變電站控制與信號(hào)

1、North China Electric Power University 第八章第八章 發(fā)電廠和變電站的控發(fā)電廠和變電站的控 制與信號(hào)制與信號(hào) 主講人：齊鄭 North China Electric Power University 第八章第八章 發(fā)電廠和變電站的控制與信號(hào)發(fā)電廠和變電站的控制與信號(hào) 基本要求：基本要求： 1、發(fā)電廠和變電站的控制方式、發(fā)電廠和變電站的控制方式 2、二次回路接線圖、二次回路接線圖 3、斷路器的傳統(tǒng)控制方式、斷路器的傳統(tǒng)控制方式 North China Electric Power University 第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)電廠和變電站的控制方式發(fā)電廠和變電站的控制

2、方式 發(fā)發(fā) 電電 廠廠 的的 控控 制制 方方 式式 主控制室控制主控制室控制 機(jī)爐電集中控制機(jī)爐電集中控制 汽輪機(jī)汽輪機(jī) 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 鍋爐鍋爐 廠用電廠用電 制粉系統(tǒng)制粉系統(tǒng) 除氧系統(tǒng)除氧系統(tǒng) 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng) 單機(jī)容量小，母管制供汽單機(jī)容量小，母管制供汽 單機(jī)容量為單機(jī)容量為20萬萬kW及以及以 上上 North China Electric Power University 主控制室控制主控制室控制 l機(jī)爐電相關(guān)設(shè)備分離控制機(jī)爐電相關(guān)設(shè)備分離控制 電氣主控制室電氣主控制室 +鍋爐分控制室鍋爐分控制室 +汽機(jī)分控制室汽機(jī)分控制室 l全廠的主要電氣設(shè)備集中在主控制室控制；全廠的主要電氣設(shè)備

3、集中在主控制室控制； 如：發(fā)電機(jī)、主變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓、分段母線和斷路器、如：發(fā)電機(jī)、主變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓、分段母線和斷路器、 旁路母線和斷路器、旁路母線和斷路器、35kV以上線路、廠用電源、廠用變以上線路、廠用電源、廠用變 壓器、全廠公用消防泵、事故照明、直流電源等。壓器、全廠公用消防泵、事故照明、直流電源等。 North China Electric Power University 單元控制室控制單元控制室控制 l發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、鍋發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、鍋 爐、廠用電、以及制粉、爐、廠用電、以及制粉、 除氧給水系統(tǒng)等集中在除氧給水系統(tǒng)等集中在 單元控制室控制；單元控制室控制； l電廠高壓出線較少時(shí)

4、電廠高壓出線較少時(shí) 主變和高壓出線的信號(hào)主變和高壓出線的信號(hào) 和控制設(shè)在第一集控室；和控制設(shè)在第一集控室； l若高壓電網(wǎng)較復(fù)雜且若高壓電網(wǎng)較復(fù)雜且 配電裝置離主廠房較遠(yuǎn)配電裝置離主廠房較遠(yuǎn) 時(shí)，應(yīng)設(shè)設(shè)有獨(dú)立的高時(shí)，應(yīng)設(shè)設(shè)有獨(dú)立的高 壓網(wǎng)控室。壓網(wǎng)控室。 變變 電電 所所 的的 控控 制制 方方 式式 值班員控制值班員控制 方式方式 調(diào)度中心或綜調(diào)度中心或綜 合自動(dòng)化站控合自動(dòng)化站控 制中心遠(yuǎn)方遙制中心遠(yuǎn)方遙 控方式控方式 控制開關(guān)控制控制開關(guān)控制 計(jì)算機(jī)鍵盤控制計(jì)算機(jī)鍵盤控制 集中控制集中控制 就地控制就地控制 同上 按控制電源電壓劃分：按控制電源電壓劃分： 強(qiáng)電控制強(qiáng)電控制-直流直流110或

