供配電技術(shù) 課件 項(xiàng)目9、10 變配電所二次回路和自動(dòng)裝置、智能供配電實(shí)訓(xùn)平臺(tái)安全規(guī)范操作

供配電技術(shù)項(xiàng)目九

變配電所二次回路和自動(dòng)裝置任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制任務(wù)3中央信號(hào)回路任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置任務(wù)6變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目訓(xùn)練項(xiàng)目小結(jié)任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖（1）掌握二次回路的基本概念；（2）掌握電氣二次回路圖。任務(wù)目標(biāo)任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖

二次回路是電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，是變配電所電氣系統(tǒng)的重要組成部分。隨著變配電所電壓等級(jí)的提高，電氣控制正向自動(dòng)化、弱電化、微機(jī)化和綜合性方面發(fā)展，使二次回路顯得越來(lái)越重要。任務(wù)提出任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖9.1.1二次回路的基本概念

1.變配電所的電氣設(shè)備的分類(lèi)

變配電所的電氣設(shè)備通常分為一次設(shè)備和二次設(shè)備，其控制接線又可分為一次接線和二次接線。（1）一次設(shè)備是指直接輸送和分配電能的設(shè)備，如變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電力電纜、母線、輸電線、電抗器、避雷器、高壓熔斷器、電流互感器、電壓互感器等。一次接線又稱(chēng)主接線，是一次設(shè)備及其相互間的連接電路。（2）二次設(shè)備是指對(duì)一次設(shè)備起控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)、測(cè)量等作用的設(shè)備。二次接線又稱(chēng)二次回路，是二次設(shè)備及其相互間的連接電路。

二次回路按照功用可分為控制回路、合閘回路、信號(hào)回路、保護(hù)回路以及遠(yuǎn)動(dòng)裝置回路等；按照電路類(lèi)別分為直流回路、交流回路。圖9.1為供電系統(tǒng)的二次回路功能示意圖。任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖圖9.1供配電系統(tǒng)的二次回路功能示意圖

在圖9.1中，斷路器控制回路的主要功能是對(duì)斷路器進(jìn)行通、斷操作，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，電流互感器二次回路有較大的電流、相應(yīng)繼電保護(hù)的電流繼電器動(dòng)作，保護(hù)回路作出相應(yīng)的動(dòng)作，一方面保護(hù)回路中的出口（中間）繼電器接通斷路器控制回路中的跳閘回路，使斷路器跳閘，斷路器的輔助觸點(diǎn)啟動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)回路發(fā)出聲響和燈光信號(hào)。另一方面保護(hù)回路中相應(yīng)的故障動(dòng)作回路的信號(hào)繼電器向信號(hào)回路發(fā)出信號(hào)，如光字牌，信號(hào)牌等。

直流操作電源主要是向二次回路提供所需的電源。電壓、電流互感器還向監(jiān)測(cè)、電能計(jì)量回路提供線路電流和電壓參數(shù)。任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖9.1.2電氣二次回路圖1.電器二次接線圖

表明二次接線的圖稱(chēng)為二次接線圖，又稱(chēng)電氣二次回路圖。電氣二次回路圖以國(guó)家規(guī)定的通用圖形符號(hào)和文字符號(hào)，表示二次設(shè)備的互相連接關(guān)系。常見(jiàn)的電氣二次回路圖有三種形式，即原理接線圖、展開(kāi)接線圖和安裝接線圖。（1）原理接線圖原理接線圖是用來(lái)表示繼電保護(hù)、監(jiān)視測(cè)量和自動(dòng)裝置等二次設(shè)備或系統(tǒng)的工作原理，它以元件的整體形式表示各二次設(shè)備間的電氣連接關(guān)系。通常在二次回路的接線原理圖上還將相應(yīng)的一次設(shè)備畫(huà)出，構(gòu)成整個(gè)回路，便于了解各設(shè)備間的相互工作關(guān)系和工作原理。圖9.2（a）是6~10kV線路的測(cè)量回路接線原理圖。從圖中可以看出，原理圖概括地反映了過(guò)電流保護(hù)裝置、測(cè)量?jī)x表的接線原理及相互關(guān)系，但不注明設(shè)備內(nèi)部接線和具體的外部接線，對(duì)于復(fù)雜的回路難以分析和找出問(wèn)題。因此僅有原理圖還不能對(duì)二次回路進(jìn)行檢查維修和安裝配線。任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖

9.1.2電氣二次回路圖

2展開(kāi)接線圖

展開(kāi)圖按二次接線使用的電源分別畫(huà)出各自的交流電流回路、交流電壓回路、操作電源回路中各元件的線圈和觸點(diǎn)。所以，屬于同一個(gè)設(shè)備或元件的電流線圈、電壓線圈、控制觸點(diǎn)應(yīng)分別畫(huà)在不同的回路里。為了避免混淆，對(duì)同一設(shè)備的不同線圈和觸點(diǎn)應(yīng)用相同的文字符號(hào)，但各支路需要標(biāo)上不同的數(shù)字回路標(biāo)號(hào)，如圖9.2（b）所示。圖9.26~10KV高壓線路電氣測(cè)量?jī)x表原理接線圖和展開(kāi)接線圖

二次接線展開(kāi)圖中所有開(kāi)關(guān)電器和繼電器觸頭都是按開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)的位置和繼電器線圈中無(wú)電流時(shí)的狀態(tài)繪制的。由圖9.2（b）可見(jiàn)，展開(kāi)圖接線清晰，回路次序明顯，易于閱讀，便于了解整套裝置的動(dòng)作程序和工作原理，對(duì)于復(fù)雜線路的工作原理的分析更為方便。任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖圖9.26~10KV高壓線路電氣測(cè)量?jī)x表原理接線圖和展開(kāi)接線圖任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖9.1.2電氣二次回路圖

3安裝接線圖安裝接線圖是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工不可缺少的圖紙，是制作和向廠家加工訂貨的依據(jù)。它反映的是二次回路中各電氣元件的安裝位置、內(nèi)部接線及元件間的線路關(guān)系。二次接線安裝圖包括屏面布置圖、屏背面接線圖和端子板接線圖等幾個(gè)部分。屏面元件布置圖是按照一定的比例尺寸將屏面上各個(gè)元件和儀表的排列位置及其相互間距離尺寸表示在圖樣上。而外形尺寸應(yīng)盡量參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)屏柜尺寸，以便和其他控制屏并列時(shí)美觀整齊。

任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖4二次接線圖中的標(biāo)志方法為便于安裝施工和投入運(yùn)行后的檢修維護(hù)，在展開(kāi)圖中英對(duì)回路進(jìn)行編號(hào)，在安裝圖中對(duì)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)志。（1）展開(kāi)圖中回路編號(hào)。對(duì)展開(kāi)圖進(jìn)行編號(hào)可以方便維修人員進(jìn)行檢查以及正確地連接，根據(jù)展開(kāi)圖中回路的不同，如電流、電壓、交流、直流等，回路的編號(hào)也進(jìn)行相應(yīng)地分類(lèi)。具體進(jìn)行編號(hào)的原則如下：①回路的編號(hào)由3個(gè)或3個(gè)以?xún)?nèi)的數(shù)字構(gòu)成。對(duì)交流回路要加注A、B、C、N符號(hào)區(qū)別相別，對(duì)不同用途的回路都規(guī)定可編號(hào)的數(shù)字范圍，各回路的編號(hào)要在相應(yīng)數(shù)字范圍內(nèi)。②二次回路的編號(hào)應(yīng)根據(jù)等電位原則進(jìn)行。即在電氣回路中，連接在一起的導(dǎo)線屬于同一電位，應(yīng)采用同一編號(hào)。如果回路經(jīng)繼電器線圈或開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)等隔離開(kāi)，應(yīng)視為兩端不再是等電位，要進(jìn)行不同的編號(hào)。③展開(kāi)圖中小母線用粗線條表示，并按規(guī)定標(biāo)注文字符號(hào)或數(shù)字編號(hào)9.1.2電氣二次回路圖（2）安裝圖設(shè)備的標(biāo)志編號(hào)。二次回路中的設(shè)備都是從屬于某些一次設(shè)備或一次線路的，為對(duì)不同回路的二次設(shè)備加以區(qū)別，避免混淆，所有的二次設(shè)備必須標(biāo)以規(guī)定的項(xiàng)目種類(lèi)代號(hào)。所有的二次設(shè)備必須標(biāo)以規(guī)定的項(xiàng)目種類(lèi)代號(hào)。例如，某高壓線路的測(cè)量?jī)x表，本身的種類(lèi)代號(hào)是P?，F(xiàn)有有功功率表、無(wú)功功率表和電流表，它們的代號(hào)分別為P1、P2、P3。而這些儀表又從屬于某一線路，線路的種類(lèi)代號(hào)為W6，設(shè)無(wú)功功率表P3是屬于線路W6上使用的，由此無(wú)功功率表的項(xiàng)目種類(lèi)代號(hào)全稱(chēng)應(yīng)為“-W6-P3”，這里的“-”是種類(lèi)的前綴符號(hào)。又設(shè)這條線路W6又是8號(hào)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的線路，而開(kāi)關(guān)柜的種類(lèi)對(duì)號(hào)規(guī)定為A，因此該無(wú)功功率表的項(xiàng)目種類(lèi)代號(hào)全稱(chēng)為“=A-W6-P3”。這里的“=”是高層的前綴符號(hào)，高層是指系統(tǒng)或設(shè)備中較高層次的項(xiàng)目。任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖（3）接線端子。接線端子是二次接線不可缺少的配件，各種接線端子的組合稱(chēng)為端子排?？刂破僚c保護(hù)屏使用以下幾種端子：①普通端子。普通端子用以連接屏內(nèi)設(shè)備與屏外設(shè)備，也可與連接端子相連。②連接端子。連接端子主要用以進(jìn)行相鄰端子間的連接，以達(dá)到電路分支的作用。③試驗(yàn)端子。試驗(yàn)端子用于需要帶電測(cè)量電流的電流互感器二次回路及有特殊測(cè)量要求的某些回路。利用此端子可在不停電的情況下接人或拆除儀表。④連接試驗(yàn)端子。連接試驗(yàn)端子是具有連接與試驗(yàn)雙重作用的端子。⑤終端端子。終端端子安裝在端子排的兩端及不同安裝單位的端子排之間，用以固定端子排。⑥標(biāo)準(zhǔn)端子。供直接連接屏內(nèi)外導(dǎo)線用。⑦特殊端子。特殊端子通常在需要經(jīng)常開(kāi)斷的電路中使用。接線端子允許電流一般為10A。端子排的表示方法如圖9.3所示。任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖圖9.3端子排表示方法示意圖任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖（4）連接導(dǎo)線的表示方法.安裝接線圖既要表示各設(shè)備的安裝位置，又要表示各設(shè)備間的連接，如果直接繪出這些連接線，將使圖紙上的線條難以辨認(rèn)，因而一般在安裝圖上表示導(dǎo)線的連接關(guān)系時(shí)，只在各設(shè)備的端子處標(biāo)明導(dǎo)線的去向。標(biāo)志的方法是在各設(shè)備的端子處標(biāo)明導(dǎo)線的去向。標(biāo)志的方法是在兩個(gè)設(shè)備連接的端子出線處互相標(biāo)以對(duì)方的端子號(hào)，這種標(biāo)注方法稱(chēng)為“相對(duì)標(biāo)號(hào)法”。如P1、P2兩臺(tái)設(shè)備，現(xiàn)P1設(shè)備的3號(hào)端子要與P2設(shè)備的1號(hào)端子相連，標(biāo)志方法如圖9.4所示。圖9.4連接導(dǎo)線的表示方法任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖5.二次回路圖的閱讀方法二次回路圖在繪制時(shí)遵循著一定的規(guī)律，看圖時(shí)首選應(yīng)清楚電路圖的工作原理、功能以及圖紙上所標(biāo)符號(hào)代表的設(shè)備名稱(chēng)，然后再看圖紙：（1）看圖的基本要領(lǐng)。①先交流，后直流。②交流看電源，直流找線圈。③查找繼電器的線圈和相應(yīng)觸點(diǎn)，分析其邏輯關(guān)系。④先上后下，先左后右，針對(duì)端子排圖和屏后安裝圖看圖。（2）閱讀展開(kāi)圖基本要領(lǐng)。①直流母線或交流電壓母線用粗線條表示，以區(qū)別于其它回路的聯(lián)絡(luò)線。②繼電器和每一個(gè)小的邏輯回路的作用都在展開(kāi)圖的右側(cè)注明。③展開(kāi)圖中各元件用國(guó)家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)和文字符號(hào)表示，繼電器和各種電氣元件的文字符號(hào)與相應(yīng)原理圖中的方案符號(hào)應(yīng)一致。

