(B卷)山東大學(xué)發(fā)電廠變電所控制課程試卷含答案

1、 學(xué)年 學(xué)期得分閱卷人一、610kv線路過電流保護(hù)展開接線圖如下圖所示。1試說明圖中的主要元件及其功能。2根據(jù)展開接線圖，簡要說明610kv線路過電流保護(hù)裝置的動作過程。1） 電流互感器（1ta與2ta）。1ta用于保護(hù)，2ta用于測量。 2） 電流繼電器（1ka與2ka）。線圈中流過電流互感器的二次電流i2,當(dāng)i2達(dá)到ka的動作值時，其常開觸電閉合（電磁作用），接通外電路。 3） 時間繼電器（kt）。線圈通電，其常開觸電延時閉合，接通外電路。 4） 信號繼電器（ks）。線圈通電，其常開觸電（帶自保持）閉合，接通信號回路，且掉牌，以便值班人員辯別其動作與否。若ks動作，需手動復(fù)歸，以便準(zhǔn)備下一

2、次動作。5） 斷路器跳閘線圈（yt）。線圈通電，斷路器跳閘。 6） 斷路器（qf）。合閘線圈通電，qf主觸電接通大電流，其輔助觸頭相應(yīng)切換：常開觸點(diǎn)閉合，接通外電路，同時常閉觸點(diǎn)斷開，切斷外電路。 2當(dāng)線路發(fā)生短路時，在1ta一次繞組有短路電流流過，在二次線圈中有相應(yīng)的感應(yīng)電流增加，1ka或2ka動作。1ka或2ka的常開觸點(diǎn)閉合，接通kt的線圈回路，其延時閉合的常開觸點(diǎn)延時一定時限后閉合，接通跳閘回路。斷路器在合閘狀態(tài)時，其與主觸頭聯(lián)動的常開輔助觸點(diǎn)qf也是閉合的，因此斷路器的yt和信號繼電器ks線圈中同時有電流流過，使斷路器跳閘，切斷故障線路，同時信號繼電器ks動作并掉牌。在信號回路中的帶

3、自保持的常開觸點(diǎn)閉合，光字牌點(diǎn)亮，顯示“掉牌未復(fù)歸”燈光信號。 得分閱卷人二、利用隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的電壓互感器二次電壓自動切換回路如下圖所示，試簡述其工作原理。1tv和2tv分別是i母線和ii母線上的電壓互感器，其二次側(cè)電壓經(jīng)各自隔離開關(guān)3qs和4qs的輔助觸點(diǎn)引至電壓小母線上。 一次設(shè)備的二次電壓由電壓小母線經(jīng)隔離開關(guān)1qs和2qs的輔助觸頭引出。這樣當(dāng)母線隔離開關(guān)1qs和2qs進(jìn)行倒閘操作時，二次電壓回路也隨之自動切換。 當(dāng)線路有i母線改由ii母線供電時，隔離開關(guān)qs1跳閘，qs2合閘。qs1的輔助常開觸點(diǎn)打開，切斷i母線電壓小母線a630、c630到二次系統(tǒng)的供電回路；qs2的輔助常

4、開觸點(diǎn)閉合，保護(hù)測量回路由ii母線的電壓小母線a640、c640進(jìn)行供電。 山東大學(xué) 發(fā)電廠變電所控制 課程試卷（b）第 1 頁 共 4 頁 學(xué)年 學(xué)期得分閱卷人三、由跳躍閉鎖繼電器kcf構(gòu)成的斷路器電氣“防跳”控制回路如圖所示，試說明其工作原理。當(dāng)手常開閘sa的58觸點(diǎn)未復(fù)歸或自動裝置k1觸點(diǎn)燒結(jié)，此時發(fā)生故障，則繼電保護(hù)裝置動作，yt通電動作，使斷路器跳閘。 yt通電的同時，kcf1電流線圈啟動，其常開觸點(diǎn)kcf閉合，使其經(jīng)電壓線圈kcf2自保持，斷路器跳閘后，kcf1電流線圈即被切除，kcf的常閉觸點(diǎn)已斷開，可靠地切斷km線圈回路，即使sa的5-8觸點(diǎn)接通，km也不會通電，防止了斷路器跳