5、或 220V，合跳閘回路，合跳閘回路 弱電控制弱電控制-直流直流48V， 操作命令發(fā)出回路和中央操作命令發(fā)出回路和中央 信號(hào)回路信號(hào)回路 110kV及以下常采用無人值及以下常采用無人值 班的遠(yuǎn)方遙控方式，班的遠(yuǎn)方遙控方式，220kV 及以上一般采用值班員控制及以上一般采用值班員控制 方式，可兼作集控站方式，可兼作集控站 North China Electric Power University 二二 次次 設(shè)設(shè) 備備 測(cè)量表計(jì)測(cè)量表計(jì) 控制信號(hào)設(shè)備控制信號(hào)設(shè)備 繼電保護(hù)裝置繼電保護(hù)裝置 各種自動(dòng)裝置各種自動(dòng)裝置 對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、 控制、測(cè)量、控制、測(cè)量、 保護(hù)、調(diào)節(jié)保護(hù)

6、、調(diào)節(jié) 原理接線圖原理接線圖 （歸總式原理接線圖）（歸總式原理接線圖） 展開接線圖展開接線圖 安裝接線圖安裝接線圖 二二 次次 系系 統(tǒng)統(tǒng) 直流回路直流回路交流回路交流回路 測(cè)量表計(jì)回路測(cè)量表計(jì)回路 斷路器控制和信號(hào)回路斷路器控制和信號(hào)回路 操作電源回路操作電源回路 繼電保護(hù)回路繼電保護(hù)回路 自動(dòng)裝置回路自動(dòng)裝置回路 第二節(jié)第二節(jié) 二次回路接線圖二次回路接線圖 North China Electric Power University North China Electric Power University North China Electric Power University Nort

7、h China Electric Power University 合閘接觸器合閘接觸器常開觸點(diǎn)常開觸點(diǎn) 斷路器斷路器位置開位置開 關(guān)常閉觸點(diǎn)關(guān)常閉觸點(diǎn) 常閉觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn) 常開觸點(diǎn)常開觸點(diǎn) 斷路器斷路器位置開位置開 關(guān)常閉觸點(diǎn)關(guān)常閉觸點(diǎn) 跳閘線圈跳閘線圈 合閘線圈合閘線圈 North China Electric Power University 常態(tài)：規(guī)定元件不帶電（斷路器未合閘）常態(tài)：規(guī)定元件不帶電（斷路器未合閘） 時(shí)的狀態(tài)為時(shí)的狀態(tài)為“常?！睉B(tài)。態(tài)。 常開觸點(diǎn)常開觸點(diǎn) -元件無電（或斷路器未和閘）時(shí)觸點(diǎn)斷開元件無電（或斷路器未和閘）時(shí)觸點(diǎn)斷開 常閉觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn) -元件無電（或斷路器未和閘

8、）時(shí)觸點(diǎn)閉合元件無電（或斷路器未和閘）時(shí)觸點(diǎn)閉合 North China Electric Power University 原理圖特點(diǎn)原理圖特點(diǎn)： -設(shè)備以整體圖表示，同時(shí)一次設(shè)備和二次設(shè)備設(shè)備以整體圖表示，同時(shí)一次設(shè)備和二次設(shè)備 也畫在一起。沒有回路編號(hào)和端子標(biāo)號(hào)、內(nèi)部接線。也畫在一起。沒有回路編號(hào)和端子標(biāo)號(hào)、內(nèi)部接線。 -原理清楚直觀。原理清楚直觀。 展開圖特點(diǎn)展開圖特點(diǎn)： -按二次接線的各個(gè)獨(dú)立電源劃分，依次為交流電按二次接線的各個(gè)獨(dú)立電源劃分，依次為交流電 流回路、交流電壓回路、直流操作回路、信號(hào)回路等，流回路、交流電壓回路、直流操作回路、信號(hào)回路等， 各元件的線圈和接點(diǎn)按實(shí)際動(dòng)作順

