八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件

火電機組培訓(xùn)報告人：胡志光單位：華北電力大學(xué)《電氣設(shè)備及運行》講稿第八章發(fā)電廠的電氣控制和信號火電機組培訓(xùn)報告人：胡志光單位：華北電力大學(xué)《電氣1第八章目錄

第一節(jié)斷路器和隔離開關(guān)的控制 第二節(jié)信號裝置、監(jiān)察裝置和閃光裝置第三節(jié)廠用電源快切裝置第四節(jié)自動準同期裝置第五節(jié)發(fā)電廠電氣微機監(jiān)控系統(tǒng)

復(fù)習(xí)思考題第八章目錄2第一節(jié)斷路器和隔離開關(guān)的控制

發(fā)電廠和變電所中，用于強電一對一控制的控制開關(guān)多采用LW2系列萬能密閉轉(zhuǎn)換開關(guān)。該系列開關(guān)除了在各種開關(guān)設(shè)備的控制回路中用做控制開關(guān)外，還在各種測量儀表、信號、自動裝置及監(jiān)察裝置等回路中用做轉(zhuǎn)換開關(guān)。LW2系列不同用途的開關(guān)，外形和基本結(jié)構(gòu)相同。LW2－Z型控制開關(guān)的外形如下圖所示。其結(jié)構(gòu)包括操作手柄、面板、觸點盒、主軸、定位器、限位機構(gòu)及自復(fù)機構(gòu)等。

一、控制開關(guān)第一節(jié)斷路器和隔離開關(guān)的控制發(fā)電廠和變電所中，用于強電3LW2系列萬能密閉轉(zhuǎn)換開關(guān)外形圖

LW2系列萬能密閉轉(zhuǎn)換開關(guān)外形圖4注：表中“×”表示控制開關(guān)SA的該對觸點閉合LW2－Z－la、4、6a、40、20、20型控制開關(guān)各觸點的通斷狀態(tài)預(yù)備跳閘注：表中“×”表示控制開關(guān)SA的該對觸點閉合LW2－Z－l5二、對斷路器控制回路的基本要求

斷路器的控制回路隨著斷路器的型式、操動機構(gòu)的類型及運行上的不同要求而有所差別，但基本接線相類似。對控制回路的基本要求如下：

(1)應(yīng)能用控制開關(guān)進行手動合、跳閘，且能由自動裝置和繼電保護實現(xiàn)自動合、跳閘。

(2)應(yīng)能在合、跳閘動作完成后迅速自動斷開合、跳閘回路。

(3)應(yīng)有反映斷路器位置狀態(tài)(手動及自動合、跳閘)的明顯信號。

(4)應(yīng)有防止斷路器多次合、跳閘的“防跳”裝置。

(5)應(yīng)能監(jiān)視控制回路的電源及其合、跳閘回路是否完好。二、對斷路器控制回路的基本要求斷路器的控制回路隨著斷6三、燈光監(jiān)視的斷路器控制和信號回路燈光監(jiān)視的斷路器（帶電磁操動機構(gòu)）控制和信號回路如圖所示。因電磁操動機構(gòu)的合閘電流很大，可達幾十到幾百安，而控制開關(guān)的觸點只允許幾安電流，不能用來直接接通合閘電流，所以該回路中設(shè)有合閘接觸器KM，合閘時由KM去接通合閘電流。燈光監(jiān)視的斷路器工作原理如下。

(1)手動合閘。合閘操作前，控制開關(guān)SA的手柄在“跳閘后”位置(水平)，斷路器QF在跳閘狀態(tài)。此時，觸點SA(11-10)、QFl閉合，下述回路接通：＋→FU1→SA(11-10)→HG→QFl→KM→FU2→－綠燈HG發(fā)平光表明：①Q(mào)F在跳閘位置；②熔斷器FU1、FU2及合閘回路完好，起到監(jiān)視熔斷器及合閘回路作用。此時，合閘接觸線圈KM中雖有電流流過，但由于HG電阻及其附加電阻的限流作用，使得KM不足以啟動，故斷路器不會合閘。手動合閘操作分3步進行。三、燈光監(jiān)視的斷路器控制和信號回路燈光監(jiān)視的斷路器（帶電磁操7

燈光監(jiān)視的斷路器控制和信號回路

燈光監(jiān)視的斷路器控制和信號回路8

(2)手動跳閘。跳閘操作前，控制開關(guān)SA的手柄在“合閘后”位置(垂直)，斷路器QF在合閘狀態(tài)。此時，觸點SA(13-16)、QF2閉合，HR發(fā)平光，跳閘回路完好。手動跳閘操作與手動合閘操作完全相似，亦分3步進行。

(3)自動合閘。為了實現(xiàn)自動合閘，將自動裝置(備用電源自動投入裝置、自動重合閘裝置等)回路中的中間繼電器觸點KC與SA(5-8)觸點并聯(lián)。

(4)自動跳閘。為了實現(xiàn)自動跳閘，將繼電保護出口繼電器的觸點KCO經(jīng)信號繼電器KS與SA(6-7)并聯(lián)。

(5)“防跳”裝置。為了防止斷路器出現(xiàn)連續(xù)多次跳、合事故，必須裝設(shè)“防跳”裝置。(2)手動跳閘。跳閘操作前，控制開關(guān)SA的手柄在9CJ5型電動操作隔離開關(guān)的控制回路圖如圖下所示。其中：

①用QF和QSE的動斷輔助觸點閉鎖電動機的控制回路，即斷路器不在跳閘位置、接地開關(guān)不打開，隔離開關(guān)不能操作；②用行程開關(guān)S1、S2控制隔離開關(guān)的分、合位置；③設(shè)有緊急停止按鈕SB，其動斷觸點串入電動機的控制回路，供S1或S2失靈時緊急停機用；④控制器線圈YC和YT分別接于合、分閘回路，它們的主觸點分別將電源按U、V、W和W、V、U的相序引入電動機，使電動機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，驅(qū)動隔離開關(guān)合閘和分閘；⑤控制回路中的觸點YTl、YCl使合、分操作相互閉鎖；⑥電動機動力回路內(nèi)設(shè)熱繼電器作為過載保護，當電動機發(fā)生過載時，熱繼電器動作，其動斷觸點KRl、KR2或KR3切斷控制回路，使電動機失電停機。四、隔離開關(guān)的控制CJ5型電動操作隔離開關(guān)的控制回路圖如圖下所示。其中：①用10QF—斷路器輔助觸點；QSE—接地開關(guān)聯(lián)鎖觸點；SB—緊急停止按鈕；KR—熱繼電器；SBC—合閘按鈕；YC—合閘控制器線圈；SBT—分閘按鈕；YT—分閘控制器線圈；S1、S2—合、分閘行程開關(guān)觸點；M—電動機QF—斷路器輔助觸點；QSE—接地開關(guān)聯(lián)鎖觸點；SB—緊急停11當斷路器在跳閘位置、接地開關(guān)已拉開時，進行隔離開關(guān)合閘操作，應(yīng)按下SBC，此時回路“U→QF→QSE→SB→KRl→SBC→YC→YTl→S1→KR3→KR2→W”接通，YC啟動，并經(jīng)YC2自保持(所以按下SBC后即可放手)，隔離開關(guān)合閘；當合到位時，S1斷開，切斷合閘回路。分閘操作類似。當斷路器為分相操作及隔離開關(guān)兩側(cè)均有接地開關(guān)時，三相斷路器的輔助觸點及兩側(cè)接地開關(guān)的輔助觸點均應(yīng)串接在控制回路中。五、隔離開關(guān)的電磁鎖閉鎖對采用手動操作的隔離開關(guān)、接地開關(guān)，設(shè)電磁鎖閉鎖回路。(1)電磁鎖的構(gòu)造。電磁鎖的構(gòu)造及工作原理如圖下所示。其構(gòu)造包括電鎖Ⅰ和電鑰匙Ⅱ兩部分。電鎖固定在隔離開關(guān)的操動機構(gòu)上，其插座3與作為閉鎖條件的設(shè)備(如圖中QF)的輔助觸點串聯(lián)后接至電源；電鑰匙上有插頭4、線圈5、電磁鐵6。在電鑰匙未帶電時，電鎖的鎖芯1在彈簧2的壓力下銷入操作手柄Ⅲ的小孔內(nèi)，使手柄不能實施操作。當斷路器在跳閘位置、接地開關(guān)已拉開時，進行隔離開關(guān)合閘操作，12

(a)電磁鎖的構(gòu)造；(b)電磁鎖的工作原理l—鎖芯；2—彈簧；3—插座；4—插頭；5—線圈；6—電磁鎖解除按鈕；7—按鈕開關(guān)；8—鑰匙環(huán)；QS—隔離開關(guān)；QF—斷路器；Ⅰ—電鎖；Ⅱ—電鑰匙；Ⅲ—隔離開關(guān)操作手柄(a)電磁鎖的構(gòu)造；13

(2)電磁鎖的工作原理①Q(mào)F在跳閘位置時，QS可以操作。這時QF在插座電路中的動斷輔助觸點閉合，插座3上有電壓，當將電鑰匙的插頭4插入插座中時，線圈5便有電流流過并產(chǎn)生磁場，在電磁力的作用下，鎖芯被吸出，電鎖被打開，操作手柄Ⅲ可自由轉(zhuǎn)動，QS可以進行分、合閘操作。操作完成后，按下按鈕7使之斷開，線圈5失電，鎖芯彈入將手柄鎖住。②QF在合閘位置時，QS不能操作。這時QF的動斷輔助觸點斷開，插座3上無電壓，即使將電鑰匙的插頭4插入插座中，電鎖也不能打開，因此QS不能進行分、合閘操作。(2)電磁鎖的工作原理14第二節(jié)信號裝置、監(jiān)察裝置和閃光裝置