任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖9.1.2電氣二次回路圖

④繼電器的觸點(diǎn)和電氣元件之間的連接線段都有數(shù)字編號(hào)（回路編號(hào)），便于了解該回路的用途和性質(zhì)，以及根據(jù)標(biāo)號(hào)能進(jìn)行正確的連接，以便安裝、施工、運(yùn)行和檢修。⑤同一個(gè)繼電器的文字符號(hào)與其本身觸點(diǎn)的文字符號(hào)相同。⑥各種小母線和輔助小母線都有標(biāo)號(hào)，便于了解該回路的性質(zhì)。⑦對(duì)于展開(kāi)圖中個(gè)別繼電器，或該繼電器的觸點(diǎn)在另一張圖中表示，或在其它安裝單位中有表示，都在圖上說(shuō)明去向，并向虛線將其框起來(lái)，對(duì)任何引進(jìn)觸點(diǎn)或回路也要說(shuō)明來(lái)處。⑧直流正極按奇數(shù)順序標(biāo)號(hào)，負(fù)極回路按偶數(shù)順序編號(hào)。回路經(jīng)過(guò)元件，其標(biāo)號(hào)也隨之改變。⑨常用的回路都是固定編號(hào)，斷路器的跳閘回路是33等，合閘回路是3等。⑩交流回路的標(biāo)號(hào)除用三位數(shù)外，前面加注文字符號(hào)，交流電流回路使用的數(shù)字范圍是400～599，電壓回路回路為600～799；其中個(gè)位數(shù)字表示不同的回路；十位數(shù)字表示互感器的組數(shù)?；芈肥褂玫臉?biāo)號(hào)組，要與互感器文字符號(hào)前的“數(shù)字序號(hào)”相對(duì)應(yīng)。任務(wù)1二次回路的基本概念和二次回路圖任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制任務(wù)目標(biāo)（1）掌握高壓斷路器控制回路的基本要求。（2）掌握電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器控制回路工作過(guò)程。

任務(wù)提出高壓斷路器是發(fā)電廠及變電站的重要電氣設(shè)備，其作用是：正常運(yùn)行時(shí)接通和斷開(kāi)高壓電路，改變一次系統(tǒng)的運(yùn)行方式；故障狀態(tài)下切除故障設(shè)備，保證一次系統(tǒng)安全運(yùn)行，減輕故障損失。任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制

相關(guān)知識(shí)9.2.1高壓斷路器控制回路的要求1．?dāng)嗦菲鞯牟僮鳈C(jī)構(gòu)

斷路器的操作機(jī)構(gòu)是斷路器本身附帶的合、跳閘傳動(dòng)裝置，它用來(lái)使斷路器合閘

或維持閉合狀態(tài)，或使斷路器跳閘。在操作機(jī)構(gòu)中均設(shè)有合閘機(jī)構(gòu)、維持機(jī)構(gòu)和跳閘機(jī)構(gòu)。由于動(dòng)力來(lái)源的不同，操作機(jī)構(gòu)可分為電磁操作機(jī)構(gòu)(CD)、彈簧操作機(jī)構(gòu)(CT)、液壓操作機(jī)構(gòu)(CY)和氣動(dòng)操作機(jī)構(gòu)(CQ)等。其中，應(yīng)用較廣泛的是電磁操作機(jī)構(gòu)。不同形式的斷路器，根據(jù)傳動(dòng)方式和機(jī)械荷載的不同，可配用不同形式的操作機(jī)構(gòu)。

（1）電磁操作機(jī)構(gòu)是靠電磁力進(jìn)行合閘的機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，

運(yùn)行可靠，是我國(guó)斷路器應(yīng)用較普通的一種操作機(jī)構(gòu)。由于是利用電磁力進(jìn)行直接合閘，合閘電流很大，可達(dá)幾十安至數(shù)百安，所以合閘回路不能直接利用控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接通，必須采用中間接觸器(即合閘接觸器)。目前，這種操作機(jī)構(gòu)在10～35kV斷路器中得到廣泛應(yīng)用。任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制

（2）彈簧操作機(jī)構(gòu)是靠預(yù)先儲(chǔ)存在彈簧內(nèi)的位能來(lái)進(jìn)行合閘的機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)不需配備附加設(shè)備，彈簧儲(chǔ)能時(shí)耗用功率小(用1.5kW的電動(dòng)機(jī)儲(chǔ)存能量)，因而合閘電流小，合閘回路可直接用控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接通。但此種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工藝及材料性能要求高，調(diào)試?yán)щy。

（3）液壓操作機(jī)構(gòu)是靠壓縮氣體(氮?dú)?作為能源，以液壓油作為傳遞媒介來(lái)進(jìn)

行合閘的機(jī)構(gòu)。此種機(jī)構(gòu)所用的高壓油預(yù)先儲(chǔ)存在儲(chǔ)油箱內(nèi)，用功率較小(1.5kW)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，將油壓人儲(chǔ)壓筒內(nèi)，使預(yù)壓縮的氮?dú)膺M(jìn)一步壓縮，從而不僅合閘電流小，合閘回路可直接用控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接通，而且壓力高，傳動(dòng)快，動(dòng)作準(zhǔn)確，出力均勻。目前我國(guó)110kV及以上的少油式斷路器及SF6斷路器廣泛采用這種機(jī)構(gòu)。

（4）氣動(dòng)操作機(jī)構(gòu)是以壓縮空氣儲(chǔ)能和傳遞能量的機(jī)構(gòu)。此種機(jī)構(gòu)功率大，速度快，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需配備空氣壓縮設(shè)備，所以，只應(yīng)用于空氣斷路器上。氣動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的合閘電流也較小，合閘回路中也可直接用控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接通。任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制2．對(duì)斷路器控制回路的基本要求斷路器的控制回路應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：

（1）操作機(jī)構(gòu)的合閘線圈和跳閘線圈都是按短時(shí)通過(guò)電流設(shè)計(jì)的，在手動(dòng)(或自動(dòng))跳、合閘操作完成后，應(yīng)立即自動(dòng)解除命令脈沖，斷開(kāi)跳、合閘回路，避免線圈長(zhǎng)時(shí)間帶電而燒毀。

（2）斷路器應(yīng)具有防止多次合、跳閘的閉鎖措施。

（3）斷路器可以用控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行手動(dòng)跳閘與合閘，也可以由繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置進(jìn)行自動(dòng)跳閘與合閘。

（4）斷路器的控制回路應(yīng)有短路保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)，同時(shí)應(yīng)具有監(jiān)視控制回路及操作電源是否完好的措施。（5）斷路器的跳、合閘回路應(yīng)有燈光監(jiān)視和音響監(jiān)視。

（6）對(duì)于采用氣壓、液壓和彈簧操作機(jī)構(gòu)的斷路器，應(yīng)有壓力是否正常、彈簧是

否拉緊到位的監(jiān)視回路和閉鎖回路。9.2.1高壓斷路器控制回路的要求任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制2電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器控制回路1．控制開(kāi)關(guān)控制開(kāi)關(guān)是斷路器控制和信號(hào)回路的主要控制元件，由運(yùn)行人員操作使斷路器合、跳閘，在工廠變電所中常用的是LW2型系列自動(dòng)復(fù)位控制開(kāi)關(guān)。（1）LW2型控制開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)LW2開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖9.5所示。任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制圖9.5LW2-Z型控制開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）1-接線端子；2-面板；3-觸點(diǎn)盒；4-操作手柄

