發(fā)電廠電氣部分-第八章

第八章發(fā)電廠和變電站的控制與信號北方民族大學(xué)電信學(xué)院電氣工程系主要內(nèi)容發(fā)電廠和變電站的控制方式二次回路接線圖斷路器的傳統(tǒng)控制方式本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)目標(biāo)與要求：了解發(fā)電廠和變電站的控制方式，熟悉二次回路接線圖的類型及應(yīng)用，掌握斷路器的傳統(tǒng)控制方式。重點(diǎn)：二次回路接線圖的類型及應(yīng)用；斷路器的電磁控制回路分析。難點(diǎn)：斷路器的電磁控制回路分析。第一節(jié)發(fā)電廠和變電站的控制方式一、發(fā)電廠的控制方式

主控制室方式

宏觀方式

機(jī)爐電集中控制方式模擬信號測控方式微觀方式

數(shù)字信號測控方式 主控制室為全廠的控制中心，全廠的主要電氣設(shè)備都在這里進(jìn)行控制，鍋爐設(shè)備及汽機(jī)設(shè)備則分別安排在鍋爐間和汽機(jī)間的控制室或控制屏上進(jìn)行控制。 適用：單機(jī)容量為100MW及以下的中小型火電機(jī)組。1、主控制室的控制方式火電廠主控制室的平面布置圖

1一發(fā)電機(jī)、變壓器、中央信號控制屏臺；2一線路控制屏；3一廠用變壓器控制屏；4一直流屏、遠(yuǎn)動(dòng)屏；5一繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置屏；6一同步小屏；7一值班臺2、機(jī)爐電集中控制方式單機(jī)容量為200MW及以上的大型機(jī)組，常將機(jī)、爐、電的主要設(shè)備集中在一個(gè)單元控制室控制。機(jī)、爐、電集中控制的范圍，包括主廠房內(nèi)的汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、鍋爐、廠用電以及與它們有密切聯(lián)系的制粉、除氧、給水系統(tǒng)等，以便讓運(yùn)行人員注意主要的生產(chǎn)過程。至于主廠房以外的除灰系統(tǒng)、化學(xué)水處理等，均采用就地控制。兩臺大型機(jī)組的單元控制室平面布置圖

l、2一爐、機(jī)、電控制屏；3一網(wǎng)絡(luò)控制屏；4、5一運(yùn)行人員工作臺；6一值長臺；7、8一發(fā)電機(jī)輔助屏；9一消防設(shè)備；10、11一計(jì)算機(jī)；12、13一打字機(jī)兩臺大型機(jī)組的單元控制室平面布置特點(diǎn)主環(huán)為曲折式布置，中間為網(wǎng)絡(luò)控制屏，而兩臺機(jī)組的控制屏臺，分別按爐、機(jī)、電順序位于主環(huán)的兩側(cè)，計(jì)算機(jī)裝在后面機(jī)房內(nèi)。

