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1、第九章第九章 變電所二次回路和自動裝置 第一節(jié)第一節(jié) 二次回路概述二次回路概述 第二節(jié)第二節(jié) 操作電源操作電源 第三節(jié)第三節(jié) 高壓斷路器控制回路高壓斷路器控制回路 第四節(jié)第四節(jié) 中央信號回路中央信號回路 第五節(jié)第五節(jié)測量和絕緣監(jiān)視回路測量和絕緣監(jiān)視回路 第六節(jié)第六節(jié)二次回路安裝接線圖二次回路安裝接線圖 第七節(jié)第七節(jié)自動重合閘裝置（自動重合閘裝置（ARD）第八節(jié)第八節(jié)變電所綜合自動化變電所綜合自動化 第一節(jié)第一節(jié) 二次回路概述二次回路概述 1、定義：二次回路是指用來控制、指示、監(jiān)測和保護一次電路運行的電路。測量儀表、錄波裝置；控制開關(guān)、同期裝置、自動勵磁裝置；信號裝置、繼電保護、絕緣監(jiān)察裝置；二

2、次回路的種類:原理接線圖 展開接線圖 安裝接線圖3)安裝接線圖為施工圖紙，畫出了二次回路中各設(shè)備的安裝位置及控制電纜和二次回路的連接方式，是現(xiàn)場施工安裝、維護必不可少的圖紙a、屏面布置圖（比例圖）指從屏的正面看將各安裝設(shè)備和儀表的實際安裝位置按比例畫出的正視圖 屏的型式:直立屏、（2360550800或600）同期屏、600200400 控制屏、b、屏背面接線圖（屏內(nèi)元件連接圖，端子排圖）是指從屏的背面看的、表明屏內(nèi)設(shè)備在屏背面的引出端子之間的連接情況以及端子與端子排之間連接關(guān)系的圖。先設(shè)計端子排圖：端子類型經(jīng)過端子的回路 設(shè)計順序 后設(shè)計屏內(nèi)元件連接圖：采用“相對編號法”注意：一個端子旁邊最

3、多寫2個編號。原理圖或原理展開圖通常是按功能電路如控制回路、保護回路、信號回路來繪制的，而安裝接線圖是按設(shè)備如開關(guān)柜、繼電器屏、信號屏為對象繪制的。安裝接線圖中各種設(shè)備、儀表、繼電器、開關(guān)、指示燈等元器件以及連接導(dǎo)線，都是按照它們的實際位置和連接關(guān)系繪制的。供配電系統(tǒng)的二次回路功能示意圖供配電系統(tǒng)的二次回路功能示意圖 1.2 1.2 原理接線圖原理接線圖1.2.1 定義：原理接線圖是用來表示二次接線各元件（儀表、繼電器、信號裝置等設(shè)備）的電氣聯(lián)系及工作原理的電氣回路圖。1.2.2 特點：所有回路元件以整體形式繪在一張圖上，體現(xiàn)工作原理。演示1.2 1.2 原理接線圖原理接線圖1.2.2 特點：

4、1、二次接線和一次接線的相關(guān)部分畫在一起，且電氣元件以整體的形式表示（線圈與觸點畫在一起），能表明各二次設(shè)備的構(gòu)成、數(shù)量及電氣連接情況，圖形直觀形象，便于設(shè)計構(gòu)思和記憶。2、接線圖中的全部儀表、繼電器等設(shè)備以整體的形式來表示。3、接線圖將交流電壓、電流回路和直流電源之間的聯(lián)系綜合的表達在一起。1.2 1.2 原理接線圖原理接線圖1.2.3 畫圖時：1、不用畫出內(nèi)部接線、引出線端子的編號；回路的編號 2、直流僅標明電源的極埋，不用標出從哪一熔斷器引出 3、信號部分在圖中僅標出“信號”。1.2.4 缺點：不能表明元件的內(nèi)部接線、端子標號及導(dǎo)線連接方法等，不便于現(xiàn)場查找、調(diào)試。因此不能作為施工圖紙。

5、圖11 10kV線路過電流保護原理接線圖演示 由圖1l可見，電流繼電器KA經(jīng)電流互感器TA的二次統(tǒng)組接入系統(tǒng)的A、C相線路，當A相或C相發(fā)生短路時，電流互感器一次繞組流過短路電流I1，其二次繞組感應(yīng)出I2流經(jīng)電流繼電器KA線圈，KA起動，其動合觸點閉合，將直流操作電源正母線經(jīng)時間繼電器KT線圈接至負母線，KT起動，經(jīng)一定時限后其延時動合觸點閉合，正電源經(jīng)KT觸點、信號繼電器KS的線圈、斷路器的動合輔助觸點QF以及斷路器的跳閘線圈YT接至負電源。信號繼電器KS和斷路器QF同時起動，使斷路器跳閘，并經(jīng)信號繼電器KS的動合觸點發(fā)出信號。1.3 1.3 展開接線圖展開接線圖1.3.1 定義：展開接線圖