一、信號的作用和分類1.信號的作用(1)電氣設(shè)備正常運行時，用信號及時反映電氣設(shè)備的當前工作狀態(tài)和運行參數(shù)，以便幫助運行人員進行正確操作和運行調(diào)整。(2)當電氣設(shè)備出現(xiàn)異?；虬l(fā)生故障時，用信號及時反映異常的類型或故障的性質(zhì)，以便幫助運行人員做出正確處理，防止事故擴大。2．信號的分類(1)狀態(tài)信號。即反映電氣設(shè)備當前正常工作狀態(tài)的開關(guān)量信號。包括斷路器的位置信號和隔離開關(guān)的位置信號等。前者用燈光表示，而后者則用一種專用的位置指示器表示。第二節(jié)信號裝置、監(jiān)察裝置和閃光裝置一、信號的作用和15

(2)指示信號。即反映電氣設(shè)備當前正常運行參數(shù)的模擬量信號。包括電壓、電流、功率、冷卻介質(zhì)溫度等參數(shù)，多采用各種儀表指示。(3)預(yù)告信號。當電氣設(shè)備出現(xiàn)異常工作狀態(tài)時，如設(shè)備過負荷、控制回路斷線、設(shè)備溫度過高等，此種情況下并不必立即使斷路器跳閘，但必須發(fā)出信號提醒值班人員，這種信號就是預(yù)告信號。由燈光信號和音響信號組成。音響信號一般由電鈴發(fā)出，以引起值班人員的注意；燈光信號是利用光字牌顯示出電氣設(shè)備的異常工作狀態(tài)或性質(zhì)。(4)事故信號。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障而使相應(yīng)的斷路器跳閘后，應(yīng)發(fā)出事故信號。事故信號也是由燈光信號和音響信號組成。音響信號一般由蜂鳴器發(fā)出，以區(qū)別于預(yù)告信號；燈光信號則利用光字牌顯示出發(fā)生故障的設(shè)備和故障的性質(zhì)。(5)其它信號。即除上述四類信號之外的其它電氣信號。如：指揮信號、聯(lián)系信號、閉路電視信號、有線、無線通信信號、廣播信號和CRT信號等。(2)指示信號。即反映電氣設(shè)備當前正常運行參數(shù)的模擬量信16二、事故信號用JC－2型脈沖繼電器構(gòu)成的中央事故信號回路如下圖所示。左上虛框內(nèi)為脈沖繼電器KP1的內(nèi)部電路，它包括：脈沖繼電器的兩個線圈KP11、KP12、電容C及電阻R1、R2。當線圈KPl1流過1、2方向或線圈KP12流過3、4方向的脈沖電流時，KP1動作(亦即脈沖繼電器的觸點KP1閉合)，并保持在閉合狀態(tài)；當KPl1、KP12之一流過反向電流時，KP返回（亦即脈沖繼電器的觸點KP1斷開）。裝置的動作原理如下。二、事故信號17八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件181．啟動由前述斷路器控制的信號回路可知，所有由控制室遠方操作的斷路器，其事故音響回路都是接在小母線M708(發(fā)遙信時為M808)與－700之間。當某臺斷路器事故跳閘時，其事故音響回路接通，啟動事故信號裝置。脈沖電流自KPl的端子5流入，在電阻R1上得到電壓增量，該電壓經(jīng)線圈KPl1、KP12給電容C充電。回路為：＋700→FUl→KPl→C→KP12→M708→事故跳閘的QF的事故音響回路→FU2→－700。充電電流使KP1動作，觸點KPl閉合。當C充電完畢后，線圈中的電流消失，觸點KP1仍保留在閉合位置。觸點KP1閉合后，啟動中間繼電器KCl，其兩對動合觸點閉合；其中一對觸點啟動時間繼電器KTl；另一對觸點啟動蜂鳴器HAU，發(fā)出音響，表明QF事故跳閘；重要回路事故跳閘時，同時向調(diào)度部門發(fā)送遙信信號。1．啟動19

2．音響解除音響可自動解除，也可手動解除。

(1)自動解除。KTl整定時間約為5s，待延時到達后，其觸點閉合，以下回路接通：＋700→FUl→R1→KP12→R2→KTl→FU2→－700。

KP12中電流方向與啟動時相反，KP1復(fù)歸，其觸點斷開，繼電器KCl、KTl相繼斷電，蜂鳴器回路被斷開，音響停止。

(2)手動解除。欲使音響提前解除，可按復(fù)歸按鈕SB2，其動作過程與上述相同。

3．6kV配電裝置事故信號

6kV配電裝置內(nèi)的斷路器QF通常是就地操作，其控制開關(guān)SA和QF的輔助觸點均在配電裝置內(nèi)。為節(jié)省控制電纜，簡化接線，在配電裝置內(nèi)設(shè)置信號小母線M701及事故信號小母線M7271、M7272，6kV配電裝置Ⅰ、Ⅱ段QF的事故音響回路分別接在M701與M7271、M7272之間。假設(shè)Ⅰ段的某臺斷路器事故跳閘，則首先啟動事故信號中間繼電器KCAl，其觸點閉合，啟動KP1發(fā)出音響，動作過程同前述。2．音響解除204．重復(fù)動作性能脈沖電流突然增加一次，KPl就可動作一次，發(fā)出一次音響。只要回路電阻選擇適當，可重復(fù)動作8次。對6kV配電裝置而言，僅在不同段的QF事故跳閘時能重復(fù)動作。5．試驗通常交接班時都要對裝置進行試驗。SBl為事故信號裝置的試驗按鈕。進行試驗時，按下SB1(按到位即可放手)，其動合觸點閉合，啟動KP1，發(fā)出音響(動作過程同前述)，說明裝置完好；其動斷觸點用于斷開遙信回路，以免誤發(fā)遙信。6．電源監(jiān)視事故信號裝置電源的完好性由繼電器KVSl監(jiān)視。當熔斷器FUl或FU2熔斷或其他原因使電源消失時，KVSl失電，其動斷觸點閉合，使“事故信號裝置電源消失”光字牌亮，并啟動預(yù)告信號回路。4．重復(fù)動作性能21三、預(yù)告信號預(yù)告信號裝置的主要元件也是脈沖繼電器KP2，動作原理與事故信號裝置相似。不同的是：①預(yù)告信號的啟動回路，由反映相應(yīng)異常情況的繼電器的觸點和兩個燈泡組成，并接于小母線＋700和M709、M710之間；②KP2接線與KPl稍有差別；③音響為警鈴。下圖中SM為轉(zhuǎn)換開關(guān)，其觸點狀態(tài)為：平時手柄在垂直位置時，觸點SM(1-2)～SM(11-12)斷開，SM(13-14)、SM(15-16)接通；手柄順時針轉(zhuǎn)45°至“檢查”位置時，SM(1-2)～SM(11-12)接通，SM(13-14)、SM(15-16)斷開。其動作原理如下：三、預(yù)告信號預(yù)告信號裝置的主要元件也是脈沖繼電器KP22八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件231．啟動當設(shè)備發(fā)生異常情況時，相應(yīng)的繼電器動作，其觸點閉合，經(jīng)光字牌燈泡啟動KP2，相應(yīng)光字牌亮，同時發(fā)出鈴聲。例如，事故信號裝置電源消失時，其電源監(jiān)視繼電器觸點KVSl閉合，下述回路接通：＋700→FU3→觸點KVSl→光字牌H1→M709、M710→SM(13-14)、SM(15-16)→KP2→FU4→－700。標有“事故信號裝置電源消失”的光字牌H1立即亮(這時兩只燈泡并聯(lián))；同時KP2啟動，其觸點閉合，啟動時間繼電器KT2；觸點KT2延時0.3～0.5s閉合，啟動KC2；KC2的一副觸點接通警鈴HAB，發(fā)出音響，另一副觸點啟動事故信號裝置中的KTl。1．啟動242．音響解除(1)自動解除。圖7-21中的觸點KTl經(jīng)一段延時后閉合，下述回路接通：＋700→FU3→觸點KTl→R2→KP2l→R1→FU4→－700。KP2中的KP2l流過反向電流，KP2、KT2、KC2、KTl相繼復(fù)歸，音響停止。如果異常在0.3～0.5s內(nèi)消失，在KP2中的電阻Rl上的電壓出現(xiàn)一個減量，使電容C經(jīng)脈沖繼電器線圈反向放電，從而使KP2返回，避免誤發(fā)音響。(2)手動解除。按下解除按鈕SB4即可。音響解除后，光字牌仍亮著，直到異常情況消除、啟動它的繼電器觸點返回才熄滅。3．6kV配電裝置的預(yù)告信號反映6kV配電裝置Ⅰ、Ⅱ段異常情況的啟動回路，分別接于＋700與M7291或M7292之間，出現(xiàn)異常時，中間繼電器KCRl或KCR2動作，其一副觸點接通“6kV配電裝置Ⅰ段(或Ⅱ段)”光字牌(與事故信號共用)，另一副觸點去啟動KP2，使警鈴發(fā)出音響。2．音響解除254．重復(fù)動作性能預(yù)告信號如同事故信號一樣，可實現(xiàn)重復(fù)動作。5．試驗和檢查光字牌(1)試驗。按下試驗按鈕SB3，可試驗裝置是否完好，其動作過程與上述啟動過程類似。(2)檢查光字牌。將SM手柄轉(zhuǎn)到“檢查”位置，下述回路接通：＋700→FU3→SM(5-6)、SM(3-)、SM(2-1)→M709→所有預(yù)告光字牌→M710→SM(7-8)、SM(10-9)、SM(11-12)→FU4→－700這時，每個光字牌的兩個燈泡串聯(lián)，燈光較暗。若光字牌亮，說明燈泡完好；否則，說明有一個或兩個燈泡損壞。4．重復(fù)動作性能266．電源監(jiān)視由于FU3或FU4熔斷時，整個裝置都失去電源，所以，電源消失信號不能用預(yù)告信號形式發(fā)出，必須另設(shè)電源監(jiān)視燈回路。KVS2為電源監(jiān)視繼電器，電源完好時，KVS2通電，其動合觸點閉合，監(jiān)視燈HW發(fā)平光，說明電源完好；當FU3或FU4熔斷或其他原因造成電源消失時，KVS2斷電，其動合觸點延時斷開，動斷觸點延時閉合，啟動閃光裝置，HW閃光。7．其他在小母線＋700與M713之間接有反映“6kV線路跳閘回路斷線”的繼電器觸點，其啟動回路也是接于－700與M7291或M7292之間；在小母線M703與M716之間并聯(lián)有繼電保護信號繼電器的觸點，保護動作時發(fā)“掉牌未復(fù)歸”光字牌，但不再發(fā)警鈴，因為事故跳閘時已發(fā)有蜂鳴器音響。6．電源監(jiān)視27微機型中央信號裝置面板圖片微機型中央信號裝置面板圖片281．電磁型直流絕緣監(jiān)察裝置電磁型直流絕緣監(jiān)察裝置原理圖如下圖所示。這種裝置分信號和測量兩部分，都是按直流電橋原理構(gòu)成。其中，電阻Rl、R2及轉(zhuǎn)換開關(guān)ST2為信號與測量公用；信號部分由公用部分和信號繼電器KS組成；測量部分由公用部分和電位器R3、電壓表PVl、PV2及轉(zhuǎn)換開關(guān)ST3組成。通常選用R1=R2=R3=R=lkΩ，KS的內(nèi)阻RS=30kΩ，PVl、PV2的內(nèi)阻RV=100kΩ。圖中R＋、R－分別為直流系統(tǒng)正、負極對地絕緣電阻。絕緣監(jiān)察裝置能在任一極絕緣電阻低于規(guī)定值時自動發(fā)出燈光和音響信號，可利用它判斷接地極和正、負極的絕緣電阻值。四、直流絕緣監(jiān)察裝置1．電磁型直流絕緣監(jiān)察裝置四、直流絕緣監(jiān)察裝置29電磁型直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)察裝置原理圖電磁型直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)察裝置原理圖30(1)信號部分。平時ST2置于“0”位置，信號部分處于經(jīng)常監(jiān)視狀態(tài)，R3被短接，Rl、R2與R＋、R－組成電橋的4個臂，KS接于電橋的對角線上，相當于直流電橋中檢流計的位置。正常狀態(tài)下，R＋≈R－，KS中只有微小的不平衡電流流過，KS不動作；當某一極的絕緣電阻下降時，電橋失去平衡，當流過KS的電流達到其動作電流時，KS動作，其常開觸點閉合，發(fā)出預(yù)告信號(燈光和音響)。對220V直流系統(tǒng)，當R＋、R－之一下降到20kΩ以下時發(fā)出信號。(2)測量部分。信號部分發(fā)出預(yù)告信號后，先用電壓表PV2判別哪一極絕緣電阻降低，而后用PVl測量直流系統(tǒng)對地的總絕緣電阻RΣ，并計算出R＋、R－。將ST3置于“1”位置，測量正母線對地電壓U＋，可判別R－情況。如果U＋