任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制

控制開(kāi)關(guān)的操作手柄和安裝面板，安裝在控制屏前面，與手柄固定連接的轉(zhuǎn)軸上有數(shù)節(jié)（層）觸點(diǎn)盒，安裝于屏后。觸點(diǎn)盒的節(jié)數(shù)（每節(jié)內(nèi)部觸點(diǎn)形式不同）和形式可以根據(jù)控制回路的要求進(jìn)行組合。每個(gè)觸點(diǎn)盒內(nèi)有四個(gè)定觸點(diǎn)盒一個(gè)旋轉(zhuǎn)式動(dòng)觸點(diǎn)，定觸點(diǎn)分布在盒的四角，盒外有供接線用的四個(gè)引出線端子，動(dòng)觸點(diǎn)處于盒的中心。動(dòng)觸點(diǎn)的形式有兩種基本類(lèi)型，一種是觸點(diǎn)片固定在軸上，隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。另一種是觸點(diǎn)片與軸有一定角度的自由行程，當(dāng)手柄轉(zhuǎn)動(dòng)角度在其自由行程內(nèi)時(shí)，可保持在原來(lái)位置上不動(dòng)，自由行程有45°，90°，135°三種。（2）LW2型控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)圖表。表9-1給出了LW2-Z-1a、4、6a、40、20、20/F8型控制開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)圖表。任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制表9-1LW2-Z-1a、4、6a、40、20、20/F8型控制開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)圖表

注：“.”表示接通，“-”表示斷開(kāi)。任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制

在發(fā)電廠及變電站二次回路中，常將控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的通斷情況用實(shí)用的工程圖形符號(hào)表示，如圖9.6所示，圖中6條垂直虛線表示控制開(kāi)關(guān)SA手柄的6個(gè)不同的操作位置，水平線表示接線端子引線，數(shù)字表示觸點(diǎn)號(hào)。垂直虛線上的黑點(diǎn)表示該對(duì)觸點(diǎn)在此操作位置是接通的，否則是斷開(kāi)的。例如：觸點(diǎn)2-4右側(cè)PT垂直虛線上對(duì)應(yīng)的黑點(diǎn)表示SA手柄打在PT(預(yù)備跳閘)位置觸點(diǎn)2-4是接通的。任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制圖9.6LW2-Z型控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)通斷圖任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制圖9.7為電磁操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制和信號(hào)回路，它由基本控制回路(跳合閘回路、防跳回路、位置信號(hào)回路等)組成。圖中+WC、-WC為控制電源小母線，+WOM、-WOM為合閘電源母線，(+)WFS為閃光電源小母線，KMC為合閘接觸器，YC為合閘線圈，YT為跳閘線圈，Kl和K2分別是自動(dòng)合閘與跳閘的出口繼電器觸點(diǎn)。①由閃光繼電器構(gòu)成的閃光電源裝置

。閃光繼電器廣泛用于具有燈光監(jiān)視要求的斷路器控制回路，閃光既有指示斷路器事故跳閘的作用，又有監(jiān)視斷路器操作過(guò)程狀態(tài)的作用（如“預(yù)備合閘”或“預(yù)備跳閘”），其目的是提高控制回路的監(jiān)視效果和可靠性，閃光裝置的工作原理如圖9.7所示。圖中K1為閃光繼電器，它由中間繼電器U和電阻R、電容C所構(gòu)成。當(dāng)裝置兩端接入直流電壓時(shí)，中間繼電器U不能立即動(dòng)作，指示燈WH全壓發(fā)光。按下試驗(yàn)按鈕SB，SB的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，WH發(fā)暗光，此時(shí)電流從正電源通過(guò)繼電器的常閉觸點(diǎn)和電容器C、電阻R、試驗(yàn)按鈕SB（按下時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合）和白色指示燈WH到負(fù)極，電容器C開(kāi)始充電，電壓逐漸升高，當(dāng)電容器兩端電壓達(dá)到閃光繼電器內(nèi)部的中間繼電器U的動(dòng)作電壓時(shí)，U立即動(dòng)作，一方面，U的常閉觸點(diǎn)切斷了電容器充電回路，另一方面常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使指示燈WH全壓發(fā)光。由于電容器C向中間繼電器放電，使中間繼電器U不能立即失電，WH能維持一段時(shí)間的全壓發(fā)光狀態(tài)，當(dāng)電容器C因放電電壓逐漸下降至繼電器的返回電壓時(shí)，中間繼電器U復(fù)歸，常開(kāi)觸點(diǎn)分開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合，電容器C又開(kāi)始充電，WH發(fā)暗光，當(dāng)電容器C充電至一定電壓時(shí)，中間繼電器U又動(dòng)作，白燈WH又全壓發(fā)光。這樣周而復(fù)始，就會(huì)看到指示燈WＨ的燈光的一閃一閃的現(xiàn)象。任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制圖9.7電磁操作斷路器的控制回路和信號(hào)回路

任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制②手動(dòng)合閘。合閘前，斷路器處于“跳閘后”的位置，斷路器的輔助觸點(diǎn)QF2閉合。SA11-10接通，綠燈GN回路接通發(fā)亮。但由于限流電阻R1限流，不足以使合閘接觸器KMC動(dòng)作。當(dāng)控制開(kāi)關(guān)SA順時(shí)針90°扳到“預(yù)備合閘”，位置時(shí)，觸點(diǎn)SA9一10和SA14-13接通，由于此時(shí)斷路器是斷開(kāi)的，其動(dòng)合輔助觸點(diǎn)QFl斷開(kāi)、動(dòng)斷

輔助觸點(diǎn)QF2閉合，所以只有SA9-10觸點(diǎn)流過(guò)電流，其路徑為(+)WFS→SA910→GN→R1→QF2→KMC→-WC，綠燈GN接通閃光電源而發(fā)閃光。

再將控制開(kāi)關(guān)SA手柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°至“合閘”C位置，觸點(diǎn)SA5-8、SA9-12和SA16-13接通，首先觸點(diǎn)SA5-8通電，電流路徑為+WC→SA5-8→QF2→KMC→-WC，使合閘接觸器KMC線圈通電，其觸點(diǎn)閉合后使合閘線圈YC通電而將斷路器合上，斷路器合上后其輔助觸點(diǎn)QF1合上，QF2斷開(kāi)；接著觸點(diǎn)SA16-13通電，路徑為+WC→SA16-13→RD→QF1→YT→-WC，使紅燈RD接通控制電源而發(fā)平光。

斷路器合上后，手松開(kāi)，SA手柄在彈簧的作用下自動(dòng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°至“合閘后”CD位置，觸點(diǎn)SA9-lO和SA16-13接通，但仍只有SA16-13通電，電流路徑仍為+WC→SA16-13→RD-QF1→YT→WC，現(xiàn)象仍為紅燈發(fā)平光。

任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制③手動(dòng)跳閘

。先將控制開(kāi)關(guān)SA手柄逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至“預(yù)備跳閘”P(pán)T位置，觸點(diǎn)SAll-10和SA14-13接通，由于斷路器的輔助觸點(diǎn)QF1閉合(斷路器合上)，因此只有SA14一13通電，其路徑為(+)WFS→SA14-13→RD-QF1→YT→-WC，使紅燈RD發(fā)閃光。

再將SA手柄逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°至“跳閘”T位置，觸點(diǎn)SAll-10、SA14-15和SA6-7接通，首先SA6-7通電，使跳閘線圈YT勵(lì)磁而將斷路器斷開(kāi)，斷路器

的輔助觸點(diǎn)QF1斷開(kāi)，QF2合上，接著觸點(diǎn)SAll-10通電，路徑為+WC→SAll10→GN→QF2→KMC→-wc，使綠燈GN發(fā)平光。

斷路器斷開(kāi)后，手松開(kāi)SA手柄，則SA手柄在彈簧作用下自動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45。至“跳閘后”TD位置，觸點(diǎn)SAll-l0和SA14-15接通，但仍只有SAll-10通

電，電流路徑和現(xiàn)象同“跳閘”T位置。

④自動(dòng)合閘。若電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置動(dòng)作，使其出口繼電器K1觸點(diǎn)閉合，則使合閘接觸器KMC線圈通電，其觸點(diǎn)閉合后使合閘線圈YC通電而將斷路器合上(其輔助觸點(diǎn)QF1也合上，QF2斷開(kāi))，而此時(shí)控制開(kāi)關(guān)SA手柄仍在斷路器自動(dòng)合閘之前的位置—“跳閘后”TD位置，觸點(diǎn)SAll-l0和SA14-15接通，但只有SA14-15通電，路徑為(+)WFS→SA14-15→RD-R2→QF1→-WC，紅燈RD發(fā)閃光。任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制⑤自動(dòng)跳閘。若一次系統(tǒng)發(fā)生故障起動(dòng)繼電保護(hù)裝置而將保護(hù)出口繼電器m的觸點(diǎn)閉合，則

使跳閘線圈YT勵(lì)磁而將斷路器斷開(kāi)(其輔助觸點(diǎn)QF1斷開(kāi)，QF2閉合)，而此時(shí)，控制開(kāi)關(guān)SA手柄仍然在斷路器自動(dòng)跳閘之前的位置一“合閘后”CD位置，觸點(diǎn)SA9-l0和SAl6-13接通，但只有SA9-10通電，其路徑為(+)WFS→SA9-10→GN→Rl→QF2→KMC→-WC，綠燈GN發(fā)閃光。

⑥防跳裝置。斷路器的所謂“跳躍”，是指運(yùn)行人員在故障時(shí)手動(dòng)合閘斷路器，斷路器又被繼電保護(hù)動(dòng)作跳閘，由于控制開(kāi)光位于“合閘位置”則會(huì)引起斷路器重新合閘。為了防止這一現(xiàn)象，斷路器控制回路設(shè)有防止跳躍的電氣連鎖裝置。任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制

圖9.7中KL為防跳閉鎖繼電器，它具有電流和電壓兩個(gè)線圈，電流線圈接在跳閘線圈YR之前，電壓線圈則經(jīng)過(guò)其本身的常開(kāi)觸點(diǎn)KL1與合閘接觸器線圈KMC并聯(lián)。當(dāng)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，即觸點(diǎn)K2閉合使斷路器跳閘線圈YT接通時(shí)，同時(shí)也接通了KL的電流線圈并使之啟動(dòng)，于是防跳繼電器的常閉觸點(diǎn)KL2斷開(kāi)，將KMC回路斷開(kāi)，避免了斷路器再次合閘，同時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)KL1閉合，通過(guò)SA5-8或自動(dòng)裝置觸點(diǎn)KM使KL的電壓線圈接通并自鎖，從而防止了斷路器的“跳躍”。觸點(diǎn)KL3與繼電器觸點(diǎn)K2并聯(lián)，用來(lái)保護(hù)后者，使其不致斷開(kāi)超過(guò)其觸點(diǎn)容量的跳閘線圈電流。任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制⑦事故跳閘音晌信號(hào)起動(dòng)回路。斷路器在自動(dòng)跳閘時(shí)，不僅位置信號(hào)燈GN要發(fā)出閃光，而且還要求能發(fā)出事故音響信號(hào)(蜂鳴器和電喇叭)引起值班人員的注意，以便能及時(shí)對(duì)事故進(jìn)行處理。