9、序排列。各元件的線圈和接點(diǎn)按實(shí)際動(dòng)作順序排列。 -層次分明，便于動(dòng)作程序和工作原理。層次分明，便于動(dòng)作程序和工作原理。 跳閘線圈 時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間繼電器的延時(shí) 斷開的常開觸點(diǎn)斷開的常開觸點(diǎn) 原理圖的缺點(diǎn)原理圖的缺點(diǎn)： q只能表示主要元件，只能表示主要元件， 無法表示細(xì)節(jié)；無法表示細(xì)節(jié)； q不能表示繼電器間不能表示繼電器間 接線的實(shí)際位置，不接線的實(shí)際位置，不 便于維護(hù)和調(diào)試；便于維護(hù)和調(diào)試； q沒有表示各元件內(nèi)沒有表示各元件內(nèi) 部的接線情況如端子部的接線情況如端子 編號(hào)、回路編號(hào)等；編號(hào)、回路編號(hào)等； q難以表示復(fù)雜的保難以表示復(fù)雜的保 護(hù)裝置；護(hù)裝置； q直流直流+-極號(hào)多而散，極號(hào)多而

10、散， 不易看圖。不易看圖。 North China Electric Power University 將回路中的電源、按鈕、將回路中的電源、按鈕、 觸點(diǎn)、線圈等元件的圖觸點(diǎn)、線圈等元件的圖 形符號(hào)依電流通過的方形符號(hào)依電流通過的方 向由左向右、由上到下向由左向右、由上到下 的順序排列起來構(gòu)成。的順序排列起來構(gòu)成。 展開圖的優(yōu)點(diǎn)：展開圖的優(yōu)點(diǎn)： q容易跟蹤回路的動(dòng)作容易跟蹤回路的動(dòng)作 順序；順序； q在同一圖中可清楚表在同一圖中可清楚表 示某一設(shè)備多套保護(hù)和示某一設(shè)備多套保護(hù)和 自動(dòng)裝置的二次接線回自動(dòng)裝置的二次接線回 路；路； q易于閱讀和發(fā)現(xiàn)施工易于閱讀和發(fā)現(xiàn)施工 中的接線錯(cuò)誤。中的接線錯(cuò)

11、誤。 North China Electric Power University 安裝接線圖安裝接線圖 l屏面布置圖（見屏面布置圖（見247頁）頁） 展示在控制屏、繼電保護(hù)屏和其它監(jiān)控屏臺(tái)上二次設(shè)備布置情展示在控制屏、繼電保護(hù)屏和其它監(jiān)控屏臺(tái)上二次設(shè)備布置情 況的圖紙況的圖紙 l屏后布置圖屏后布置圖 以屏面布置圖為基礎(chǔ)，以原理接線圖為依據(jù)，表明屏內(nèi)各二次以屏面布置圖為基礎(chǔ)，以原理接線圖為依據(jù)，表明屏內(nèi)各二次 設(shè)備引出端子間的連接情況、設(shè)備與端子排的連接情況。設(shè)備引出端子間的連接情況、設(shè)備與端子排的連接情況。 采用相對(duì)編號(hào)。采用相對(duì)編號(hào)。 l端子排圖端子排圖 屏后接線圖的一部分。屏后接線圖的一部

12、分。 l電纜聯(lián)系圖電纜聯(lián)系圖 表明控制室內(nèi)的各二次屏臺(tái)及配電裝置端子箱之間電纜編號(hào)、表明控制室內(nèi)的各二次屏臺(tái)及配電裝置端子箱之間電纜編號(hào)、 長(zhǎng)度和規(guī)格，各屏臺(tái)和配電裝置用方框表示，框內(nèi)注明其名稱。長(zhǎng)度和規(guī)格，各屏臺(tái)和配電裝置用方框表示，框內(nèi)注明其名稱。 North China Electric Power University l端子排端子排-由若干節(jié)接線端子組成由若干節(jié)接線端子組成 l作用作用 屏內(nèi)設(shè)備較遠(yuǎn)時(shí)的連接屏內(nèi)設(shè)備較遠(yuǎn)時(shí)的連接 屏內(nèi)設(shè)備與屏外設(shè)備（如屏內(nèi)設(shè)備與屏外設(shè)備（如TA）的連接的連接 不同屏的設(shè)備間的連接不同屏的設(shè)備間的連接 l端子排至上而下的排列順序：端子排至上而下的排列順序