=0，說明R－極大(因此，母線正極不能經(jīng)PV2、R－與負極構(gòu)成通路，PV2中無電流)；若0<U＋

<UM，說明R－降低；若U＋

=UM，說明R－

=0，即母線負極為金屬性接地?？傊?，U＋愈大，說明R－愈低，即負極絕緣降低愈嚴重；反之，U＋愈小，說明R－愈高，即負極絕緣愈好。類似地，將ST3置于“2”位置，測量負母線對地電壓U－，可判別R＋情況。(1)信號部分。平時ST2置于“0”位置，信號部分處于經(jīng)常312．微機型直流絕緣監(jiān)察裝置

WZJ微機型直流絕緣監(jiān)察裝置原理方框圖2．微機型直流絕緣監(jiān)察裝置WZJ微機型直流絕緣監(jiān)察裝32(1)常規(guī)監(jiān)測。通過兩個分壓器取出“＋對地”和“－對地”電壓，送入A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)微機作數(shù)據(jù)處理后，數(shù)字顯示正負母線對地電壓值和絕緣電阻值，其監(jiān)視無死區(qū)；當電壓過高或絕緣電阻過低時發(fā)出報警信號，報警整定值可自行選定。(2)對各分支回路絕緣的巡查。各分支回路的正、負出線上都套有一小型電流互感器，并用一低頻信號源作為發(fā)送器，通過兩隔直耦合電容向直流系統(tǒng)正、負母線發(fā)送交流信號。由于通過互感器的直流分量大小相等、方向相反，它們產(chǎn)生的磁場相互抵消，而通過發(fā)送器發(fā)送至正、負母線的交流信號電壓幅值相等、相位相同。這樣，在互感器二次側(cè)就可反應(yīng)出正、負極對地絕緣電阻(Rj＋、Rj－)和分布電容(Cj)的泄漏電流向量和，然后取出阻性(有功)分量，經(jīng)多路切換開關(guān)送入A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)微機作數(shù)據(jù)處理后，數(shù)字顯示阻值和支路序號。整個絕緣監(jiān)測是在不切斷分支回路的情況下進行的，因而提高了直流系統(tǒng)的供電可靠性，且無死區(qū)。在直流電源消失的情況下，仍可實現(xiàn)巡查功能。(1)常規(guī)監(jiān)測。通過兩個分壓器取出“＋對地”和“－對地”電33五、交流絕緣監(jiān)察裝置

在中性點非直接接地系統(tǒng)（也稱小電流接地系統(tǒng)）中，發(fā)生一相接地時，故障相對地電壓降低（極限情況下降到零），其它兩相對地電壓升高（極限情況上升至線電壓值），但線電壓保持不變，接于相間運行的設(shè)備仍可正常工作。因此，在中性點非直接接地系統(tǒng)中發(fā)生一相接地時，允許繼續(xù)運行一段時間，通常為2h。但是，假如一相接地的情況不能及時被發(fā)現(xiàn)和加以處理，則由于兩非故障相對地電壓的升高，可能在絕緣薄弱處引起絕緣被擊穿而造成相間短路。因此，必須裝設(shè)交流絕緣監(jiān)察裝置，以便在電網(wǎng)中發(fā)生一相接地時，及時發(fā)出信號，使值班人及時找出接地線路并消除接地故障。五、交流絕緣監(jiān)察裝置在中性點非直接接地系統(tǒng)（也稱小電流接地34如下圖所示為交流絕緣監(jiān)察裝置的原理接線圖。正常運行時，由于一次回路電壓對稱，因而裝置中的3只電壓表指示相同，均為一次回路的相電壓，而開口三角形的輸出電壓為0V，無信號發(fā)出。若一次系統(tǒng)某相發(fā)生接地時，開口三角形將有零序電壓輸出（極限值為100V），若此電壓達到或超過電壓繼電器K的啟動電壓時，K動作啟動預(yù)告信號裝置，發(fā)出燈光和音響信號。同時，工作人員可依照3只電壓表的指示得知接地相（電壓指示降低的相即為接地相）。另外，微機型交流絕緣監(jiān)察裝置能通過巡回檢測各支路的零序電流確定接地支路。如下圖所示為交流絕緣監(jiān)察裝置的原理接線圖。正常運行時，由于一35交流絕緣監(jiān)察裝置原理接線圖K—過電壓繼電器；TV—電壓互感器交流絕緣監(jiān)察裝置原理接線圖36在小電流接地系統(tǒng)中，電壓互感器高壓側(cè)一相熔斷器熔斷和發(fā)生一相接地的區(qū)別：（1）電壓互感器高壓側(cè)一相熔斷器熔斷時，從二次側(cè)觀察：熔斷相的電壓會降低，另兩相的電壓不升高，線電壓會下降。（2）電壓互感器高壓側(cè)發(fā)生一相接地時，從二次側(cè)觀察：接地相的電壓會降低，另兩相的電壓會升高，線電壓不變。在小電流接地系統(tǒng)中，電壓互感器高壓側(cè)一相熔斷器熔斷和37六、閃光裝置

閃光裝置的主要作用是：當斷路器控制回路出現(xiàn)“不對應(yīng)”情況時，使其位置信號燈閃光，以提醒值班人員。用閃光繼電器構(gòu)成的閃光裝置接線圖如下圖所示。其中閃光繼電器KH由中間繼電器K、電容C及電阻R及組成。裝置的工作原理如下。(1)未按下SB時，下述回路接通：＋→FUl→SB動斷觸點→HL→R1→FU2→－。信號燈發(fā)平光，監(jiān)視閃光裝置的電源的完好性。(2)當按下SB時(按著不放)，其動斷觸點斷開，動合觸點閉合，KH的下述回路接通：＋→FUl→K動斷觸點→C→R→M100(+)→SB動合觸點→HL→R1→FU2→—電容器C充電，其兩端電壓逐漸升高，M100(+)小母線的電壓隨之降低，信號燈HL變暗；當C的電壓升高到繼電器K的動作電壓時，K動作，其動斷觸點斷開，切斷K的線圈回路。六、閃光裝置閃光裝置的主要作用是：當斷路器控制回路出現(xiàn)“38同時其動合觸點閉合，將正電源直接加到M100(+)上，使HL發(fā)出明亮的光，此時C經(jīng)繼電器K放電，保持K在動作狀態(tài)；當C兩端電壓下降至繼電器K的返回電壓時，K返回，其動斷觸點重新閉合，又接通C的充電回路，同時其動合觸點斷開，HL熄滅，此后重復(fù)上述過程。于是，信號燈HL一滅一亮形成閃光。凡跨接于M100(+)小母線和負極之間的信號燈回路，當該回路接通時，其效果與上述按下按鈕SB一樣，會使得相應(yīng)的信號燈閃光。用閃光繼電器構(gòu)成的閃光裝置接線圖同時其動合觸點閉合，將正電源直接加到M100(+)上，使HL39第三節(jié)廠用電源快切裝置一、廠用電源切換方式分類1．按開關(guān)動作順序分類(1)并聯(lián)切換；(2)串聯(lián)切換；(3)同時切換。2．按啟動原因分類正常切換；(2)事故切換；(3)不正常切換。3．按切換速度分類(1)快速切換；(2)同期捕捉切換；(3)殘壓切換。第三節(jié)廠用電源快切裝置一、廠用電源切換方式分類1．按開40二、快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換廠用電一次系統(tǒng)簡圖母線殘壓特性示意圖二、快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換廠用電一次系統(tǒng)簡圖母線41如上圖所示，左側(cè)為廠用電系統(tǒng)簡圖，當工作電源側(cè)發(fā)生故障時，工作斷路器1QF跳開，6kV母線失去工作電源，廠用電動機開始惰行，此時6kV母線殘壓將按照右側(cè)圖所示的螺旋線軌跡逐漸衰減。