事故跳閘音響信號(hào)一般采用“不對(duì)應(yīng)”原則起動(dòng)，即控制開(kāi)關(guān)SA在“合閘后”CD位置，而斷路器在跳閘位置時(shí)起動(dòng)事故跳閘音響信號(hào)。圖9-7中WTS是事故音響小母線，-WS是信號(hào)小母線的負(fù)極。假設(shè)一次系統(tǒng)發(fā)生故障使斷路器自動(dòng)跳閘，則圖9-7中的斷路器動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)隨著斷路器的斷開(kāi)而閉合，

而控制開(kāi)關(guān)SA的手柄仍在“合閘后”CD位置，其觸點(diǎn)SAl-3和SA19-17是接通的，則事故音響小母線WTS與信號(hào)小母線-WS接通，即會(huì)起動(dòng)事故音響信號(hào)。

⑧熔斷器監(jiān)視。

只要紅燈RD和綠燈GN有一個(gè)亮，則表示熔斷器FUl和FU2完好。任務(wù)2電磁式高壓斷路器的控制任務(wù)3中央信號(hào)回路任務(wù)目標(biāo)（1）了解中央信號(hào)回路的基本要求。（2）掌握中央事故信號(hào)回路。（3）掌握中央預(yù)告信號(hào)回路。

任務(wù)提出在供配電系統(tǒng)中，每一路供電線路或母線、變壓器等都配置繼電保護(hù)裝置，或監(jiān)測(cè)裝置，在保護(hù)裝置或監(jiān)測(cè)裝置動(dòng)作后都要發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)提醒或提示運(yùn)行人員，這些信號(hào)（主要是中央信號(hào)）都是通過(guò)同一個(gè)信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出的，這個(gè)信號(hào)系統(tǒng)稱(chēng)為中央信號(hào)系統(tǒng)，裝設(shè)在控制室內(nèi)。任務(wù)3中央信號(hào)回路

相關(guān)知識(shí)9.3.1對(duì)中央信號(hào)回路的要求1．信號(hào)的類(lèi)型（1）事故信號(hào)：斷路器發(fā)生事故跳閘時(shí)，啟動(dòng)蜂鳴器（或電笛）發(fā)出較強(qiáng)的聲響，以引起運(yùn)行人員注意，同時(shí)斷路器的位置指示燈發(fā)出閃光及事故類(lèi)型光字牌點(diǎn)亮，指示故障的位置和類(lèi)型。（2）預(yù)告信號(hào)：當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障（不引起斷路器跳閘）或出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，啟動(dòng)警鈴發(fā)出聲響信號(hào)，同時(shí)標(biāo)有故障性質(zhì)的光字牌點(diǎn)亮如變壓器過(guò)負(fù)荷、控制回路斷線等。（3）位置信號(hào)包括斷路器位置（如燈光指示或操動(dòng)機(jī)構(gòu)分合閘位置指示器）和隔離開(kāi)關(guān)位置信號(hào)等。（4）指揮信號(hào)和預(yù)告信號(hào)稱(chēng)為中央信號(hào)。任務(wù)3中央信號(hào)回路2．對(duì)中央信號(hào)回路的要求（1）中央事故信號(hào)裝置應(yīng)保證在任一斷路器事故跳閘時(shí)，能立即（不延時(shí)）發(fā)出音響信號(hào)和燈光信號(hào)或其他指示信號(hào)。（2）中央事故音響信號(hào)與預(yù)告音響信號(hào)應(yīng)有區(qū)別。一般事故音響信號(hào)為電笛或蜂鳴器，預(yù)告音響信號(hào)用電鈴。（3）中央預(yù)告信號(hào)裝置應(yīng)保證在任一電路發(fā)生故障時(shí)，能按要求（瞬時(shí)或延時(shí)）準(zhǔn)確發(fā)出信號(hào)，并能顯示故障性質(zhì)和地點(diǎn)的指示信號(hào)。（4）中央信號(hào)裝置在發(fā)出音響信號(hào)后，應(yīng)能手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)歸（解除）音響，而燈光信號(hào)及其他指示信號(hào)應(yīng)保持到消除故障為止。（5）接線應(yīng)簡(jiǎn)單，可靠，對(duì)信號(hào)回路的完好性應(yīng)能監(jiān)視。（6）對(duì)事故信號(hào)、預(yù)告信號(hào)及其光字牌應(yīng)能進(jìn)行是否完好試驗(yàn)。（7）企業(yè)變電所的中央信號(hào)一般采用能重復(fù)動(dòng)作的信號(hào)裝置，當(dāng)變電所主接線比較簡(jiǎn)單或?qū)╇娍煽啃砸蟛桓叩囊话闫髽I(yè)，可采用不能重復(fù)動(dòng)作的中央信號(hào)裝置。9.3.1對(duì)中央信號(hào)回路的要求任務(wù)3中央信號(hào)回路9.3.2中央事故信號(hào)回路

1.中央事故信號(hào)的分類(lèi)中央事故信號(hào)按操作電源分有交流和直流操作電源兩類(lèi)，按事故音響信號(hào)的動(dòng)作特征分有不能重復(fù)動(dòng)作和能重復(fù)動(dòng)作兩種。

（1）中央復(fù)歸不重復(fù)動(dòng)作的事故信號(hào)回路中央復(fù)歸不重復(fù)動(dòng)作的中央音響信號(hào)系統(tǒng)是指：音響信號(hào)系統(tǒng)起動(dòng)后，音響的復(fù)歸(即停止音響)是在發(fā)電廠或變電所的中央控制室(也稱(chēng)為主控制室)內(nèi)的中央信號(hào)控制屏上進(jìn)行。當(dāng)某一次電氣設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)生事故或異常，音響信號(hào)系統(tǒng)一旦起動(dòng)后，在原起動(dòng)回路沒(méi)有復(fù)位(斷開(kāi))的情況下，當(dāng)再次發(fā)生事故或異常時(shí)，雖然第二條起動(dòng)回路接通，也不能再次啟動(dòng)音響。

中央復(fù)歸不重復(fù)動(dòng)作的事故信號(hào)回路如圖9.8所示，由控制開(kāi)關(guān)SA1控制的斷路器QF1事故跳閘后，控制開(kāi)關(guān)SA1還在“合閘后”位置，觸點(diǎn)1－3,19－17是接通的，而中間繼電器KM處于釋放狀態(tài)，其常閉觸點(diǎn)KM（1-2）是閉合的，因此蜂鳴器HA報(bào)警。聽(tīng)到音響信號(hào)后，為了消除音響，只需按一下解除按鈕SB2即可。這時(shí)中間繼電器KM吸合并自鎖，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，音響即被消除。KM常開(kāi)觸點(diǎn)KM（3-4）閉合，在未操作控制開(kāi)關(guān)SA1時(shí)，事故信號(hào)燈HL亮，信號(hào)仍保留。如果再有第二臺(tái)斷路器發(fā)生事故跳閘時(shí)，跳閘音響信號(hào)不能再次起動(dòng)，可見(jiàn)這種接線是不能重復(fù)動(dòng)作的，可能使值班人員注意不到第二臺(tái)斷路器的跳閘。它一般適用斷路器數(shù)量較少的場(chǎng)合。任務(wù)3中央信號(hào)回路圖9.8中央復(fù)歸不重復(fù)動(dòng)作的中央信號(hào)回路任務(wù)3中央信號(hào)回路

中央復(fù)歸不重復(fù)動(dòng)作的中央音響信號(hào)系統(tǒng)，若在原已起動(dòng)的起動(dòng)回路沒(méi)有復(fù)歸前再次發(fā)生事故，中央音響信號(hào)系統(tǒng)不會(huì)再次起動(dòng)，這樣就可能導(dǎo)致延誤事故的發(fā)現(xiàn)和處理。因此，在中央音響信號(hào)系統(tǒng)監(jiān)視的設(shè)備或系統(tǒng)較多的情況下，應(yīng)該采用中央復(fù)歸能重復(fù)動(dòng)作的中央音響信號(hào)系統(tǒng)。

圖9.9是重復(fù)動(dòng)作的中央復(fù)歸式事故信號(hào)回路，該信號(hào)裝置采用信號(hào)沖擊繼電器又叫脈沖繼電器KI，常采用型號(hào)ZC-23型。當(dāng)1QF、2QF斷路器合上時(shí)，其輔助常閉觸點(diǎn)1QF、2QF（在圖9.9中）均打開(kāi)，各對(duì)應(yīng)回路的1-3、19-17均接通，當(dāng)斷路器1QF事故跳閘后，其輔助常閉觸點(diǎn)閉合，沖擊繼電器8-16間的脈沖變流器一次繞組電流突增，在其二次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)使干簧繼電器KR動(dòng)作。任務(wù)3中央信號(hào)回路

KR的常開(kāi)觸點(diǎn)1-9閉合，使中間繼電器KC1動(dòng)作，其常開(kāi)觸點(diǎn)KC1（7-15）閉合自鎖，另一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)KC1（5-13）閉合，使蜂鳴器HB通電發(fā)出聲響，同時(shí)時(shí)間繼電器KT動(dòng)作，其延時(shí)觸點(diǎn)延時(shí)閉合，使中間接觸器KM線圈帶電，觸點(diǎn)KM-1斷開(kāi)，KC1線圈失電，音響解除。此時(shí)當(dāng)另一臺(tái)斷路器又因事故跳閘時(shí)，同樣會(huì)使HB發(fā)出聲響，這就叫做能“重復(fù)動(dòng)作”的音響信號(hào)裝置，沖擊繼電器中C和V2用于抗干擾。TA二次側(cè)的V1是起旁路作用，當(dāng)一次電流減少時(shí)，二次繞組中感應(yīng)電流經(jīng)V1旁路而不經(jīng)過(guò)KR線圈。圖中按鈕SB1為試驗(yàn)按鈕，SB2為音響信號(hào)手動(dòng)解除按鈕。任務(wù)3中央信號(hào)回路9.3.3中央預(yù)告信號(hào)回路中央預(yù)告信號(hào)是指在供電系統(tǒng)中，發(fā)生故障和不正常工作狀態(tài)而不需跳閘的情況下發(fā)出預(yù)告音響信號(hào)。常采用電鈴發(fā)出聲響，并利用燈光和光字牌來(lái)顯示故障的性質(zhì)和地點(diǎn)。中央預(yù)告信號(hào)裝置有直流和交流操作兩種，也有不能重復(fù)動(dòng)作和能重復(fù)動(dòng)作的兩種結(jié)構(gòu)。1．不能重復(fù)動(dòng)作的中央復(fù)歸式預(yù)告音響信號(hào)回路在圖9.10中，K反映系統(tǒng)不正常狀態(tài)的繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不正常工作狀態(tài)時(shí)，如變壓器過(guò)負(fù)荷，經(jīng)一定延時(shí)后，K觸點(diǎn)閉合，回路+WS?K?HL?WFS?KM(1-2)