6、是將二次設(shè)備按其線圈和觸點的接線回路展開分別畫出，組成多個獨立回路，是安裝、調(diào)試和檢修的重要技術(shù)圖紙，也是繪制安裝接線圖的主要依據(jù)。1.3.2 特點：（以回路為基礎(chǔ)繪制）圖 將二次交流電流回路，交流電壓回路，直流控制回路、信號回路分開繪制。1.3 1.3 展開接線圖展開接線圖1.3.2 特點：1、按不同電源回路劃分成多個獨立回路。例如：交流回路，又分電流回路和電壓回路，都是按A、B、C、N相序分行排列的；直流回路，又分控制回路、合閘回路、測量回路、保護回路和信號回路等；在這些回路中，各繼電器（裝置）的動作順序是自上而下、自左至右排列的。2、在圖形的上方有對應(yīng)的文字說明（回路名稱、用途等），便于

7、讀圖和分析。3、各導(dǎo)線、端子都有統(tǒng)一規(guī)定的回路編號和標號，便于分類查線、施工和維修。4、同一設(shè)備的部件在展開圖中同字母符號（文字）。1.3 1.3 展開接線圖展開接線圖1.3.3 繪制步驟：圖1-21、繪制解釋性原理圖2、繪制交流電流回路3、繪制交流電壓回路4、繪制直流回路（按保護動作順序自上而下，從左到右）5、繪制信號回路 在圖幅右邊配上相應(yīng)的文字說明6、其他：列設(shè)備表 回路編號圖1-21.3 1.3 展開接線圖展開接線圖1.3.4 讀圖方法：圖1-2 先交流后直流，由上而下，從左到右。要領(lǐng)：先交流，后直流，交流看電源，直流找線圈，抓住觸點不放松，一個一個全查清，先上后下，先左后右，屏外設(shè)備

8、一個也不漏。1.3 1.3 展開接線圖展開接線圖1.3.5 二次回路編號：圖1-21、目的：便于施工、檢修及運行后的維護。2、定義：指二次設(shè)備之間直接連接的導(dǎo)線的編號。3、特點：可以根據(jù)編號表示回路的作用；可以根據(jù)編號表示回路的性質(zhì)；可以根據(jù)編號進行正確的連線。4、回路編號的原則：采用數(shù)字和文字結(jié)合的方式，按照“等電位原則”進行編號。所謂等電位原則，就是在電氣回路中，連接于一個點上的所有連線均給以相同的回路編號。1.3 1.3 展開接線圖展開接線圖直流回路從正電源出發(fā)以奇數(shù)編號，負極按偶數(shù)編號；交流回路由電源起依次編號，并加相序；重要回路固定編號：（1）合閘回路：3、103、203、303（2

9、）跳閘回路：33、133、233、333（3）合閘紅燈回路：35、135、235、335（4）跳閘綠燈回路：5、105、205、305同電位點（直接用導(dǎo)線連接一起的點），采用相同編號。1.3.5 1.3.5 二次回路編號二次回路編號5、回路編號的方法：表1-1（1）交流電流回路：由數(shù)字和表示相別的字母組成，使用時，按規(guī)定的編號范圍依次編寫即可，不分單雙號。每組電流互感器分配10個號，分配方法是：電流互感器1TA用A411A419、B411B419、C411C419、N411N419、L411L419；6TA用A461A469、B461B469、C461C469。（2）交流電壓回路：由數(shù)字和表示

10、相別的字母組成，使用時，按規(guī)定的編號范圍依次編寫即可，不分單雙號。每組電壓互感器分配10個號，具體分配方法是：電壓互感器1TV 用A611A619、B611B619、C611C619、N611N619、L611L619；對3TV用A631A639、B631B639、C631C639。交流回路數(shù)字標號組：表1-11.3.5 1.3.5 二次回路編號二次回路編號5、回路編號的方法：表1-2（3）直流控制回路：按安裝單位進行的，一個安裝單位給定編號范圍。一個安裝單位分配約1000個號；正電源側(cè)編單號、負電源側(cè)編雙號每一臺斷路器的控制回路分配99個號。當一個安裝單位有4臺斷路器時。它們的回路編號范圍分

11、別為l0l199、201299、301399、401499。對于某些重要回路還規(guī)定了專用回路編號。比如，對斷路器1QF而言，正電源回路用101；負電源回路用102；合閘回路用103；合閘監(jiān)視回路用105；跳閘回路用133；跳閘監(jiān)視回路用135等。繼電保護回路分配99個號，為了和控制回路區(qū)分開，用01099范圍編號?；芈访Q數(shù)字標號組一二三四正電源回路 1101201301負電源回路2102202302合閘回路331103131203231303331綠燈或合閘回路監(jiān)視繼電器回路5105205305跳閘回路3349133149233249333349紅燈或跳閘回路監(jiān)視繼電器回路351352353

12、35備用電源自動合閘回路5069150169250269350369開關(guān)設(shè)備的位置信號回路7089170189270289370389事故跳閘音響信號回路9099190199290299390399保護回路01099（或J1J99）發(fā)電機勵磁回路601699信號及其他回路701999直流回路數(shù)字標號組：表1-21.4 1.4 安裝接線圖安裝接線圖1.4.1 定義：安裝接線圖是控制、保護等屏（臺）制造廠生產(chǎn)加工和現(xiàn)場安裝施工用的圖紙，也是運行試驗、檢修等的主要參考圖紙，是根據(jù)展開接線圖繪制的。1.4.2 類型：屏面布置圖端子排圖屏背面接線圖1.4.3 1.4.3 屏面布置圖（比例圖）屏面布置圖（

