小型变电所的断路器操作电源几种办法

在小型用户变电所以及开闭所中，因为开关柜的数量较少，线路构造简略，多为单回路进线，通常没有所用电或外电源，这给断路器的操作电源的挑选带来了必定的艰难。如今，小型变电所的断路器操作电源首要有以下几种办法：TV供电办法、DC供电办法、UPS供电办法。

典型的用户计划见图1，单回进线二条出线。高压用户的电费计量办法通常是高供高计，思考到计量的独立性，要配备一台独自的高压计量柜，这么就需求四台高压柜。较为经济的办法是选用三台高压开关柜，将计量功用加到进线柜中。这篇文章以三台十kV高压开关柜来谈论，定论适用于35kV高压开关柜，一同因为电磁操作安排很少运用，这篇文章触及到的操作安排指绷簧操作安排。

1、TV供电办法

TV为电压互感器，用来进行电压信号改换的电力设备。TV供电办法首要是运用TV向操作回路供应电源。一种办法是直接运用TV供应十0V操作电源；另一种办法是由TV经过基地变压器供应220V操作电源。

因为TV的二次侧额外电压通常为十0V，在选用断路器操作安排及其它元件时应将其作业电压定为十0（1十）V。思考到断路器操作安排的分合闸及电机储能和维护设备的功率5，TV采纳V形接线时，每只TV二次绕组容量应不小于500VA，采纳Y形接线每只TV二次绕组容量应不小于300VA。

在公司用户中，进线柜通常还承当电能计量的功用。而依据电能计量的请求，计量用TA或TV有必要用独立的二次线圈，不能加装其它设备。TV供电办法，尽管断路器在分合闸时通常没有负荷，但电机储能可达数十秒钟，一重用来指示断路器分合闸状况的指示灯，以及维护元件的作业都会构成压降，致使电能计量过失，这是供电有些所不容许的。假计划量和操作回路别离运用一组TV，很难设备在一台高压开关柜中，必定要添加一台独自的高压计量柜而添加工程造价。关于这种状况，能够对TV选用二次侧双绕组的办法。一组精度为0.2级的绕组用于计量，另一组大容量绕组用于供应操作电源，见图2。

图2中假定操作回路有整流器材，将在BK中发作谐波并耦合到计量回路中，对计量精度发作影响。操作回路电压的改动都有或许对计量发作影响。

在高压电源正常的状况下，TV供电能够满意断路器的分合闸请求。当电压互感器、变压器发作近区缺点时，分外是高压母线或出线处发作两相或三相短路时，电压互感器设备处的残压十分低，二次电压活络下降到低于断路器的分闸线圈的最低动作电压（额外作业电压的70%）。此刻，若采有微机维护，维护设备将不能正常作业；若选用DL或GL系列电流继电器构成的维护，即便电流继电器动作，但因为操作电源电压过低，断路器将拒分，然后拓宽事端计划，上一级维护动作，拓宽停电计划。实习中，咱们除了运用维护的出口跳断路器，一同把断路器的过流脱扣线圈串入电流回路。在发作缺点时，直接运用断路器操作安排上的过流脱扣器跳断路器。

运用过流脱扣器构成维护，也有潜在的不安全要素。缺点时一旦GL电流断电器或ZJ5型基地继电器的接点协作欠好，以及接点卡涩呈现常开接点不能及时闭合，TA二次绕组还会呈现开路的状况。因为此刻流经TA一次侧的缺点电流很大，会在二次侧发作很高的电压，会损坏TA的绝缘，焚毁二次回路，致使上一级维护动作拓宽缺点计划。

2、DC供电办法

DC供电办法，是选用蓄电池经过直流电源屏向操作回路供应电源。在电力体系中变电所底子都是DC供电办法。体系正常作业时，由整流电路或高频开关电源供应直流操作电源；沟通失电时，由蓄电池经稳压回路供应直流操作电源。在变电所中运用直流电源供电，彻底能够防止TV供电时或许呈现的上述疑问。

