第8章發(fā)電廠和變電站的弱電控制和信號系統(tǒng)

1、第第8 8章章 發(fā)電廠和變電站的弱電控制發(fā)電廠和變電站的弱電控制和信號系統(tǒng)和信號系統(tǒng)弱電控制的特點弱電控制的特點n 在控制、信號和測量回路內(nèi)以低電壓、小電流作為操作電源在控制、信號和測量回路內(nèi)以低電壓、小電流作為操作電源直流操作電壓：直流操作電壓：48V；交流額定電壓：；交流額定電壓：100或或50V；交流額定電流：交流額定電流：1A或或0.5A?；谟嬎銠C的系統(tǒng)：基于計算機的系統(tǒng)： 10V或或05V； 1mA、 5mA或或01mAn 二次回路設(shè)備絕緣要求低、體積小，采用弱電選線技術(shù)還可二次回路設(shè)備絕緣要求低、體積小，采用弱電選線技術(shù)還可使所需的控制設(shè)備數(shù)量減少。使所需的控制設(shè)備數(shù)量減少。n

2、弱電控制要通過強、弱電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)來實現(xiàn)。弱電控制要通過強、弱電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)來實現(xiàn)。第第8 8章章 發(fā)電廠和變電站的弱電控制發(fā)電廠和變電站的弱電控制和信號系統(tǒng)和信號系統(tǒng)控制方式控制方式弱電控制弱電控制強電控制強電控制（第（第3、4章已介紹過）章已介紹過）一對一一對一一對一對N選線控制選線控制或或有觸點控制有觸點控制無觸點控制無觸點控制第第8 8章章 發(fā)電廠和變電站的弱電控制發(fā)電廠和變電站的弱電控制和信號系統(tǒng)和信號系統(tǒng) 本章內(nèi)容本章內(nèi)容n 斷路器的弱電控制斷路器的弱電控制n 微機監(jiān)控系統(tǒng)微機監(jiān)控系統(tǒng)n 弱電中央信號系統(tǒng)弱電中央信號系統(tǒng)8-1 8-1 斷路器的弱電控制斷路器的弱電控制一、弱電控制的基本要求

3、一、弱電控制的基本要求（1）弱電控制的斷路器控制回路應(yīng)滿足強電控制回路的基弱電控制的斷路器控制回路應(yīng)滿足強電控制回路的基本要求本要求（2）斷路器的模擬燈能表示斷路器的跳、合閘位置狀態(tài)，斷路器的模擬燈能表示斷路器的跳、合閘位置狀態(tài)，并能反映斷路器自動跳、合閘與原給定位置的不對應(yīng)狀態(tài)。并能反映斷路器自動跳、合閘與原給定位置的不對應(yīng)狀態(tài)。（3）選線控制應(yīng)保證在同一時間內(nèi)只選一個控制對象，在選線控制應(yīng)保證在同一時間內(nèi)只選一個控制對象，在控制地點應(yīng)有明顯的燈光顯示操作對象。為避免選重或選錯，控制地點應(yīng)有明顯的燈光顯示操作對象。為避免選重或選錯，可采用選重閉鎖或后選有效接線，在選線控制中發(fā)生事故時，可采用

4、選重閉鎖或后選有效接線，在選線控制中發(fā)生事故時，可 自 動 解 除 選 線 ， 誤 選 線 后 ， 可 手 動 解 除 選 線 。可 自 動 解 除 選 線 ， 誤 選 線 后 ， 可 手 動 解 除 選 線 。二、弱電一對一控制電路二、弱電一對一控制電路電電 路路手動控制手動控制n 合閘控制合閘控制 合閘前合閘前 SA：14-15 帶電帶電 發(fā)平光發(fā)平光 合閘合閘 SA：9-12,13-16 發(fā)閃光發(fā)閃光 合上閘合上閘 SA：9-12,17-20 合閘后合閘后 SA：17-20n 跳閘控制跳閘控制 自行分析自行分析二、弱電一對一控制電路二、弱電一對一控制電路自動控制自動控制n 自動跳閘自動跳

5、閘SA：“CD”處處保護動作保護動作n 自動合閘自動合閘QF跳開跳開發(fā)閃光發(fā)閃光接通事故跳閘接通事故跳閘音響信號回路音響信號回路 自行分析自行分析三、斷路器弱電選線控制電路三、斷路器弱電選線控制電路熱線軸動作原理熱線軸動作原理n 正常時正常時熱熱(-)信號回路信號回路負電源負電源n 回路電流大于熱線軸回路電流大于熱線軸F1、F2動作電流時動作電流時，F(xiàn)1、F2動作，動作，弱弱+、弱、弱-斷電，常開觸點閉合，熱斷電，常開觸點閉合，熱+ 熱熱(-)信號回路信號回路負電源，發(fā)出信號負電源，發(fā)出信號三、斷路器弱電選線控制電路三、斷路器弱電選線控制電路選控原理選控原理對象選擇對象選擇 按下按下SB1 H