1.快速切換假定正常運行時工作電源與備用電源同相，其電壓相量端點為A，則工作電源消失后母線殘壓相量端點將沿殘壓曲線由A向B方向移動，如能在AB段內(nèi)合上備用電源，則既能保證電動機安全，又不使電動機轉(zhuǎn)速下降太多，這就是所謂的“快速切換”。圖中快速切換時間應(yīng)小于0.25s。

2.同期捕捉切換越過B點后BC段為不安全區(qū)域，不允許切換。在C點后至CD段實現(xiàn)的切換就是所謂的“同期捕捉切換”。以上圖為例，同期捕捉切換時間約為0.6s，對于殘壓衰減較快的情況，該時間要短得多。若能實現(xiàn)同期捕捉切換，特別是在同相點合閘，對電動機的自啟動也很有利，因此時廠用母線電壓衰減到65%～70%左右，電動機轉(zhuǎn)速不至于下降很大，且備用電源合閘時沖擊最小。如上圖所示，左側(cè)為廠用電系統(tǒng)簡圖，當工作電源側(cè)發(fā)生故42三、廠用電源快切裝置的硬件組成如下圖所示為微機型廠用電快速切換裝置硬件組成框圖。該裝置采用雙CPU結(jié)構(gòu)。模擬量信號經(jīng)過變壓器隔離后，一部分經(jīng)過零比較器進入CPU1的高速輸入口HS1，進行頻差和相差測量；另一部分進入CPU1的A/D轉(zhuǎn)換器，完成對各種電壓幅值的采樣處理。電壓幅值與相差和頻差的處理相對獨立。CPU2處理輸入的開關(guān)量信號。兩個CPU分別同時處理各種數(shù)據(jù)，并通過雙口RAM達到信息共享。所有輸入信號均采用光電隔離或變壓器隔離，所有輸出信號均為繼電器接點方式，快切裝置內(nèi)電路與外部電氣線路完全隔離。三、廠用電源快切裝置的硬件組成如下圖所示為微機型廠43四、廠用電源快切裝置的軟件組成如圖所示為微機型廠用電快速切換裝置主循環(huán)程序框圖，框圖中各模塊的主要功能如下：（1）相差、頻差計算。（2）同期捕捉計算。（3）電壓檢測。（4）邏輯控制。（5）自檢。（6）設(shè)置和信息打印。（7）通訊。四、廠用電源快切裝置的軟件組成如圖所示為微機型廠用44五、快切裝置的控制面板如圖所示為微機型廠用電快速切換裝置面板布置圖，利用快切裝置面板上的按鍵、開關(guān)和液晶顯示屏，可以實現(xiàn)選擇切換功能、設(shè)置參數(shù)、顯示參數(shù)等操作。五、快切裝置的控制面板45微機型廠用電源電快速切換裝置外形圖微機型廠用電源電快速切換裝置外形圖46第四節(jié)自動準同期裝置一、準同期并列的條件

1.準同期并列的理想條件(1)UG=US

，即電壓幅值相等；(2)G

=S或fG=f

S，即頻率相等；(3)φG=φS，即初相角相等。

2.準同期并列的實際條件(1)UG≠US時，允許電壓差：Ud=|UG–US|≤(0.1～0.15)UN；(2)fG≠fS時，允許頻率差：fd=|fG–fS|≤(0.1～0.4)Hz；(3)φG≠φS

時，允許相角差：δd=|φG–φS|≤15。第四節(jié)自動準同期裝置一、準同期并列的條件1.47二、自動準同期裝置的組成如圖所示為自動準同期裝置的組成框圖，自動準同期裝置設(shè)置了三個控制單元：(1)頻率差控制單元；(2)電壓差控制單元；（3）合閘信號控制單元。二、自動準同期裝置的組成如圖所示為自動準同期裝置的組成框圖48三、實現(xiàn)自動準同期的方法恒定越前時間準同期并列裝置的合閘控制單元由滑差角頻率檢測、電壓差檢測和越前時間信號等環(huán)節(jié)組成。各環(huán)節(jié)的邏輯關(guān)系可用圖（a）說明，在每一個脈動周期內(nèi)，產(chǎn)生一個恒定越前時間信號，只有頻率差閉鎖環(huán)節(jié)和電壓差閉鎖環(huán)節(jié)都不發(fā)閉鎖信號，越前時間信號將通過與門成為合閘信號輸出。各環(huán)節(jié)的時間配合關(guān)系如圖（b）所示。如果在一個脈動周期內(nèi)，頻率差或電壓差不滿足并列條件，就不允許合閘，在下一個脈動周期內(nèi)將重新檢測，重復(fù)上述過程直到并列條件都滿足，此時就在tYJ時刻發(fā)合閘信號，從而完成并列操作的控制任務(wù)。三、實現(xiàn)自動準同期的方法恒定越前時間準同期并列裝置49

四、微機準同期控制器的組成微機準同期控制器是以CPU為核心的計算機控制系統(tǒng)。其硬件的構(gòu)成框圖如圖所示，由主機、輸入、輸出接口電路、輸入、輸出過程通道和人機界面等組成。四、微機準同期控制器的組成50五、微機準同期控制器的控制面板微機準同期控制器的控制面板如下圖所示，由鍵盤、按鈕、液晶顯示、發(fā)光二極管等組成，主要用于程序調(diào)試、設(shè)置或修改參數(shù)等為運行操作人員對并列過程的監(jiān)控提供方便。五、微機準同期控制器的控制面板51微機準同期控制器圖片微機準同期控制器圖片52第五節(jié)發(fā)電廠電氣微機監(jiān)控系統(tǒng)對于300MW及以上機組大多采用分布式電氣設(shè)備微機監(jiān)控系統(tǒng)（簡稱ECS），實現(xiàn)對發(fā)電廠的電氣設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集、協(xié)調(diào)控制、監(jiān)視報警和連鎖保護，在技術(shù)上和經(jīng)濟上都已經(jīng)取得良好的效果，使我國火力發(fā)電機組的自動控制和技術(shù)管理水平達到一個新階段。下面以CSPA-2000發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)為例作一介紹。一、概述1.電氣自動化系統(tǒng)(ECS)的設(shè)計思想隨著電力行業(yè)的技術(shù)進步，發(fā)電廠運行的自動化水平日趨提高，鍋爐、汽機一體化運行已經(jīng)實現(xiàn)，這要求發(fā)電廠運行不僅包括鍋爐、汽機自動化而且包括電氣的自動化。目前，以熱工自動化為龍頭的發(fā)電廠集散控制系統(tǒng)(DCS/FCS)已經(jīng)在新建和改建電廠中得以大量應(yīng)用，大多數(shù)電廠都具有側(cè)重于汽機、鍋爐自動化控制的DCS/FCS系統(tǒng)，但對電氣部分的自動化運行考慮較少。電氣系統(tǒng)的測量、保護動作、整定、事故追憶等信息在DCS/FCS系統(tǒng)無法反應(yīng)。提高這些設(shè)備及整個電氣系統(tǒng)的運行管理水平，將直接關(guān)系到電廠運行的安全經(jīng)濟性，影響電廠在發(fā)電市場上的競爭能力。第五節(jié)發(fā)電廠電氣微機監(jiān)控系統(tǒng)對于300MW及以上機組大53八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件54發(fā)電廠的電氣部分分為電氣網(wǎng)控部分和機組電氣部分(包括廠用電和發(fā)變機組保護控制)。其中機組電氣部分直接關(guān)系到發(fā)電廠的生產(chǎn)與運行；網(wǎng)控部分是發(fā)電廠與輸電網(wǎng)發(fā)生聯(lián)系的部分。發(fā)電廠廠用電監(jiān)控的實現(xiàn)直接完善了DCS/FCS系統(tǒng)的監(jiān)控范圍和自動化程度，該技術(shù)的應(yīng)用將大大提高發(fā)電廠運行的自動化水平。CSPA-2000發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)(ECS)是專門用于發(fā)電廠廠用電自動化和網(wǎng)控自動化的自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡(luò)(現(xiàn)場總線/網(wǎng)絡(luò))將廠用電電氣部分的保護測控終端裝置組織成一個分層分布式的綜合自動化系統(tǒng)，并與DCS系統(tǒng)通過接口融為一體，與DCS/FCS系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，向DCS/FCS系統(tǒng)完全開放，這時CSPA-2000系統(tǒng)的功能將成為DCS/FCS系統(tǒng)的功能，從而實現(xiàn)發(fā)電廠的機、爐、電監(jiān)控一體化，提高了發(fā)電廠運行的自動化程度，同時也大大發(fā)展了DCS/FCS系統(tǒng)，該技術(shù)是發(fā)電廠監(jiān)控自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢。發(fā)電廠的電氣部分分為電氣網(wǎng)控部分和機組電氣部分(包括廠用電552.電氣自動化系統(tǒng)(ECS)的功能發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)在傳統(tǒng)DCS的功能劃分中被稱為電氣控制系統(tǒng)(ElectricControlSystem，簡稱ECS)。CSPA-2000發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)的功能主要包括升壓站自動化和廠用電自動化。CSPA-2000系統(tǒng)的主要功能包括：(1)實現(xiàn)電廠電氣自動化(ECS)并完全納入DCS系統(tǒng)；(2)實現(xiàn)發(fā)電廠廠用電自動化，使用保護測控一體化智能裝置實現(xiàn)廠用6kV、380V及公共部分的繼電保護、監(jiān)控、信息管理和設(shè)備維護，并經(jīng)ECS系統(tǒng)融入DCS；(3)實現(xiàn)發(fā)電廠網(wǎng)絡(luò)站自動化(NCS)，實現(xiàn)對升壓站的監(jiān)控和遠動功能，并實現(xiàn)NCS與DCS的接口(例如AGC部分)；2.電氣自動化系統(tǒng)(ECS)的功能56(4)實現(xiàn)對發(fā)變組保護、發(fā)變組錄波、發(fā)電機勵磁、同期、電度表等的監(jiān)控和管理，并經(jīng)ECS系統(tǒng)納入DCS；(5)實現(xiàn)對廠用電快切、UPS、直流系統(tǒng)、柴油發(fā)電機組等的監(jiān)控和管理，并經(jīng)ECS系統(tǒng)納入DCS；(6)實現(xiàn)在DCS的操作員站上對電廠所有電氣部分進行控制和設(shè)備管理，DCS系統(tǒng)也可以授權(quán)在ECS操作員站上實現(xiàn)電氣操作；(7)實現(xiàn)電廠電氣系統(tǒng)的防誤閉鎖及操作票。