?HA?－WS接通，電鈴HA發(fā)出音響信號(hào)，同時(shí)HL光字牌亮，表明變壓器過(guò)負(fù)荷。1SB為試驗(yàn)按鈕，2SB為音響解除按鈕。2SB被按下時(shí)，KM得電動(dòng)作，KM（1-2）打開(kāi)，電鈴HA斷電，音響被解除，KM(3-4)閉合自鎖，在系統(tǒng)不正常工作狀態(tài)未消除之前K、HL、KM(3-4)、KM線圈一直是接通的，當(dāng)另一個(gè)設(shè)備發(fā)生不正常工作狀態(tài)時(shí)，不會(huì)發(fā)出音響信號(hào)，只有相應(yīng)的光字牌亮。這是“不能重復(fù)”動(dòng)作的中央復(fù)歸式預(yù)告音響信號(hào)回路。任務(wù)3中央信號(hào)回路9.3.3中央預(yù)告信號(hào)回路2．能重復(fù)動(dòng)作的中央復(fù)歸式預(yù)告音響信號(hào)回路圖9.11為能重復(fù)動(dòng)作的中央復(fù)歸式預(yù)告信號(hào)回路圖，電路結(jié)構(gòu)與圖9.9中央復(fù)歸式能重復(fù)動(dòng)作的事故音響信號(hào)回路基本相似。音響信號(hào)用電鈴發(fā)出。圖中預(yù)告信號(hào)小母線分為1WFS和2WFS，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA有三個(gè)位置，中間為工作位置，（左右±45°）為試驗(yàn)位置，SA在工作位置時(shí)（中間豎直位置）13-14、15-16通，其他斷開(kāi)，試驗(yàn)位置（左或右旋轉(zhuǎn)±45°）則相反，13-14、15-16不通，其他通。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不正常工作狀態(tài)時(shí)，如過(guò)負(fù)荷動(dòng)作1K閉合，+WS?1K?HL1（兩燈并聯(lián)）?SA的13-14?KI到-WS，使沖擊繼電器KI的脈沖變流器一次繞組通電，發(fā)出音響信號(hào)，同時(shí)光字牌HL1亮。任務(wù)3中央信號(hào)回路為了檢查光字牌中燈泡是否亮，而又不引起音響信號(hào)動(dòng)作，將預(yù)告音響信號(hào)小母線分為1WFS和2WFS，SA在試驗(yàn)位置時(shí)，試驗(yàn)回路為+WS?12-11?9-10?8-7?2WFS?HL光字牌（兩燈串聯(lián)）?1WFS?1-2?4-3?5-6?-WS，所有光字牌亮，如有不亮則更換燈泡。任務(wù)3中央信號(hào)回路9.11能重復(fù)動(dòng)作中央復(fù)歸式預(yù)告音響信號(hào)回路SA-轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1WFS、2WFS-預(yù)告信號(hào)小母線1SB-試驗(yàn)按鈕2SB-解除按鈕1K-某信號(hào)繼電器觸點(diǎn)2K-監(jiān)察繼電器（中間）KI-沖擊繼電器HL1，HL2-光字牌燈光信號(hào)ＨＷ－白色信號(hào)燈任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置任務(wù)目標(biāo)（1）了解供配電系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表的配置。（2）掌握直流絕緣監(jiān)視回路的工作原理。

任務(wù)提出在工廠供配電系統(tǒng)中，進(jìn)行電氣測(cè)量的目的有三個(gè)，一是計(jì)費(fèi)測(cè)量，主要是計(jì)量用電單位的用電量，如有功電度表，無(wú)功電度表；二是對(duì)供電系統(tǒng)中運(yùn)行狀態(tài)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析所進(jìn)行的測(cè)量，如電壓、電流、有功、無(wú)功、及有功電能、無(wú)功電能測(cè)量等，這些參數(shù)通常都需要定時(shí)記錄；三是對(duì)交、直流系統(tǒng)的安全狀況如絕緣電阻、三相電壓是否平衡等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由于目的不同，對(duì)測(cè)量?jī)x表的要求也不一樣。計(jì)量?jī)x表要求準(zhǔn)確度要高，其他測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度要求要低一些。任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置

相關(guān)知識(shí)9.4.1測(cè)量?jī)x表1．變配電裝置中測(cè)量?jī)x表的配置（1）在供配電系統(tǒng)每一條電源進(jìn)線上，必須裝設(shè)計(jì)費(fèi)用的有功電度表和無(wú)功電度表及反映電流大小的電流表。通常采用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量柜，計(jì)量柜內(nèi)有專(zhuān)用電流、電壓互感器。（2）在變配電所的每一段母線上（3~10kV），必須裝設(shè)電壓表4只，其中一只測(cè)量線電壓，其他三只測(cè)量相電壓。中性點(diǎn)非直接接地的系統(tǒng)中，各段母上還應(yīng)裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置，絕緣監(jiān)視裝置所用的電壓互感器與避雷器放在一個(gè)柜內(nèi)（簡(jiǎn)稱(chēng)PT柜）。（3）35/6~10kV變壓器應(yīng)在高壓側(cè)或低壓側(cè)裝設(shè)電流表、有功功率表、無(wú)功功率表、有功電度表和無(wú)功電度表各一只，6~10kV/0.4kV的配電變壓器，應(yīng)在高壓側(cè)或低壓側(cè)裝設(shè)一只電流表和一只有功電度表，如為單獨(dú)經(jīng)濟(jì)核算的單位變壓器還應(yīng)裝設(shè)一只有功功率表。任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置（4）3~10kV配電線路，應(yīng)裝設(shè)電流表，有功電度表，無(wú)功電度表各一只，如不是單獨(dú)經(jīng)濟(jì)核算單位時(shí)，無(wú)功電度表可不裝設(shè)。當(dāng)線路負(fù)荷大于5000kVA及以上時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)一只有功功率表。（5）低壓動(dòng)力線路上應(yīng)裝一只電流表。如需電能計(jì)量，一般應(yīng)裝設(shè)一只三相四線有功電度表。（6）并聯(lián)電容器總回路上，每相應(yīng)裝設(shè)一只電流表，并應(yīng)裝設(shè)一只無(wú)功電度表。

任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置9.4.1測(cè)量?jī)x表2．三相電路功率的測(cè)量（1）三相有功功率的測(cè)量。測(cè)量三相有功功率時(shí)，如果負(fù)載為三相四線制不對(duì)稱(chēng)負(fù)載，則可用三個(gè)單相功率表分別測(cè)量每相有功功率，如圖9.12三相功率為三個(gè)功率表讀數(shù)之和，即任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置圖9.12用三功率表法測(cè)量三相四線制不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷功率接線圖圖9.13用兩功率表法測(cè)量三相三線制負(fù)荷功率接線圖任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置

當(dāng)三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)，無(wú)論是接成三相四線制還是三相三線制，都可用一表法進(jìn)行測(cè)量，再將結(jié)果乘以3，便得到三相功率，如圖9.14所示，由圖可看出，采用這種方法，星形連接負(fù)載要能引出中點(diǎn)，三角形連接負(fù)載要能斷開(kāi)其中的一相，以便接入功率表的電流線圈。任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置

如果測(cè)量的是三相三線制對(duì)稱(chēng)或不對(duì)稱(chēng)負(fù)載，則可用兩個(gè)單相功率表測(cè)量三相功率，兩個(gè)功率表的讀數(shù)之和為三相有功功率的總和。但要注意，當(dāng)系統(tǒng)的功率因數(shù)小于0.5時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)功率表指針?lè)雌鵁o(wú)法讀數(shù)的情況，這時(shí)要立即切斷電源，將該表電流線圈的兩個(gè)接線端反接，使它正轉(zhuǎn)。因?yàn)樵摫碜x數(shù)為負(fù)，這時(shí)電路的總功率為兩表讀數(shù)之差。注意不能將電壓線圈的接線端接反，否則會(huì)引起儀表絕緣被擊穿而損壞。圖9.14用一功率表法測(cè)量三相對(duì)稱(chēng)負(fù)荷功率接線圖任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置若不滿(mǎn)足該條件，則應(yīng)采用上述的二功率表法。三相功率表測(cè)量有功功率的原理是基于兩表法的原理制造的，用來(lái)測(cè)量三相三線制對(duì)稱(chēng)或不對(duì)稱(chēng)負(fù)載的有功功率，其接線圖如圖9.15所示測(cè)量三相三線制對(duì)稱(chēng)或不對(duì)稱(chēng)負(fù)載的有功功率。（2）三相無(wú)功功率的測(cè)量。測(cè)量三相無(wú)功功率，一般常用kvar表，測(cè)量接線與三相有功功率表相同。也可采用間接法，先求得三相有功功率和視在功率，然后計(jì)算出無(wú)功功率，也可以通過(guò)測(cè)量電壓、電流和相位計(jì)算求得。（3）功率表使用注意事項(xiàng)。①測(cè)量交、直流電路的電功率，一般采用電動(dòng)系儀表。儀表的固定繞組（又叫串聯(lián)繞組或電流繞組）串接入被測(cè)電路；活動(dòng)繞組（又叫并聯(lián)繞組或電壓繞組）并接入電路，不要接錯(cuò)。任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置圖9.15三相有功電能表的接線法任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置②使用功率表時(shí)，不但要注意功率表的功率量程，而且還要注意功率表的電流和電壓量程，以免過(guò)載燒壞電流和電壓繞組。③注意功率表的極性。儀表兩個(gè)繞組正極都標(biāo)有“*”標(biāo)志。測(cè)量時(shí)，將標(biāo)有“*”的電壓端鈕可接在電流端鈕的任一側(cè)，另一端則跨接到負(fù)載的另一側(cè)。任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置3．三相電路電能的測(cè)量三相電路有功電能的測(cè)量。三相四線制有功電能表的接線方法如圖9-15(a)所示，在對(duì)稱(chēng)三相四線制電路中，可以用一個(gè)單相電能表測(cè)量任何一相電路所消耗的電能，然后乘以3即得三相電路所消耗的有功電能。當(dāng)三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)，就需用三個(gè)單相電能表分別測(cè)量出各相所消耗的有功電能，然后把它們加起來(lái)。這樣很不方便，為此，一般采用三相四線制有功電度表，它的結(jié)構(gòu)基本上與單相電能表相同9.4.1測(cè)量?jī)x表任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置三相三線制電路所消耗的有功電能可以用兩個(gè)單相電能表來(lái)測(cè)量，三相消耗的有功電能等于兩個(gè)單相電能表讀數(shù)之和，其原理和三相三線制電路功率測(cè)量的兩表法相同，為了方便測(cè)量，一般采用三相三線有功電能表，它的接線方法如圖9.15（b）所示。三相四線有功電能表和三相三線有功電能表的端子接線如圖9.16和9.17所示。4．三相電路無(wú)功電能的測(cè)量三相無(wú)功電能表有兩種結(jié)構(gòu)，無(wú)論負(fù)載是否對(duì)稱(chēng)，只要電源電壓對(duì)稱(chēng)均可采用三相四線有功電能表接法。任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置圖9.16三相四線有功電能表接法任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置圖9.17三相三線電能表接法任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置9.4.2絕緣監(jiān)察裝置1．直流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察裝置供配電系統(tǒng)中直流系統(tǒng)的供電網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜，分布范圍也較廣，很容易使絕緣電阻降低。直流系統(tǒng)的絕緣電阻降低相當(dāng)于該回路的某一點(diǎn)經(jīng)一定的電阻接地。