6、L1點亮點亮 啟動啟動KC1 自保持自保持 啟動啟動KCS 準備跳閘準備跳閘 準備合閘準備合閘三、斷路器弱電選線控制電路三、斷路器弱電選線控制電路選控原理選控原理對象閉鎖對象閉鎖 閉鎖繼電器閉鎖繼電器 KC1啟動后啟動后 啟動啟動KCB 切斷選控電源切斷選控電源 只選一個對象只選一個對象三、斷路器弱電選線控制電路三、斷路器弱電選線控制電路選控原理選控原理誤選復(fù)歸誤選復(fù)歸 根據(jù)點亮的根據(jù)點亮的HL#進行核對進行核對 若誤選若誤選按下按下SBKC#復(fù)歸復(fù)歸 KCB復(fù)歸復(fù)歸例如例如三、斷路器弱電選線控制電路三、斷路器弱電選線控制電路選控原理選控原理對象操作：對象操作：QF1 KCS啟動后啟動后為合閘

7、做為合閘做好準備好準備將同步電將同步電壓引入同壓引入同步小母線步小母線 選擇同選擇同步并列步并列方式方式手動準同步并列手動準同步并列自動準同步并列自動準同步并列非同步并列非同步并列三、斷路器弱電選線控制電路三、斷路器弱電選線控制電路選控原理選控原理 對象操作：對象操作：手動準同步并列手動準同步并列 SSM1置粗置粗略或精確略或精確 啟動啟動KCS2 同步電壓引入同步電壓引入同步表計和同步表計和KY 滿足準滿足準同步條件同步條件SA置于置于“合閘合閘”QF合閘合閘三、斷路器弱電選線控制電路三、斷路器弱電選線控制電路選控原理選控原理 對象操作：對象操作：自動準同步并列自動準同步并列 SSA1投入投

8、入（圖中未畫）（圖中未畫） 若滿足準若滿足準同步條件同步條件 KCO啟動啟動KC11啟動啟動QF合閘合閘三、斷路器弱電選線控制電路三、斷路器弱電選線控制電路選控原理選控原理對象操作對象操作跳閘跳閘 SA置于置于“跳閘跳閘” KC21啟動啟動 QF跳閘跳閘三、斷路器弱電選線控制電路三、斷路器弱電選線控制電路選控原理選控原理選控電路選控電路自動復(fù)歸自動復(fù)歸由以下由以下3個繼電器個繼電器共同完成共同完成 手動手動合閘中合閘中SA 11-12通通動作動作斷開斷開K2延時斷開延時斷開K3延時斷延時斷開開KCB和和KC1 整個電整個電路復(fù)歸路復(fù)歸8-2 8-2 微機監(jiān)控系統(tǒng)微機監(jiān)控系統(tǒng)一、發(fā)電廠、變電站的

9、監(jiān)控系統(tǒng)一、發(fā)電廠、變電站的監(jiān)控系統(tǒng)組成組成變電站的信息流程圖變電站的信息流程圖（發(fā)電廠與此類似）（發(fā)電廠與此類似）監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)（實線）（實線）保護及調(diào)節(jié)系統(tǒng)保護及調(diào)節(jié)系統(tǒng)（虛線）（虛線）8-2 8-2 微機監(jiān)控系統(tǒng)微機監(jiān)控系統(tǒng)二、微型計算機監(jiān)控系統(tǒng)二、微型計算機監(jiān)控系統(tǒng)二、微型計算機監(jiān)控系統(tǒng)二、微型計算機監(jiān)控系統(tǒng)硬件組成硬件組成硬件硬件軟件軟件二、硬件二、硬件（1）主機主機（2）接口與輸入輸出通道接口與輸入輸出通道（3）人人機接口機接口（4）其他系統(tǒng)支持功能模塊其他系統(tǒng)支持功能模塊（5）檢測與變送設(shè)備檢測與變送設(shè)備（6）總線總線二、軟件二、軟件軟件軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件完成