13、比例圖）1、定義：指從屏的正面看將各安裝設(shè)備和儀表的實際安裝位置按比例畫出的正視圖，它是屏背面接線圖的依據(jù)。2、屏的型式：控制屏臺：（2360550800）；PTK-1直立屏：（2360550800或600）；PK-1同期小屏：600200400；PT邊屏：（236055060或100）261.4.3 1.4.3 屏面布置圖（比例圖）屏面布置圖（比例圖）3、屏面設(shè)計總要求：屏的尺寸框圖（尺寸/比例）；儀表、設(shè)備布置框圖（尺寸/比例）；標號與屏后設(shè)計相對應(yīng)；設(shè)備表：u監(jiān)視和操作調(diào)節(jié)方便、安全；u安裝容易，運行安全，檢修調(diào)試方便；u外觀整齊美觀、清晰；u適當緊湊，用屏較少。測量儀表的布置應(yīng)盡量與模

14、擬母線相對應(yīng)，相序一般按縱向排列。當指示儀表集中布置在模擬母線的上方時，其中心線對地面距離一般不小于1500mm。當采用槽型儀表時，可布置在模擬接線上。屏面上的模擬母線要與主接線一致，并與一次設(shè)備的實際安裝位置對應(yīng)。同一電壓級的模擬母線應(yīng)布羅在同一高度上。控制室內(nèi)各控制屏上光字牌的安裝高度應(yīng)一致，一般要求下面取齊。光字牌的布置要盡量考慮瞬時、延時信號的分類以及與模擬母線的對應(yīng)性。操作設(shè)備要與模擬母線相對應(yīng)。各安裝單位相同用途的操作設(shè)備應(yīng)布置在相對應(yīng)的位置，其操作方向全廠（站）必須一致。采用燈光監(jiān)察控制回路時，紅、綠燈應(yīng)布置在控制開關(guān)上部，紅燈在右，綠燈在左。4 4、控制屏屏面布置的具體要求：、

15、控制屏屏面布置的具體要求：圖圖1-31-3操作設(shè)備的中心線一般對地面距離為8001500mm，最低不低于600mm（發(fā)電機的調(diào)壓手輪例外）。輔助切換開關(guān)要布置在同一高度，通常布置在光字牌下面，模擬母線上面。屏面各設(shè)備之間的距離應(yīng)滿足設(shè)備接線及安裝的要求。據(jù)此要求，在800mm寬的標準控制屏面上，每行最多可安裝控制開關(guān)5只；可安裝方形儀表4只。在同一面屏上有兩個及其以上安裝單位的設(shè)備時，應(yīng)按縱向劃分清楚。不同安裝單位設(shè)備之間應(yīng)有明顯的界線；不同安裝單位的儀表、控制開關(guān)、按鈕、繼電器等不允許混雜。設(shè)計屏面布置時，還要考慮屏后端子排的數(shù)量。對B1系列端子屏的一側(cè)最多不應(yīng)超過135個，兩側(cè)總和不應(yīng)超過

16、200個；對D1系列端子每側(cè)最多布置200個。當需要端子超過上述要求時，就需將一部分二次設(shè)備移至相鄰的屏上。屏邊應(yīng)留出50mm，以供走線使用。當在技術(shù)或經(jīng)濟上有顯著優(yōu)點時，可將少數(shù)繼電器（主要是控制回路用的輔助繼電器）布置在控制屏的后面或屏前。4 4、控制屏屏面布置的具體要求：、控制屏屏面布置的具體要求：圖圖1-31-35 5、保護屏屏面布置的具體要求：、保護屏屏面布置的具體要求：圖圖1-31-3u對繼電器屏的屏面布置要求，與控制屏基本相同，除了要考慮觀察、試驗與檢修的方便以外，還要布置美觀、緊湊充分利用屏面的面積。u相同安裝單位的屏面布置要盡量一致；同一屏內(nèi)有兩個安裝單位時要盡量按對稱布置。

17、同一屏上有兩個或兩個以上安裝單位的設(shè)備時，一般要按縱向劃分開。u各屏上繼電器的安裝高度應(yīng)保持一致，橫向與縱向排列均以繼電器的中心線為準調(diào)整、檢查工作較少的繼電器布置在屏的上部；工作多的布置在中部。信號繼電器、連接片、試驗部件布置在屏的下部。中間變壓器、附加電阻等不需經(jīng)常觀察、調(diào)整的二次設(shè)備安裝在屏后。u屏面各設(shè)備之間的距離應(yīng)滿足安裝和接線的要求。u試驗部件與連接片的中心線對地距離不應(yīng)小于400mm。在屏面下部距地面250mm處應(yīng)有直徑50mm的圓孔，供實驗時穿線使用。u在屏正面布置繼電器時，要考慮到屏后安裝端子的數(shù)量。u屏的上方應(yīng)標明安裝單位名稱。30發(fā)電機控制屏屏面布置圖控制屏屏面布置的設(shè)備

