2.备用电源及自动重合闸

1 二、备用电源及自动重合闸 一、预备知识 ㈠ 运行经验表明，电力系统的故障特别是架空线路上的故障大多是暂时性的，这些故障在断路器跳闸后，多数能很快地自行消除。例如，雷击闪络或鸟兽造成的短路故障，往往在雷闪过后或鸟兽烧死之后，能恢复正常运行。因此，如采用自动重合闸装置（简称ARD，汉语拼音缩写为ZCH），使断路器自动重新合闸，迅速恢复供电，从而大大提高供电可靠性，避免因停电而给国家和企业经济带来巨大的损失。 1．机械式 ARD，适用于采用弹簧操作机构的断路器，可在具有交流操作电源或虽有直流跳闸电源而无直流合闸电源的变配电所中采用。 2．电气式 ARD，适用采用电磁操作机构的断路器，可在具有直流操作电源的变配电所中采用。 3．工厂供电系统中采用的ARD，一般都是一次重合式（机械式电气式），因为一次重合式ARD，比较简单经济，而且基本上能满足供电可靠性的要求。运行经验证明，ARD的重合成功率随着重合次数的增加而显著降低。对于架空线路来说，一次重合成功率可达60%~90%，而二次重合成功率只有15%左右，三次重合成功率仅3%左右。因此工厂一般只采用一次ARD。 4．直流操作电源又分为有蓄电池供电的独立直流操作电源和硅整流供电的直流操作电源。在一般情况下，小型变电所中较多用交流操作电源，110kV及220kV以上的枢纽变电所中常用直流操作电源。 ㈡ 自动重合闸的基本原理 手动合闸时，按下SB1，使合闸 接触器KO通电动作，从而使合闸线 圈Y0动作，使断路器QF合闸。 手动跳闸时，按下SB2，使跳闸 线圈YR通电动作，使断路器QF跳 闸。 当一次线路上发生短路故障时， 保护装置KA动作，接通跳闸线圈YR 回路，使断路器QF自动跳闸。与此 同时，断路器辅助触点3-4闭合，而 且重合闸继电器KAR起动，经整定 的时限后其延时常开触点闭合，使合 闸接触器KO通电动作，从而使断路器重合闸。如果一次线路上的短路故障是瞬时性的，已经消除，则重合闸成功。如果短路故障尚未消除，则保护装置又要动作，KA的触点闭合又使断路器再次跳闸。由于一次ARD（自动重合闸装置）采用了防跳闸措施（图上未表示），因此不会再次重合闸。 2

㈢ 备用电源自动投入装置原理 在要求供电可靠性较高的工厂变配电所中，通常设有两路及以上的电源进线，在车间变电所低压侧，一般也设有 与相邻车间变电所相连的低压联络线。 如果在作为备用电源的线路上装设备用 电源自动投入装置，则在工作电源线路 突然断电时，利用失压保护装置使该线 路的断路器跳闸，而备用电源线路的断 路器则在PAD（汉语拼音缩写为BZT， 备用电源自动投入装置）的作用下迅速 合闸，使备用电源投入运行，从而大大 提高供电可靠性，保证对用户的不间断 供电。 右图为备用电源自动投入装置原理。 假设电源进线WL1在工作，WL2为备用， 其断路器QF2断开，但其两侧隔离开关 是闭合的（图中未绘隔离开关）。当工作电源WL1断电引起失压保护动作使QF1

跳闸时，其QF1常开触电3-4断开，使原通电动作的时间继电器KT断电，但

其延时断开触点尚未断开。这时QF1的另一常闭触点1-2闭合从而使合闸接触器KO通电动作，使断路器QF2的合闸线圈YO通电，使QF2合闸，投入备用电源WL2，恢复对变配电所的供电。WL2投入后，KT的延时断开触点断开，切除KO的回路，同时QF2的联锁触点1-2断开，防止YO长期通电（YO是按短时大功率设计的）。由此可见，双电源进线由配以PAD时，供电可靠性是相当高的。但母线发生故障时，整个变配电所仍要停电，因此对某些重要负荷，可由两段母线同时供电。 二、考试知识参阅P130~131

㈠ 操作电源的分类及要求 1．按性质分为交流操作电源和直流操作电源两大类。 2．操作电源应具有很高的可靠性，即使在变电所停电的情况下，也要保持对变、配电

所二次回路的可靠供电。 ㈡ 简述装设补偿电容器的硅整流系统的组成及原理 1．组成：由交流电源、硅整流器及补偿电容器组成。 2．原理：交流电源为两路互为备用的交流380/220V电源，取自不同的所用变压器，

正常时由一组电源供电；两组硅整流器采用三相桥式整流，为了隔开交、直流系统加装带插头的隔离变压器，容量较大的硅整流器向断路器合闸母线供电，并兼向控制母线供电；容量较小的硅整流器仅向控制母线供电；两组硅整流器之间装设逆止二极管元件，阻止控制母线电流流向合闸母线。为保证断路器在故障下能跳闸，在主变压器保护操作电源及6~10KV线路保护操作电源处分别加装补偿电压用的电容器组。 3