13、： 交流電流回路交流電流回路 交流電壓回路交流電壓回路 直流信號(hào)回路直流信號(hào)回路 直流控制回路直流控制回路 其它回路（如自動(dòng)勵(lì)磁電流電壓回路）其它回路（如自動(dòng)勵(lì)磁電流電壓回路） 轉(zhuǎn)接回路（本安裝單位的轉(zhuǎn)接、其他安裝單位的轉(zhuǎn)接、小母線轉(zhuǎn)接回路（本安裝單位的轉(zhuǎn)接、其他安裝單位的轉(zhuǎn)接、小母線 連接用的轉(zhuǎn)接）連接用的轉(zhuǎn)接） North China Electric Power University l安裝單位安裝單位 -在一個(gè)屏內(nèi)或?qū)儆谀硞€(gè)一次回路的所有二次設(shè)在一個(gè)屏內(nèi)或?qū)儆谀硞€(gè)一次回路的所有二次設(shè) 備的總稱，或這些二次設(shè)備再按功能模塊分類后的每備的總稱，或這些二次設(shè)備再按功能模塊分類后的每 個(gè)子集設(shè)

14、備的總稱。每個(gè)安裝單位都有自己的端子排。個(gè)子集設(shè)備的總稱。每個(gè)安裝單位都有自己的端子排。 l設(shè)備編號(hào)設(shè)備編號(hào) 安裝單位安裝單位-設(shè)備序號(hào)（屏背面自上而下、至右而左設(shè)備序號(hào)（屏背面自上而下、至右而左 依次編號(hào)）依次編號(hào)） l相對(duì)編號(hào)相對(duì)編號(hào) -甲編乙的號(hào)，乙編甲的號(hào)甲編乙的號(hào)，乙編甲的號(hào) North China Electric Power University 第三節(jié)第三節(jié) 斷路器的傳統(tǒng)控制方式斷路器的傳統(tǒng)控制方式 對(duì)控制回路的一般要求對(duì)控制回路的一般要求 l操作完成后應(yīng)迅速自動(dòng)斷開斷路器的合閘或跳閘回路以免燒壞線圈。操作完成后應(yīng)迅速自動(dòng)斷開斷路器的合閘或跳閘回路以免燒壞線圈。 l既能在遠(yuǎn)方由

15、控制開關(guān)進(jìn)行手動(dòng)合閘或跳閘，又能在自動(dòng)裝置和繼電保護(hù)既能在遠(yuǎn)方由控制開關(guān)進(jìn)行手動(dòng)合閘或跳閘，又能在自動(dòng)裝置和繼電保護(hù) 的作用下自動(dòng)合閘和跳閘。的作用下自動(dòng)合閘和跳閘。 l控制回路應(yīng)有反映斷路器位置狀態(tài)的信號(hào)?？刂苹芈窇?yīng)有反映斷路器位置狀態(tài)的信號(hào)。 l具有防止斷路器多次合、跳閘的具有防止斷路器多次合、跳閘的“防跳防跳”裝置。裝置。 l對(duì)控制回路及其電源進(jìn)行監(jiān)視（強(qiáng)電對(duì)控制回路及其電源進(jìn)行監(jiān)視（強(qiáng)電220V或或110V；弱電；弱電48V或或24V)。 l對(duì)采用氣壓、液壓和彈簧操作的斷路器，應(yīng)有對(duì)壓力是否正常和是否拉緊對(duì)采用氣壓、液壓和彈簧操作的斷路器，應(yīng)有對(duì)壓力是否正常和是否拉緊 到位的監(jiān)視回路和