5、躍的發(fā)生。 只有合閘命令解除（sa的58斷開或k1斷開），kcf2電壓線圈斷電，才能恢復(fù)至正常狀態(tài)。 得分閱卷人四、雙母線隔離開關(guān)電氣閉鎖接線如圖所示，其中圖（a）為主電路，圖（b）為閉鎖電路。試說明圖示系統(tǒng)線路從母線i切換到母線ii的操作過程。假定母聯(lián)斷路器qf和隔離開關(guān)qs1和qs2以及qs4在斷開位置，線路斷路器qf1、線路隔離開關(guān)qs5、qs3在合閘位，要求不斷開qf1及qs5的條件下，將線路轉(zhuǎn)到母線上供電，其倒閘操作順序如下：1） 先用電鑰匙打開兩臺母線聯(lián)絡(luò)隔離開關(guān)qs1和qs2的電鎖ya1和ya2，并合上兩隔離開關(guān)。 2） 合上母線聯(lián)絡(luò)斷路器qf。注意，兩母線并列需符合并列條件。

6、3） 用電鑰匙打開母線隔離開關(guān)qs4操作機(jī)構(gòu)上的電鎖ya4,并把qs4投入到母線上去。4） 當(dāng)qs4投入后，由于qs3與qs4之間無電位差，因此，可用電鑰匙繼續(xù)打開電鎖ya3，并把qs3從第i母線斷開。 完成上述操作后，就可斷開母線聯(lián)絡(luò)斷路器qf，隨后用電鑰匙分別打開電鎖ya1和ya2，斷開母線聯(lián)絡(luò)隔離開關(guān)qs1和qs2。至此便完成了改由母線供電的全部操作任務(wù)。山東大學(xué) 發(fā)電廠變電所控制 課程試卷（b）第 2 頁 共 4 頁 學(xué)年 學(xué)期得分閱卷人五、下圖為zc-23型沖擊繼電器構(gòu)成的中央預(yù)告信號電路。試說明預(yù)告信號的啟動、沖擊自動返回及重復(fù)動作的原理。1） 預(yù)告信號的啟動。當(dāng)sm 處于“工作”

7、時，其觸點(diǎn)13- 14 、15-16 接通。如果此時設(shè)備發(fā)生故障或不正常狀態(tài)，沖擊繼電器k1和k2 的變流器u 的一次側(cè)繞組中電流發(fā)生突變，在其二次側(cè)繞組回路中均感應(yīng)出一個尖峰脈沖電流。由于變流器k2-u 是反向連接的，其二次側(cè)的脈沖電流被二極管v1 短路掉，所以只有k1 的干簧繼電器krd動作，其常開觸點(diǎn)krd-1閉合啟動繼電器k1-kc ，k1-kc的一對常開觸點(diǎn)kc-1 用于自保持，另一對接于k1 16-14 端子間的常開觸點(diǎn)kc-2閉合，啟動時間繼電器kt2 ，其延時閉合的常開觸點(diǎn)經(jīng)0.2 - 0.3 s 延時后閉合，啟動中間繼電器kc2 , kc2的常開觸點(diǎn)閉合使警鈴發(fā)出音響信號。

8、2） 預(yù)告信號的沖擊自動返回。如果在時間繼電器kt2的延時觸點(diǎn)尚未閉合之前，故障消失，保護(hù)出口繼電器觸點(diǎn)斷開，變流器u 一次繞組電流突然減小或消失，在相應(yīng)的二次側(cè)繞組回路均感應(yīng)出負(fù)的（反方向）脈沖電流，此時k1-u 二次側(cè)的脈沖電流被二極管v1短路掉，只有干簧繼電器k2 -krd 動作，其常開觸點(diǎn)krd -2 閉合啟動繼電器k2-kc , kc 與線圈串聯(lián)的一對常開觸點(diǎn)進(jìn)行自保持，接于k2端子4-5 間的常閉觸點(diǎn)kc 斷開，切斷繼電器k1-kc 的自保持回路，使k1-kc 復(fù)歸，時間繼電器kt2 也隨之復(fù)歸，使預(yù)告信號未及發(fā)出便自動返回。 3） 預(yù)告信號的重復(fù)動作。音響信號的重復(fù)動作，是由不對

