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浅议配电自动化终端配套供电电源(图)(2)

北极星智能电网在线  来源:电力自动化产品信息网  作者:刘爱国 陈虎 彭皓 陈峰  2014/10/21 16:57:13  我要投稿  

c)后备电源单元:由免维护阀控铅酸蓄电池或超级电容组成,少数方案也用到磷酸亚铁锂蓄电池,负载大小随着电池或电容的容量、寿命的变化而变化较大。一定额定容量的电池或电容,合理选择充电曲线,对于保证电池或电容的有效寿命至关重要,针对不同的充电曲线,电池或电容的充电电流会不同,表现出来的负载大小就不同,因此配套供电电源的充放电管理设计必须保证与后备电池或电容的配合性,这是选择配套供电电源的一个很关键的因素。铅酸电池因为存在自放电和钝化现象,所以必须定期有意识地进行充放电和活化管理,供电电源必须具备此项功能。另外,超级电容的容性负载特性是供电电源设计和选择时需要关注的一个因素。

d)“三遥”DTU和FTU、以及“二遥”动作型DTU和FTU高压开关操作单元:

目前,与高压开关配套的操作机构有电磁操作机构、弹簧操作机构和永磁操作机构。对于需要终端提供操作电源的场所,配套供电电源必须针对不同的操作机构提供相应的操作电源。

电磁操作机构因操作合闸电流很大,有的机构在AC220V供电的情况下,瞬态电流可以达到一百多安培,一般用专门的合闸母线来给它供电,因此,我们主要关心后二种机构的负载特性。

弹簧操作机构电气部分主要由分闸线圈、合闸线圈和储能电机组成,是典型的电感性负载。机构的分、合闸时间一般不会超过三个周波的时间,但分、合闸功率很大,对于不同配置的机构,分合闸功率可以从接近300W到接近800W不等。储能电机的额定功率常选用40W和70W的,也有用一百多瓦到二百多瓦的,一般储能电机工作时间在几秒或十几秒,电机后面带着储能弹簧,在通电瞬间需要的工作电流比较大。显然,这部分单元的负载特点就是不工作时电流输出为零,工作时瞬时功率很大。另外,一般弹簧操作机构的分闸线圈正常工作电压范围为65%~120%额定工作电压,合闸线圈正常工作电压范围为80%~110%额定工作电压(直流)、85%~110%额定工作电压(交流),储能电机的正常工作电压范围为85%~110%额定工作电压。因此,我们在设计和选择供电电源和后备电源时,必须考虑四点重要的因素:一是供电电源功率容量是否足够?二是在瞬态大功率输出的情况下的供电电源工作稳定性和可靠性,三是后备电池或电容的容量或者储存的能量是否足够?四是供电电源的充放电管理部分必须有后备电源欠压保护功能。

永磁操作机构的电气部分就是一个线圈和永磁体。正常情况下电磁线圈不带电,当开关要分闸或合闸时,通过改变线圈的极性利用磁力相吸或排斥的原理,驱动分闸或合闸,操作时间一般≥60ms,操作电流≥40A。虽然操作电流不小,但高压开关是通过一个高压超级电容来“储能”,动作时通过电容放电来提供大电流,所以,此类情况下供电电源的负载主要就是超级电容,是容性负载,容性负载的充电电流必须合理地设计,避免供电电源失控。

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