(4)實現(xiàn)對發(fā)變組保護、發(fā)變組錄波、發(fā)電機勵磁、同期、電度表573.CSPA-2000系統(tǒng)的特點(1)電氣部分全部采用現(xiàn)場總線和網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)，并以通信方式融入DCS，取消全部硬接線，節(jié)省大量電纜，節(jié)約大量投資；(2)ECS系統(tǒng)采用特殊的構(gòu)成方式，與DCS系統(tǒng)在監(jiān)控系統(tǒng)層和主控單元層同時實現(xiàn)柔性接口，確保ECS完全融入DCS系統(tǒng)，稱為DCS功能的延伸；(3)ECS系統(tǒng)的核心平臺采用大型實時監(jiān)控平臺，在系統(tǒng)的容量、可靠性、安全性和開放性方面十分理想；(4)ECS采用通信子站實現(xiàn)ECS系統(tǒng)的間隔層設(shè)備管理和控制，通信子站實現(xiàn)電氣保護測控單元與ECS監(jiān)控系統(tǒng)和DCS主控單元(DPU)的通信；(5)ECS系統(tǒng)全部采用雙網(wǎng)通信，通信可靠性高；(6)6kV、380V保護測控裝置就地安裝在開關(guān)柜上，通信子站即可以放置在設(shè)備間也可以下放到開關(guān)柜處；3.CSPA-2000系統(tǒng)的特點58(7)ECS系統(tǒng)在綜合自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上針對電廠的運行管理特點，豐富了廠用電自動化系統(tǒng)，能夠與DCS系統(tǒng)全面接口，系統(tǒng)采用的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)先進、成熟、可靠。4.廠用電自動化系統(tǒng)的設(shè)計思想(1)廠用電系統(tǒng)間隔層設(shè)各采用分散式就地安裝的集保護、測量、控制、通信于一體的綜合智能終端設(shè)備，如電動機綜合保護測控裝置、廠用變壓器保護測控裝置、廠用分支保護裝置、微機廠用電快切裝置等，以上包括380V的保護、測控裝置；(2)用現(xiàn)場總線(網(wǎng)絡(luò))將終端設(shè)備的通信接口連接起來，通過通信子站實現(xiàn)設(shè)備的分層控制，通信子站進而與ECS監(jiān)控主站相聯(lián)；(3)ECS系統(tǒng)的監(jiān)控主站通過以太網(wǎng)與DCS系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和操作，并上傳到電廠SIS系統(tǒng)；(4)ECS系統(tǒng)的監(jiān)控后臺包括電氣運行維護工程師站和防誤工作站(可以單獨配置，也可以在操作員站實現(xiàn))等。

(7)ECS系統(tǒng)在綜合自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上針對電廠的運行管理特595.采用ECS系統(tǒng)的優(yōu)點ECS系統(tǒng)的設(shè)備就地安裝，與DCS/FCS間通過數(shù)據(jù)交換實現(xiàn)連接，可節(jié)省大量測量、控制電纜；電氣信息量的交換不受限制，與系統(tǒng)投資基本無關(guān)；省略變送器；可實現(xiàn)運行分析、畫面顯示、報表生成、打印、人機接口、事件記錄、報警、事故追憶、防誤閉鎖等高級應(yīng)用功能，將電廠的電氣自動化真正融入DCS，實現(xiàn)一體化的控制。5.采用ECS系統(tǒng)的優(yōu)點60二、CSPA-2000電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和通信組網(wǎng)方案1.電氣自動化系統(tǒng)(ECS)的組成結(jié)構(gòu)電氣自動化系統(tǒng)ECS的組成包括網(wǎng)控自動化(升壓站自動化)、面向單元機組的廠用電自動化及單元機組的保護和控制調(diào)節(jié)。ECS系統(tǒng)包括:(1)網(wǎng)控NCS(升壓站自動化)；(2)機組ECS(廠用電自動化十機組保護控制)。由于DCS是面向單元機組的，ECS中的廠用電自動化子系統(tǒng)要延續(xù)DCS的配置結(jié)構(gòu)。同時要在單元機組范圍內(nèi)實現(xiàn)機組DCS和機組ECS的接口。以2臺300MW機組為例，電氣自動化由機組ECS系統(tǒng)(廠用電自動化子系統(tǒng))和網(wǎng)控NCS系統(tǒng)(升壓站自動化子系統(tǒng))構(gòu)成。如下圖所示分為四個子系統(tǒng)，其中機組ECS子系統(tǒng)三個，升壓站自動化子系統(tǒng)一個，如下圖所示。二、CSPA-2000電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和通信組網(wǎng)方案61八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件62八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件63CSPA-2000電氣自動化系統(tǒng)由升壓站自動化和廠用電自動化組成，其中升壓站自動化子系統(tǒng)是在CSC-2000變電站綜合自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了電廠機組監(jiān)控功能并且實現(xiàn)與DCS的接口。CSPA-2000電氣自動化系統(tǒng)中的廠用電自動化是專門針對自動化水平要求很高的發(fā)電廠的實際需求，采用最先進的保護測控技術(shù)、現(xiàn)場總線通信技術(shù)、通信處理技術(shù)、實時監(jiān)控技術(shù)于一體，充分結(jié)合DCS功能及其實現(xiàn)方式，實現(xiàn)了廠用電及機組電氣部分完全融入DCS系統(tǒng)，為DCS系統(tǒng)實現(xiàn)了電氣部分的高層監(jiān)控和管理，從而真正實現(xiàn)了電廠機爐電的一體化控制。CSPA-2000的升壓站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示，該系統(tǒng)充分繼承了CSC-2000變電站綜合自動化系統(tǒng)，尤其采用了最新的繼電保護故障信息管理子站，獨立完成繼電保護的信息匯總和管理功能；該系統(tǒng)采用CSI200E這一面向間隔的測控單元，不但實現(xiàn)了面向一次設(shè)備間隔的測控、通信和就地控制，而且兼有通信處理機功能，能夠直接與監(jiān)控后臺構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)。CSPA-2000電氣自動化系統(tǒng)由升壓站自動化和廠用電自動化64八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件652.廠用電自動化系統(tǒng)(ECS)與DCS系統(tǒng)的幾種結(jié)合模式傳統(tǒng)的電廠廠用電自動化的測量、監(jiān)視、控制功能絕大部分采用硬接線方式，廠用電間隔層設(shè)備與后臺監(jiān)控系統(tǒng)之間配置了大量的控制、通信電纜。雖然一些電廠的廠用電設(shè)備的保護、測量功能可通過通信網(wǎng)絡(luò)與廠用電后臺監(jiān)控系統(tǒng)進行通信，但基本上與DCS系統(tǒng)是完全獨立的兩套系統(tǒng)，還遠未達到電廠機、爐、電的一體化運行、管理。為了實現(xiàn)電廠機、爐、電的一體化運行、管理，同時考慮到廠用電在電廠生產(chǎn)和運行過程中占有的重要地位，以及新建電廠和老電廠改造等的不同需求，CSPA-2000發(fā)電廠廠用電自動化子系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)的可采用以下幾種接口模式:2.廠用電自動化系統(tǒng)(ECS)與DCS系統(tǒng)的幾種結(jié)合模式66(1)ECS完全采用網(wǎng)絡(luò)通信納入DCS的接口模式該模式祥見圖2-4，是CSPA-2000系統(tǒng)大力推薦的系統(tǒng)。在該模式下，廠用電的數(shù)字式綜合保護測控單元一方面通過通信接口和總線網(wǎng)絡(luò)與CSPA廠用電自動化子系統(tǒng)進行通信，并通過CSPA一DCS通信主站，實現(xiàn)與DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換；同時廠用電系統(tǒng)中與熱工聯(lián)系緊密的電動機等負載的數(shù)字式測控單元(包括大量的380V低壓分支的測控)通過DCS系統(tǒng)的DPU與DCS系統(tǒng)進行直接通信，省去了所有的測量變送器、控制電纜。運行經(jīng)驗表明，該通信方式不但運行可靠，維護管理也極為方便。經(jīng)多家用戶測試，一致認為該網(wǎng)絡(luò)通信方式不但適用于電廠廠用電自動化子系統(tǒng)的保護、測量，也適用于電廠廠用電自動化系統(tǒng)的控制功能的實現(xiàn)，是電廠廠用電自動化的發(fā)展方向。以上這種完全采用網(wǎng)絡(luò)通信的接口模式，在保證DCS系統(tǒng)與廠用電自動化系統(tǒng)相對獨立性的同時，使廠用電自動化系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)緊密聯(lián)系，實現(xiàn)了電廠機、爐、電的一體化運行、管理。(1)ECS完全采用網(wǎng)絡(luò)通信納入DCS的接口模式67八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件68在這種模式下，對廠用電系統(tǒng)設(shè)備的控制權(quán)可通過權(quán)限設(shè)置來實現(xiàn):通常與熱工聯(lián)系緊密的電動機等負載的控制以DCS系統(tǒng)為主。對純電氣開關(guān)、設(shè)備的控制，則可通過權(quán)限設(shè)置來決定控制模式(是以CSPA廠用電自動化系統(tǒng)為主，還是以DCS系統(tǒng)為主)。該部分通常有2種模式:第一種模式以CSPA廠用電自動化系統(tǒng)進行控制為主；第二種模式是以DCS系統(tǒng)控制為主，也可通過權(quán)限下放由CSPA廠用電自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)。下圖是CSPA-2000廠用電自動化自系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，其中由ECS的通信處理機與DCS系統(tǒng)的DPU單元的通信為ECS融入DCS奠定了基礎(chǔ)。在這種模式下，對廠用電系統(tǒng)設(shè)備的控制權(quán)可通過權(quán)限設(shè)置來實現(xiàn):69八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件70以上監(jiān)控模式對新建電廠的建設(shè)和老電廠的改造都具有很好的可靠性、經(jīng)濟性和先進性，尤其適用于自動化水平要求較高的新建電廠。從運行情況來看，計算機監(jiān)控系統(tǒng)與間隔層保護、測量、控制設(shè)備等采用網(wǎng)絡(luò)(雙工業(yè)總線網(wǎng)，熱備用，故障時迅速自動切換；同時配備專門的網(wǎng)絡(luò)通信管理軟件模塊)通信方式不但運行可靠，而且便于實時監(jiān)視、控制和運行、維護管理，通過有效、可靠的通信機制，保證了整個保護、測控系統(tǒng)的可靠性。正在實施的云南宣威電廠6期2臺300MW機組的電氣監(jiān)控系統(tǒng)，就是采用LonWorks現(xiàn)場工業(yè)總線網(wǎng)通信方式實現(xiàn)電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)與間隔層設(shè)備(包括保護設(shè)備、測量設(shè)備、控制設(shè)備等)的通信，并完全以通信方式實現(xiàn)ECS與DCS的接口，DCS對廠用電系統(tǒng)的控制沒有采用任何硬接線。以上監(jiān)控模式對新建電廠的建設(shè)和老電廠的改造都具有很好的可靠性71（2）ECS與DCS的接口方式1)電廠熱力系統(tǒng)的電動機等測量、控制設(shè)備和保護設(shè)備等通過現(xiàn)場工業(yè)總線網(wǎng)、通信接口設(shè)各分別與DCS系統(tǒng)(通過DPU一分布式通信單元)以及電氣監(jiān)控系統(tǒng)進行通信。2)電廠電氣的測量、控制設(shè)備和保護設(shè)備等則通過現(xiàn)場工業(yè)總線網(wǎng)和通信接口設(shè)備先與電氣監(jiān)控系統(tǒng)進行通信，并通過CSPA一DCS通信主站，實現(xiàn)與DCS系統(tǒng)的信息交換。電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的總線網(wǎng)絡(luò)考慮到系統(tǒng)高可靠性、高通信速率和運行維護的方便性，通常采用雙網(wǎng)方式(通信介質(zhì)可采用屏蔽雙絞線、同軸電纜、光纖等)，并采用按電壓等級或面向功能的分段方法。

