变电站操作电源的选择
变电站操作电源断电后,控制、信号与数字式(微机保护与监控装置电源同时断电,变电站就会在无继电保护情况下运行;此时一旦发生短路事故就会引起越级跳闸,由上一级变电站的继电保护动作跳闸,从而造成全站停电,扩大停电范围,增加事故停电造成的经济损失;如果发生过电流或过负荷,继电保护拒动会烧毁变压器或相关设备。所以变电站操作电源的可靠性必须保证,变电站的负荷等级越高,操作电源的可靠性要求就越高。
1.交流操作与直流操作的选择
交流操作设备简单,价格低但可靠性也低。常规继电器式继电保护如果选用电流脱扣器,事故跳闸与操作电源无关,高压熔断器保护事故跳闸也与操作电源无关,所以可选用交流操作。
目前数字式(微机保护与监控装置已经得到广泛应,由于数字式(微机保护装置的装置电源断电后就会停止运行,而且数字式(微机监控装置只能够通过合闸与分闸线圈进行合闸与分闸操作,所以采用交流操作电源的变电站,选用数字式(微机保护与监控装置后,必须选用可靠的后备电源。目前一般选用ups不间断电源作为后备电源。但ups不间断电源不仅过载能力差,而且不适用于感性负荷。
变电站采用直流操作需要选用直流屏,价格高但可靠性也高,变电站采用数字式(微机保护与监控装置后,应优先选用直流操作。但直流电源蓄电池容量大时价格比较高。现在变电站用
小型直流电源已经开始推广,它可以分散安装于电压互感器柜或隔离柜仪表室,也可以集中组屏替代现有直流屏,当变电站开关柜数量不超过10面时可以选用小型直流电源,并采用分散安装方式。
2.操作电源的电压等级选择
由于现有ups不间断电源的标准输出电压为ac220v,所以交流操作电源电压应选用ac220v,如果选用ac110v,就要选用输出电压为ac110v的非标准ups不间断电源,会给订货与日后维护造成不必要的麻烦。直流操作电源电压有dc220v、dc110v与dc48v三种。dc220v与dc110v广泛应用于各种变电站,dc48v主要用于有配电网自
动化的环网柜与箱式变压器。
断路器曾经采用电磁操动机构,其合闸电流都大于100a,所以直流操作电源都选用dc220v。现在电磁操动机构已经被淘汰,弹簧储能操动机构与永磁操动机构的储能与合分闸操作需要的电流都非常小,一般不超过5a,所以采用直流操作时,应选用dc110v电压等级。国家建筑标准设计图集d203-1~2《变配电所二次接线》说明中已经提出采用弹簧储能操动机构后,直流操作应优先选用dc110v电压等级,但并没有引起大家的重视。
3.操作电源的容量选择
变电站操作电源容量一直没有引起设计与运行单位重视。变电站操作电源容量计算也存在许多不确定因素,设计时一般都根据经验来选择,交流操作后备电源容量一般选用1~3kva。直流
操作的直流屏蓄电池容量一般选用38~100ah。
1、在串联电路中，已知30Ω, 254，80μF 。电源电压)30314sin(2202?+?=t u ，求：电路的复功（ ）。 A 、968?∠7 B 、968?∠53 C 、582.5773.1 D 、582.5773.1 2、一三相对称负载，联成Y 形接到三相对称电源上，现测得U 相电流为10A ，则U 相、V 相、W 相的线电流的解析式为( ) (A)。 A 、102ωt B 、102(ω120°) C 、102ωt D 、 =102(ω120°) 下图所示电路的复阻抗为（ ）Ω。 A 、 6－j6 B 、 6＋j10 C 、26?∠45 D 、 26?-∠45 3、由100Ω， 318Ω，串联接在50，220V 电源上，电路的电流是（）。 A 、0.66?∠5.72 A B 、A Z U I ? -∠?∠==??5.723330220 C 、A Z U I ?∠?∠==?? 5.723330220 D 、0.66A 4、在串联电路中，已知6Ω，10Ω 2Ω ，50，电压为120?∠0V ，则电路的电流为（）。 A 、212 A B 、12?-∠53 A C 、)53314sin(212?-=t i A D 、1253°A 5、串联电路发生串联谐振时，下列描述正确的是( )。 A 、 阻抗角等于零
B 、 电压与电流反相 C 、 电路表现为感性 D 、 电路表现为纯电阻性 6、若等效电导22X R R g +=与电纳22X R X b +=并联，则其等效复阻抗为（ ）。 A 、jb g Z -= 1 B 、 C 、jb g Z +=1 D 、 7、三相四线制中，三相不对称负载供电特点有( )。 A 、各相负载所承受的电压为对称的电源相电压，与负载是否对称无关 B 、各线电流等于相应的各负载的相电流 C 、中线电流等于三个负载电流的相量和 D 、中性线的作用：使三相电路能够成为互不影响的独立电路，无论各相负载如何变动都不影响各相电压 8、三相负载对称指的是( A ，D )。 A 、各相阻抗值相等 B 、各相阻抗值差1Ω C 、各相阻抗复角相差120° D 、各相阻抗值复角相等 9、关于对称三相电路的功率计算，以下公式正确的是( )。 A 、 ?cos 3p p I U P = B 、 ?cos 3p p I U P = C 、 ?cos 3l l I U P = D 、 ?cos 3l l I U P = 10、互感电动势的方向与( )有关。 A 、互感磁通的变化趋势 B 、磁场的强弱 C 、线圈的匝数 D 、线圈的绕向 11、如下图所示，如果将两线圈顺接串联，则应将（ ）连接。