16、動(dòng)作閉鎖回路。到位的監(jiān)視回路和動(dòng)作閉鎖回路。 North China Electric Power University 燈光監(jiān)視的的控制回路和信號(hào)回路燈光監(jiān)視的的控制回路和信號(hào)回路 l控制部件控制部件 控制元件控制元件 -按鈕、控制開關(guān)按鈕、控制開關(guān) 中間放大器中間放大器 -斷路器合閘電流大斷路器合閘電流大(幾十安到幾百安幾十安到幾百安)而控制回路所能通過而控制回路所能通過 的電流?。◣资玻唛g用中間放大器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。的電流?。◣资玻唛g用中間放大器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 操動(dòng)機(jī)構(gòu)操動(dòng)機(jī)構(gòu) -控制回路有合閘線圈和跳閘線圈?？刂苹芈酚泻祥l線圈和跳閘線圈。 固定位置：固定位置： 垂直位：預(yù)備合閘垂

17、直位：預(yù)備合閘 合閘后合閘后 水平位置：預(yù)備跳閘水平位置：預(yù)備跳閘 跳閘后跳閘后 操作位置：操作位置： 合閘操作合閘操作-由預(yù)備合由預(yù)備合 閘右旋閘右旋30度至合閘位，度至合閘位， 發(fā)出合閘脈沖，手放發(fā)出合閘脈沖，手放 開后手柄復(fù)位。開后手柄復(fù)位。 跳閘操作跳閘操作-由預(yù)備跳由預(yù)備跳 閘左旋閘左旋30度至跳閘位，度至跳閘位， 發(fā)出跳閘脈沖，手放發(fā)出跳閘脈沖，手放 開后手柄復(fù)位。開后手柄復(fù)位。 252頁 North China Electric Power University 跳閘后跳閘后 預(yù)備合閘預(yù)備合閘 合閘合閘 合閘后合閘后 預(yù)備跳閘預(yù)備跳閘 跳閘跳閘 North China Elect

18、ric Power University 控制回路和信號(hào)回路控制回路和信號(hào)回路 North China Electric Power University 手手 動(dòng)動(dòng) 合合 閘閘 合閘前：斷路器合閘前：斷路器-跳閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)跳閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)QF在合位在合位 控制開關(guān)控制開關(guān)-跳閘后，跳閘后， SA 11-10 、14-15接通接通 綠燈綠燈HG-發(fā)平光發(fā)平光 合閘接觸器合閘接觸器KM-不動(dòng)作不動(dòng)作 跳閘后跳閘后 North China Electric Power University 手手 動(dòng)動(dòng) 合合 閘閘 預(yù)備合閘：斷路器預(yù)備合閘：斷路器-跳閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)跳閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)QF在合

19、位在合位 控制開關(guān)控制開關(guān)-預(yù)備合閘，預(yù)備合閘， SA 9-10 、14-13、1-3接通接通 綠燈綠燈HG-發(fā)閃光發(fā)閃光 合閘接觸器合閘接觸器KM-不動(dòng)作不動(dòng)作 預(yù)備合閘預(yù)備合閘 North China Electric Power University 手手 動(dòng)動(dòng) 合合 閘閘 合閘：斷路器合閘：斷路器-跳閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)跳閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)QF在合位在合位 防跳繼電器電流線圈防跳繼電器電流線圈KCF3-4-無電流無電流 KCF3在開位在開位 防跳繼電器電壓線圈防跳繼電器電壓線圈KCF1-2-無電壓無電壓 KCF2在合位在合位 KCF1在開位在開位 控制開關(guān)控制開關(guān)-合閘，合閘， SA 5-8