直流系統(tǒng)的絕緣降低直接影響直流回路的可靠性。直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，由于沒(méi)有短路電流流過(guò)，熔斷器不會(huì)熔斷，仍能繼續(xù)運(yùn)行。但如果另一點(diǎn)再接地，就有可能引起信號(hào)回路、控制回路、繼電保護(hù)回路和自動(dòng)裝置回路的誤動(dòng)作。例如圖9-18所示的斷路器控制

回路中，當(dāng)A點(diǎn)存在一點(diǎn)接地故障，而后又在B點(diǎn)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，斷路器跳閘線圈YT中就有電流流過(guò)，引起斷路器的誤跳閘。因此必須在直流系統(tǒng)中裝設(shè)連續(xù)工作且足夠靈敏的絕

緣監(jiān)察裝置。當(dāng)220V(或ll0V)直流系統(tǒng)中任何一極的絕緣下降到15~20kΩ(或2~5kΩ)時(shí)，應(yīng)發(fā)出燈光和音響信號(hào)，以便即時(shí)處理，避免事故擴(kuò)大而造成損失。任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置

圖9

.19所示為絕緣監(jiān)察裝置的原理圖。圖中，R1=R2=R3=1000?，SA2和SA1為兩個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，直流絕緣監(jiān)察裝置分兩個(gè)部分，即信號(hào)部分和測(cè)量部分。母線電壓表轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2有三個(gè)位置，不操作時(shí)，其手柄在豎直的“母線”位置，接點(diǎn)9-11、2-1和5-8接通，電壓表PV2可測(cè)量正、負(fù)母線電壓，指示220V;若將SA2手柄逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)45°到“負(fù)對(duì)地”位置時(shí)，SA2接點(diǎn)5-8和1-4接通，則PV2接到負(fù)極與地之間；若將SA2手柄順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到“正對(duì)地”位置時(shí)，SA2接點(diǎn)1-2和5-6接通，PV2接到正極與地之間。若兩極對(duì)地絕緣良好，則正對(duì)地和負(fù)對(duì)地都指示0V，因?yàn)榇藭r(shí)電壓表PV2的線圈并沒(méi)有形成回路。假如正極發(fā)生接地，則正對(duì)地電壓等于0V，而負(fù)對(duì)地指示220V；反之，當(dāng)負(fù)極發(fā)生接地時(shí)，情況與之相似。任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置圖9.19絕緣監(jiān)察裝置原理圖絕緣監(jiān)視轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1也有三個(gè)位置，即“信號(hào)”、“測(cè)量I”、“測(cè)量II”。平時(shí)，其手柄置于“信號(hào)”位置，SA1的觸點(diǎn)5一7和9-11接通，使電阻R3被短接，SA2的接點(diǎn)9-11也是接通的。這樣，信號(hào)接地繼電器KSE組成發(fā)信號(hào)電路，其中R1~R2都是1000Ω。實(shí)際上，正、負(fù)極對(duì)地并非絕對(duì)開(kāi)路，而是有較大的對(duì)地絕緣電阻R+和R-的。當(dāng)兩極對(duì)地絕緣良好，絕緣電阻R+和R-相等，組成平衡電橋，如圖9.20所示，此時(shí)信號(hào)接地繼電器KSE接在電橋的對(duì)角線上，相當(dāng)于直流電橋中檢流計(jì)的位置，KSE線圈中無(wú)電流，所以繼電器不動(dòng)作。任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置

當(dāng)一極對(duì)地絕緣電阻降低時(shí)，R+和R-不相等，電橋失去平衡，KSE線圈就有電流流過(guò)。如果絕緣電阻降低到15~20kΩ時(shí)，繼電器KSE起動(dòng)，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通光字牌HL，發(fā)出光字信號(hào)及音響信號(hào)。由于這種絕緣監(jiān)察裝置中有一個(gè)人為的接地點(diǎn)，這樣當(dāng)直流網(wǎng)絡(luò)中其他任何地方再發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，將形成相當(dāng)于兩點(diǎn)接地的情況，為了防止這種兩點(diǎn)接地而引起繼電器誤動(dòng)作，則要求KSE的線圈具有足夠大的電阻值。對(duì)于220V直流系統(tǒng)，KSE線圈的電阻值為30kΩ，其起動(dòng)電流為l.4mA。為了安全，其他繼電器的起動(dòng)電流應(yīng)大于l.4mA。任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置9.4.2絕緣監(jiān)察裝置

2．交流絕緣監(jiān)察裝置交流絕緣檢查裝置主要用來(lái)監(jiān)視小接地電流系(中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng))的相對(duì)地的絕緣情況。中性點(diǎn)不接地的絕緣監(jiān)視裝置在項(xiàng)目七任務(wù)3中已講述，這里不再介紹。任務(wù)4測(cè)量?jī)x表和絕緣監(jiān)察裝置任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置

任務(wù)目標(biāo)（1）掌握自動(dòng)重合閘裝置的工作過(guò)程。（2）了解備用電源自動(dòng)投入裝置的要求。（3）掌握備用電源自動(dòng)投入裝置的工作過(guò)程。

任務(wù)提出在二次系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置在縮小故障范圍、有效切除故障、保證供電系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行方面發(fā)揮了及其有效的作用。為了進(jìn)一步提高供電的可靠性，縮短故障停電時(shí)間，減少經(jīng)濟(jì)損失，在二次系統(tǒng)中還常設(shè)置備用電源自動(dòng)投入裝置（APD）和自動(dòng)重合閘（ARD）裝置。任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置

相關(guān)知識(shí)9.5.1自動(dòng)重合閘裝置

在電力系統(tǒng)中，架空輸電線路的故障大多數(shù)是瞬時(shí)性故障，如果把跳開(kāi)的線路再重新合閘，

就能恢復(fù)正常供電。從而提高供電可靠性，避免因停電給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大損失。斷路器因保護(hù)動(dòng)作跳閘后能自動(dòng)重新合閘的裝置稱(chēng)為自動(dòng)重合閘裝置。在單側(cè)電源的線路上，重合閘與繼電保護(hù)的配合方式，有重合閘前加速保護(hù)和重合閘后加速保護(hù)兩種。前加速是指：當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，首先由靠近電源側(cè)的保護(hù)無(wú)選擇性地快速動(dòng)作于跳閘，而后再自動(dòng)重合閘；后加速是指：當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，由保護(hù)有選擇性地動(dòng)作于跳閘，而后自動(dòng)重合閘，若故障未消除則再由保護(hù)快速動(dòng)作于跳閘。本節(jié)以重合閘后加速為例，介紹重合閘的工作過(guò)程。任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置圖9.21單側(cè)電源供電的自動(dòng)重合閘（后加速）裝置展開(kāi)圖單側(cè)電源供電的自動(dòng)重合閘（后加速）裝置展開(kāi)圖如圖9.21所示。其中APR由時(shí)間繼電器KT、帶電流保持線圈的中間繼電器KC、信號(hào)燈HW、電容器C和電阻R4、R5、R6

、R7等組成，它們的作用分別是：（1）充電電容C：用于保證重合閘裝置只動(dòng)作一次(取5mF~2μF)。（2）充電電阻R4：限制電容器充電速度，防止一次重合閘不成功時(shí)發(fā)生多次重合閘(取4~68M)。（3）放電電阻R6：在不需要重合閘時(shí)(如斷路器采用手動(dòng)跳閘時(shí))，電容器C通過(guò)R6（4）時(shí)間繼電器KT：整定重合閘裝置的動(dòng)作時(shí)間，是重合閘裝置的啟動(dòng)元件。（5）附加電阻R5：用于保證時(shí)間元件KT的熱穩(wěn)定性(取1-4k)。任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置

（6）信號(hào)燈HW：用于監(jiān)視直流控制電源L+及中間繼電器是否良好，正常工作時(shí)，信號(hào)燈亮。如果損壞這些元件之一(或直流電源中斷)，信號(hào)燈熄滅。（7）電阻R7：用來(lái)限制信號(hào)燈電流(取1-2k)。（8）中間繼電器KC：是重合閘的執(zhí)行元件。它有兩個(gè)線圈，電壓線圈靠電容放電時(shí)起動(dòng)，電流線圈與QF的合閘線圈KM串聯(lián)，起自保持作用，直至QF合閘完畢，繼電器KC才失磁復(fù)歸。如果重合于永久性故障時(shí)，電容器C來(lái)不及充電到KC的動(dòng)作電壓，故KC不動(dòng)作，從而保證只進(jìn)行一次重合閘。任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置9.5.1自動(dòng)重合閘裝置電路的工作原理如下：