变电站的直流系统 (包头供电局，内蒙古包头 014030) 摘要：文章介绍了，它在全站都停电的情况下，通常提供2小时供电，能确保事故处理快速进行，在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠 关键词：整流；操作电源；事故照明；蓄电池直流电源； 中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(XX)15—0090—02 由蓄电池和硅整流充电器组成的直流系统,在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供了可靠的直流电源。它还为操作提供可靠的操作电源，直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。把交流电源变成直流电源称为 1 是作为继电保护及自动装置、信号设备，控制及调节设备的工作电源及断路器的跳、合闸电源。大中型变电站采 1.1
按其用电特性的不同分为经常负荷、事故负荷和冲击负荷3 1.1.1 经常负荷。它是指在所有运行状态下，由直流电源不间断供电的负荷。它主要包括：①经常带电的直流继电器、信号灯、位置指示器；②经常点亮的直流照明灯；③经 一般说来，经常负荷在总的直流负荷中所占的比重是比 1.1.2 事故负荷。事故负荷指正常运行时由交流电源供电，当变电站的自用交流电源消失后由直流电源供电的负 1.1.3 冲击负荷。冲击负荷是指直流电源承受的短时最大电流。它包括断路器合闸时的冲击电流和当时所承受的 1.2 直 1.2.1 蓄电池直流电源。蓄电池是一个独立、可靠的直流电源，即使全站交流系统都停电的情况下，仍然在一定时间可靠供电，是变电站不可缺少的电源设备。蓄电池组通常采用110V或220V 蓄电池一般分为酸性蓄电池或碱性蓄电池两种。前者端电压较高、冲击放电电流大，适合于断路器跳、合闸的冲
变电站操作电源有关问题分析(提纲) (提纲) 1 变电站供电电源与操作电源 任何建筑物都需要有供电电源，变电站也不可能例外。变电站室内照明与办公用电以及开关柜柜内照明、除湿器等需要供电电源外，还需要由操作电源给断路器保护控制回路、信号回路、继电保护与监控装置供电，才能够保证变电站可靠运行。 为开关柜或配电间隔中的断路器、电动负荷开关与电动隔离开关操动机构储能的电源应称为储能电源，但习惯上称为合分闸电源；断路器、电动负荷开关与电动隔离开关合分闸操作回路电源称为保护与控制电源；反映断路器、负荷开关与各种隔离开关合分闸位置的信号回路，以及微机保护与监控装置信号输入回路电源称为信号电源；微机保护与监控装置本身需要的电压称为装置电源，上述储能（合分闸）回路、保护与控制回路、信号回路以及微机保护与监控装置需要的电源，总称为变电站操作电源。 开关柜柜内照明、除湿器以及变电站室内照明与办公用电等需要的电源，可靠性也有较高要求，但设计上与变电站操作电源还是有区别的。 2 变电站供电电源设计 1）变电站的供电电源需要设计两路电源供电，大中型变电站可设计两台所用变，可由变压器低压侧取得220／380V电源时，可设计一台所用变。小型变电站一般由变压器低压侧取得220／380V电源，同时可选用
容量为400V A以上的电压互感器，经过容量为400V A以上的100／220V 升压变压器升压后作为操作电源。 2）变电站操作电源可靠性要求非常高，需要单独设计。开关柜柜内照明、除湿器以及变电站室内照明与办公用电等电源；当变电站在某一建筑物内部时，可以与建筑物内部备用电源统一考虑；当变电站为独立建筑物时，供电电源由所用变引出后，需要备用电源时宜另行设计，否则会增加操作电源的容量与投资，也会影响到操作电源的可靠性。 3）直流电源有关技术指标 （1）国家标准《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB／T14285－2006）第6.3.1条规定：继电保护和安全自动装置的直流电源，电压纹波系数应不大于2%，最低电压不低于额定电压的85%，最高电压不高于额定电压的110%。第6.1.5条c）规定：操作回路在最大负荷时，电源引出端到断路器分、合闸线圈的电压降不应超过额定电压的10%，这里可能是针对户外变电站而言。 （2）国家标准《电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范》（GB ／T50062－2008）第15.3.1条规定：继电保护和安全自动装置应由可靠的直流电源装置（系统）供电。直流母线电压允许波动范围为85～110%，纹波系数应不大于1%。电压允许波动范围与《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB／T14285－2006）要求相同，纹波系数要求比其大于1%。 断路器产品样本中，弹簧储能操动机构储能电动机的电压允许波动范围为85～120%，功率为50～300W，储能时间为6～8s，所以属于短时运
变电站站用交流电源系统技术规范 ICS 备案号 : Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准 变电站站用交流电源系统技术规范 中国南方电网有限责任公司 发 布
变电站站用交流电源系统技术规范 目录 1总则 (1) 2规范引用文件 (1) 3术语与定义 (2) 4使用条件 (4) 5站用电接线 (4) 6站用变压器的选择 (5) 7380V短路电流计算 (8) 8380V低压配电屏的选择 (10) 9站用电系统的继电保护、控制、信号、测量及自动装置 (11) 10站用电设备的布置 (14) 11现场安装要求 (16) 12电缆敷设及防火技术要求 (18) 13标志、包装、运输、储存 (19) 附录A站用电系统原理接线图(规范性附录) (22) 附录B 站用电系统I/O表(规范性附录) (25) 附录C站用电源定值表(规范性附录) (26) 附录D主要站用电负荷特性表(资料性附录) (27) 附录E 500kV 变电站站用变压器负荷计算及容量选择实例(资料性附录) (28) 附录F交流断路器级差配合(资料性附录) (29) 附录G变电站站用电负荷主要设备单、双电源配置表(资料性附录) (30) 附录H 站用电源系统检验要求(资料性附录)........................................................ I
