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1、第八章第八章 发电厂和变电站的控制发电厂和变电站的控制与信号与信号课程内容：课程内容：发电厂和变电站的控制方式发电厂和变电站的控制方式电气二次接线概述电气二次接线概述断路器的控制回路断路器的控制回路第八章第八章 发电厂和变电站的控制与信号发电厂和变电站的控制与信号基本要求：基本要求：1、发电厂和变电站的控制方式、发电厂和变电站的控制方式 2、二次回路接线图、二次回路接线图 3、断路器的传统控制方式、断路器的传统控制方式第一节第一节 发电厂和变电站的控制方式发电厂和变电站的控制方式发发电电厂厂的的控控制制方方式式主控制室控制主控制室控制机炉电集中控制机炉电集中控制汽轮机汽轮机发电机发电机锅炉锅炉
2、厂用电厂用电制粉系统制粉系统除氧系统除氧系统给水系统给水系统单机容量小。多炉对多机单机容量小。多炉对多机的母管制供汽方式。的母管制供汽方式。单机容量为单机容量为20万万kW及以上。及以上。一炉对一机的独立单元系一炉对一机的独立单元系统供汽方式。统供汽方式。变变电电所所的的控控制制方方式式值班员控制值班员控制方式方式调度中心或综调度中心或综合自动化站控合自动化站控制中心远方遥制中心远方遥控方式控方式控制开关控制控制开关控制计算机键盘控制计算机键盘控制集中控制集中控制就地控制就地控制同上按控制电源电压划分：按控制电源电压划分：强电控制强电控制-直流直流110或或220V，合跳闸回路，合跳闸回路弱电
3、控制弱电控制-直流直流48V，操作命令发出回路和中央操作命令发出回路和中央信号回路信号回路110kV及以下常采用无人值及以下常采用无人值班的远方遥控方式，班的远方遥控方式，220kV及以上一般采用值班员控制方及以上一般采用值班员控制方式，可兼作集控站式，可兼作集控站一、一、二次接线的作用二次接线的作用电气设备分类：电气设备分类：一一次次设设备备：直直接接生生产产、输输送送、分分配配电电能能的的高高电电压压、大大电电流的设备，又称主设备。流的设备，又称主设备。二二次次设设备备：对对一一次次设设备备进进行行监监察察、控控制制、测测量量、调调整整和和保护的低压设备。保护的低压设备。电气接线分类：电气
4、接线分类：一次接线或主接线一次接线或主接线二次接线或二次回路二次接线或二次回路第二节第二节 二次回路接线图二次回路接线图二二次次设设备备测量表计测量表计控制信号设备控制信号设备继电保护装置继电保护装置各种自动装置各种自动装置对一次设备进行监视、对一次设备进行监视、控制、测量、控制、测量、保护、调节保护、调节 原理接线图原理接线图（归总式原理接线图）（归总式原理接线图）展开接线图展开接线图 安装接线图安装接线图二二次次系系统统直流回路直流回路交流回路交流回路测量表计回路测量表计回路断路器控制和信号回路断路器控制和信号回路操作电源回路操作电源回路继电保护回路继电保护回路自动装置回路自动装置回路第二
5、节第二节 二次回路接线图二次回路接线图读图的关键：掌握各类触点的断开和闭合的条件读图的关键：掌握各类触点的断开和闭合的条件归总式原理接线图归总式原理接线图电气常用文字符号电气常用文字符号常用辅助文字符号常用辅助文字符号合闸接触器合闸接触器常开触点常开触点常闭触点常闭触点常开触点常开触点跳闸线圈跳闸线圈合闸线圈合闸线圈常态：规定元件不带电（断路器未合闸）常态：规定元件不带电（断路器未合闸）时的状态为时的状态为“常常”态。态。常开触点常开触点 -元件无电（或断路器未合闸）时触点断开元件无电（或断路器未合闸）时触点断开常闭触点常闭触点 -元件无电（或断路器未合闸）时触点闭合元件无电（或断路器未合闸）