10、各種功完成各種功能的計算機能的計算機程序的總和程序的總和用于管理、調(diào)度、用于管理、調(diào)度、操作計算機各種資操作計算機各種資源，實現(xiàn)對系統(tǒng)監(jiān)源，實現(xiàn)對系統(tǒng)監(jiān)控與診斷，提供各控與診斷，提供各種開發(fā)支持的程序種開發(fā)支持的程序操作系統(tǒng)、監(jiān)控操作系統(tǒng)、監(jiān)控管理程序、故障管理程序、故障診斷程序、各種診斷程序、各種語言的匯編、編語言的匯編、編譯程序等譯程序等根據(jù)控制對象、控根據(jù)控制對象、控制要求，用戶自行制要求，用戶自行編制的各種程序編制的各種程序數(shù)據(jù)采集程序、數(shù)數(shù)據(jù)采集程序、數(shù)字濾波程序、標度字濾波程序、標度變換程序、鍵盤處變換程序、鍵盤處理程序、過程控制理程序、過程控制程序等程序等程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言

11、匯編語言、匯編語言、C語言、語言、VB、Delphi、VC等，組態(tài)軟件等，組態(tài)軟件。二、微機監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用二、微機監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用以阿城繼電器廠生以阿城繼電器廠生產(chǎn)的產(chǎn)的WJH-1型微機型微機式變電站監(jiān)測、控式變電站監(jiān)測、控制和保護系統(tǒng)為例制和保護系統(tǒng)為例用于用于35220kV變電站的二次回路，作為全站設(shè)變電站的二次回路，作為全站設(shè)備的監(jiān)測、控制和保護，并按要求對變電站全備的監(jiān)測、控制和保護，并按要求對變電站全部參數(shù)進行檢測、顯示、定時打印制表及向上部參數(shù)進行檢測、顯示、定時打印制表及向上級調(diào)度通信。級調(diào)度通信。系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成終端臺和微機屏終端臺和微機屏變送器屏變送器屏繼電器屏繼電器屏所用電交

12、流屏所用電交流屏直流電源屏直流電源屏模擬屏模擬屏系統(tǒng)電纜系統(tǒng)電纜二、微機監(jiān)控系統(tǒng)二、微機監(jiān)控系統(tǒng) 的應(yīng)用的應(yīng)用原理簡介原理簡介組成組成上位機上位機下位機下位機信號轉(zhuǎn)換裝置信號轉(zhuǎn)換裝置電源電源（一）信號轉(zhuǎn)換裝置（一）信號轉(zhuǎn)換裝置（1）模型量的輸入）模型量的輸入直流采樣直流采樣交流采樣交流采樣變送器變送器濾波器濾波器互感器互感器現(xiàn)場量現(xiàn)場量直流量直流量數(shù)字量數(shù)字量現(xiàn)場量現(xiàn)場量交流量交流量數(shù)字量數(shù)字量電壓回路斷線檢測電壓回路斷線檢測測溫電路測溫電路（一）信號轉(zhuǎn)換裝置（一）信號轉(zhuǎn)換裝置（2）開關(guān)量的輸入）開關(guān)量的輸入開關(guān)量開關(guān)量開關(guān)的輔助觸點開關(guān)的輔助觸點繼電保護的輸出觸點繼電保護的輸出觸點轉(zhuǎn)換繼電器

13、轉(zhuǎn)換繼電器（一）信號轉(zhuǎn)換裝置（一）信號轉(zhuǎn)換裝置（3）開關(guān)量的輸出）開關(guān)量的輸出組成組成原理原理注意注意操作信號輸出經(jīng)光電隔離輸操作信號輸出經(jīng)光電隔離輸出板，由弱電控制電路，去出板，由弱電控制電路，去跳、合閘跳、合閘（一）信號轉(zhuǎn)換裝置（一）信號轉(zhuǎn)換裝置（4）脈沖量輸入）脈沖量輸入電能表脈沖輸出的脈沖數(shù)正比于該回路的電量，此脈沖經(jīng)電能表脈沖輸出的脈沖數(shù)正比于該回路的電量，此脈沖經(jīng)光電隔離脈沖輸入板送到總線。光電隔離脈沖輸入板送到總線。頻率的測量是將電壓互感器二次側(cè)輸出的電壓，經(jīng)頻率采頻率的測量是將電壓互感器二次側(cè)輸出的電壓，經(jīng)頻率采樣板中的變壓器變成樣板中的變壓器變成5V的交流電壓，再經(jīng)采樣板中的

14、過零的交流電壓，再經(jīng)采樣板中的過零檢測器變成方波電壓信號。此信號經(jīng)倍頻后，再經(jīng)光電隔檢測器變成方波電壓信號。此信號經(jīng)倍頻后，再經(jīng)光電隔離脈沖輸入板送入總線。離脈沖輸入板送入總線。（二）下位機（二）下位機組成組成下位機為下位機為STD總線或總線或PC總線工業(yè)控制機，主要由總線工業(yè)控制機，主要由CPU、總線、總線、A/D轉(zhuǎn)換板、開關(guān)量輸入板、開關(guān)量輸出板、脈沖轉(zhuǎn)換板、開關(guān)量輸入板、開關(guān)量輸出板、脈沖輸入板、系統(tǒng)支持板、熱 電 阻 信 號 調(diào) 理 板 等 組 成輸入板、系統(tǒng)支持板、熱 電 阻 信 號 調(diào) 理 板 等 組 成主要主要功能功能完成全部模擬量、開關(guān)量、脈沖量的采集，進行越限判完成全部模擬量

