（佛山市拓盈机电工程有限公司 广东佛山 528226）
摘要：在10kV中压成套设备中，中压开关的电动分合闸，还有一些二次元器件都需要有电源供电，这就需要一个二次回路操作电源了，这个操作电源可以是交流，也可以是直流，可以取自外部的电源，也可以取自成套设备本身的元件。本文主要以各种常用的实例为切入点对10kV中压成套设备的二次回路操作电源应用进行分析。
关键词：中压成套设备；二次回路操作电源
一、前言：
中压成套设备中的二次回路操作电源，按电源性质，可以分为直流电源和交流电源；按电压等级分，有380V，220V，110V，48V和24V等。其主要作用就是让操作人员可以按动面板的按钮来电动分合真空断路器、真空负荷开关、六氟化硫开关等中压开关，而无需繁琐地使用开关手柄来手动操作开关分合。并可以提供中压设备中综合继保、指示灯、报警信号及其他二次回路所需的电源的用电。这个电源要求可靠性高，容量足够，并保证在市电正常和故障情况下都能不间断供电。
二．应用分析
1.二次回路操作电源取自变压器低压侧。一般取自供电系统中10/0.4kV变压器的低压出线侧，采用AC220V电源。但这种取电电源有个弊端：只有当中压开关合闸了，变压器低压侧才会有电，这个操作电源才有效，可以用来电动分闸中压开关；如果中压开关处在分闸状态，变压器没有得电，其低压侧也就没电，那就无法提供给二次回路的操作电源了，这时候就只能采用手动合闸中压开关了。目前有些中压设备中加入UPS不间断电源，变压器低压侧的AC220V电源经过UPS再提供给中压成套设备的操作电源，这样中压开关分闸使变压器断电时，UPS就可以继续为操作电源供电，但受限于UPS的容量和供电时间，而且还要考虑UPS的安装位置，是安装在柜内还是柜外等问题，所以目前应用还不广泛。
2.使用中压成套设备本身的电压互感器（PT）供电。在中压进线柜的进线侧安装一个电压互感器，通常采用10kV/0.22 kV，把进线的10kV电压降压到AC220V，用来供应设备的二次回路操作电源。
如图一所示，是一路进线的系统，在G01进线柜进线端配置电压互感器PT1，采用10kV/0.22kV 3级 300VA。高压进线侧有10kV的电压，经过PT绕组降压后，PT低压侧的输出端（A603，B603）电压为AC220V，可以用作本线路的QF1，QF2真空负荷开关分合操作和指示灯等的电源。由于操作电源电压的精度要求并不高，一般电压波动在正负5%范围内都是没有问题的，所以电压互感器的精度等级可以采用3级（即PT二次额定输出电压误差在正负3%范围内）。电压互感器额定输出容量的选择则要根据所带负载的大小来确定，一般不小于所带全部负载额定运行容量总和的1.3倍。
如果是两路进线的系统，如图二，10kV系统中，正常时，G01柜的真空负荷开关QF1闭合，由第一路10kV电源为线路供电，当G01柜进线电源故障时，断开QF1开关，合上G02柜的QF2开关，由环网柜从另一路10kV电源取电供给线路。如果按照平常的做法，由G01进线柜的PT1提供本线路的所有二次回路操作电源，这样，当第一路10kV电源故障时，G01柜的进线端断电了，那么PT1也失电了，没有了操作电源，这时候，QF1，QF2，QF3，QF4开关就只能采用手动分合闸了；而在实际工程应用中，我们可以采取以下方法解决这个问题：在G02环网柜的进线端也安装一个电压互感器PT2；PT1、PT2都采用10kV/0.22kV 3级 300VA。如图二，正常时，线路由第一路10kV电源供电，PT1得电，则A613、B613有AC220V电源输出，而G02环网柜进线端没电，PT2断电，A623、B623没有电源输出，这时中间继电器ZJ1没有得电，不动作，其常闭触点ZJ1-1、ZJ1-2保持闭合状态，向A603、B603端供电AC220V，用作本线路的二次回路操作电源。当G01柜进线电源故障断电时，本线路由G02环网柜从二路10kV电源供电，此时，PT1没电，而PT2得电，则A623、B623有AC220V电源输出，此时中间继电器ZJ1得电动作，其常闭触点ZJ1-1、ZJ1-2断开，常开触点ZJ1-3、ZJ1-4闭合，向A603、B603端供电AC220V，提供二次回路操作电源。另外，中间继电器的常闭触点ZJ1-1、ZJ1-2闭合时，其常开触点ZJ1-3、ZJ1-4必定是分开的，而当ZJ1-3、ZJ1-4闭合时，ZJ1-1、ZJ1-2就必定是分开的，这就避免了带电PT向不带电PT反送电的情况，也避免了当进线柜和环网柜的两路10kV进线电源都存在时，二个二次电源出现冲突的情况。这样，本系统无论是从第一路10kV电源供电还是从第二路10kV电源供电，都能保证有AC220V的二次回路操作电源了。
3.直流屏供电。直流屏主要是由机柜、整流模块系统、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等组成。可以做成挂墙箱，也可以做成落地柜。其输出电压有DC220V，DC110V，DC48V等；容量有12AH，24AH，36AH……等.AH中的A表示电流单位安培，H表示时间单位小时；如24AH表示：如果负载的正常运行电流是2.4A，直流屏可以持续供电10小时，依此类推。我们可以根据中压成套设备中所有负载的总额定运行电流以及市电停电时，操作电源所需要维持的供电时间来选择直流屏的AH值。
直流屏在市电供电正常时，将线路低压侧交流电，通常是AC220V或AC380V，经过变压、整流，成为直流电，一方面作为直流配电输出，用作中压开关柜的二次回路操作电源；另一方面给直流屏内的蓄电池组进行充电；当市电电源停电时，则自动转由直流屏内的蓄电池供电，继续保证提供正常的二次回路操作电源。
在中压成套设备中使用直流屏提供二次回路操作电源，其优点是能保证有稳定的电源供应，其缺点就是成本相比前面所说的方案要高了。
小结
总之，二次回路操作电源是中压成套设备中的重要组成部分，本文从实际应用出发，对10kV中压成套设备的二次回路操作电源进行分析，并给出了具体的应用方案，以期为相关工作提供参考。
参考文献：
[1]电力工业部西北电力设计院，电力工程电气设备手册，北京：中国电力出版社，2003.
[2]GB3906-2006：《3.6kV-40.5KV交流金属封闭开关设备和控制设备》.
论文作者:梁洪山
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
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