6、时触点闭合原理图特点原理图特点：-设备以整体图表示，同时一次设备和二次设备设备以整体图表示，同时一次设备和二次设备也画在一起。没有回路编号和端子标号、内部接线。也画在一起。没有回路编号和端子标号、内部接线。-原理清楚直观。原理清楚直观。展开图特点展开图特点：-按二次接线的各个独立电源划分，依次为交流电按二次接线的各个独立电源划分，依次为交流电流回路、交流电压回路、直流操作回路、信号回路等，流回路、交流电压回路、直流操作回路、信号回路等，各元件的线圈和接点按实际动作顺序排列。各元件的线圈和接点按实际动作顺序排列。-层次分明，便于动作程序和工作原理。层次分明，便于动作程序和工作原理。跳闸线圈时间继
7、电器的延时时间继电器的延时断开的常开触点断开的常开触点原理图的缺点原理图的缺点：q只能表示主要元件，只能表示主要元件，无法表示细节；无法表示细节；q不能表示继电器间不能表示继电器间接线的实际位置，不接线的实际位置，不便于维护和调试；便于维护和调试；q没有表示各元件内没有表示各元件内部的接线情况如端子部的接线情况如端子编号、回路编号等；编号、回路编号等；q难以表示复杂的保难以表示复杂的保护装置；护装置；q直流直流+-极号多而散，极号多而散，不易看图。不易看图。将回路中的电源、按钮、将回路中的电源、按钮、触点、线圈等元件的图触点、线圈等元件的图形符号依电流通过的方形符号依电流通过的方向由左向右、由
8、上到下向由左向右、由上到下的顺序排列起来构成。的顺序排列起来构成。展开图的优点：展开图的优点：q容易跟踪回路的动作容易跟踪回路的动作顺序；顺序；q在同一图中可清楚表在同一图中可清楚表示某一设备多套保护和示某一设备多套保护和自动装置的二次接线回自动装置的二次接线回路；路；q易于阅读和发现施工易于阅读和发现施工中的接线错误。中的接线错误。安装接线图包括四类安装接线图包括四类l屏面布置图屏面布置图 展示在控制屏、继电保护屏和其它监控屏台上二次设备布置情展示在控制屏、继电保护屏和其它监控屏台上二次设备布置情况的图纸况的图纸.见书上图见书上图8-5,8-6l屏后接线图屏后接线图 以屏面布置图为基础，以原
9、理接线图为依据，表明屏内各二次以屏面布置图为基础，以原理接线图为依据，表明屏内各二次设备引出端子间的连接情况、设备与端子排的连接情况。设备引出端子间的连接情况、设备与端子排的连接情况。采用相对编号。采用相对编号。l端子排图端子排图 屏后接线图的一部分。屏后接线图的一部分。l电缆联系图电缆联系图 表明控制室内的各二次屏台及配电装置端子箱之间电缆编号、表明控制室内的各二次屏台及配电装置端子箱之间电缆编号、长度和规格，各屏台和配电装置用方框表示，框内注明其名称。长度和规格，各屏台和配电装置用方框表示，框内注明其名称。一、断路器控制回路的一般要求一、断路器控制回路的一般要求第三节第三节 断路器的传统控
10、制方式断路器的传统控制方式控制开关控制开关断路器的断路器的操动机构操动机构断路器的断路器的控制回路控制回路合合/分分闸闸线线圈圈带带电电(发合分闸脉冲发合分闸脉冲)分为灯光监视的控制回路和音响监视的控制回路分为灯光监视的控制回路和音响监视的控制回路断路器的操动机构断路器的操动机构操动机构的组成操动机构的组成合闸机构合闸机构分闸机构分闸机构维持机构维持机构操动机构的分类操动机构的分类电磁操动机构；电磁操动机构；弹簧储能操动机构；弹簧储能操动机构；液压操动机构；液压操动机构；气压操动机构；气压操动机构；对操动机构的要求对操动机构的要求有足够的操动能量。有足够的操动能量。动作迅速。动作迅速。高可靠性
11、，不拒动，不误动。高可靠性，不拒动，不误动。对控制回路的一般要求对控制回路的一般要求l操作完成后应迅速自动断开断路器的合闸或跳闸回路以免烧坏线圈。操作完成后应迅速自动断开断路器的合闸或跳闸回路以免烧坏线圈。l既能在远方由控制开关进行手动合闸或跳闸，又能在自动装置和继电保护既能在远方由控制开关进行手动合闸或跳闸，又能在自动装置和继电保护的作用下自动合闸和跳闸。的作用下自动合闸和跳闸。l控制回路应有反映断路器位置状态的信号。控制回路应有反映断路器位置状态的信号。l具有防止断路器多次合、跳闸的具有防止断路器多次合、跳闸的“防跳防跳”装置。装置。l对控制回路及其电源进行监视（强电对控制回路及其电源进行
