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1、,保定热电厂,报告人：胡志光,单位：华北电力大学,电气设备及运行讲稿,第七章 火电厂电气设备的控制与信号,第七章 目 录 第一节 火电厂的二次接线图 第二节 断路器的远方控制 第三节 隔离开关的防误闭锁 第四节 信号装置 第五节 监察装置和闪光装置 第六节 厂用电源快切装置 第七节 自动准同期装置 复习思考题,第一节 火电厂的二次接线图,二次接线图是用二次设备特定的图形符号和文字符号表示二次设备相互连接的电气接线图。二次接线图的内容包括交流回路与直流回路。(1)交流回路。交流回路包括：由电流互感器的二次绕组与测量仪表和继电器的电流线圈串联组成的交流电流回路；由电压互感器的二次侧引出的小母线与测
2、量仪表和继电器的电压线圈并联组成的交流电压回路。(2)直流回路。直流回路包括：控制回路、信号回路和保护回路等，由直流小母线、熔断器、控制开关、按钮、继电器及其触点、断路器辅助开关的触点、声光信号元件、连接片(俗称压板)等设备组成。,一、二次接线图的内容,二、二次接线图的表示方法及图形、文字符号,二次接线图的表示方法有原理接线图和安装接线图。(1)原理接线图。原理接线图包括：归总式原理接线图；展开式原理接线图。(2)安装接线图(即施工图)。安装接线图包括：屏面布置图；屏后接线图。为了能看懂二次回路的工作原理，必须了解二次接线图各组成元件的图形符号和文字符号，如下表所示。,二次设备常用新旧文字符号
3、对照,国家标准中规定的有关设备种类代号的字母为：装置A、电容器C、发热器件E、保护器件F、发电机G、信号器件H、继电器、接触器K、电感器L、电动机M、测量设备P、电力电路开关Q、电阻器R、控制电路开关S、变压器、互感器T、半导体器件V、母线、线路W、端子X、电气操作的机械装置Y。在种类代号字母前可加前缀“”，如K、T等，也可以加后缀特征字母，如KA、TV等，在不致引起混淆时，也可不加前缀和后缀。,三、原理接线图 表示二次回路工作原理的接线图称原理接线图，简称原理图。1归总式原理图 610kV线路过电流保护归总式原理图如下图所示。由图可看出归总式原理图的特点是将二次接线与一次接线的有关部分绘在一
4、起，图中各元件用整体形式表示；其相互联系的交流电流回路、交流电压回路(本例未绘出)及直流回路都综合在一起，并按实际连接顺序绘出。其优点是清楚地表明各元件的形式、数量、相互联系和作用，使读图者对装置的构成有一个明确的整体概念，有利于理解装置的工作原理。,6l0kV线路过电流保护归总式原理图QS隔离开关；QF断路器；1TAA、1TAC电流互感器；YT跳闸线图；QFl断路器辅助触点；1KA、2KA电流继电器；KT时间继电器；KS信号继电器,设线路原在运行状态，断路器辅助触点QFl闭合。当线路发生过电流时，通过电流互感器立刻反映到二次侧，引起二次设备动作。例如，线路用户端发生AC相间短路故障时，动作过
5、程如下(注意图中标有直流电源的、极)：1TAA、1TAC一次侧流过短路电流1TAA、1TAC二次侧电流增大电流继电器1KA、2KA动作，其动合触点闭合启动时间继电器KT，经整定时限后其延时闭合的动合触点闭合信号继电器KS和断路器操动机构的跳闸线圈YT同时得电启动，使断路器QF跳闸，并由KS的触点发出信号(点亮“掉牌未复归”光字牌)。断路器QF跳闸后，由其辅助触点QFl切断跳闸线圈YT中的电流。当AB或BC相间短路时，只有1KA或2KA动作，动作过程与上述相同。归总式原理图的缺点是：当元件较多时，接线相互交叉，显得零乱；没有给出元件内部接线，没有元件端子及回路编号，使用不方便；直流部分仅标出电源