变电站站用交流电源系统技术规范 前言 变电站站用交流电源电系统为变电站的运行提供稳定可靠的低压交流电源,为规范站用交流电源系统的配置、设计、施工、验收,统一建设标准,提高其安全性与可管理性,特制定本规范。 本规范由中国南方电网公司生产设备管理部提出、归口及解释。 本规范主编单位:中国南方电网有限责任公司生产设备管理部。 本规范参编单位:广东电网公司。 本规范主要起草人:梅成林、陈曦、邓小玉、刘玮、杨忠亮、袁亮荣、徐敏敏、王奕、盛超 本规范主要审查人:佀蜀明,何朝阳,马辉,梁睿,吴东昇,黄志伟。 本规范由中国南方电网公司标准化委员会批准。 本规范自发布之日起实施。 执行中的问题与意见,请及时反馈至中国南方电网有限责任公司生产设备管理部。
电源设计中的电容选用规则 电源往往是我们在电路设计过程中最容易忽略的环节。作为一款优秀的设计，电源设计应当是很重要的，它很大程度影响了整个系统的性能和成本。电源设计中的电容使用，往往又是电源设计中最容易被忽略的地方。 一、电源设计中电容的工作原理 在电源设计应用中，电容主要用于滤波（filter）和退耦/旁路（decoupling/bypass）。滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。根据观察某一随机过程的结果，对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。滤波一词起源于通信理论，它是从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术。“接收信号”相当于被观测的随机过程，“有用信号”相当于被估计的随机过程。 滤波主要指滤除外来噪声，而退耦/旁路（一种，以旁路的形式达到退耦效果，以后用“退耦”代替）是减小局部电路对外的噪声干扰。很多人容易把两者搞混。下面我们看一个电路结构： 图中电源为A和B供电。电流经C1后再经过一段PCB走线分开两路分别供给A和B。当A 在某一瞬间需要一个很大的电流时，如果没有C2和C3，那么会因为线路电感的原因A端的电压会变低，而B端电压同样受A端电压影响而降低，于是局部电路A的电流变化引起了局部电路B 的电源电压，从而对B电路的信号产生影响。同样，B的电流变化也会对A形成干扰。这就是“共路耦合干扰”。 增加了C2后，局部电路再需要一个瞬间的大电流的时候，电容C2可以为A暂时提供电流，即使共路部分电感存在，A端电压不会下降太多。对B的影响也会减小很多。于是通过电流旁路起到了退耦的作用。 一般滤波主要使用大容量电容，对速度要求不是很快，但对电容值要求较大。如果图中的局部电路A是指一个芯片的话，而且电容尽可能靠近芯片的电源引脚。而如果“局部电路A”是指一个功能模块的话，可以使用瓷片电容，如果容量不够也可以使用钽电容或铝电解电容（前提是功能模块中各芯片都有了退耦电容—瓷片电容）。 滤波电容的容量往往都可以从电源芯片的数据手册里找到计算公式。如果滤波电路同时使用电解电容、钽电容和瓷片电容的话，把电解电容放的离开关电源最近，这样能保护钽电容。瓷片电容放在钽电容后面。这样可以获得最好的滤波效果。
智能交直流一体化站用电源系统的应用 发表时间：2018-08-22T10:35:00.140Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：段宏宇 [导读] 摘要：变电站是我国电力事业中最基础最重要的基础设施,智能变电站是我国近些年较为普及和推广的一种新型电站,与以往常规的变电站相比,智能变电站的优势主要在于能够有效的改善之前的电源自动化控制管理水平较低、信息管理和系统管理难度系数较大等多种问题。智能变电站采用交直流一体化的电源系统,能够有效的实现网络通信、监控、系统联动等细节一体化的运作。 （国网吉林省电力有限公司延边供电公司吉林延边 133000） 摘要：变电站是我国电力事业中最基础最重要的基础设施,智能变电站是我国近些年较为普及和推广的一种新型电站,与以往常规的变电站相比,智能变电站的优势主要在于能够有效的改善之前的电源自动化控制管理水平较低、信息管理和系统管理难度系数较大等多种问题。智能变电站采用交直流一体化的电源系统,能够有效的实现网络通信、监控、系统联动等细节一体化的运作。 关键词：智能变电站；交直流；一体化；电源系统 0引言 随着变电站数字化程度越来越高以及智能化试点变电站的投运，相应提高站用电源整体的运行管理水平具有非常重要的意义。目前，现有站用电源在资源整合、自动化水平、管理模式等方面都还存在很大的优化空间，本文提出一种新的变电站电源系统设计理念，将站用交流电源系统、直流电源系统、逆变电源系统、通信电源系统等一体化设计、一体化配置、一体化监控。其运行工况和信息数据通过一体化监控监控单元展示并转换为DL/T860标准模型数据接入自动化系统并上传至远方控制中心。 1常规性变电站的电源系统应用现状分析 常规性变电站,依旧是我国当前电力事业中最为广泛、普遍设置的一种类型。特别是对于我国这种地域宽广,技术更新不可能协调一致,所以常规性变电站依旧在我国的变电站运作系统中发挥着重要作用,常规性变电站,它的电源系统通常分为直流系统、交流系统、UPS和通信电源系统等几种不同的类型，站用电源系统主要为变电站内主要设备提供储能、加热、通风、操作电源及站内检修照明电源。在一般的变电站运营模式下,交流系统是变电站的主要能源供应设备。例如具体的电能储蓄、电源操作等工作都需要依赖交流系统来予以完成。这就意味着,交流系统的稳定性能如何,会直接影响到整个变电站的运行是否稳定、可靠。电源是整个变电站工作和运行的重中之重,当前我们的变电站,一般采用的是各个电源子系统分开设计、分开管理和使用、分开组屏,不同的电源系统由不同的生产商进行研发、生产、组装以及后期的安装、调试等。这种模式运行下的各种电源子系统存在着很多的弊端。 ①现有变电站站用电源由不同专业人员进行管理,交流系统与直流系统由变电人员进行运行维护,UPS由自动化人员进行维护,通信电源由通信人员维护,除了人力资源不能总体调配,通信电源、UPS等也没有纳入变电站严格的巡检范围。 ②由不同供应商分别设计各个子系统,资源不能综合考虑,使一次投资显著增加,经济性较差。如：直流系统配置一套电池组，UPS、通信电源系统又各自独立配置一套电池组，这样既浪费设备，又使设备之间难以协调运行。 ③从系统设计角度来讲,变电站综合自动化系统已由集中分布式系统向数字化发展。目前综合自动化系统已成为站用电源信息共享平台,站用电源信息也一直作为综合自动化系统的简单附属信息,因此也难以实现系统管理和信息共享,在相关子系统变化时不能协调整个站用电源以最佳方式运行。 2智能站用交直流一体化电源系统的具体应用 当前所说的智能站用交直流一体化的电源系统,主要是与传统常规的电站电源系统相区别的一种电源系统,这种电源系统的忒单就在将原本独立的交流、直流、逆变、通信等多种电源系统进行统一的设计,包括前期的设计研究、监控,具体使用过程中的安装、调试等都通过统一的信息手段进行规划和管理。使得整个电源系统在使用、配合过程中实现信息监控、能够有效的进行联动,进一步提高变电站运行的安全系数、信息科技系数等多方面的系数总和。 智能站用交直流一体化电源系统的可行性分析： 2.1智能电源系统,作为一种新型的电源技术系统能够,虽然在全国推广的范围有限,但是在已经使用的电站中,大多数都已经成功运行。在智能电源系统中,有一个重要的技术改进就是针对直流核心的充电模块的开关技术进行调整和完善,利用移相谐振软开关提高电路的整体效率,在风冷的情形下自冷结合。同时,进一步加强逆变电源的控制作用,使得逆变电源在能够正常工作时进行交流供电,在交流出现断流以后切换为直流逆变。这样整个电源系统的在直流技术、交流技术的切换与正常运作方面经验相对成熟,在具体的实际应用中风险较小,具有可操作性和可行性。 2.2电源系统的控制管理更为科学,相关的监控设备和系统设置都采用双重化的模式予以配置,这样在故障出现的时候,能够有效的发现问题,并且在一部分装置出现故障时不影响整体装置的继续运行。 2.3整体设计的安全系数相对提高。常规性变电站的一大弊端就是在一个故障出现以后,常常会导致装置的整体运行产生极大的困难,甚至会导致事故的发生。智能电源系统在这一问题上进行了很好的调整与改进,将常规变电站中的走线模式予以调整,将交流和直流完全分开的进行隔离和布控,减少由于电流冲撞而引起的多种事故发生。智能电源这种完全采用直流控制电源装置的模式,使整个系统的安全系数大大增加。 3智能站用交直流一体化电源系统的主要特点 智能站用的一体化电源系统,它的优势和特点主要通过与常规性变电站的对比中得以呈现。 3.1一体化设计 与常规性的变电站相比,一体化设计是智能变电站在整体设计上的一大突破,这种一体性不仅呈现在外观的协调一致上,而且统计的设计安装,减少了组屏数,使整个电源系统更加紧凑和美观。一体化的设计使得整个操作流程更加简单,并且对于后期的维护工作而言提供了更大的便利。 3.2网络化、智能化 智能电源系统的智能性,很大程度上就体现在与电子信息手段和电子信息设备的结合上,智能电源系统同样有几个子系统组成,但是在每个子系统内部通过通信网络进行连接,直接受控于统一的监控系统,这样就使得各个独立分散的子系统通过监控系统有机的结合起来,能够快
变电站运行操作规程 目录 第一章送电线路停送电的操作 第二章母线停送电的操作 第三章电力系统并列和解列的操作 第四章验电及装设接地线的操作 第五章继电保护和自动装置投停的操作 第六章新设备投入运行的程序 第七章断路器的投停操作 第八章隔离开关的操作 第九章变压器的投退操作 第十章电压互感器投退操作 第十一章电流互感器投退操作 第十二章电容器的投退操作 第十三章变电站综合自动监控装置的操作 序言 变电站倒闸操作是一项十分复杂的,重要的工作.为了防止误操作事故的发生,保证电力系统的安全生产,
经济运行.本规程根据有关规程及本公司<<变电运行管理>>的有关制度规定,结合我县变电站实际情况制定.如对本规程有异议或建议.请及时上报. 变电站运行值班员应严格遵守倒闸操作制度及本规程的规定. 第一章送电线路启停的操作 1.在启用送电线路前应先投入其控制回路的熔断器和继电保护装置,新设备投入或带有极性的保护装置校验后投入运行时,应先将该保护装置投入,待设备带负荷后,申请调度退出保护装置,测保护电流相量正确后再将保护装置投入. 2 .在合闸操作时,为先检查断路器在断开位置,先合上母线侧隔离开关,后合上负荷侧隔离开关,再合断路器. 3 .当小电流接地系统发生单相接地时,首先检查本站设备有无接地情况.用试断.合断路器,寻找单相接地线路时,事先得到调度批准,应注意监视电压表判断是否该项线路接地. 第二章母线停送电操作 1.母线停送电备用 1).断开接至该母线上的所有断路器(先断开负荷侧,后断电源侧).
2).可不拉开母线电压互感器和接至该母线上的所用变压器隔离开关,但必须取下电压互感器低压侧熔断器熔丝,拉开所用变压器低压侧隔离开关. 2.母线停电检修 1).断开接至该项母线上的所有断路器 2).拉开所有断路器两侧的隔离开关,将母线电压互感器和接至该母线上的所用变压器从高.低压侧断开. 3).在母线上工作地点验电接接地. 第三章电力系统并列和解列的操作 1.两系统并列时应符合下列条件: 1),相序.相位相同. 2)电压.频率相等 允许电压最大差值,一般35KV以上不超过10%,10KV及以下不超过5%,电压调整范围不得超过额定电压上.下限的规定.频率误差不得超过+0.5HZ,高调整时期的最低频率不得低于48.5HZ. 2.解列操作 必须将解列线路的有功功率,无功功率调整至最小,解列后的两个系统的频率.电压在允许范围内,才能进行解列操作. 3.解环和合环注意事项: 1)相序.相位应相同.新设备投入或检修后,应核相.