（1）正常運(yùn)行。正常運(yùn)行時(shí)，QF處于合閘位置，其輔助QFl、QF4斷開(kāi)，QF2閉合；APR投切開(kāi)關(guān)S在“投人”位置，S(1-3)接通；SA在“合閘后”位置，觸點(diǎn)SA(9-10)、SA(13-16)、SA(21-23)接通，APR投入運(yùn)行。①電容C經(jīng)R4充電，經(jīng)15-20s時(shí)間，充電到所需電壓。

②回路“+→FUl→SA(21-23)→R4→R6→KC4→R17→HW→KC(V)→FU2→—”接通，HW亮指示APR已處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)。由于R4、R6和R17的分壓作用，KC(V)雖然帶電，但不足以起動(dòng)。

任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置（2）APR動(dòng)作過(guò)程。當(dāng)QF因線路故障跳閘時(shí)，其輔助觸點(diǎn)QF1、QF4閉合，QF2斷開(kāi)，QF與SA位置不對(duì)應(yīng)，于是APR動(dòng)作(即非對(duì)應(yīng)啟動(dòng))。①回路“+→FUl→SA(21-23)→KT→KTI→QF4→S(l-3)→FU2→—”接通，KT起動(dòng)。KT2斷開(kāi)，KT經(jīng)R5保持在動(dòng)作狀態(tài)。

②KT的延時(shí)閉合的動(dòng)合觸點(diǎn)KTl經(jīng)整定時(shí)限(0.5–1.5s)閉合，使電容C對(duì)KC(V)放電，KC起動(dòng)，其觸點(diǎn)KCl、KC2、KC3閉合，KC4斷開(kāi)。此時(shí)：HW暫時(shí)熄滅；回路“+→FUl→SA(21-23)→KC2、KCl→KC(I)→KS→XB→KCF2→DTl→QFl→YC→FU2→—”接通，使斷路器重新合閘。KC自保持，使QF可靠合閘。同時(shí)由KS的觸點(diǎn)發(fā)“重合閘動(dòng)作”光字牌信號(hào)。如果線路為瞬時(shí)性故障，則恢復(fù)正常運(yùn)行。QF合閘后，QF4、QF1分別斷開(kāi)APR起動(dòng)回路和合閘回路，KT、KC、KS復(fù)歸，HW重新點(diǎn)亮，C重新充電；KC動(dòng)作時(shí)，觸點(diǎn)KC3同時(shí)起動(dòng)后加速繼電器KCP，其延時(shí)復(fù)歸的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，解除過(guò)流保護(hù)的時(shí)限(短接過(guò)流保護(hù)延時(shí)接通的出口回路)。如果線路為永久性故障，則重合閘后過(guò)流保護(hù)將瞬時(shí)動(dòng)作于斷路器跳閘，從而實(shí)現(xiàn)后加速保護(hù)。任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置（3）保證只動(dòng)作一次。若QF重合到永久故障上，則QF在繼電保護(hù)作用下再次跳閘。這時(shí)雖然APR的起動(dòng)回路再次接通，但由于QF從重合到再次跳閘的時(shí)間很短，加上KTl的延時(shí)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于15-20s，不足以使C充電到所需電壓，故KC不會(huì)再次動(dòng)作，從而保證了APR只動(dòng)作一次。

（4）正常用SA進(jìn)行手動(dòng)跳閘時(shí)APR不動(dòng)作。當(dāng)手動(dòng)跳閘時(shí)，從“預(yù)備跳閘”到“跳閘后”SA(21-23)均斷開(kāi)，切斷APR起動(dòng)回路；另一方面在“預(yù)備跳閘”和“跳閘后”SA(2-4)閉合，使C對(duì)R6放電。所以，KC不會(huì)動(dòng)作，從而保證了手動(dòng)跳閘時(shí)APR不會(huì)動(dòng)作。

（5）用SA手動(dòng)合閘于故障線路時(shí)加速跳閘且APR不動(dòng)作。在用SA手動(dòng)合閘前，SA在“跳閘后”位置，SA(2-4)接通，使C向R6放電。當(dāng)手動(dòng)合閘操作時(shí)，SA(21-23)接通、SA(2-4)斷開(kāi)，C才開(kāi)始充電。由于線路有故障，當(dāng)SA手柄轉(zhuǎn)到“合閘”位置時(shí)，SA(25-28)接通KCP，使QF加速跳閘，C實(shí)際充電時(shí)間很短(即便不加速)，其電壓也不足以使KC動(dòng)作。任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置（6）閉鎖APR。當(dāng)某些保護(hù)或自動(dòng)裝置動(dòng)作跳閘，又不允許APR動(dòng)作時(shí)(例如母差保護(hù)、內(nèi)橋接線中的主變保護(hù)、按頻率減負(fù)載裝置等動(dòng)作跳線路上的QF)，可以利用其出口觸點(diǎn)短接觸點(diǎn)SA(2—4)，使C在QF跳閘瞬時(shí)開(kāi)始放電，盡管這時(shí)接通了APR的起動(dòng)回路，但在KTl延時(shí)閉合之前，C已放電完畢或電壓很低，KC無(wú)法起動(dòng)，APR不會(huì)動(dòng)作于QF合閘。

（7）接地檢查。如前所述，小接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，允許運(yùn)行一段時(shí)間，但必須盡快查明故障回路。圖9.21中，SB為接地檢查按鈕，與APR配合可快速查出單相接地故障線路。具體操作是：觀察絕緣監(jiān)察電壓表，按下SB使QF跳閘，若絕緣監(jiān)察電壓表恢復(fù)正常，則接地故障就在跳開(kāi)的線路上。QF跳閘后，APR會(huì)隨即使其重合，供電只是瞬時(shí)中斷。接地檢查時(shí)，APR也屬于不對(duì)應(yīng)起動(dòng)。任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置9.5.2備用電源自動(dòng)投入裝置

在工廠供電系統(tǒng)中，為了保證不間斷供電，常采用備用電源的自動(dòng)投入裝置（APD）。當(dāng)工作電源不論由于何種原因而失去電壓時(shí)，備用電源自動(dòng)投入裝置能夠?qū)⑹ル妷旱碾娫辞袛?，隨即將另一備用電源自動(dòng)投入以恢復(fù)供電，因而能保證一級(jí)負(fù)荷或重要的二級(jí)負(fù)荷不間斷供電，提高供電的可靠性。備用電源自動(dòng)投入裝置，根據(jù)工作備用方式可分為明備用和暗備用。明備用是指正常工作時(shí)，備用電源不投入工作，只有在工作電源發(fā)生故障時(shí)才投入工作。暗備用是指在正常工作時(shí)，兩電源都投入工作，互為備用。任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置9.5.2備用電源自動(dòng)投入裝置1．對(duì)備用電源自動(dòng)投入裝置的基本要求（1）當(dāng)常用電源失壓或電壓降得很低時(shí)，APD應(yīng)把此路斷路器分?jǐn)?。?）常用斷路器因繼電保護(hù)動(dòng)作（負(fù)載側(cè)故障）跳閘，或備用電源無(wú)電時(shí)，APD均不應(yīng)動(dòng)作。（3）APD只應(yīng)動(dòng)作一次，以免將備用電源合閘到永久性故障上去。（4）APD的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)盡量縮短。任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置

（5）電壓互感器的熔絲熔斷或其刀開(kāi)關(guān)拉開(kāi)時(shí)，APD不應(yīng)誤動(dòng)作。（6）常用電源正常的停電操作時(shí)APD不能動(dòng)作，以防止備用電源投入。9.5.2備用電源自動(dòng)投入裝置2．備用電源自動(dòng)投入裝置（1）明備用的APD接線。明備用的APD接線如圖9.22所示，當(dāng)工作電源進(jìn)線因故障斷電時(shí)，失壓保護(hù)動(dòng)作，使1QF跳閘，時(shí)間繼電器KT失電,其觸點(diǎn)延時(shí)打開(kāi)，故在其打開(kāi)前，合閘接觸器KM得電2QF的合閘線圈YR通電，備用電源被投入。任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置圖9.22明備用APD原理接線圖任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置圖9.23暗備用APD原理接線圖任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置

（2）暗備用的備用電源自動(dòng)投入裝置。圖9.23為暗備用的備用電源自動(dòng)投入裝置原理正常時(shí)，QF1和QF2合閘，QF3處于斷開(kāi)位置，兩路電源G1和G2分別向母線段I和II供電。QF1和QF2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，閉鎖繼電器KL處于動(dòng)作狀態(tài)，其延時(shí)斷開(kāi)常開(kāi)觸點(diǎn)KL1-2、KL3-4閉合。電壓繼電器KV1~KV4均處于動(dòng)作狀態(tài)，APD處于準(zhǔn)備動(dòng)作狀態(tài)。任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置

當(dāng)某一電源（如G1）失電時(shí)母線工作電壓降低，接于TV1上的KV1、KV2失電釋放，其常閉觸點(diǎn)KV11-2、KV21-2閉合。此時(shí)若G2電源正常，常開(kāi)觸點(diǎn)KV41-2是閉合的，時(shí)間繼電器KT1啟動(dòng)，經(jīng)預(yù)訂延時(shí)后延時(shí)閉合觸點(diǎn)KT11-2閉合，接通跳閘線圈YR1使QF1跳閘，QF1跳閘后，其常閉輔助觸點(diǎn)QF17-8閉合，使QF3的合閘接觸器YO經(jīng)閉鎖繼電器的KL1-2觸點(diǎn)（延時(shí)斷開(kāi)）接通，QF3合閘，APD動(dòng)作完成。原來(lái)由G1電源供電的負(fù)載，現(xiàn)在全部切換至G2電源繼續(xù)供電，待G1電源恢復(fù)正常后，再切換回來(lái)。如果QF3合閘到永久性故障上，則在過(guò)電流保護(hù)作用下QF3立即跳閘，QF3跳閘后其合閘回路中的常閉觸點(diǎn)QF31-2又重新閉合，但因閉鎖繼電器的KL1-2觸點(diǎn)此時(shí)已經(jīng)斷開(kāi)，保證了QF3不會(huì)再次重新合閘。

如果是G2電源發(fā)生事故而失電，則通過(guò)APD操作將原來(lái)由G2電源供電的負(fù)載，切換至G1電源繼續(xù)供電，操作過(guò)程同上。任務(wù)5供配電系統(tǒng)自動(dòng)裝置任務(wù)6變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

任務(wù)目標(biāo)（1）了解變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能。（2）掌握變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的組成。