6、极性，没有具体表示从哪组熔断器引来；信号部分只标出“至信号”，未绘出具体接线。,2展开式原理图610kV线路过电流保护的展开式原理图如下图所示。由图可看出展开式原理图的特点是：交流电流回路、交流电压回路(本例未绘出)、直流回路分开表示；属于同一仪表或继电器的电流线圈、电压线圈和触点分开画，采用相同的文字符号，有多副触点时加下标；交、直流回路各分为若干行，交流回路按A、B、C相顺序画，直流回路则基本上按元件的动作顺序从上到下排列。每行中各元件的线圈和触点按实际连接顺序由左至右排列。每回路的右侧有文字说明，引至端子排的回路加有编号，元件及触点通常也有端子编号。展开式原理图接线清晰，便于阅读，易于了
7、解整套装置的动作程序和工作原理，便于查找和分析故障，实际工作中用得最多。,610kV线路过电流保护展开式原理图,四、安装图,表示二次设备的具体安装位置和布线方式的图称安装图。它是二次设备制造、安装的实用图，也是运行、调试、检修的主要参考图。1屏面布置图屏面布置图是表示二次设备的尺寸、在屏面上的安装位置及相互距离的图。屏面布置图应按比例绘制(一般为l10)。(1)凡需监视的仪表和继电器都不要布置得太高。(2)对于检查和试验较多的设备，应位于屏中部，同一类设备应布置在一起，以方便检查和试验。(3)操作元件(如控制开关、按钮、调节手柄等)的高度要适中，相互间留有一定的距离，以方便操作和调节。(4)力
8、求布置紧凑、美观。相同安装单位的屏面布置应尽可能一致；同一屏上若有两个及以上安装单位，其设备一般按纵向划分。,控制屏的屏面布置原则为：屏上部为测量仪表(电流表、电压表、功率表、功率因数表、频率表等)，并按最高一排仪表取齐；屏中部为光字牌、转换开关和同期开关及其标签框，光字牌按最低一排取齐；屏下部为模拟接线、隔离开关位置指示器、断路器位置信号灯、断路器控制开关等。发电机的控制屏台下部还有调节手轮。模拟母线按下表涂色。模拟母线涂色表,35kV线路控制屏屏面布置图 继电保护屏屏面布置图,2屏后接线图屏后接线图是表明屏后布线方式的图。它是根据屏面布置图中设备的实际安装位置绘制，但系背视图，即其左右方向
9、正好与屏面布置图相反；屏后两侧有端子排，屏顶有小母线，屏后上方的特制钢架上有隔离开关、熔断器和个别继电器等；每个设备都有“设备编号”，设备的接线柱上都加有标号和注明去向。屏后接线图不要求按比例绘制。,屏后接线图设备编号示例,端子排表示方法示意图,10kV线路过电流保护的安装接线图(a)端子排图；(b)屏后接线图1TAA、1TAC电流互感器；1KA、2KA电流继电器；1FU、2FU熔断器；KT时间继电器；QFl断路器辅助触点；YT跳闸线圈,图(a)中可以看出，从电流互感器1TAA、1TAC处来的112号电缆，通过端子排的13号试验端子分别与屏内1KA2、2KA2、2KA8相连接；从图(b)中可以
10、看出，在1KA的接线柱及2KA的接线柱、上，相应地分别标出所连接端子排的端子顺序号1、2、3；同时采用相对编号法在1KA和2KA的接线柱上分别标出了21、11，表示这两个接线柱可以相互连接构成通路。,第二节 断路器的远方控制,火电厂和变电所中，用于强电一对一控制的控制开关多采用LW2系列万能密闭转换开关。该系列开关除了在各种开关设备的控制回路中用做控制开关外，还在各种测量仪表、信号、自动装置及监察装置等回路中用做转换开关。LW2系列不同用途的开关，外形和基本结构相同。LW2Z型控制开关的外形如下图所示。其结构包括操作手柄、面板、触点盒、主轴、定位器、限位机构及自复机构等。,一、控制开关,LW2