电源滤波器设计与使用原则分析 中心议题： ?城市轨道交通控制系统和电源系统需要加装滤波器 ?介绍电源滤波器的基本概念、参数选取以及安装原则等几个方面 ?分析电源滤波器得出相关结论 解决方案： ?安装无源EMI滤波器，减少干扰和衰减 ?采用横截面积较大的磁芯绕制成多匝线圈，得到共模电感，减小差模电感 ?串联电感和并联的滤波电容不能选择太大 ?正确安装滤波器，获得预期的衰减特性 引言 为了符合国际电磁兼容标准的要求，使用高频开关器件的电源电子电路必须安装合适的电磁干扰滤波器(以下简称EMI滤波器)，以阻止频率范围为150kHz～30MHz的传导干扰侵入电源网络。由于城市轨道交通的特殊性，其共模和差模干扰很容易引起车载设备传导和辐射干扰升高，使其无法达到电磁兼容标准的要求。为此，必须在导线和电子设备之间的供电部分安装一个合适的无源EMI滤波器，将干扰衰减到所要求的程度。 常用设计滤波器的公式和图表是在其源阻抗和负载阻抗匹配情况下得出的。而EMI滤波器存在阻抗失配问题，因此在这种滤波器的实际设计中通常采用试探法。但采用试探法时，由于高频时寄生参数起主导作用以及对噪声源的内阻抗不了解，使得选择正确的设计参数值变得非常困难。对于共模干扰尤其如此，因为其大小在很大程度上就取决于电路的布置和电路的寄生参数。 本文结合研究和设计电源滤波器的实践，在简化电源滤波器设计过程的同时，仍能满足实际应用场合的需要。 电源滤波器中共模扼流圈内磁通的分析 电源滤波器中共模扼流圈的作用，一般采用以下论述：“共模扼流圈管芯两侧的磁场相互抵消，因此不存在磁通使管芯饱和”。尽管这种论述对共模扼流圈作用的直觉叙述具体化了，但实质并非如此。因为根据电磁场理论中的麦克斯韦方程，可以得到以下结果： 假设电流密度J产生磁场H，则附近的另一个电流不会抵消或阻止磁场或由此而产生的电场； 同样一个相邻的电流可以导致磁场路径的改变； 在环形共模电感的特殊场合中，每条引线中的差模电流密度可假定是相等的，且方向相反。由此而产生的磁场必定在环形磁芯周边上的总和为零，而在其外部的总和则不为零。
变电站直流系统简介 第一章直流及不间断电源系统 第一节概述 为供给继电保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断电源等直流负荷，变电站内应设由蓄电池供电的直流系统。 第二节站内直流母线接线方式简介 一、变电所直流系统典型接线 变电站常用的直流母线接线方式有单母线分段和双母线两种。双母线突出优点在于可在不间断对负荷供电的情况下，查找直流系统接地。但双母线刀开关用量大，直流屏内设备拥挤，检查维护不便，新建的220-500kv变电站多采用单母线分段接线。 220kv变电所直流系统典型接线：（如下图10-1） 220kv变电所直流系统典型接线：（如下图10-2）
二、站内直流电压特点的简介： 变电所的强电直流电压为：110V或220V，弱电直流电压为48V。 强电直流采用110V的优点： 1）蓄电池个数少，降低了蓄电池组本身的造价，减少蓄电池室的建筑面积，减少蓄电池组平时的维护量。 2）对地绝缘的裕度大，减少直流系统接地故障的机率，在一定程度上提高直流系统的可靠性。 3）直流回路中触点的断开时，对连接回路产生干扰电压，直流用110V时，能降低干扰电压幅值。 4）对人员较安全，减少中间继电器的断线故障。 强电直流采用110V的缺点： 1）变电站占地面积大，电缆截面大，给施工带来困难。
2）一般线路的高频保护的收发信机输出功率大小与直流电压有关，对长线路的保护不利。 3）交流的220V照明电源和110V的直流电源无法直接切换，需增加变压器和逆变电源，增加事故照明回路的复杂性。 4）在站内有大容量直流电动机的情况下，增大电缆截面，增加投资。 基于技术和经济上的考虑，对于采用集中控制（电缆线较长）的220-500kV 变电站，强电直流系统的工作电压宜选用220V。 当变电站规模较小或全户内的220kV变电所情况下，控制电缆长度较小时，强电直流系统的工作电压宜选用220V。 500KV变电所多采用分布式控制方式，二次设备分部控制，在主控室和分控室都设有独立的直流系统控制，电缆的长度大大缩短，变电所的蓄电池组数多。这种情况下变电所强电直流系统的工作电压宜选用110V。 三、变电站弱电直流系统的电压： 按我国的惯例，变电所弱电系统的工作电压一般采用48V，这一电压等级也符合国际标准。 第三节直流系统的绝缘监察和电压监察 一、提高直流系统 直流系统的绝缘水平，直接影响到直流系统乃至变电所的安全运行。当变电所的绝缘降低造成接地或极间短路时，将造成严重后果。 为防止直流系统绝缘水平下降危及安全运行，可采用以下对策： （1）对于直流系统直接连接的二次设备绝缘水平有严格的要求。 （2）在有条件的情况下，将保护、断路器控制用直流和其他设备用直流分开。（3）户外端子箱、操作机构，要采用具有防水、防潮、防尘、密封的结构。（4）户外电缆沟及电缆隧道要有良好的排水设施。 （5）主控室内的控制、保护屏宜采用前后带门的封闭式结构。 （6）对直流系统的绝缘水平要进行经常性的监视。 （7）采用110V的直流系统。 二、直流系统的绝缘监察 1．电磁式绝缘监查装置 利用电桥原理构成的电磁型直流系统绝缘监查装置的接线如图10-13所示。这种装置具有发出绝缘下降的信号和测量绝缘电阻值两种功能。
变电站站用交流电源系统技术规范
ICS 备案号： Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准 变电站站用交流电源系统技术规范 中国南方电网有限责任公司 发 布