18、自上而下為：測量儀表、光字牌、輔助切換開關(guān)、模擬母線、控制和調(diào)整開關(guān)等。發(fā)電機保護屏屏面布置圖 圖1-31.4.4 1.4.4 端子排圖端子排圖、定義：指從屏背后看，表明屏內(nèi)設(shè)備連接和屏內(nèi)設(shè)備與屏外設(shè)備連接關(guān)系的圖。端子排圖需表明端子類型、數(shù)量以及排列順序。2、作用：凡是屏內(nèi)設(shè)備與屏外設(shè)備或不同單元設(shè)備之間的連接，必須用端子排。3、端子：二次回路中，不同屏的各設(shè)備之間應(yīng)通過控制電纜及端子來連接（端子相當于接線柱）。端子排：許多端子垂直組合在一起（集中布置的端子）圖14普通端子圖15連接端子1.4.4 1.4.4 端子排圖端子排圖4、接線端子的種類與用途（1）普通端子（B11型）：用以連接屏內(nèi)設(shè)

19、備與屏外設(shè)備，也可與連接端子相連。圖1-4（2）連接端子（B14型：用以進行相鄰端子間的連接，以達到電路分支的作用。圖1-51.4.4 1.4.4 端子排圖端子排圖4、接線端子的種類與用途（3）試驗端子（B12型）：試驗端子用于需要帶電測量 電流的電流互感器二次回路 及有特殊測量要求的某些回 路。利用此端子可在不使電 路開路的情況下接入或拆除 儀表。圖16試驗端子圖17特殊端子接線端子允許電流一般為10A1.4.4 1.4.4 端子排圖端子排圖4、接線端子的種類與用途（4）連接試驗端子（B13型）：具有連接與試驗雙重作用的端子，一般與B12配合使用。（5）終端端子（B15型）：安裝在端子排的兩

20、端及不同安裝單位的端子排之間，用以固定端子排。（6）標準端子（B16型）：供直接連接屏內(nèi)外導(dǎo)線用。（7）特殊端子（B17型）：需要經(jīng)常開斷的電路中使用。常見端子匯總4.端子排的表示方法 圖1-8端子排表示方法示意圖1.4.4 1.4.4 端子排圖端子排圖5、應(yīng)經(jīng)端子排連接的回路：（1）屏內(nèi)設(shè)備與屏外設(shè)備的連接；（2）屏內(nèi)各安裝單位之間的連接；（3）屏內(nèi)設(shè)備與直接接于小母線上的設(shè)備（熔斷器，電阻等）之間的連接；（4）各安裝單位主要保護的正電源；（5）各安裝單位主要保護的負電源，應(yīng)在屏內(nèi)設(shè)備之間接成環(huán)形后接至端子排；（6）為節(jié)省電纜，通過本屏轉(zhuǎn)接的回路（也稱過渡回路）應(yīng)通過端子排。（7）電流回路和

21、其他需要試驗的回路須接至試驗端子。1.4.4 1.4.4 端子排圖端子排圖6、端子排設(shè)計順序（由上而下）(1)交流電流回路:按每組電流互感器分組，同一保護方式的電流回路一般排在一起。由上至下的順序是：按字母A、B、C、N排列，按數(shù)字由小到大排列。如A411，B411，C411，N411；A412，B412。(2)交流電壓回路:按每組電壓互感器分組。同一保護方式的電壓回路一般排在一起。字母和數(shù)字由上到下的排列和電流回路的表示方式一樣。如A611，B600，C611；A613，C613。(3)信號回路:按預(yù)告、位置、事故信號分組。先是信號正電源701，再其他數(shù)字，最后負電源 702。如排列次序 7

22、01、901、903、951、953730、732 94、194、294702。(4)控制回路:先按各組熔斷器分組。每組里先排正極回路（單號），數(shù)字由小到大，再排負極回路，數(shù)字由大至小，結(jié)尾是負電源，如101，103，133142、140102；201、203202；。(5)其他回路:有遠動裝置，勵磁保護，自動調(diào)整勵磁裝置等。每一回路按極性、編號和相序排列。(6)轉(zhuǎn)接回路:先排本安裝單位的轉(zhuǎn)接端子，再接別的安裝單位的轉(zhuǎn)接端子。1.4.4 1.4.4 端子排圖端子排圖7、端子排設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點：(1)每個安裝單位的端子排上部應(yīng)該是熔斷器（一般為R1型），它和端子排之間應(yīng)用終端端子隔開。端子排

23、首尾也要用終端端子固定。(2)電流回路，電壓回路之間，正、負電源之間可用空余端子隔開，這樣既可避免端子間的短路事故，又可作為備用端子。(3)每個安裝單位的端子排末尾應(yīng)留25個端子作為備用。(4)端子排的每一端一般只接一根導(dǎo)線，特殊情況下，可接兩根導(dǎo)線。導(dǎo)線截面不大于6mm2。如導(dǎo)線較多，應(yīng)增加連接端子擴接。圖1-9端子排設(shè)計舉例 47 屏背面接線圖（屏內(nèi)元件連接圖，端子排圖）是指從屏的背面看的、表明屏內(nèi)設(shè)備在屏背面的引出端子之間的連接情況以及端子與端子排之間連接關(guān)系的圖。安裝接線圖是最具體、最詳細的施工圖，是照圖施工（接線）的工程圖。1.4 1.4 安裝接線圖安裝接線圖第第1 1章章 作業(yè)作業(yè)