二、發(fā)電廠的控制方式

有人值班：220KV及以上的變電站按有無值班員

無人值班：110KV及以下的變電站

強(qiáng)電控制：直流110或220V控制電源高低

弱電控制

控制回路采用直流48或24V

合跳閘回路采用強(qiáng)電。第二節(jié)二次回路接線圖二次設(shè)備：對一次設(shè)備進(jìn)行測量、保護(hù)、監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)的設(shè)備。二次回路：由二次設(shè)備組成的回路。交流電壓回路；交流電流回路；斷路器控制和信號直流回路；繼電保護(hù)回路；自動(dòng)裝置直流回路等。二次接線圖：用二次設(shè)備特定的圖形符號和文字符號表示二次設(shè)備相互連接情況的電氣接線圖。二次接線圖的表示方法歸總式原理接線圖；展開接線圖；安裝接線圖。二次接線圖的意義1.弱電化：在控制、信號、保護(hù)和監(jiān)測設(shè)備中以低電壓，弱電流來代替原來一般的強(qiáng)電式電壓和電流。2.選線化：以一個(gè)控制開關(guān)通過切換開關(guān)有選擇地操作若干個(gè)被控對象或?qū)θ舾蓚€(gè)被控對象進(jìn)行分組操作的方法。3.遠(yuǎn)動(dòng)化：電氣設(shè)備的遠(yuǎn)距離監(jiān)測和控制技術(shù)，一般也可稱為遙測、遙信、遙調(diào)和遙控技術(shù)。4.電子化：采用新電子技術(shù)和各種無觸點(diǎn)元件，提高二次設(shè)備動(dòng)作的靈敏性和可靠性，這也是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，把以微型計(jì)算機(jī)為中心的發(fā)電廠綜合自動(dòng)化推進(jìn)到一個(gè)嶄新的階段。二次接線圖中的圖形符號、文字符號和回路編號：圖形符號和文字符號用以表示和區(qū)別接線圖中各個(gè)電氣設(shè)備，回路編號用以區(qū)別各電氣設(shè)備間互相連接的各種回路。 除基本文字符號外，有時(shí)還用輔助文字符號來表示電氣設(shè)備的功能、狀態(tài)和特征，如“ON”表示閉合，“OFF”表示斷開，“HR”表示紅燈，“HG”表示綠燈等，從而使設(shè)備更容易辨識。二次設(shè)備圖形符號二次設(shè)備文字符號二次設(shè)備文字符號 繼電器：利用電磁轉(zhuǎn)換原理加機(jī)械機(jī)構(gòu)及附屬裝置構(gòu)成的機(jī)械裝置。

啟動(dòng)繼電器、時(shí)間繼電器、信號繼電器、中間（或出口）繼電器等。開關(guān)電器和繼電器觸點(diǎn)的正常位置：指開關(guān)電器在斷開位置及繼電器線圈中沒有電流(或電流很小未達(dá)到動(dòng)作電流)時(shí)，它們的觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)所處的狀態(tài)。常開觸點(diǎn)或常開輔助觸點(diǎn)：繼電器線圈不通電或開關(guān)電器的主觸點(diǎn)在斷開位置時(shí)，該觸點(diǎn)是斷開的。常閉觸點(diǎn)或常閉輔助觸點(diǎn)：繼電器線圈不通電或開關(guān)電器主觸點(diǎn)在斷開位置時(shí)，該觸點(diǎn)是閉合的。一、歸總式原理接線圖歸總式原理接線圖（簡稱原理圖）用來表示繼電保護(hù)、測量儀表和自動(dòng)裝置等的工作原理的。它以元件的整體形式表示二次設(shè)備間的電氣聯(lián)系，并將與其有關(guān)的電流、電壓回路和直流回路，以及一次接線有關(guān)部分綜合在一起。這種接線的特點(diǎn)是使看圖者對整個(gè)裝置的構(gòu)成有一個(gè)明確的整體概念。6~10KV線路過電流保護(hù)的原理圖歸總式原理圖的缺點(diǎn)它對于一些細(xì)節(jié)并未表示清楚。例如未畫出各元件的內(nèi)部接線、元件編號和回路編號。直流電源僅標(biāo)出電源的極性，沒有具體表示出是從哪一組熔斷器下面引來的。關(guān)于信號在圖中只標(biāo)出了“至信號”而沒有畫出具體的接線。只有原理圖不能進(jìn)行二次接線的施工，特別對復(fù)雜的二次設(shè)備，如發(fā)生故障，更不易發(fā)現(xiàn)和尋找。二、展開接線圖展開接線圖簡稱接線圖，是按供電給二次接線每個(gè)獨(dú)立電源來劃分的，將每套裝置的交流電流回路，交流電壓回路和直流回路分開來表示。屬于同一儀表或繼電器的電流線圈、電壓線圈和觸點(diǎn)分開畫在不同的回路里。為了避免混淆，屬于同一元件的線圈和觸點(diǎn)采用相同的文字標(biāo)號。在繪制展開圖時(shí)，一般是分成交流電流回路、交流電壓回路、直流操作回路和信號回路等幾個(gè)主要組成部分。每一部分又分成許多行。交流回路按A、B、C的相序，直流回路按繼電器的動(dòng)作順序依次從上到下地排列。在每一回路的右側(cè)通常有文字說明，以便于閱讀。

6～10KV線路過電流保護(hù)展開圖三、安裝接線圖在原理圖和展開圖的基礎(chǔ)上進(jìn)一步繪制的，主要包括屏面布置圖、屏后接線圖和端子排圖等三部分?？刂齐娎|聯(lián)系圖也可視為安裝接線圖的一部分。