目录 1总则 (1) 2规范引用文件 (1) 3术语和定义 (5) 4使用条件 (10) 5站用电接线 (11) 6站用变压器的选择 (15) 7380V短路电流计算 (21) 8380V低压配电屏的选择 (24) 9站用电系统的继电保护、控制、信号、测量及自动装置 26 10站用电设备的布置 (38) 11现场安装要求 (42) 12电缆敷设及防火技术要求 (45) 13标志、包装、运输、储存 (49) 附录A站用电系统原理接线图（规范性附录） (55) 附录B 站用电系统I/O表（规范性附录） (60) 附录C站用电源定值表（规范性附录） (61) 附录D主要站用电负荷特性表（资料性附录） (62) 附录 E 500kV 变电站站用变压器负荷计算及容量选择实例（资料性附录） (65) 附录F交流断路器级差配合（资料性附录） (67) 附录G变电站站用电负荷主要设备单、双电源配置表（资料性附录） (68) 附录H 站用电源系统检验要求（资料性附录） ........ I I
前言 变电站站用交流电源电系统为变电站的运行提供稳定可靠的低压交流电源，为规范站用交流电源系统的配置、设计、施工、验收，统一建设标准，提高其安全性和可管理性，特制定本规范。 本规范由中国南方电网公司生产设备管理部提出、归口及解释。 本规范主编单位：中国南方电网有限责任公司生产设备管理部。 本规范参编单位：广东电网公司。 本规范主要起草人：梅成林、陈曦、邓小玉、刘玮、杨忠亮、袁亮荣、徐敏敏、王奕、盛超 本规范主要审查人：佀蜀明，何朝阳，马辉，梁睿，吴东昇，黄志伟。 本规范由中国南方电网公司标准化委员会批准。I
运放参数解释及常用运放选型 集成运放的参数较多，其中主要参数分为直流指标和交流指标，外加所有芯片都有极限参数。本文以NE5532为例，分别对各指标作简单解释。下面内容除了图片从NE5532数据手册上截取，其它内容都整理自网络。 极限参数 主要用于确定运放电源供电的设计（提供多少V电压、最大电流不能超过多少），NE5532的极限参数如下： 直流指标 运放主要直流指标有输入失调电压、输入失调电压的温度漂移（简称输入失调电压温漂）、输入偏置电流、输入失调电流、输入偏置电流的温度漂移（简称输入失调电流温漂）、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰-峰值电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压。NE5532的直流指标如下：
输入失调电压Vos 输入失调电压定义为集成运放输出端电压为零时，两个输入端之间所加的补偿电压。输入失调电压实际上反映了运放内部的电路对称性，对称性越好，输入失调电压越小。输入失调电压是运放的一个十分重要的指标，特别是精密运放或是用于直流放大时。输入失调电压与制造工艺有一定关系，其中双极型工艺（即上述的标准硅工艺）的输入失调电压在±1~10mV 之间；采用场效应管做输入级的，输入失调电压会更大一些。对于精密运放，输入失调电压一般在1mV以下。输入失调电压越小，直流放大时中间零点偏移越小，越容易处理。所以对于精密运放是一个极为重要的指标。 输入失调电压的温度漂移（简称输入失调电压温漂）ΔVos/ΔT 输入失调电压的温度漂移定义为在给定的温度范围内，输入失调电压的变化与温度变化的比值。这个参数实际是输入失调电压的补充，便于计算在给定的工作范围内，放大电路由于温度变化造成的漂移大小。一般运放的输入失调电压温漂在±10~20μV/℃之间，精密运放的输入失调电压温漂小于±1μV/℃。 输入偏置电流Ios 输入偏置电流定义为当运放的输出直流电压为零时，其两输入端的偏置电流平均值。输入偏置电流对进行高阻信号放大、积分电路等对输入阻抗有要求的地方有较大的影响。 Input bias current（偏置电流）是运放输入端的固有特性，是使输出电压为零（或规定值）时，流入两输入端电流的平均值。偏置电流bias current就是第一级放大器输入晶体管的基极直流电流。这个电流保证放大器工作在线性范围, 为放大器提供直流工作点。 输入偏置电流与制造工艺有一定关系，其中双极型工艺（即上述的标准硅工艺）的输入偏置电流在±10nA~1μA之间；采用场效应管做输入级的，输入偏置电流一般低于1nA。
变电站操作电源的选择 变电站操作电源断电后,控制、信号与数字式(微机保护与监控装置电源同时断电,变电站就会在无继电保护情况下运行;此时一旦发生短路事故就会引起越级跳闸,由上一级变电站的继电保护动作跳闸,从而造成全站停电,扩大停电范围,增加事故停电造成的经济损失;如果发生过电流或过负荷,继电保护拒动会烧毁变压器或相关设备。所以变电站操作电源的可靠性必须保证,变电站的负荷等级越高,操作电源的可靠性要求就越高。 1.交流操作与直流操作的选择 交流操作设备简单,价格低但可靠性也低。常规继电器式继电保护如果选用电流脱扣器,事故跳闸与操作电源无关,高压熔断器保护事故跳闸也与操作电源无关,所以可选用交流操作。 目前数字式(微机保护与监控装置已经得到广泛应,由于数字式(微机保护装置的装置电源断电后就会停止运行,而且数字式(微机监控装置只能够通过合闸与分闸线圈进行合闸与分闸操作,所以采用交流操作电源的变电站,选用数字式(微机保护与监控装置后,必须选用可靠的后备电源。目前一般选用ups不间断电源作为后备电源。但ups不间断电源不仅过载能力差,而且不适用于感性负荷。 变电站采用直流操作需要选用直流屏,价格高但可靠性也高,变电站采用数字式(微机保护与监控装置后,应优先选用直流操作。但直流电源蓄电池容量大时价格比较高。现在变电站用 小型直流电源已经开始推广,它可以分散安装于电压互感器柜或隔离柜仪表室,也可以集中组屏替代现有直流屏,当变电站开关柜数量不超过10面时可以选用小型直流电源,并采用分散安装方式。 2.操作电源的电压等级选择