直流电源，牢靠性好造价高，通常一套50Ah直流电源屏报价近十万元。开闭所因为构造紧凑，放置直流电源屏也很艰难。如今，商场上有一种小型直流电源设备，即直流电源箱和壁挂直流电源。直流电源箱和壁挂直流电源与规范的直流电源屏相同，通常都是由高频开关电源和微机监控设备构成，能够对蓄电池、直流电压、电流、绝缘进行监控，乃至具有“四遥”功用。直流电源箱和壁挂直流电源的容量通常在十～36Ah之间，彻底能够满意16台以内断路器的操作请求。这种小型直流电源体积较小，可挂在墙上或在墙角设备，适宜装在小型变电所的高压配电房内，报价通常为同类直流电源屏的1/3～1/2。

以图1的计划思考，一只十Ah的壁挂式直流电源就足能够够用了。在许多的项目中已开端选用此种操作电源供电办法，都取得了极好的效益。

3、UPS供电办法

UPS也即是不接连电源，当沟通输入电源（市电）发作反常或断电时，它还能持续向负载供电，使负载供电不受影响。UPS供电办法是正常状况下低压体系沟通电经过UPS向操作回路供电；当体系发作缺点时，UPS经过将蓄电池的直流电逆成为沟通电不接连地向操作回路和维护设备供电。参阅UPS在有关作业作为失电时的备用电源的状况，其运用办法彻底适用于变电所断路器的操作电源。高压电源正常时，由低压电源向操作回路供电，体系失电或缺点时由UPS供电。

因为UPS供电办法中，操作电源不受与高压母线电压的影响，可防止TV供电办法时呈现的计量疑问和维护拒动景象。只需订购时将断路器和维护设备的操作电源订为沟通220V，其它可视同于直流操作电源。那么如何挑选UPS操作电源呢？咱们仍是以图1的计划来剖析。

通常断路器的操作安排平分合闸线圈的功率为220～300VA（W），电流1.2～2A（220V时），储能电机的功率为150～300VA（W），电流1.2～2A（220V时）。小型UPS的容量有0.5、1、3kVA等几种规范，规范配备的作业时刻为15min。思考到如图1状况下的变电所中，高压失电到康复送电，每台断路器别离分合闸和电机储能一次，分合闸以2s计，电机储能以60s计，三台断路器操作一次耗能为16.11Wh，1kVA的UPS规范配备可进行这么的操作15次。假定进一步思考到蓄电池的自放电，选用1h的1kVA UPS更可无忧无虑了。UPS又分后备式和在线式两种。后备式UPS正常时由沟通输入供电，输入中止或反常时切换至蓄电池供电，切换时刻通常在十ms以内。在线式UPS在沟通输入缺点和康复时，市电办法和电池办法切换时刻为零。在线式UPS报价为后备式的5～十倍，后备式UPS切换时刻十ms，仅为半个周波，小于维护的照应时刻，对维护作业和断路器的分合闸没有影响。

在工程实习中，用UPS向高压开关柜操作回路供应作业电源已在多个工程实习中得到了运用，运用状况十分安稳。UPS为操作电源供电的办法为用户节约了设备出资，一同具有极好的牢靠性。

依据上述谈论，以图1计划为准对三种纷歧样的断路器操作电源供电办法的工程造价及功用作简略的比照，见表1。

断路器操作电源选用TV供电办法，尽管不需求在高压柜以外添加设备，对电费计量和维护回路都有潜在的影响，在工程计划和现场施工应尽量防止运用TV供电。DC供电办法和UPS供电办法没有对高压电源的依托性，运用蓄电池供应缺点后操作电源，对计量和维护没有影响具有很高的牢靠性。关于有条件的用户小型变电所可优先思考断路器操作电源用DC供电，假定从节约工程造价的视点动身能够选用UPS供电办法也可彻底满意牢靠性的请求。