12、监视（强电220V或或110V；弱电；弱电48V或或24V)。l对采用气压、液压和弹簧操作的断路器，应有对压力是否正常和是否拉紧对采用气压、液压和弹簧操作的断路器，应有对压力是否正常和是否拉紧到位的监视回路和动作闭锁回路。到位的监视回路和动作闭锁回路。二、灯光监视的的控制回路和信号回路二、灯光监视的的控制回路和信号回路l控制部件控制部件 控制元件控制元件 -按钮、控制开关按钮、控制开关 中间放大器中间放大器 -断路器合闸电流大断路器合闸电流大(几十安到几百安几十安到几百安)而控制回路所能通过而控制回路所能通过的电流小（几安），二者间用中间放大器进行转换。的电流小（几安），二者间用中间放大器进行
13、转换。操动机构操动机构 -控制回路有合闸线圈和跳闸线圈，线圈通电后，引起连杆控制回路有合闸线圈和跳闸线圈，线圈通电后，引起连杆动作，进行合闸或跳闸。动作，进行合闸或跳闸。固定位置：固定位置：垂直位：预备合闸垂直位：预备合闸 合闸后合闸后水平位置：预备跳闸水平位置：预备跳闸 跳闸后跳闸后操作位置：操作位置：合闸操作合闸操作-由预备合由预备合闸右旋闸右旋30度至合闸位，度至合闸位，发出合闸脉冲，手放发出合闸脉冲，手放开后手柄复位。开后手柄复位。跳闸操作跳闸操作-由预备跳由预备跳闸左旋闸左旋30度至跳闸位，度至跳闸位，发出跳闸脉冲，手放发出跳闸脉冲，手放开后手柄复位。开后手柄复位。跳闸后跳闸后预备合
14、闸预备合闸 合闸合闸 合闸后合闸后预备跳闸预备跳闸 跳闸跳闸控制回路和信号回路控制回路和信号回路手手动动合合闸闸合闸前情况：断路器合闸前情况：断路器-跳闸状态，常闭触点跳闸状态，常闭触点QF在合位在合位 控制开关控制开关-跳闸后位置，跳闸后位置，SA 11-10 接通接通 绿灯绿灯HG-发平光发平光 合闸接触器合闸接触器KM-不动作不动作跳闸后跳闸后手手动动合合闸闸预备合闸：断路器预备合闸：断路器-跳闸状态，常闭触点跳闸状态，常闭触点QF在合位在合位 控制开关控制开关-预备合闸，预备合闸，SA 9-10、14-13接通，接通，SA11-10断开断开 绿灯绿灯HG-发闪光发闪光 合闸接触器合闸接
15、触器KM-不动作不动作预备合闸预备合闸手手动动合合闸闸合闸：断路器合闸：断路器-跳闸状态，常闭触点跳闸状态，常闭触点QF在合位在合位 防跳继电器：防跳继电器：KCF3在开位在开位 KCF2在合位在合位 KCF1在开位在开位 控制开关控制开关-合闸，合闸，SA 5-8、9-12、13-16、17-19接通接通绿灯绿灯HG-发闪光发闪光合闸接触器合闸接触器KM-动作，常开触点动作，常开触点KM闭合闭合断路器合闸线圈断路器合闸线圈YC-通电，断路器电磁式操动机构动作合闸通电，断路器电磁式操动机构动作合闸 断断路器辅助触点动作路器辅助触点动作合闸合闸手手动动合合闸闸合闸后：断路器合闸后：断路器-合闸状
16、态，常闭触点合闸状态，常闭触点QF在合位在合位 控制开关控制开关-合闸，合闸，SA 1-3、9-10、13-16、17-19接通接通 红灯红灯HR-发平光发平光合闸后合闸后自自动动合合闸闸合闸前：断路器合闸前：断路器-跳闸状态，常闭触点跳闸状态，常闭触点QF在合位在合位 控制开关控制开关-跳闸后，跳闸后，SA 11-10、14-15接通接通 绿灯绿灯HG-发平光发平光 合闸接触器合闸接触器KM-不动作不动作跳闸后跳闸后自自动动合合闸闸 合闸：断路器合闸：断路器-跳闸状态，常闭触点跳闸状态，常闭触点QF在合位在合位 控制开关控制开关-跳闸后，跳闸后，SA 2-4、14-15、10-11接通接通
17、红灯红灯HG-发闪光发闪光 断路器跳闸线圈断路器跳闸线圈YT-不动作不动作控制开关位置与与断路器实际状态不对应，需要手动操作至控制开关位置与与断路器实际状态不对应，需要手动操作至“合闸后合闸后”跳闸后跳闸后自自动动合合闸闸合闸后：断路器合闸后：断路器-合闸状态，常闭触点合闸状态，常闭触点QF在合位在合位 控制开关控制开关-合闸，合闸，SA 1-3、9-10、13-16、17-19接通接通 红灯红灯HR-发平光发平光合闸后合闸后自自动动跳跳闸闸保护出口继电器动作，保护出口继电器动作，KCO闭合，跳闸线圈闭合，跳闸线圈 YT 动作断路器跳闸动作断路器跳闸控制开关控制开关-合闸后，合闸后，SA 1-