（2）ECS與DCS的接口方式72（3）間隔層總體分段原則1)6kV/380V廠用電電源及公用部分的保護、測控設(shè)備；2)發(fā)變組、高備變的保護/測控設(shè)備、同期屏、勵磁調(diào)節(jié)控制單元的接入；3)升壓站保護、測控設(shè)備的接入；4)與熱工有關(guān)的電動機等負載設(shè)備的保護、監(jiān)測(控制)設(shè)備?？紤]到網(wǎng)絡(luò)通信的抗干擾能力和高速率、高可靠性，電氣后臺計算機監(jiān)控雙以太網(wǎng)和現(xiàn)場工業(yè)總線雙網(wǎng)均采用光纖通信方式。（3）間隔層總體分段原則73(4)ECS在網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)上保留部分硬接線的接口模式該模式如下圖所示，廠用電的數(shù)字式綜合保護、測量、(控制)單元一方面通過通信接口和總線網(wǎng)絡(luò)與電廠廠用電監(jiān)控系統(tǒng)進行通信，并通過CSPA一DCS通信服務(wù)器，實現(xiàn)與DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，同時省去了大量的測量變送器、控制電纜?？紤]到一部分用戶對傳統(tǒng)硬接線控制模式的需求和對多年成熟運行經(jīng)驗的網(wǎng)絡(luò)通信模式可靠性的疑問，該模式對廠用電系統(tǒng)中與熱工聯(lián)系緊密的電動機等負載的控制和重要遙測、遙信信息(如開關(guān)位置、保護動作、電動機故障等少量重要信息)仍通過硬接線方式接至DCS系統(tǒng)的模件柜，實現(xiàn)與DCS系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)。(4)ECS在網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)上保留部分硬接線的接口模式74八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件75在這種模式下，對廠用電系統(tǒng)中與熱工聯(lián)系緊密的電動機等負載的控制則完全由DCS系統(tǒng)來直接實現(xiàn)。至于純電氣部分開關(guān)、設(shè)備的控制，則可通過權(quán)限設(shè)置來決定控制模式(是以CSPA廠用電監(jiān)控系統(tǒng)為主，還是以DCS系統(tǒng)為主)，通常由CSPA廠用電自動化系統(tǒng)進行控制，并通過CSPA-DCS通信主站提供給DCS系統(tǒng)需要的信息。以上監(jiān)控模式對老電廠改造具有一定的優(yōu)越性，同時也為將來廠用電系統(tǒng)完全網(wǎng)絡(luò)通信模式的實現(xiàn)提供了硬件設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)，基本上不需再增加投資。但是該方案未能最大地發(fā)揮電氣監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)越性，仍然是傳統(tǒng)的DCS硬接線控制，僅適用于用戶特殊要求的系統(tǒng)。