9、應(yīng)啟動回路并入一電阻，使流過沖擊繼電器的變流器u 一次繞組中電流再次發(fā)生突變， u 二次再次感應(yīng)出脈沖電流，又一次啟動音響信號，如此可實(shí)現(xiàn)多次重復(fù)動作。 得分閱卷人六、由兩只繼電器構(gòu)成的閃光裝置接線圖如下圖所示，試簡述其工作原理。當(dāng)某一斷路器的位置與其控制開關(guān)不對應(yīng)時，負(fù)電源通過“不對應(yīng)”回路與閃光母線m100( + ) 接通，使中間繼電器1kc帶電。1kc的動作電壓較低，在其回路中雖然串聯(lián)有信號燈（紅燈hr 或綠燈hg ）及操作線圈（跳閘線圈yt 或合閘接觸器km ）亦能啟動。1kc 動作后其常開觸點(diǎn)閉合，啟動中間繼電器2kc；2kc的常閉觸點(diǎn)斷開1kc 的線圈回路，同時其常開觸點(diǎn)閉合，將正

10、電源直接接至閃光母線m10o(+）上，使不對應(yīng)回路的信號燈發(fā)出較強(qiáng)的光。 1kc 的線圈斷電后，其常開觸點(diǎn)延時（約0.1s）返回，又切斷2kc 的線圈回路；2kc 斷電后，其觸點(diǎn)經(jīng)一定延時（約0.8s ）后進(jìn)行切換，常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合，使1kc 線圈再次與m10o ( + ）母線接通，“不對應(yīng)”回路中的信號燈由于串入1kc 的線圈而變暗。如此重復(fù)動作下去，信號燈即一明一暗的發(fā)出閃光。 為測試閃光裝置是否完好，裝設(shè)了試驗(yàn)按鈕sb 和信號燈hw （白燈），如圖所示。信號燈hw 平時經(jīng)sb 的常閉觸點(diǎn)接于正負(fù)電源之間，起監(jiān)視閃光裝置直流電源及熔斷器fu1 和fu2 的作用。當(dāng)按下試驗(yàn)按鈕sb

11、 時，其常開觸點(diǎn)閉合，即相當(dāng)于不對應(yīng)回路接通，如果閃光裝置工作正常，則hw 燈發(fā)出閃光。 山東大學(xué) 發(fā)電廠變電所控制 課程試卷（b）第 3 頁 共 4 頁 學(xué)年 學(xué)期得分閱卷人七、同步點(diǎn)斷路器并列合閘控制回路如下圖所示。試分別說明，該回路在采用手動準(zhǔn)同步并列、自動準(zhǔn)同步并列以及自同步并列方式時的動作原理。同步開關(guān)ss在“投人（w）”位置，其觸點(diǎn)1-3 和5-7 接通時，才有可能進(jìn)行合閘。其同步合閘小母線m721 、m722 和m723 是公用的。 1) 采用手動準(zhǔn)同步并列。首先自動準(zhǔn)同步開關(guān)ssa1、自同步開關(guān)ssa2、及解除手動準(zhǔn)同步開關(guān)ssm處于斷開位置。當(dāng)同步開關(guān)ss在“投人（w ) ”