24、 1-1 什么叫二次設(shè)備和二次回路？1-2 二次回路包括哪些內(nèi)容？1-3 二次接線圖常見的形式有哪幾種？各有什么特點？1-4 何為常開（動合）觸點、常閉（動斷）觸點？第二節(jié) 操作電源 二次回路的操作電源主要有直流和交流兩大類；一、直流操作電源 1.蓄電池組供電的直流操作電源.2硅整流型直流操作電源3.復(fù)式整流操作電源 蓄電池直流操作電源蓄電池直流操作電源 優(yōu)點：電源獨立，不受一次電網(wǎng)事故的影響，可靠性高、適應(yīng)性強。缺點：價格貴。1、鋁酸蓄電池的結(jié)構(gòu)和工作原理 組成：正極版PbO2、玻璃絲管結(jié)構(gòu)，呈褐色 負極版Pb、涂膏式結(jié)構(gòu)，呈淺灰色 電解液純H2SO4、由蒸餾水稀 容器：由絕緣材料制成（防酸

25、隔爆透明塑料缸）2）放電及放電特征：化學(xué)能 電能 PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 在放電過程中，正負極板均形成PbSO4，H2SO4比重下降，內(nèi)阻增加。注意：放電電流不能過大。3）充電及充電特征：充電電源 化學(xué)能 2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4 在充電過程中，正負極板還原形成PbO2、Pb、電勢漸增。優(yōu)點：工作性能可靠 缺點：危險、腐蝕、維護量大和占用空間等 2鎘鎳蓄電池 鎘鎳蓄電池由正極板、負極板、電解液組成。正極板為氫氧化鎳Ni(OH)3或三氧化鎳（Ni2O3），負極板為鎘（Cd），電解液為氫氧化鉀（KOH）或氫氧化鈉（NaOH）等堿溶液。它在放

26、電和充電時的化學(xué)反應(yīng)式為 優(yōu)點：工作可靠、腐蝕性小、大電流放電性能好、體積小和維護簡單等。3、蓄電池的運行方式1）充電放電方式對蓄電池進行周期性的充電和放電。1 蓄電池充好電后，既斷開充電設(shè)備，由蓄電池向直流負荷充電。（經(jīng)常、短時、事故）2 待蓄電池放電約為7580%時，就需要進行充電。3 充電設(shè)備的功率應(yīng)滿足蓄電池組的充電和經(jīng)常性負荷的需要。2）浮充電運行方式設(shè)置兩臺充電設(shè)備，一臺主充電機先將蓄電池充好電，另一臺主充電機同蓄電池并聯(lián)運行，除擔負直流負荷外，還以較小的電流向蓄電池進行浮充電。（補償蓄電池的自放電損耗）特點：1 蓄電池總是處于充滿電的狀態(tài)，隨時應(yīng)付短時負荷。2 蓄電池放電機會不多

27、，每3個月進行一次放電，再進行一次均衡充電，以避免硫化。3 管理維護量少，可靠性高。蓄電池直流操作電源蓄電池直流操作電源運行特點：1 內(nèi)阻小，可瞬時放電倍率可達10倍的額定容量。2 體積小，重量輕、可直接安裝在直流屏上，非常方便。3 反應(yīng)過程中不會產(chǎn)生有害氣體，防爆性能好，可直接安裝在中控室內(nèi)。4 具有自動調(diào)壓裝置，能保持直流母線電壓的恒定。5 具有自動恒流功能，浮充電時能自動恒定。6 綜合造價低，維護方便。7 單個電池端電壓低（1.21.3）電池數(shù)目多。硅整流型直流操作電源優(yōu)點：可以提高操作電源的可靠性。價格便宜,與鉛酸蓄電池比較占地面積小、維護工作量小、體積小、不需充電裝置。缺點:電源獨立

28、性差,可靠性受交流電源影響,需加裝補償電容和交流電源自動投切裝置；二次回路復(fù)雜。硅整流電容貯能式整流操作電源：A 硅整流：由廠用電源低壓整流為直流電源。要求可靠，一般有兩個獨立的電源。電源（三相整流，容量大）供電給合閘、操作、保護、信號。電源（單相整流，容量小）供電給操作、保護、信號 B 電容儲能的作用：當電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，會引起Id 升高，c（直流母線電壓）下降，利用電容儲能對保護裝置和斷路器的跳閘線圖放電，使斷路器跳閘，將事故切除。復(fù)式整流操作電源 復(fù)式電源 1.電壓源：一般取自廠用變或TV，經(jīng)全波整流，電抗器濾波成直流電源。2.電流源：一般取自TA，經(jīng)穩(wěn)壓器成直流電源。正常情況下，由電

29、壓源供電給：電源合閘，電源保護、信號、跳閘；發(fā)生短路時，c （直流母線電壓）下降，c （直流母線電壓）升高 由電流源供電給：電源保護、信號、跳閘；二、交流操作電源 交流操作電源可有兩種途徑獲得：取自所用電變壓器；當保護、控制、信號回路的容量不大時，可取自電流互感器、電壓互感器的二次側(cè)。優(yōu)點：接線簡單、投資低廉、維修方便。缺點：交流繼電器性能沒有直流繼電器完善，不能構(gòu)成復(fù)雜的保護。使用場合：在小型變配電所中應(yīng)用較廣，而對保護要求較高的中小型變配電所采用直流操作電源。第三節(jié)第三節(jié) 高壓斷路器控制回路高壓斷路器控制回路 一、高壓斷路控制回路的要求 斷路器控制回路是指控制（操作）高壓斷路器跳、合閘的回