20、 、9-12、13-16、17-19接通接通 綠燈綠燈HG-發(fā)閃光發(fā)閃光 合閘接觸器合閘接觸器KM-動(dòng)作，常開觸點(diǎn)動(dòng)作，常開觸點(diǎn)KM閉合閉合 斷路器合閘線圈斷路器合閘線圈YC-通電，斷路器電磁式操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作合閘通電，斷路器電磁式操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作合閘 斷路器輔助觸點(diǎn)動(dòng)作斷路器輔助觸點(diǎn)動(dòng)作 合閘合閘 North China Electric Power University 手手 動(dòng)動(dòng) 合合 閘閘 合閘后：斷路器合閘后：斷路器-合閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)合閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)QF在合位在合位 控制開關(guān)控制開關(guān)-合閘，合閘， SA 1-3 、9-10、13-16、17-19接通接通 紅燈紅燈HR-發(fā)平光發(fā)平光 合閘

21、后合閘后 North China Electric Power University 自自 動(dòng)動(dòng) 合合 閘閘 合閘前：斷路器合閘前：斷路器-跳閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)跳閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)QF在合位在合位 控制開關(guān)控制開關(guān)-跳閘后，跳閘后， SA 11-10 、14-15接通接通 綠燈綠燈HG-發(fā)平光發(fā)平光 合閘接觸器合閘接觸器KM-不動(dòng)作不動(dòng)作 跳閘后跳閘后 North China Electric Power University 自自 動(dòng)動(dòng) 合合 閘閘 合閘：斷路器合閘：斷路器-跳閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)跳閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)QF在合位在合位 控制開關(guān)控制開關(guān)-跳閘后，跳閘后， SA 2-4 、14-15、10

22、-11接通接通 紅燈紅燈HG-發(fā)閃光發(fā)閃光 斷路器跳閘線圈斷路器跳閘線圈YT-不動(dòng)作不動(dòng)作 控制開關(guān)位置與與斷路器實(shí)際狀態(tài)不對(duì)應(yīng)，需要手動(dòng)操作至控制開關(guān)位置與與斷路器實(shí)際狀態(tài)不對(duì)應(yīng)，需要手動(dòng)操作至“合閘后合閘后” 跳閘后跳閘后 North China Electric Power University 自自 動(dòng)動(dòng) 合合 閘閘 合閘后：斷路器合閘后：斷路器-合閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)合閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)QF在合位在合位 控制開關(guān)控制開關(guān)-合閘，合閘， SA 1-3 、9-10、13-16、17-19接通接通 紅燈紅燈HR-發(fā)平光發(fā)平光 合閘后合閘后 North China Electric Power U

23、niversity 自自 動(dòng)動(dòng) 跳跳 閘閘 保護(hù)出口繼電器動(dòng)作，保護(hù)出口繼電器動(dòng)作，KCO閉合，跳閘線圈閉合，跳閘線圈 YT 動(dòng)作斷路器跳閘動(dòng)作斷路器跳閘 控制開關(guān)控制開關(guān)-合閘后，合閘后， SA 1-3 、9-10、13-16、17-19接通接通 跳閘后：斷路器跳閘后：斷路器-跳閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)跳閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)QF在合位在合位 綠燈綠燈HG-發(fā)閃光，同時(shí)發(fā)出音響發(fā)閃光，同時(shí)發(fā)出音響 合閘后合閘后 North China Electric Power University 自自 動(dòng)動(dòng) 跳跳 閘閘 將將SA逆時(shí)針轉(zhuǎn)至跳閘后：逆時(shí)針轉(zhuǎn)至跳閘后： 斷路器斷路器-跳閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)跳閘狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)QF在合位在合位 控制開關(guān)控制開關(guān)-跳閘后，跳閘后， SA 11-10 、14-15接通接通 綠燈綠燈HG-發(fā)平光，發(fā)平光， 合閘接觸器合閘接觸器