由于现有ups不间断电源的标准输出电压为ac220v,所以交流操作电源电压应选用ac220v,如果选用ac110v,就要选用输出电压为ac110v的非标准ups不间断电源,会给订货与日后维护造成不必要的麻烦。直流操作电源电压有dc220v、dc110v与dc48v三种。dc220v与dc110v广泛应用于各种变电站,dc48v主要用于有配电网自 动化的环网柜与箱式变压器。 断路器曾经采用电磁操动机构,其合闸电流都大于100a,所以直流操作电源都选用dc220v。现在电磁操动机构已经被淘汰,弹簧储能操动机构与永磁操动机构的储能与合分闸操作需要的电流都非常小,一般不超过5a,所以采用直流操作时,应选用dc110v电压等级。国家建筑标准设计图集d203-1~2《变配电所二次接线》说明中已经提出采用弹簧储能操动机构后,直流操作应优先选用dc110v电压等级,但并没有引起大家的重视。 3.操作电源的容量选择 变电站操作电源容量一直没有引起设计与运行单位重视。变电站操作电源容量计算也存在许多不确定因素,设计时一般都根据经验来选择,交流操作后备电源容量一般选用1~3kva。直流 操作的直流屏蓄电池容量一般选用38~100ah。
智能电网站用交直流一体化电源系统简介 近年来，高中压开关电器、综自系统在电力系统受到高度重视，变电站综合技术与智能化水平得到了极大的提升。然而，针对站用电源的技术研究与产品创新却相对滞后，传统站用电源设计方案已难以适应新型变电站的发展需要。 本文针对传统站用电源分散设计存在的问题，阐述了站用交直流一体化电源系统的设计方案及其技术特点，并对其所产生的经济效益与社会效益等方面进行了综合分析。 1、传统站用电源分散设计存在的问题 一直以来，变电站站用电源分为交流电源系统、直流电源系统、UPS不间断电源系统、通信电源系统等，各子系统采用分散设计，独立组屏，设备由不同的供应商生产、安装、调试，供电系统也分配不同的专业人员进行管理。站用电源的分散设计与管理，存在着诸多问题： 1)站用电源难以实现系统管理 由不同供应商提供的交流系统与直流系统通信规约一般不兼容，难以实现网络化系统管理，自动化程度低。由于没有统一的监控设备对整个站用电源进行管理，不能实现系统数据共享，无法进行站用电源协调联动、状态检修等深层次开发应用。 2)可靠性受到影响 由于站用电源信息不能网络共享，针对故障或告警信息不具备进行综合分析的基础平台，不同专业的巡检人员分别管理各个电源子系统，难以进行系统分析判断、及时发现事故隐患。 对于涉及需站用电源各子系统协调才能解决的问题难以统一处理。如：防雷配置，避雷器参数选择，安装位置只有将整个站用电源交直流系统统一考虑才能解决；由于充电模块均流对于直流母线上纹波较敏感，需要对母线所接负荷，如逆变电源等反灌电流进行统一治理等。 3)经济性较差
由不同供应商分别设计各个子系统，资源不能综合考虑，造成配置重复，一次性投资显著增加。如：直流电源，UPS不间断电源、通讯电源分别配置独立的蓄电池，浪费用严重；交流系统配置电源自动切换设备，充电模块前又重复配置，既浪费又使设备之间难于协调运行。 4)长期维护不方便，增加成本 各个供应商由于利益差异使安装、服务协调困难，站用电源一旦出现故障需向多个厂家进行沟通协调，造成沟通困难与效率低下。 现有变电站站用电源分配不同专业人员进行管理：交流系统与直流系统由变电人员进行运行维护，UPS由自动化人员进行维护，通信电源由通信人员维护。人力资源不能总体调配，通信电源、UPS等也没有纳入变电严格的巡检范围，可靠性得不到保障。 2、交直一体化电源系统设计方案及特点 通过分析与研究传统站用电源分散设计存在的问题，针对性提出了站用交直流一体化的设计思路，以实现：第一、建立站用电源统一网络智能平台；第二、消除站用电源隐患；第三、提高站用电源管理水平；第四、进行深层次开发，提高站用电源安全与智能化水平。 1)交直流一体电源系统的定义 站用交直流一体化电源系统是指：将站用交流电源系统、直流电源系统、逆变电源系统、通信电源系统统一设计、监控、生产、调试、服务，通过网络通信、设计优化、系统联动方法，实现站用电源安全化、网络智能化设计，实现站用电源交钥匙工程，实现效益最大化目标。 智能站用电源交直流一体化系统包括：智能交流电源子系统、智能直流电源子系统、智能逆变电源子系统、智能通信电源子系统、一体化监控子系统。 2)主要技术特征 站用交直流一体化电源系并不是对交流、直流电源系统的简单混装，其主要技术特征表现在： (1)网络智能化设计：通过一体化监控器对站用交流电源、直流电源、逆变 电源、通信电源进行统一监控，建立统一的信息共享平台，实现网络智 能化。支持61850通讯规约。
低压电器选用原则 1、热继电器的选择 首先，热继电器的脱扣值不动作电流为1.05In,动作电流为1.2In,是根据电机的过载特性设计的，所以选热继器时，热继电器的电流调节范围可以满足电动机的额定电流就可以了。 第二，要根据电动机是轻载启动还是重载启动来选热继的脱扣等级，一般分10A 10 20 30几个等级，分别对应7.2In下热继的脱扣时间（环境温度20度的条件下从冷态开始：10A 脱扣时间为2-10S；10 脱扣时间为4-10S；20 脱扣时间为6-20S；30 脱扣时间为9-30S。）。比如水泵类负载，为轻载启动用10A级。风机类负载为重载启动，用20等级的。 2、塑料外壳式断路器 2.1断路器一般选用原则 （1）断路器的额定工作电压≥线路额定电压。 （2）断路器的额定电流≥线路负载电流。 （3）断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流(按有效值计算)。 （4）线路末端单相对地短路电流≥1.25倍断路器瞬时脱扣器整定电流。 （5）断路器的欠电压脱扣器额定电压＝线路额定电压。 （6）断路器分励脱扣器额定电压＝控制电源电压。 （7）电动传动机的额定工作电压＝控制电源电压。 （8）校核断路器允许的接线方向，有些型号断路器只允许上进线，有些型号允许上进线或下进线。 2.2配电用断路器的选用原则 （1）断路器长延时动作电流整定值≤导线容许载流量；对于采用电线电缆的情况，可取电线电缆容许载流量的80％。 （2）3倍长延时动作电流整定值的可返回时间≥线路中最大起动电流的电动机的起动时间。 （3）瞬时电流整定值≥1.1X（Ijx+k1kIedm） Ijx————线路计算负载电流； k1————电动机起动电流的冲击系数，一般取k1=1.7-2； k————电动机起动电流倍数； Iedm————最大一台电动机的额定电流 2.3电动机保护断路器的选用原则 （1）长延时电流整定值＝电动机额定电流 （2）瞬时整定电流： 对于保护笼型电动机的断路器，瞬时整定电流＝(8-15)倍电动机额定电流； 对于保护绕线转子电动机的断路器，瞬时整定电流＝(3-6)倍电动机额定电流。 （3）6倍长延时电流整定值的可返回时间≥电动机实际起动时间，按起动时负载的轻重，可选用的可返回时间为1S、3S、5S、8S、12S、15S中某一档。 3、断路器与熔断器的配合原则 （1）如果在安装点的预期短路电流小于断路器的额定分断能力，可采用熔断器作后备保护，因熔断器的额定短路分析能力较强。后备熔断器的特性与断路器的特性相交。线路短路时，熔断器的分断时间比断路器短，可确保断路器的安全。特性上的交接点，可选择在断路器的额定短路的分断能力的80％处。 （2）熔断器应装在断路器的电源侧，以保证使用安全。
UPS在箱式变电站操作电源中的应用 摘要：通过对箱式变电站操作电源的分析，提出使用UPS作为箱式变电站高压柜操作电源的控制方案。UPS电源应用在空间狭小的箱式变电站中，能最大限度利用箱变中有限的空间，提高系统可靠性和经济性。实践证明完全能满足高压交流操作的工作特点，对大容量箱式变电在选择操作电源方面，提出了新的思路。关键词：不间断电源（UPS）箱式变电站操作电源 1 引言 在城镇电网建设中，因土地资源紧张，箱式变电站越来越多的得到了应用。箱式变电站高压侧较多采用如图1的接线方式。对于容量较大的箱式变电站，因需要安装保护装置，需要有操作电源，因箱式变电站安装直流柜操作电源不现实，所以多采取交流操作电源，操作电源一般都是采取TV（电压互感器）供电方式。 TV供电方式主要是利用TV向操作回路提供电源，为交流操作方式。操作电源采用TV供电方式有如下弊端。 图1 典型用户方案图 1、当进线柜要承担电能计量功能时，由于计量用TV必须使用独立的二次
线圈，如果计量和操作回路分别使用一组TV，则很难装在一台高压开关柜中，而且造价高。对于这种情况，往往对TV二次侧采用双绕组的方式（如图2），一组精度为0.2S级的绕组用于计量，另一组大容量绕组用于提供操作电源，有TV 直接提供220V操作电源。如果操作回路中有整流器件，将产生谐波并耦合到计量回路中，影响计量精度。 2、对于TV供电方式，当高压母线或进线发生两相或三相短路时，电压互感器安装处的残压非常低，当系统二次电压下降到低于断路器分闸线圈最低动作电压时，断路器不能完成分闸动作。 3、大容量箱式变电站都采用微机保护，而微机保护器的工作电源也是取自于TV提供的电源，当2情况发生时，将使保护器因为没有工作电源而不能正常工作。 解决上述问题经济、可靠的方法是箱式变电站的高压开关柜操作电源采用不间断电源—UPS。 2 UPS供电方式的工作原理 UPS也叫不间断电源，是由电池组、逆变器和其它电路组成，能在电网停电时提供交流电力的电源设备。 2.1 UPS的基本功能 （1）电网电压正常时，TV电压通过UPS稳压后供应给负载使用，性能好
TTL电平标准： 输出 L： <0.8V ； H：>2.4V。 输入 L： <1.2V ； H：>2.0V。 CMOS电平标准： 输出 L： <0.1*Vcc ； H：>0.9*Vcc。 输入 L： <0.3*Vcc ； H：>0.7*Vcc。 一、上拉电阻的作用： 1、当TTL电路驱动COMS电路时，如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平（一般为3.5V，VCC=5V时），这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻，以提高输出高电平的值。 2、OC门电路必须加上拉电阻，才能使用。 3、为加大输出引脚的驱动能力，有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。 4、在COMS芯片上，为了防止静电造成损坏，不用的管脚不能悬空，一般接上拉电阻产生降低输入阻抗，提供泄荷通路。 5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平，从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。 6、提高总线的抗电磁干扰能力。管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。 7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰，加上下拉电阻是电阻匹配，有效的抑制反射波干扰。 二、上拉电阻阻值的选择原则: 1、从节约功耗及芯片的拉电流（sink）能力考虑应当足够大；电阻大，电流小。 2、从确保足够的驱动电流（灌电流source）考虑应当足够小；电阻小，电流大。 3、对于高速电路，过大的上拉电阻可能边沿变平缓。 综合考虑以上三点,通常在1k到10k之间选取。对下拉电阻也有类似道理。 对上拉电阻和下拉电阻的选择应结合开关管特性和下级电路的输入特性进 行设定，主要需要考虑以下几个因素： 1．驱动能力与功耗的平衡。 以上拉电阻为例，一般地说，上拉电阻越小，驱动能力越强，但功耗越大，设计是应注意两者之间的均衡。 2．下级电路的驱动需求。 同样以上拉电阻为例，当输出高电平时，开关管断开，上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。【电阻不能太大，要喂饱下级】 3．高低电平的设定。 不同电路的高低电平的门槛电平会有不同，电阻应适当设定以确保能输出正确的电平。以上拉电阻为例，当输出低电平时，开关管导通，上拉电阻和开关管导通电阻分压值应确保在零电平门槛之下。【电阻不能太小，不能喂撑前级】