30、路。斷路器控制回路的直接控制對象為斷路器的操動（作）機構(gòu)。操動機構(gòu)主要有電磁操動機構(gòu)（CD）、彈簧操動機構(gòu)（CT）、液壓操動機構(gòu)（CY）等。斷路器控制回路的基本要求如下：1.能手動和自動合閘與跳閘；2.應(yīng)能監(jiān)視控制回路操作電源及跳、合閘回路的完好性；3.在合閘或跳閘完成后，應(yīng)能自動解除命令脈沖，切斷合閘或跳閘電源；4.應(yīng)有反應(yīng)斷路器手動和自動跳、合閘的位置信號；5.應(yīng)具有防止斷路器多次合、跳閘的“防跳”措施；6.斷路器的事故跳閘回路，應(yīng)按“不對應(yīng)原理”接線；7.對于采用氣壓、液壓和彈簧操動機構(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)視和閉鎖回路。二、電磁操動機構(gòu)的斷路器控制回路 1.控

31、制開關(guān) 控制開關(guān)是斷路器控制和信號回路的主要控制元件，由運行人員操作。在變電所中常用的是LW2型系列自動復(fù)位控制開關(guān)?？刂崎_關(guān)有六個位置：“跳閘后”、“預(yù)備合閘”、“合閘”、“合閘后”、“預(yù)備跳閘”、“跳閘”、“跳閘后”，其中“跳閘后”和“合閘后”為固定位置，其它為操作時的過渡位置。圖8-7 LW2型控制開關(guān)外形結(jié)構(gòu)圖表8-1是LW2型控制開關(guān)觸點圖。（P217）2.電磁操動機構(gòu)的斷路器控制回路 1)斷路器的手動控制 手動合閘 斷路器處于跳閘狀態(tài)，控制開關(guān)SA處于“跳閘后”位置，HG綠燈亮，發(fā)平光,表明斷路器是斷開狀態(tài)，合閘回路完好又表明控制回路的熔斷器和完好回路。控制開關(guān)SA順時針旋轉(zhuǎn)90，

32、至“預(yù)備合閘”位置，觸點9-10通，綠燈HG發(fā)閃光。SA順時針旋轉(zhuǎn)45置于“合閘”位置。SA的5-8通，使合閘接觸器KM動作，合閘線圈YO通電，斷路器合閘。綠燈熄滅，紅燈亮。當松開SA后，SA自動回到“合閘后”位置，13-16通，紅燈發(fā)平光，表明斷路器手動合閘，同時表明 跳閘回路完好及控制回路的熔斷器和完好。手動跳閘 控制開關(guān)SA逆時針旋轉(zhuǎn)90置于“預(yù)備跳閘”位置，13-14接通閃光母線，使紅燈HR發(fā)出閃光。SA繼續(xù)旋轉(zhuǎn)45而置于“跳閘”位置6-7通，使跳閘線圈YR接電，斷路器跳閘，紅燈熄滅，綠燈發(fā)平光。當松開SA后，SA自動回到“跳閘后”位置，10-11通，綠燈發(fā)出平光，表明斷路器手動跳閘，

33、又表明合閘回路完好。2）斷路器的自動控制 自動裝置的繼電器觸點1K和2K的閉合分別實現(xiàn)合、跳閘控制。紅燈發(fā)出閃光，表明斷路器自動合閘，同時表明跳閘回路完好。綠燈發(fā)出閃光，表明斷路器自動跳閘，又表明合閘回路完好。當斷路器因故障跳閘時，保護出口繼電器觸點3K閉合，YR通電，斷路器跳閘，HG發(fā)出閃光，運行人員須將SA旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)的位置上，相應(yīng)的信號燈發(fā)平光。3）斷路器的“防跳”出現(xiàn)多次“跳閘合閘”現(xiàn)象，稱為“跳躍”。跳閘電流流過防跳繼電器KTL的電流線圈，使其啟動，KTL1常開觸點閉合（自鎖），KTL2常閉觸點打開，其KTL電壓線圈也動作，自保持。防止了跳躍現(xiàn)象。三、彈簧操動機構(gòu)的斷路器控制回路 彈簧

34、操動機構(gòu)有使用交流操作電源和直流操作電源兩種。1.直流操作電源的彈簧操動機構(gòu)的斷路器控制回路 2.交流操作電源的彈簧操動機構(gòu)的斷路器控制回路 第四節(jié) 中央信號回路 供配電系統(tǒng)中，保護裝置或監(jiān)測裝置動作后都要通過信號系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的信號提示運行人員。這個信號系統(tǒng)稱為中央信號系統(tǒng)。中央信號系統(tǒng)有以下幾種類型：1.事故信號 斷路器發(fā)生事故跳閘時，啟動蜂鳴器（或電笛）發(fā)出聲響，同時斷路器的位置指示燈發(fā)出閃光，事故類型光字牌亮，指示故障的位置和類型。2.預(yù)告信號 當電氣設(shè)備出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時，啟動警鈴發(fā)出聲響信號，同時標有故障性質(zhì)的光字牌點亮，指示不正常運行狀態(tài)的類型，如變壓器過負荷、控制回路斷線等。3