15、、開關(guān)量、脈沖量的采集，進行越限判斷，并實時地將所有采集量和越限報警量值通過通信接斷，并實時地將所有采集量和越限報警量值通過通信接口送到上位機。通信接口還將上位機的斷路器操作信號口送到上位機。通信接口還將上位機的斷路器操作信號由總線經(jīng)開關(guān)量輸出板輸出，實現(xiàn)斷路器的跳、合閘，由總線經(jīng)開關(guān)量輸出板輸出，實現(xiàn)斷路器的跳、合閘，同時啟動中央信號系統(tǒng)，實現(xiàn)燈光顯示及音響報警。同時啟動中央信號系統(tǒng)，實現(xiàn)燈光顯示及音響報警。（三）上位機（三）上位機主要主要功能功能通過與下位機通信接口，得到下位機實時采集的全部數(shù)通過與下位機通信接口，得到下位機實時采集的全部數(shù)據(jù)，得到下位機實時采集的全部數(shù)據(jù)，進行分析、計算、

16、據(jù)，得到下位機實時采集的全部數(shù)據(jù)，進行分析、計算、判斷；實時顯示和定時打印全站設(shè)備的所有運行參數(shù)；判斷；實時顯示和定時打印全站設(shè)備的所有運行參數(shù)；通過鍵盤按編號選擇被操作的斷路器，進行跳、合閘操通過鍵盤按編號選擇被操作的斷路器，進行跳、合閘操作。操作方法由屏幕提示，操作信號送入總線，通過開作。操作方法由屏幕提示，操作信號送入總線，通過開關(guān)量輸出板和繼電器實現(xiàn)斷路器跳、合閘；實時顯示事關(guān)量輸出板和繼電器實現(xiàn)斷路器跳、合閘；實時顯示事故與故障，并打印記錄和報警；動態(tài)顯示負載曲線；與故與故障，并打印記錄和報警；動態(tài)顯示負載曲線；與上 級 調(diào) 度 通 信 ， 實 現(xiàn) 遙 信 、 遙 測 與 遙 控 。

17、上 級 調(diào) 度 通 信 ， 實 現(xiàn) 遙 信 、 遙 測 與 遙 控 。8-3 8-3 弱電中央信號系統(tǒng)弱電中央信號系統(tǒng)一、基本弱電信號電路一、基本弱電信號電路（一）基本弱電信號電路（一）基本弱電信號電路（1 1）斷路器事故跳閘信號啟動電路）斷路器事故跳閘信號啟動電路利用不對稱原理構(gòu)成利用不對稱原理構(gòu)成電路電路事故信號事故信號繼電器繼電器選控繼電選控繼電器觸點器觸點合閘位置繼合閘位置繼電器觸點電器觸點斷路器觸點斷路器觸點弱電事故音弱電事故音響小母線響小母線工作原理工作原理事故跳閘事故跳閘QFQF觸點觸點閉合閉合KCCKCC未未斷開前斷開前啟動事啟動事故音響故音響（二）斷路器預(yù)告信號啟動電路（二）

18、斷路器預(yù)告信號啟動電路電路電路光字牌光字牌顯示故障或異顯示故障或異常運行的性質(zhì)常運行的性質(zhì)預(yù)告信預(yù)告信號中間號中間繼電器繼電器弱電事故音弱電事故音響小母線響小母線工作原理工作原理故障或異故障或異常運行時常運行時KS1KS1或或KS2KS2閉合閉合接通光字接通光字牌回路牌回路光字牌光字牌點亮點亮發(fā)預(yù)告發(fā)預(yù)告音響音響（三）斷路器位置信號（三）斷路器位置信號位置信號位置信號一對一控制一對一控制選線控制選線控制由控制開關(guān)內(nèi)附由控制開關(guān)內(nèi)附信號燈表示信號燈表示返回屏模擬燈表示返回屏模擬燈表示返回屏對象燈表示返回屏對象燈表示斷路器模擬燈表示斷路器模擬燈表示（三）斷路器位置信號（三）斷路器位置信號一對一控制并在返回屏上設(shè)一對一控制并在返回屏上設(shè)模擬燈的信號電路模擬燈的