任務(wù)提出變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，隨著現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代化通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，變電站綜合自動(dòng)化裝置的發(fā)展，特別是變電站無(wú)人值班技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為核心，采用分層、分布式控制方式，集控制、保護(hù)、測(cè)量、信號(hào)、遠(yuǎn)動(dòng)為一體的綜合自動(dòng)化階段。任務(wù)6變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

相關(guān)知識(shí)9.6.1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要有微機(jī)監(jiān)控和微機(jī)保護(hù)兩大功能。1．變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要功能（1）數(shù)據(jù)采集和處理。定時(shí)采集全站模擬量和數(shù)字量信號(hào)，經(jīng)濾波，檢出事故、故障、狀態(tài)變位信號(hào)和模擬量參數(shù)變化，實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)，為監(jiān)控系統(tǒng)提供運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)。（2）控制操作。通過(guò)鍵盤(pán)執(zhí)行對(duì)站內(nèi)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電容器及主變分接頭的控制、線路的停送電操作等各項(xiàng)順序操作。（3）自動(dòng)電壓、無(wú)功調(diào)節(jié)。（4）人機(jī)接口。能為運(yùn)行人員提供人機(jī)交互界面，調(diào)用各種數(shù)據(jù)報(bào)表及運(yùn)行狀態(tài)圖、參數(shù)圖等。任務(wù)6變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)（5）事件報(bào)警。在系統(tǒng)發(fā)生事件或運(yùn)行設(shè)備工作異常時(shí)，進(jìn)行音響、語(yǔ)言報(bào)警，推出事件畫(huà)面，畫(huà)面上相應(yīng)的畫(huà)塊閃光報(bào)警，并給出事件的性質(zhì)，異常參數(shù)、也可以推出相應(yīng)的時(shí)間處理指導(dǎo)。（6）技術(shù)統(tǒng)計(jì)與制表打印。根據(jù)運(yùn)行要求進(jìn)行電流、電壓、功率、電度量、溫度量的整點(diǎn)超表、累計(jì)。（7）與調(diào)度對(duì)時(shí)、通信。（8）故障錄波、測(cè)距。能把故障線路的電流、電壓的參數(shù)和波形進(jìn)行記錄，也可計(jì)算出測(cè)量點(diǎn)與故障點(diǎn)的阻抗、電阻、距離和故障性質(zhì)。（9）開(kāi)列操作票。可根據(jù)具體站點(diǎn)主接線，提供典型的操作票。（10）系統(tǒng)自診斷。具有在線自診斷功能，可以診斷出通信通道、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、I/O模塊、前置機(jī)電源等故障。任務(wù)6變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)9.6.1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能2．變電站微機(jī)測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)的功能在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，微機(jī)測(cè)控與保護(hù)可采用獨(dú)立的模塊單元，也可采用測(cè)控與保護(hù)為一體的綜合單元。測(cè)控單元用于測(cè)量電流、電壓、功率、頻率等參數(shù)，保護(hù)單元主要對(duì)線路、變壓器等設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，具有故障錄波及定位功能，能給出故障參數(shù)，能與主單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。任務(wù)6變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)9.6.2變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的組成變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)分兩個(gè)層次:如圖9.24第一層為變電站層。包括當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字變電站管理系統(tǒng)，全面提供設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視與控制、保護(hù)信息記錄與分析，通訊管理系統(tǒng)將采集信息經(jīng)靈活處理后及時(shí)準(zhǔn)確的上傳至調(diào)度所。第二層為間隔層。包括按間隔分布式配置的保護(hù)、測(cè)控和自動(dòng)控制裝置。間隔層設(shè)備根據(jù)需要可集中組屏或直接下放至開(kāi)關(guān)柜，各間隔層設(shè)備相對(duì)獨(dú)立，僅通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CAN網(wǎng)互聯(lián)，并同變電站層的通訊管理機(jī)通信。間隔層設(shè)備可分散安裝于一次設(shè)備附近，完成一次側(cè)設(shè)備對(duì)應(yīng)的所有二次功能。任務(wù)6變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

如上圖所例，變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)一般微機(jī)監(jiān)控主站系統(tǒng)、微機(jī)廠用變保護(hù)測(cè)控實(shí)驗(yàn)裝置和微機(jī)線路保護(hù)測(cè)控實(shí)驗(yàn)裝置構(gòu)成。微機(jī)監(jiān)控主站系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)字變電站管理系統(tǒng)和打印機(jī)等組成，計(jì)算機(jī)和數(shù)字變電站管理系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)連接，數(shù)字變電站管理系統(tǒng)和電力系統(tǒng)綜合裝置、電力系統(tǒng)微機(jī)變壓器保護(hù)裝置和工廠供電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)CAN總線連接。電力系統(tǒng)綜合裝置主要由微機(jī)發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置、微機(jī)發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置、

微機(jī)發(fā)電機(jī)后備保護(hù)裝置、常規(guī)繼電保護(hù)測(cè)試儀和模擬斷路器等組成。電力系統(tǒng)微機(jī)變壓器保護(hù)裝置主要由微機(jī)線路保護(hù)裝置、微機(jī)變壓器后備保護(hù)裝置、微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置、常規(guī)繼電保護(hù)測(cè)試儀和模擬斷路器等組成。任務(wù)6變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)圖9.24變電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的組成任務(wù)6變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)主要由微機(jī)電容器保護(hù)裝置、微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置、微機(jī)線路保護(hù)裝置、微機(jī)配電保護(hù)裝置、常規(guī)繼電保護(hù)測(cè)試儀和模擬斷路器等組成。各保護(hù)裝置內(nèi)部主要由DSP主板、繼電器出口板、人機(jī)對(duì)話（MMI）板及工作電源構(gòu)成，DSP主板采用40MIPS的嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）構(gòu)成簡(jiǎn)潔高效的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，獨(dú)特的設(shè)計(jì)和先進(jìn)的表面貼安裝工藝大大提高了系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力；硬件具有兩級(jí)看門(mén)狗保證系統(tǒng)在異常時(shí)能及時(shí)復(fù)位；完善的軟硬件自檢還能使系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)保證各種參數(shù)完好無(wú)損；用具有多重寫(xiě)閉鎖功能的串行E2PROM保存定值、系數(shù)和配置，確保這些參數(shù)不被誤修改；模數(shù)轉(zhuǎn)換采用14位A/D，除2個(gè)通道用于電壓自檢，其余14個(gè)通道用于對(duì)外部輸入量的模數(shù)轉(zhuǎn)換；有16路開(kāi)關(guān)量輸入（引到外部14個(gè)）和10路輸出（包括告警、復(fù)歸、啟動(dòng)和7個(gè)出口命令）；任務(wù)6變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)DSP通過(guò)RS232口與液晶MMI板通訊，并通過(guò)CAN-BUS通訊與DSM數(shù)字變電站管理系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。DSP主板上共有12個(gè)模擬量輸入變換器，用于將二次交流信號(hào)（三相電壓、三相保護(hù)電流、三相測(cè)量電流、一個(gè)零序電流、一個(gè)零序電壓、一個(gè)線路側(cè)電壓）隔離變換為小電壓信號(hào)，在DSP主板上經(jīng)調(diào)整后輸入到A/D。出口板接收DSP下發(fā)的命令并完成控制命令的輸出。該出口板共有7個(gè)獨(dú)立的命令輸出，其中有二個(gè)配有信號(hào)繼電器，完成信號(hào)燈指示和信號(hào)輸出。裝置故障或失電時(shí)該出口板裝置故障繼電器返回發(fā)出裝置故障信號(hào)。電源采用220V交直流兩用的開(kāi)關(guān)電源，可輸出+5V/1A、+24V/0.2A。其中+5V用于DSP系統(tǒng)、24V用于開(kāi)入量和開(kāi)出量。人機(jī)對(duì)話板（MMI板）設(shè)計(jì)為便捷的鍵盤(pán)操作和128×64漢化液晶顯示，為用戶(hù)提供了友好的使用界面。用戶(hù)借助該界面可以很方便地瀏覽測(cè)量數(shù)據(jù)、修改定值及系數(shù)、進(jìn)行傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)。此外，系統(tǒng)還提供了詳盡的故障告警信息和追憶SOE的功能，幫助用戶(hù)及時(shí)準(zhǔn)確地處理問(wèn)題。任務(wù)6變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

詳細(xì)技術(shù)參數(shù)和硬件配置功能一般詳見(jiàn)相關(guān)說(shuō)明書(shū)（說(shuō)明書(shū)由制造廠家提供）。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用WindowsNT/Windows2000/Windows2003/WINDOWSXP等操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議采用國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議。后臺(tái)監(jiān)控軟件由監(jiān)控程序組成，起到當(dāng)?shù)乇O(jiān)控作用。數(shù)字變電站管理系統(tǒng)主要完成調(diào)度和保護(hù)裝置之間信息的交換、保護(hù)裝置各類(lèi)信息的顯示，數(shù)字變電站管理系統(tǒng)作為轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)起到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)作用。各保護(hù)裝置起到模擬量和開(kāi)關(guān)量采集以及相應(yīng)的保護(hù)功能，并可通過(guò)出口切斷故障點(diǎn)。常規(guī)繼電保護(hù)測(cè)試儀提供遙測(cè)量和模擬各種電力系統(tǒng)故障的電氣量（電壓、電流、頻率、相位等）。任務(wù)6變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目練習(xí)一、

填空題1．二次回路(即二次電路)是指用來(lái)控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)

運(yùn)行的電路，亦稱(chēng)二次系統(tǒng)。

2．二次回路由控制系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、繼電保護(hù)和

系統(tǒng)等組成。3．二次回路按用途可分為斷路器控制(操作)回路、信號(hào)、測(cè)量和監(jiān)視回路、

和自動(dòng)裝置回路等。4．高壓斷路器控制回路：指控制(操作)

分、合閘的回路。5．電磁操作機(jī)構(gòu)只能采用

操作電源；彈簧操作機(jī)構(gòu)和手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)可交直流兩用，但一般采用

操作電源。

二、判斷題1．信號(hào)回路是指示一次電路設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的二次回路。

（

）2．?dāng)嗦菲魑恢眯盘?hào)是指示一次電路設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的二次回路。（

）3．信號(hào)回路是用來(lái)指示斷路器正常工作位置狀態(tài)的信號(hào)。一般紅燈亮表示斷路器在合閘位置；綠燈亮表示斷路器在分閘位置