35、.位置信號 位置信號包括斷路器位置（如燈光指示或操動機構(gòu)分合閘位置指示器）和隔離開關(guān)位置信號等。QF：紅燈亮 合、綠燈亮 分 QS：合閘時，L1 標線在“垂直”分閘時，L2 標線在“水平”一、對中央信號回路的要求 1.中央事故信號裝置應(yīng)保證在任一斷路器事故跳閘后，立即發(fā)出音響信號和燈光信號；2.中央預(yù)告信號裝置應(yīng)保證在任一電路發(fā)生故障時，能按要求（瞬時或延時）發(fā)出音響信號和燈光信號；3.中央事故音響信號與預(yù)告音響信號應(yīng)有區(qū)別。一般事故音響信號電笛或蜂鳴器，預(yù)告音響信號用電鈴；4.中央信號裝置在發(fā)出音響信號后，應(yīng)能手動或自動復(fù)歸（解除）音響，而燈光信號及其它指示信號應(yīng)保持到消除故障為止；5.接線

36、應(yīng)簡單、可靠，應(yīng)能監(jiān)視信號回路的完好性；6.應(yīng)能對事故信號、預(yù)告信號及其光字牌是否完好進行試驗；7.中央信號一般采用重復(fù)動作的信號裝置。二、中央事故信號回路 中央事故信號按操作電源分為交流和直流操作電源兩類；按事故音響信號的動作特性分為不能重復(fù)動作和能重復(fù)動作兩類；按復(fù)歸方法分為就地復(fù)歸和中央復(fù)歸。1.中央復(fù)歸不重復(fù)動作的事故信號回路 若某斷路器（1QF）因事故跳閘，事故信號回路起動，蜂鳴器HB發(fā)出聲響。按2SB復(fù)歸按鈕解除音響。若此時2QF又發(fā)生了事故跳閘，蜂鳴器將不會發(fā)出聲響，這就叫做“不能重復(fù)動作”。能在控制室手動復(fù)歸稱中央復(fù)歸。1SB為試驗按鈕，用于檢查事故音響是否完好。2.中央復(fù)歸重

37、復(fù)動作的事故信號回路“重復(fù)動作”是利用控制開關(guān)與斷路器輔助觸點之間的不對應(yīng)回路中的附加電阻和信號沖擊繼電器（或信號脈沖繼電器）來實現(xiàn)的。三、中央預(yù)告信號回路 中央預(yù)告信號回路是指在供配電系統(tǒng)中，發(fā)生故障和不正常工作狀態(tài)下發(fā)出音響信號。常采用電鈴發(fā)出聲響，并利用燈光和光字牌來顯示故障的性質(zhì)和地點。中央預(yù)告信號裝置有直流和交流兩種，也有不重復(fù)動作和重復(fù)動作的兩種。1.中央復(fù)歸不重復(fù)動作預(yù)告信號回路 2.中央復(fù)歸重復(fù)動作預(yù)告信號回路 當SA在工作位置時，若系統(tǒng)發(fā)生不正常工作狀態(tài)，如過負荷動作1K閉合，+WS經(jīng)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

38、組通電，發(fā)出音響信號，同時光字牌HL1亮。SA在試驗位置時，試驗回路為+WS12-119-108-72WFSHL光字牌（兩燈串聯(lián)）1WFS1-24-35-6-WS，所有光字牌亮，表明光字牌燈泡完好，如有不亮表示光字牌燈泡壞，更換燈泡。預(yù)告信號音響部分的重復(fù)動作也是靠突然并入啟動回路一電阻，使流過沖擊繼電器的電流發(fā)生突變來實現(xiàn)。啟動回路的電阻是用光字牌中的燈泡。第五節(jié) 絕緣監(jiān)視回路 絕緣監(jiān)視裝置用于小接地電流的電力系統(tǒng)中，以便及時發(fā)現(xiàn)單相接地故障，以免單相接地故障發(fā)展為兩相接地短路，造成停電事故。1.兩點接地的危害 在直流系統(tǒng)中，正、負母線對地是懸空的，當發(fā)生一點接地時，并不會引起任何危害，但必

39、須及時消除，否則當另一點接地時，會引起信號回路、控制回路、繼電保護回路和自動裝置回路的誤動作，如圖所示。2.直流絕緣監(jiān)視裝置回路圖 它是利用平衡電橋原理進行監(jiān)測的，即為正或負對地絕緣降低時，平衡電橋失去平衡，絕緣監(jiān)測指示上正對地或負對地電壓會升高或降低。整個裝置可分為信號部分和測量部分。當絕緣電阻下降到一定值時，流過繼電器KSE線圈中的電流增大，繼電器KSE動作，其常開觸點閉合，發(fā)出預(yù)告信號，光字牌亮，同時發(fā)出音響信號。利用轉(zhuǎn)換開關(guān)ST和電壓表2V，可判別哪一極接地。利用轉(zhuǎn)換開關(guān)1SL和電壓表1V，讀直流系統(tǒng)總的絕緣電阻，計算每極對地絕緣電阻。直流絕緣監(jiān)視裝置原理接線圖第七節(jié) 自動重合閘裝置（