㈢ 备用电源投入要求： 1．工作母线不论什么时候失去电压后，BZT都应迅速动作。

2．BZT装置应在工作电源确以断开，且具有足够高的电压时才允许动作，以防止备用

电源向故障点供给短路电流。 3．BZT只允许动作一次，以防止备用电源投入到持续性故障电路时，多次重复跳闸。

4．当电压互感器任何一个熔断器熔断时，BZT装置不应动作。

㈣ 备用电源投入措施 1．在备用电源或母联断路器的合闸回路中，串联工作电源断路器的常闭辅助接点。这样当工作电源断路器未跳闸前，因其常闭辅助接点没有闭合，使备用断路器不能接通合闸回路而不能合闸。 2．采用两只低压继电器，并将接点串联使用，防止一相电压互感器的熔断器熔断时发生误动作。 3．工作电源除装设正常的保护装置外，一般还装设带时限的低压保护作为控制BZT装置的起动环节。 4．在备用电源断路器或母联断路器上，装设瞬时动作的过流保护，自动投入成功后立即自行切除。 ㈤ 对重合闸的要求、适用范围及动作时间 1．在满足故障点绝缘的恢复、断路器灭弧能力的恢复及机械上的恢复要求时，应尽快动作，以减少停电时间。一般重合闸动作时间为0.5~1.5S左右。有的地区采用提高重合闸时间来提高重合闸的成功率，整定动作时间为3S。 2．对架空线路只重合闸一次；对全部是电缆的线路，不宜采用自动重合闸装置。 3．手控跳闸时，自动重合闸不应动作。手控合闸时，断路器遇故障而跳闸后不应该进行重合。 ㈥ 前、后加速重合闸与继电保护在时间上的配合 1．前加速自动重合闸是当线路发生故障时，继电保护不经时限动作，断开故障线路。然后自动重合闸装置动作，进行重合闸，使线路重新投入，同时切断保护装置的加速回路。若故障为持续性故障，保护装置再次启动，经过一定时限后切除故障线路，即保护装置第二次动作是有选择性的。 2．后加速自动重合闸是当线路发生故障时，继电保护经一定时限动作，断开故障线路。然后自动重合闸装置动作，进行重合闸。若故障为持续性故障，则保护第二次动作，因自动重合闸装置动作时已将继电保护中的时间继电器短接，使保护装置得到加速，瞬时切断故障线路。 三、回答问题（对照模拟板回答2个问题） 1．若1#，2#变压器互为备用，若在变压器低压侧采用接触器互为备用的BZT装置，其操作电源应取哪一侧？ 答：操作电源取在互为备用的变压器的低压侧。 2．工厂中的备用电源自动投入装置，多用在哪些设备之间？ 答：备用线路、备用变压器及母线分段开关上。 4

3．自动重合闸多用于架空线路还是电缆供电线路？ 答：架空线路上。 4．为什么架空线路装设自动重合闸装置，而电缆线路不装设重合闸装置？ 答：自动重合闸是为了避免瞬时性故障造成线路停电而设置的。对于架空线路很多故障是属于瞬时性故障；而电缆线路多属于永久性故障，重合闸效果不大，所以就不装设。 5．什么是重合闸前加速保护？ 答：前加速是当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性动作跳闸，而后借重合闸来纠正。 6．什么是重合闸后加速保护？ 答：后加速是当线路上发生故障时，首先按保护的动作时限，有选择地动作跳闸。而后重合闸装置动作使断路器重合，同时短接被加速保护时间继电器的触点，当重合于永久性故障时使保护瞬时跳闸。 7．在单电源线路上一般采用哪种重合闸？ 答：一般采用重合闸后加速或前加速保护动作的三相一次重合闸和二次重合闸。 8．为什么备用电源自动投入装置的启动回路需要串接反映备用电源有电压的继电器触点？ 答：这是为了防止在备用电源自投装置动作时，将无电压的备用电源投入，用以保护自投装置的动作有实际意义。 9．停用接有备用电源自投装置低压启动元件的电压互感器时，应注意什么？ 答：应先将自投装置退出运行，然后停无压起动回路的电压互感器，以防自投装置误动作。 5

试卷编号：3403 试卷类别：变配电技术

深圳市职业技能鉴定《电工》高级应会评分表

考核项目： 备用电源及自动重合闸 姓名： 准考证号： 考核日期： 年 月 日

考核时间定额： 90 分钟 开考时间： 时 分 交卷时间： 时 分 监考人： 评卷人： 得分：

考核内容及要求 评 分 标 准 扣分 得分 考评员 签名 一、简述操作电源分类及要求：10分 简述准确得10分；简述不详得5分；简述不对不得分。

二、简述装设补偿电容器的硅整流系统的组成及原理： 10分 简述准确得10分；简述不详得5分； 简述不对不得分。

三、备用电源投入要求： 15分 简述准确得15分；简述不详得8分；简述不对不得分。 四、备用电源投入措施： 15分

简述准确得15分；简述不详得8分； 简述不对不得分。

五、对重合闸的要求、适用范围及动作时间：15分 简述准确得15分；简述不详得8分；简述不对不得分。 六、前加速、后加速重合闸与继电保护在时间上的配合：15分 简述准确得15分；简述不详得8分； 简述不对不得分。

七、回答问题：20分 对照模拟板回答2个问题 由考评员现场提问： 每题10分。 六、安全文明操作 违反安全文明操作由考评员视情况扣分，所有在场的考评员签名有效

考核说明： 1.考试时间一到，所有考生必须停止操作，上交试卷； 2.在考评中因扣分易引起争议的项目,考评员应在扣分栏中写明原因；