在這種模式下，對廠用電系統(tǒng)中與熱工聯(lián)系緊密的電動機等負載的控763.發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)原則(1)與DCS功能上的關(guān)系發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)(ECS)原則上是與DCS(包括機組DCS、公用DCS)平等地接入SIS系統(tǒng)。但是考慮到電廠實際的運行習(xí)慣，DCS仍將是運行的首要工具。ECS中的網(wǎng)控部分主要由電網(wǎng)運行部分操作，電廠方面僅僅是測量該部分的信息。ECS中的發(fā)電機組和廠用電部分則是電廠運行不可或缺的一部分，因此ECS中的操作關(guān)鍵在于對發(fā)電機組和廠用電部分的操作。一方面，運行人員能夠在ECS系統(tǒng)的監(jiān)控后臺CRT上實現(xiàn)對發(fā)電機組和廠用電的操作，另一方面，運行人員還應(yīng)當能從DCS的監(jiān)控CRT上實現(xiàn)對發(fā)電機組和廠用電的操作。這一點是電氣監(jiān)控系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)配合接口的關(guān)鍵。3.發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)原則77ECS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)接口，從DCS的角度看相當于擴展了DCS的控制范圍，包括DCS的DAS(數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))、模擬量控制(MCS)、順序控制(SCS)，同時為廠用電系統(tǒng)提供繼電保護功能和保護信息管理功能。(2)高可靠性以300MW的機組為主力機組的火電廠的生產(chǎn)控制對可靠性要求很高，在與能量生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換過程中的控制系統(tǒng)是頻繁操作的，必須要求具有理想的可靠性。1)電廠生產(chǎn)是由眾多的動態(tài)控制環(huán)節(jié)構(gòu)成，其中一個環(huán)節(jié)故障都影響全局，可能導(dǎo)致機組停機；2)電廠設(shè)備的設(shè)計與運行充分考慮了冗余性、備用性；3)對廠用電保護裝置，特別是廠用電測控功能的可靠性要求很高。因此，將廠用電自動化系統(tǒng)納入DCS需要特別針對電廠的實際情況考慮監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性問題。ECS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)接口，從DCS的角度看相當于擴展了DC78（3）高可靠性設(shè)計原則和措施1)高可靠性設(shè)計:保護測控終端裝置的高可靠性滿足IEC61000-4的四級要求，重要設(shè)備的關(guān)鍵環(huán)節(jié)考慮冗余設(shè)計；通信網(wǎng)絡(luò)采用雙網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)具有自診斷功能、網(wǎng)絡(luò)糾錯能力。2)大容量設(shè)計:通信網(wǎng)絡(luò)選用工業(yè)高速網(wǎng)絡(luò)，滿足大容量節(jié)點數(shù)量的要求；電廠監(jiān)控的節(jié)點數(shù)目眾多，以300MW×2的機組為例，電氣監(jiān)控的保護測控裝置近300個。3)不低于超高壓變電站綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計的可靠性水平。（3）高可靠性設(shè)計原則和措施794.雙以太網(wǎng)+雙LonWorks網(wǎng)絡(luò)的分層組網(wǎng)方案該方案下的CSPA-2000監(jiān)控系統(tǒng)分為兩層:分別為CSPA-2000監(jiān)控主站層、通信子站層，同時CSPA-DCS通信服務(wù)器位于DCS/FCS網(wǎng)絡(luò)層與DCS/FCS層之間，如下圖所示。下圖為某電廠2×300W機組CSPA-2000分層通信組網(wǎng)方案。包括1＃機、2＃機及其公共段6Kv/0.38kv電壓等級的廠用電自動化設(shè)備。4.雙以太網(wǎng)+雙LonWorks網(wǎng)絡(luò)的分層組網(wǎng)方案80八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件81關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)部通信的說明：以上圖為例，考慮到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量和系統(tǒng)可靠性，ECS監(jiān)測系統(tǒng)的兩臺主服務(wù)器是信息的主要載體，與DCS系統(tǒng)通信通過與ECS主服務(wù)器相連的通信服務(wù)器，對兩層以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)隔離，設(shè)計防火墻，提高了電氣系統(tǒng)的可靠性，同時在CSPA-2000監(jiān)控主站處這種功能分布的設(shè)計方案在DCS系統(tǒng)停止工作后，CSPA-2000電氣保護監(jiān)控系統(tǒng)仍然功能完整，可以繼續(xù)運行。這種通過以太網(wǎng)口接入方式使網(wǎng)絡(luò)的通訊狀況大為改善，不僅速率高，而且通訊可靠性也大大提高，與DCS/FCS系統(tǒng)配合容易，以太網(wǎng)使用的TCP/IP協(xié)議將為整個系統(tǒng)的可擴展性留出很大的空間。關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)部通信的說明：82ECS系統(tǒng)通過通信處埋機分別與DCS一DPU、電氣保護測控裝置、電氣規(guī)約轉(zhuǎn)換部分接口。對于與熱力系統(tǒng)相關(guān)的廠用電部分，保護電動機和低壓分支的測控，采用專門與DPU通信的通信處埋機完成將雙重化的現(xiàn)場總線上的保護測控裝置與DPU通信，同時與ECS的雙以太網(wǎng)通信；對于純粹的電氣部分采用通信處理機實現(xiàn)雙現(xiàn)場總線與雙以太網(wǎng)的通信；對于需要經(jīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換接入ECS的設(shè)備接口采用專門的通信服務(wù)器，該通信服務(wù)器為ECS的主服務(wù)器提供從雙以太網(wǎng)到多個232/485的接口轉(zhuǎn)換和底層通信映射，這樣在主服務(wù)器中直接可以完成通信通道的規(guī)約解釋，實現(xiàn)規(guī)約轉(zhuǎn)換。ECS系統(tǒng)通過通信處埋機分別與DCS一DPU、電氣保護測控裝835.雙以太網(wǎng)+雙ProfiBus網(wǎng)絡(luò)的分層組網(wǎng)方案在采用雙以太網(wǎng)十雙現(xiàn)場總線的方案中，現(xiàn)場總線也可以使用ProfiBus，ProfiBus協(xié)議集符合IEC61158協(xié)議(工業(yè)過程自動化協(xié)議)，采用ProfiBus協(xié)議將有利于現(xiàn)場設(shè)備之間的互聯(lián)和規(guī)約接入，尤其對于電廠廠用電自動化和其他工廠廠用電自動化，該方案下的CSPA-2000監(jiān)控系統(tǒng)分為兩層:分別為CSPA-2000監(jiān)控主站層、通信子站層，同時CSPA一DCS通信服務(wù)器位于DCS/FCS網(wǎng)絡(luò)層與DCS/FCS層之間，如下圖所示。5.雙以太網(wǎng)+雙ProfiBus網(wǎng)絡(luò)的分層組網(wǎng)方案84八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件85如圖2-6所示系統(tǒng)的間隔層保護測控裝置需要采用雙ProfiBus通信接口。包括各機組及其公共段6kV/380V電壓等級的廠用電自動化設(shè)備。通信組網(wǎng)方案的特點:1）設(shè)立專門的通信處理機與DCS一DPU通信；2）對于就地安裝的保護測控裝置現(xiàn)場總線安裝的工作量??；3）ProfiBus通信速度快，最高可達12Mbps；4）ProfiBus協(xié)議符合IEC61158協(xié)議，尤其適用于工廠自動化，在DCS及工廠自動化領(lǐng)域大量自動化設(shè)備采用IEC661158協(xié)議；如圖2-6所示系統(tǒng)的間隔層保護測控裝置需要采用雙ProfiB866.間隔層重要節(jié)點采用取以太網(wǎng)的分層組網(wǎng)方案在采用雙以太網(wǎng)十雙現(xiàn)場總線的方案中，現(xiàn)場總線也選用ProfiBus和LonWorks，但是考慮到重要節(jié)點的響應(yīng)速度，將重要節(jié)點直接接入雙以太網(wǎng)，如下圖所示。如圖2-9所示系統(tǒng)的間隔層保護測控裝置需要采用雙ProfiBus通信接口。包括各機組及其公共段6Kv/0.38kv電壓等級的廠用電自動化設(shè)備。6.間隔層重要節(jié)點采用取以太網(wǎng)的分層組網(wǎng)方案87八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件887.全以太網(wǎng)的組網(wǎng)方案在該方案下，CSPA-2000監(jiān)控系統(tǒng)仍分兩層，如下圖所示。該圖描述了某電廠2×300MW機組的CSPA-2000監(jiān)控系統(tǒng)的通信組網(wǎng)方案。在全以太網(wǎng)方案中，以太網(wǎng)的連接器由交換機和集線器混合組成，對于監(jiān)控后臺系統(tǒng)及遠距離傳輸部分采用光纖，交換機為光纖交換機；就地安裝的保護測控單元可以是雙絞線以太網(wǎng)，就近接入集線器，集線器再經(jīng)光纖與交換機相連。對于其他廠家的智能設(shè)備，同樣經(jīng)通信服務(wù)器接入以太網(wǎng)，在CSPA-2000監(jiān)控系統(tǒng)的主服務(wù)器中實現(xiàn)規(guī)約轉(zhuǎn)換。7.全以太網(wǎng)的組網(wǎng)方案89八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件908.機組ECS通信層設(shè)備及其結(jié)構(gòu)(1)間隔層采用現(xiàn)場總線的機組ECS通信層設(shè)備及結(jié)構(gòu)間隔層采用現(xiàn)場總線的機組ECS通信層設(shè)備及結(jié)構(gòu)如圖2-11所示。(2)間隔層采用全以太網(wǎng)的機組ECS通信層設(shè)備及結(jié)構(gòu)間隔層采用全以太網(wǎng)的機組ECS通信層設(shè)備及結(jié)構(gòu)如圖2-12所示。9.通信處理機與DCS的中間層設(shè)各接口結(jié)構(gòu)DCS的中間層DPU需要控制電氣監(jiān)控系統(tǒng)控制范疇內(nèi)的電動機等廠用電熱力設(shè)備的起停，因此DCS需要由DPU直接和ECS系統(tǒng)中的通信處理機直接交換信息，并通過通信處理機實現(xiàn)對其管轄的電動機和低壓廠用電部分進行操作。㈩ECS系統(tǒng)與AGC控制的接口ECS系統(tǒng)的網(wǎng)控部分結(jié)構(gòu)如下，其中遠動主站將接收調(diào)度端的AGC控制命令，該命令屬于遙調(diào)，ECS系統(tǒng)需要將調(diào)度端的遙調(diào)命令送給DCS或DEH系統(tǒng)去調(diào)節(jié)機組的出力。CSPA-2000系統(tǒng)中，這個接口是4-20mA的模擬量。

8.機組ECS通信層設(shè)備及其結(jié)構(gòu)91CSPA-2000發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)充分吸取了CSC2000變電站綜合自動化系統(tǒng)和CSDA2000配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的技術(shù)特點和優(yōu)勢，針對發(fā)電廠生產(chǎn)運行的實際情況，綜合生產(chǎn)過程自動化和繼電保護的使用和要求，以實時大系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控為目標，充分考慮了系統(tǒng)的可靠性、開放性、融合性以及先進的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和編程機制。CSPA-2000采用大型實時監(jiān)控系統(tǒng)支撐平臺，在平臺上開發(fā)針對機組ECS(包括廠用電自動化)、網(wǎng)控NCS(升壓站自動化)等應(yīng)用功能，與測控裝置、繼電保護及通信處理機緊密結(jié)合，構(gòu)成一個集測控、保護、錄波、通信于一體的新一代自動化系統(tǒng)。本方案可廣泛應(yīng)用于各個類型的發(fā)電廠電氣自動化，也可以拓展應(yīng)用在熱工自動化部分。三、CSPA-2000監(jiān)控后臺軟件及功能CSPA-2000發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)充分吸取了CSC200921.CSPA-2000監(jiān)控后臺的特點(1)技術(shù)先進:CSPA-2000監(jiān)控系統(tǒng)采用面向目標的總體設(shè)計和DCOM/CORBA等國際最先進的編程技術(shù)。系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠性和運行效率高，杜絕"死機"現(xiàn)象的發(fā)生。(2)配置靈活:采用高度優(yōu)化的客戶機/服務(wù)器分布式體系結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)配置靈活，規(guī)模擴展不受限制，適用于不同規(guī)模的電廠監(jiān)控系統(tǒng)。(3)監(jiān)控功能強:可快速、可靠、全方位地監(jiān)視控制一次系統(tǒng)的運行工況，并及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)本身的工作異常并告警。1.CSPA-2000監(jiān)控后臺的特點93(4)保護功能強:可對電廠的網(wǎng)控和機爐輔機的電氣部分的一切故障施行正確的保護功能，且動作快速、可靠、性能優(yōu)越。(5)可靠性高:硬件配置采用選用技術(shù)先進、可靠的設(shè)備和裝置，采用高冗余度的雙機雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，確保任何情況下主要功能的可靠執(zhí)行。監(jiān)控應(yīng)用軟件具有故障檢出能力強、主備機故障切換快(＜1秒)、運行效率高(主服務(wù)器CPU負載極低)、響應(yīng)速度快和事件處理方式優(yōu)越等優(yōu)點。(6)功能擴展性強:具有高度優(yōu)化的服務(wù)器-工作站分布式的開放型體系結(jié)構(gòu)，利于功能不斷擴展。經(jīng)簡單的用戶化，可滿足不同類型的發(fā)電廠的監(jiān)控需要。軟件模塊化，易于開發(fā)高級應(yīng)用功能。(4)保護功能強:可對電廠的網(wǎng)控和機爐輔機的電氣部分的一切故94(7)使用維護方便:具有強大的圖形編輯和顯示功能，用戶界面友好，操作控制簡單明了。系統(tǒng)自診斷能力強，并具有遠程診斷功能。可選用服務(wù)器災(zāi)難性故障的“一鍵恢復(fù)”機制，系統(tǒng)恢復(fù)無需專業(yè)人員參與。(8)抗干擾能力強:采用優(yōu)化的系統(tǒng)配置，具有抵抗電磁干擾、射頻干擾以及各種傳導(dǎo)性暫態(tài)浪涌干擾等干擾因素的能力。(9)性能價格比高:系統(tǒng)運行穩(wěn)定、效率高。一次性投資、系統(tǒng)升級和運行維護費用低。