40、ARD）當斷路器跳閘后，能夠不用人工操作而使斷路器自動重合地裝置稱為自動重合閘裝置自動重合閘裝置。電力系統(tǒng)采用自動重合閘裝置，極大地提高了供電的可靠性，減少了停電損失，而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，增強了線路的送電容量。一、對自動重合閘的要求：1.手動或遙控操作斷開斷路器及手動合閘于故障線路，斷路器跳閘后，自動重合閘不應(yīng)動作。2.除上述情況外，當斷路器因繼電保護動作或其它原因而跳閘時，自動重合閘裝置均應(yīng)動作。3.自動重合次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先規(guī)定，即使ARD裝置中任一元件發(fā)生故障或接點粘接時，也應(yīng)保證不多次重合。4.應(yīng)優(yōu)先采用由控制開關(guān)位置與斷路器位置不對應(yīng)的原則來起動重合閘。同時也允許由保護裝

41、置來起動，但此時必須采取措施來保證自動重合閘能可靠動作。二、電氣一次自動重合閘裝置 1SA為斷路器控制開關(guān)；2SA為自動重合閘裝置選擇開關(guān),用于投入和解除ARD；KAR為重合閘繼電器。1.故障跳閘后的自動重合閘過程（1）正常時：+WC2SAR4C-WC，電容器C經(jīng)4R充電。指示燈HL亮,表示母線電壓正常,電容器已在充電狀態(tài)。（2）發(fā)生故障時：繼電保護(速斷或過電流)動作,斷路器跳閘；KT通電動作,KT（3-4）經(jīng)延時后閉合,電容器C對KM線圈放電,使KM動作；合閘接觸器1KM動作，使斷路器重新合閘，若故障為瞬時性的，重合閘合閘成功；后加速繼電器2KM也起動，若故障為永久性的,則繼電保護動作接通

42、跳閘回路跳閘；電容器C與KM線圈已經(jīng)并聯(lián),電容C將不會充電至電源電壓值,自動重合閘只重合一次。2.手動跳閘時，重合閘不應(yīng)重合 電容器與6R并聯(lián)，C充電不到電源電壓而不能重合閘。3.防跳功能 當ARD重合于永久性故障時，斷路器將再一次跳閘，KTL的電流線圈因跳閘而被起動，KTL電壓線圈通電保持，切斷合閘回路，防止跳躍現(xiàn)象。4.ARD與繼電保護的配合方式 ARD與繼電保護配合的主要方式目前在供配電系統(tǒng)為重合閘后加速保護方式。重合閘后加速保護就是當線路上發(fā)生故障時，保護首先按有選擇性的方式動作跳閘。斷路器重合后，若重合于永久性故障，則加速保護動作，切除故障。第九節(jié)變電所綜合自動化 一、變電所綜合自動

43、化系統(tǒng)的基本功能 1.變電所微機監(jiān)控子系統(tǒng)基本功能（1）數(shù)據(jù)采集：模擬量 狀態(tài)量 脈沖量 （2）事件順序記錄（3）故障記錄、故障錄波和測距（4）操作閉鎖與控制功能 斷路器操作時，應(yīng)閉鎖自動重合閘。當?shù)剡M行操作和遠方控制操作要互相閉鎖，保證只有一處操作，以免互相干擾。根據(jù)實時信息，自動實現(xiàn)斷路器與隔離開關(guān)間的閉鎖操作。無論當?shù)剡M行操作或遠方控制操作，都應(yīng)有防誤操作的閉鎖措施，即要收到返校信號后，才執(zhí)行下一項；必須有對象校核、操作性質(zhì)校核和命令執(zhí)行三步，以保證操作的正確性。（5）事件報警功能（6）人機聯(lián)系功能（7）系統(tǒng)自診斷功能（8）完成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)功能 2 變電站微機保護子系統(tǒng)基本功能

44、應(yīng)保持與通信、測量的獨立性，既通信與測量方面的故障不影響保護正常工作。微機保護還要求保護的CPU及電源均保持獨立。微機保護子系統(tǒng)還綜合了部分自動裝置的功能，如綜合重合閘和低頻減載功能。這種綜合是為了提高保護性能，減少變電站的電纜數(shù)量。3 通信功能 通信功能包括綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場通信功能，即變電站層與間隔層之間的通信功能;綜合自動化系統(tǒng)與上級調(diào)度之間的通信功能，即監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)度之間的通信，包括四遙的全部功能。二、變電站綜合自動化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 1.集中式結(jié)構(gòu)形式的綜合自動化系統(tǒng) 集中式布置是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，它是把所有二次設(shè)備按遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、電度、保護功能劃分成不同的子系統(tǒng)集中組屏，安

45、裝在主控室內(nèi)。優(yōu)點:有利于觀察信號，方便調(diào)試，結(jié)構(gòu)簡單，價格相對較低。缺點：耗費大量的二次電纜,容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸瓶頸問題,其可擴性及維護性較差。2 分散分布式結(jié)構(gòu)形式的綜合自動化系統(tǒng) 分散分布式就是將變電所分為兩個層次，即變電站層和間隔層。分散分布式布置是以間隔為單元劃分的，每一個間隔的測量、信號、控制、保護綜合在一個或兩個（保護與控制分開）單元上，分散安裝在對應(yīng)的開關(guān)柜或控制室上?，F(xiàn)在的變電站綜合自動化系統(tǒng)通常采用分散分布式布置。三、變電所綜合自動化軟件系統(tǒng) 綜合自動化系統(tǒng)的軟件采用獨立的模塊結(jié)構(gòu)，并且各模塊具有其獨立的軟件程序。習(xí)題 1.中央信號系統(tǒng)包括哪些信號？2.直流操作電源包括哪幾種類型？3.變電站的四遙功能是指什么？