18、3、9-10、13-16、17-19接通接通跳闸后：断路器跳闸后：断路器-跳闸状态，常闭触点跳闸状态，常闭触点QF在合位在合位 绿灯绿灯HG-发闪光，同时发出音响发闪光，同时发出音响合闸后合闸后自自动动跳跳闸闸将将SA逆时针转至跳闸后：逆时针转至跳闸后：断路器断路器-跳闸状态，常闭触点跳闸状态，常闭触点QF在合位在合位 控制开关控制开关-跳闸后，跳闸后，SA 11-10、14-15接通接通 绿灯绿灯HG-发平光，发平光，合闸接触器合闸接触器KM-不动作不动作跳闸后跳闸后“防跳防跳”措施措施防跳继电器自保持防跳继电器自保持用电压线圈用电压线圈启动用电流线圈启动用电流线圈“跳跃跳跃”-断路器合闸后
19、，如果由于某种原因造成控制开断路器合闸后，如果由于某种原因造成控制开关的触点或自动装置的触点未复归，此时如果存在永久性故障，关的触点或自动装置的触点未复归，此时如果存在永久性故障，继电保护动作使断路器自动跳闸，则会出现多次的继电保护动作使断路器自动跳闸，则会出现多次的“跳跳-合合”现现象象“防跳防跳”措施：措施：电气防跳、机械防电气防跳、机械防跳跳防跳继电器自保持防跳继电器自保持用电压线圈用电压线圈启动用电流线圈启动用电流线圈电气防跳：电气防跳：合闸过程中如遇到永久性故障，因而保护出口继电器触点合闸过程中如遇到永久性故障，因而保护出口继电器触点KCO闭合，断路器跳闸，启动防跳继电器闭合，断路器
20、跳闸，启动防跳继电器KCF。若控制开关手柄未复归或其触点。若控制开关手柄未复归或其触点被卡住，以及自动投入装置的触点被卡住时，由于防跳继电器的触点已经闭被卡住，以及自动投入装置的触点被卡住时，由于防跳继电器的触点已经闭合，使合，使KCF的电压线圈带电，其自保持作用，另外触点的电压线圈带电，其自保持作用，另外触点KCF2已经断开，能避已经断开，能避免合闸接触器再次导通，从而防止了断路器发生免合闸接触器再次导通，从而防止了断路器发生“跳跃跳跃”。小结l二次设备二次设备l二次接线图：原理图、展开图、安装接线图二次接线图：原理图、展开图、安装接线图l灯光监视的断路器控制与信号回路灯光监视的断路器控制与
21、信号回路l断路器的断路器的“跳跃跳跃”现象及防跳措施现象及防跳措施第四节第四节 传统的中央信号系统传统的中央信号系统1.作用作用 为了掌握电气设备的工作状态，用信号装置及时显示设备实时状态，为了掌握电气设备的工作状态，用信号装置及时显示设备实时状态，事故时发出各种灯光及音响信号，提示运行人员迅速判明事故的性事故时发出各种灯光及音响信号，提示运行人员迅速判明事故的性质、范围和地点。质、范围和地点。2.2.组成组成灯光信号灯光信号音响信号音响信号3.3.类型类型事故信号事故信号预告信号预告信号位置信号位置信号指挥信号指挥信号联系信号联系信号全厂信号全厂信号 事故信号装置事故信号装置 1.启动启动
22、2.解除解除3.重复动作重复动作4.试验试验预告信号装置预告信号装置 第五节第五节 传统的弱电选线控制方式传统的弱电选线控制方式1.强电化：控制回路和测量回路中用低电压和弱电流来代替原来的强电化：控制回路和测量回路中用低电压和弱电流来代替原来的110-220V操作电压和强电流操作电压和强电流 强电方式强电方式DCDC：220V220V或或110V110VACAC：110V110V电流：电流：5A5A电压电压弱电方式弱电方式DCDC：48V48V或更低或更低ACAC：110V110V电流电流电压电压0.5A 0.5A 有附加电流互感器有附加电流互感器4-20mA 4-20mA 有电流变送器有电流变送器2.选线化：控通过选择操作对象和分组进行操作的方法。在控制室用选线化：控通过选择操作对象和分组进行操作的方法。在控制室用少数操作设备操作设备去控制和操作较多对象。少数操作设备操作设备去控制和操作较多对象。a)选控过程选控过程b)复归过程复归过程c)先选有效先选有效