(7)使用維護方便:具有強大的圖形編輯和顯示功能，用戶界面友95八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件96八發(fā)電廠的電氣控制和信號課件972.監(jiān)控后臺結(jié)構(gòu)如圖為網(wǎng)控部分監(jiān)控后臺結(jié)構(gòu)。本方案的電廠電氣自動化系統(tǒng)是一個分層、分級、分布式的綜合系統(tǒng)，可分為控制層、通訊層和間隔層，三個層次:(1)控制層:控制層為發(fā)電廠電氣設(shè)備監(jiān)視、測量、控制、管理的中心，通過光纖傳輸，接受現(xiàn)場采集的開關(guān)量、模擬量與電度量信息，以及向現(xiàn)場發(fā)布控制命令等。控制層主要設(shè)備包括:兩臺后臺服務(wù)器、一臺WEB服務(wù)器(可選)、多臺用戶工作站、以及一套衛(wèi)星時鐘接收和同步系統(tǒng)。2.監(jiān)控后臺結(jié)構(gòu)98⒉通訊層:系統(tǒng)的第二層是系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集通訊和網(wǎng)絡(luò)部分。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)符合國際標準化組織0SI模型。傳輸速率為10M/100M自適應(yīng)方式，網(wǎng)絡(luò)采用嵌入式以太網(wǎng)，將各工作站互聯(lián)，實現(xiàn)資源共享。間隔層設(shè)備至站級層設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì)均采用皚裝光纜。通信網(wǎng)絡(luò)安全、可靠，傳輸速度滿足計算機監(jiān)控系統(tǒng)的要求。能自動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)自身和各個環(huán)節(jié)的工作狀態(tài)，自動選擇、協(xié)調(diào)各個節(jié)點的工作。系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)是采用高速以太網(wǎng)，由網(wǎng)絡(luò)交換機將系統(tǒng)服務(wù)器、通訊服務(wù)器、間隔層設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)打印機和工作站連接在一起。主干網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器和工作站全部采用雙網(wǎng)絡(luò)接口卡和動態(tài)網(wǎng)絡(luò)訪問技術(shù)，確保關(guān)鍵設(shè)備工作于最佳狀態(tài)并一直在線，系統(tǒng)中任何單一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生故障，不會影響系統(tǒng)的正常運行。用戶和系統(tǒng)維護人員還可以通過撥號MODEM，作為系統(tǒng)的遠程工作站接入系統(tǒng)，在遠方對系統(tǒng)進行故障診斷和參數(shù)設(shè)置。⒉通訊層:99(3)間隔層:間隔層所有設(shè)備按照間隔配置。電廠輔機和升壓站的測控裝置按用戶設(shè)計單元組屏，發(fā)電機和主變測控裝置按照每臺設(shè)備組屏。單元測控裝置嚴格按對象配置，按電氣單元即發(fā)電機、線路、變壓器、母聯(lián)、輔機等對象進行一對一配置，并滿足電氣單元測控容量的需要。測控裝置的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)直接傳送給主機。在線式UPS電源、直流系統(tǒng)、直流絕緣檢測裝置、直流電池巡檢裝置、電能量采集裝置、微機消諧裝置、小電流接地選線裝置、消弧線圈自動調(diào)諧裝置、發(fā)電機勵磁裝置、自動發(fā)電控制接口裝置等，以RS232/485為通信接口的設(shè)備通過通信服務(wù)器與監(jiān)控主機通信。在線式UPS電源單獨組屏。電氣單元的各測控裝置由GPS脈沖輸出統(tǒng)一對時。(3)間隔層:1003.監(jiān)控后臺功能CSPA-2000電氣自動化系統(tǒng)的監(jiān)控后臺功能如下：(1)數(shù)據(jù)采集與處理1)采集信號的類型①模擬量信號:電流、電壓、有功功率、無功功率、頻率、功率因數(shù)、溫度。②開關(guān)量信號:位置及狀態(tài)信號、事故信號、預(yù)告信號、中央信號、BCD碼、公用信號。③智能接口數(shù)據(jù)：發(fā)電機勵磁裝置、微機保護數(shù)據(jù)、電度量采集、火災(zāi)報警系統(tǒng)數(shù)據(jù)、智能直流系統(tǒng)數(shù)據(jù)等。

3.監(jiān)控后臺功能1012)信號輸入方式①開關(guān)量信號以無源接點方式輸入，遙信電源電壓為直流24V/220v，遙信電源由監(jiān)控系統(tǒng)自身提供。斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)等要進行控制或參與閉鎖的設(shè)備，可以取雙位置接點信號。②溫度信號以鉑電阻及4-20mA接入系統(tǒng)。③發(fā)電廠全部電氣信號采用交流采樣，輸入CT、PT二次值，在間隔級計算I、U、P、Q、f、COSφ、有無功電度量；對于要作合閘同期檢測的斷路器，采集同期電壓。CSPA一2000監(jiān)控系統(tǒng)采用分散同期，同期功能由各間隔測控裝置完成。發(fā)電廠全部電氣信號采樣滿足IEC標準及中國國家行業(yè)規(guī)程要求，并消除零漂。④在站級通信服務(wù)器裝置上有串行通訊接口，實現(xiàn)與電度量采集的數(shù)據(jù)通訊，獲取本站全部電能量數(shù)據(jù)。⑤控制以空接點(DC220V、8A)方式輸出；遙控執(zhí)行繼電器通過軟件正、反碼進行校驗。⑥鍋爐和汽機的熱工運行數(shù)據(jù)如果需要可以由計算機網(wǎng)絡(luò)接口從熱工單元的DCS裝置采集。2)信號輸入方式1023)信息量以往常規(guī)系統(tǒng)的測量信號、光字牌信號、保護及自動裝置的信號等全部由計算機系統(tǒng)完成。計算機的采集單元按電氣安裝單位(線路、旁路、母線、母聯(lián)、分段、主變等)劃分，每個采集單元為一個獨立的智能小系統(tǒng)，對所采集的輸入量進行數(shù)據(jù)濾波、有效性檢查、工程值轉(zhuǎn)換、故障判斷、信號接點消抖等處理、變換后，再上網(wǎng)傳送，供數(shù)據(jù)庫更新。如果監(jiān)控系統(tǒng)包含熱工部分，則通過對鍋爐和汽機的熱工運行數(shù)據(jù)的計算，可以實時顯示包括機組運行效率在內(nèi)的發(fā)電機組各種實時運行工況。3)信息量103(2)安全監(jiān)控及報警1)類型①測量值越限報警。②設(shè)備狀態(tài)異常報警(事故及預(yù)告報警)。③計算機監(jiān)控系統(tǒng)軟件及硬件、網(wǎng)絡(luò)及傳輸通道出錯報警。2)報警處理①正確記錄報警發(fā)生的時間、設(shè)備名和報警狀態(tài)。②報警發(fā)生和消除均記錄、保存。③報警信息可顯示、打印與遠傳。④報警發(fā)生時，立即推出報警條文，伴以聲、光提示；對事故信號和預(yù)告信號其報警的聲音不同。且音量可調(diào)。報警確認和未確認用不同顏色表示。對事故跳閘，主接線圖上對的斷路器閃爍。報警發(fā)生和消除其條文用顏色閃爍顯示。

(2)安全監(jiān)控及報警104⑤報警確認可自動或手動進行。⑥報警狀態(tài)及限值可人工設(shè)置或屏蔽，以防誤報；對退出或定義的報警點可查詢。⑦報警信息可分類、分組，組合成新的報警條文。對雙位置信號、BCD碼，經(jīng)邏輯判斷后輸出結(jié)果，報警性質(zhì)能區(qū)分(事故報警、預(yù)告報警、正常操作變位)。⑧有防抖措施。⑨報警信息的成組顯示可仿照常規(guī)光字牌方式，先指示報警的安裝單位，冉指示具體測點的報警條文。⑩報警裝置能手動試驗。⑾通過數(shù)據(jù)通信發(fā)送的報警條文，可按時間順序存貯、調(diào)用。⑿設(shè)備在檢修調(diào)試時，能閉鎖對應(yīng)檢修單元到控制層的報警信號。

⑤報警確認可自動或手動進行。105(3)事件順序記錄及事故追憶功能當發(fā)電廠的線路、母線、主變發(fā)生短路或接地故障，主變、電容器、電抗器本體等出現(xiàn)故障，引起保護及自動裝置動作，開關(guān)跳閘，產(chǎn)生事故總信號時，系統(tǒng)將把事件過程中各測點的動作順序，以毫秒級的分辨率正確記錄下來，進行顯示、打印和存貯，供事故分析、處理和查詢。每條信息有發(fā)生的時間、描述、動作狀態(tài)。系統(tǒng)可無限期保存事件順序記錄條文。SOE分辨率≤1ms。事件記錄信息還帶時標發(fā)送至調(diào)度中心。事故追憶功能可按用戶需求自行配置事故前后的數(shù)據(jù)記錄間隔和數(shù)據(jù)長度來分組記錄事故時數(shù)據(jù)。系統(tǒng)能同時存貯24個以上的事故追憶報告，事故追憶的觸發(fā)可以是開關(guān)的事故跳閘或人工觸發(fā)。支持多重事故追憶。(3)事件順序記錄及事故追憶功能106(4)控制功能1)控制方式①正常運行時，不允許在廠用電自動化系統(tǒng)進行操作，其操作權(quán)限確保被屏蔽，操作權(quán)交由機組DCS。僅當廠用電帶電、機組DCS未投產(chǎn)時，操作權(quán)才交由廠用電自動化系統(tǒng)。②控制方式為兩極控制:就地控