(1)屏面布置圖 屏、臺、盤上各個(gè)設(shè)備的排列、布置等根據(jù)運(yùn)行操作的合理性并適當(dāng)考慮到維護(hù)和施工的方便而決定，必須按照設(shè)備尺寸和設(shè)備之間的距離按比例尺寸進(jìn)行繪制（一般為1：10）。

(2)屏后接線圖它標(biāo)明了屏上各個(gè)設(shè)備引出端子之間的連接情況，以及設(shè)備與端子排間的連接情況，它是一種指導(dǎo)屏上配線所必需的圖紙。圖中各個(gè)設(shè)備都編有一定的順序號和代號，設(shè)備的接線柱上也加以標(biāo)號，此標(biāo)號完全與產(chǎn)品上的位置相對應(yīng)。每個(gè)接線柱上還注有明確的去向，即為了說明兩設(shè)備相互連接的關(guān)系，可在甲設(shè)備接線柱上標(biāo)出乙設(shè)備接線柱的號，而乙設(shè)備接線柱上標(biāo)出甲設(shè)備接線柱的號。簡單來說就是“甲編乙的號，乙編甲的號”，表明此甲乙設(shè)備對應(yīng)兩接線柱之間要連接起來。

(3)端子排圖端子排圖是表示屏上兩端相互呼應(yīng)，需要裝設(shè)的端子數(shù)目、類型及排列次序以及它與屏外設(shè)備連接情況的圖紙。在端子接線圖中，端子的視圖應(yīng)從布線時(shí)面對端子的方向。端子排接線圖的例子

國際通用的二次接線圖

(1)單元接線圖。表示成套裝置或設(shè)備中一種結(jié)構(gòu)單元內(nèi)連接關(guān)系的接線圖，稱為單元接線圖。(2)互連接線圖。這是表示成套裝置或設(shè)備中的各個(gè)結(jié)構(gòu)單元之間連接關(guān)系的一種接線圖。單元接線圖國際通用的二次接線圖(3)端子接線圖。這與前述的安裝接線圖中的端子排圖是一致的。(4)電纜配置圖。表示出各單元之間的外部二次電纜敷設(shè)和路徑情況，并注有電纜的編號、型號和連接點(diǎn)，它是進(jìn)行二次電纜敷設(shè)的重要依據(jù)。四、電氣二次接線的操作電源

分為直流電源和交流電源。所有直流回路均由直流電源供電，而交流回路則由交流電源供電。

1）直流電源目前發(fā)電廠中廣泛采用蓄電池組(主要是固定型防酸隔爆式的鉛酸蓄電池)作為直流操作電源。蓄電池組直流工作電壓一般為220V或110V，有時(shí)也采用48V或24V。

2）交流電源供電給交流二次設(shè)備的電源即為二次交流電源，就是互感器的二次側(cè)。交流電流二次設(shè)備均接在電流互感器的二次側(cè)，作為電流互感器的二次負(fù)荷，而交流電壓二次設(shè)備均接在電壓互感器的二次側(cè)，作為電壓互感器的二次負(fù)荷。

第三節(jié)斷路器的傳統(tǒng)控制方式 斷路器控制回路的接線方式分類（監(jiān)視方式）燈光監(jiān)視的控制回路音響監(jiān)視的控制回路

一、對控制回路的一般要求斷路器的合閘和跳閘回路是按短時(shí)通電設(shè)計(jì)；斷路器技能在遠(yuǎn)方由控制開關(guān)進(jìn)行手動(dòng)合閘和跳閘，又能在自動(dòng)裝置和繼電保護(hù)作用下自動(dòng)合閘和跳閘；控制回路應(yīng)具有反映斷路器位置狀態(tài)的信號；具有防止斷路器多次合、跳閘的“防跳”裝置；對控制回路及其電源是否完好，應(yīng)能進(jìn)行監(jiān)視；對采用氣壓、液壓和彈簧操作的斷路器，應(yīng)有對壓力是否正常、彈簧是否拉緊到位的監(jiān)視回路和動(dòng)作閉鎖回路。二、燈光監(jiān)視的控制回路和信號回路LW2-Z型控制開關(guān)（2）中間放大元件（3）操動(dòng)機(jī)構(gòu)2、控制回路和信號回路（1）手動(dòng)合閘（1）手動(dòng)合閘（1）手動(dòng)合閘（1）手動(dòng)合閘