12、位置、觸點(diǎn)1-3 接通時， 合閘小母線m721 從控制母線“+ ”取得正的操作電源。將手動準(zhǔn)同步開關(guān)ssm1置于“粗略”位置，觀察p1、p2表，判別頻率差和電壓差是否滿足并列條件；若不滿足條件時，調(diào)整發(fā)電機(jī)的電壓和頻率。當(dāng)頻率差和電壓差都滿足并列條件時，將手動準(zhǔn)同步開關(guān)ssm1 置于“精確”位置，其觸點(diǎn)29-31 接通。此時運(yùn)行人員根據(jù)同步表p3的指示，選擇合適的超前相角，將控制開關(guān)sa 置于“合閘（c）”位置，sa 的觸點(diǎn)5-8 接通，當(dāng)同步監(jiān)察繼電器ky 不動作，其常閉觸點(diǎn)ky 在閉合位置，即發(fā)出了合閘脈沖。2) 采用自動準(zhǔn)同步并列。首先斷開自同步開關(guān)ssa2 ，并將自動準(zhǔn)同步開關(guān)ssa1

13、 置于“投人”位置，其觸點(diǎn)25-27 接通；然后將ssm1 置于“精確”位置，觸點(diǎn)29-31 接通；當(dāng)解除手動準(zhǔn)同步開關(guān)ssm 投人（或在ky 返回）時，m722 合閘母線取得正的操作電源，在控制開關(guān)sa 處于“跳閘后”位置其觸點(diǎn)2-4 接通的情況下，當(dāng)自動準(zhǔn)同步裝置asa 出口繼電器kco 動作時，就自動地發(fā)出合閘脈沖，實(shí)現(xiàn)斷路器自常開閘。 采用自同步方式并列 ss處于“投人（w）”位置、sa 處于“跳閘后（td）”位置。將自同步開關(guān)ssa2 置于“投人（w）”位置，觸點(diǎn)25-27 接通，當(dāng)自同步裝置出口中間繼電器kco1 、kc02 觸點(diǎn)閉合時，即發(fā)出合閘脈沖，實(shí)現(xiàn)斷路器的自同步合閘。因?yàn)?/p>

14、自同步并列前，待并發(fā)電機(jī)未加勵磁，因此不能經(jīng)過同步閉鎖回路（ky 觸點(diǎn)回路）。得分閱卷人八、微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件框圖如圖所示，試述其主要組成部分的基本功能。1） 主機(jī)。主機(jī)主要包括中央處理機(jī)（cpu ）和存儲器，是監(jiān)控系統(tǒng)的核心，由運(yùn)算器、存儲器、控制器等組成。通過總線向系統(tǒng)各個部分發(fā)出相關(guān)命令，并對系統(tǒng)的各參數(shù)進(jìn)行巡回檢測、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算控制、邏輯判斷以及報警處理等。 2） 外部設(shè)備（人機(jī)接口）。外部設(shè)備包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)正常工作所必需的設(shè)備，如打印機(jī)、繪圖儀、磁盤存儲器、光盤機(jī)等。此外，還應(yīng)包括與運(yùn)行人員進(jìn)行交互的設(shè)備（又叫人機(jī)接口），如鍵盤、鼠標(biāo)器、屏幕顯示器（c rt ）以及其他顯示、記

15、錄儀器等。 3） 總線。微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的總線是數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線的統(tǒng)稱，是傳送信息的通道。主機(jī)板和i/0 接口板，a/d 、d/a 轉(zhuǎn)換板，打印機(jī)接口板等功能板之間通過系統(tǒng)總線聯(lián)系起來，使各種數(shù)據(jù)和命令通過總線進(jìn)行傳輸。系統(tǒng)總線有pc / xt 總線、std 總線、vme 總線、s-100 總線等；而系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的聯(lián)系則通過信息總線實(shí)現(xiàn)。 4） 輸入輸出通道。輸入輸出通道是主機(jī)與生產(chǎn)過程進(jìn)行信息交換的運(yùn)輸線，主機(jī)發(fā)出命令或生產(chǎn)過程向主機(jī)輸入數(shù)據(jù)都是通過這些通道和接口進(jìn)行的。 發(fā)電廠和變電所生產(chǎn)過程的設(shè)備狀態(tài)和參量，可分為模擬量和開關(guān)量兩大類。模擬量是指連續(xù)變化的量，如電流、電壓、溫度、氣壓等；開關(guān)量是指非連續(xù)變化的、合與斷的兩種狀態(tài)的量。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)必須把生產(chǎn)過程的模擬童和