11、系列万能密闭转换开关外形图,注：表中“”表示控制开关SA的该对触点闭合,LW2Zla、4、6a、40、20、20型控制开关各触点的通断状态,预备跳闸,二、对断路器控制回路的基本要求,断路器的控制回路随着断路器的型式、操动机构的类型及运行上的不同要求而有所差别，但基本接线相类似。对控制回路的基本要求如下：(1)应能用控制开关进行手动合、跳闸，且能由自动装置和继电保护实现自动合、跳闸。(2)应能在合、跳闸动作完成后迅速自动断开合、跳闸回路。(3)应有反映断路器位置状态(手动及自动合、跳闸)的明显信号。(4)应有防止断路器多次合、跳闸的“防跳”装置。(5)应能监视控制回路的电源及其合、跳闸回路是否完
12、好。,三、灯光监视的断路器控制和信号回路,灯光监视的断路器（带电磁操动机构）控制和信号回路如图所示。因电磁操动机构的合闸电流很大，可达几十到几百安，而控制开关的触点只允许几安电流，不能用来直接接通合闸电流，所以该回路中设有合闸接触器KM，合闸时由KM去接通合闸电流。灯光监视的断路器工作原理如下。(1)手动合闸。合闸操作前，控制开关SA的手柄在“跳闸后”位置(水平)，断路器QF在跳闸状态。此时，触点SA(11-10)、QFl闭合，下述回路接通：FU1SA(11-10)HGQFlKMFU2 绿灯HG发平光表明：QF在跳闸位置；熔断器FU1、FU2及合闸回路完好，起到监视熔断器及合闸回路作用。此时，
13、合闸接触线圈KM中虽有电流流过，但由于HG电阻及其附加电阻的限流作用，使得KM不足以启动，故断路器不会合闸。手动合闸操作分3步进行。,灯光监视的断路器控制和信号回路,(2)手动跳闸。跳闸操作前，控制开关SA的手柄在“合闸后”位置(垂直)，断路器QF在合闸状态。此时，触点SA(13-16)、QF2闭合，HR发平光，跳闸回路完好。手动跳闸操作与手动合闸操作完全相似，亦分3步进行。(3)自动合闸。为了实现自动合闸，将自动装置(备用电源自动投入装置、自动重合闸装置等)回路中的中间继电器触点KC与SA(5-8)触点并联。(4)自动跳闸。为了实现自动跳闸，将继电保护出口继电器的触点KCO经信号继电器KS与
14、SA(6-7)并联。(5)“防跳”装置。为了防止断路器出现连续多次跳、合事故，必须装设“防跳”装置。,四、音响监视的断路器控制和信号回路,音响监视与灯光监视的主要区别：(1)在合闸回路中，用跳闸位置继电器KCT代替绿灯HG；在跳闸回路中，用合闸位置继电器KCC代替红灯HR。(2)断路器的位置信号灯回路与控制回路是分开的，而且只用一个信号灯。该信号灯装在控制开关的手柄内。控制开关为LW2YZ型，其第一触点盒是专为信号灯而设。采用这种控制开关可使控制屏的屏面布置简化、清晰。(3)在位置信号灯回路及事故音响信号启动回路，分别用KCT和KCC的动合触点代替断路器的辅助触点，从而可节省控制电缆。另外，因
15、信号灯只有一个，所以，KCTl和KCCl移至信号灯前。,音响监视的断路器控制和信号回路,一、机械闭锁 机械防误闭锁是最基本的防误闭锁方式。它是利用设备的机械传动部位的互锁来实现，所以用于在结构上直接相连的设备之间的闭锁，如成套开关柜中的断路器与隔离开关(插头)之间的闭锁、隔离开关与接地开关之间的闭锁、主电路与柜门之间的闭锁和35kV及以上屋外配电装置中装成一体的隔离开关与接地开关之间的闭锁等。二、电气闭锁 电气闭锁是通过接通或断开操作(控制)电源而达到闭锁目的的一种装置。一般当需要相互闭锁的设备相距较远或不能采用机械闭锁时，采用电气闭锁。隔离开关控制接线的构成原则是：(1)防止带负荷拉、合隔离
16、开关，故其控制接线必须和相应的断路器闭锁。(2)防止带电合接地开关或接地器，防止带地线合闸及误入有电间隔。(3)操作脉冲是短时的，应在完成操作后自动复归。(4)操作用的隔离开关应有位置指示信号。,第三节 隔离开关的防误闭锁,CJ5型电动操作隔离开关的控制回路图如图下所示。其中：用QF和QSE的动断辅助触点闭锁电动机的控制回路，即断路器不在跳闸位置、接地开关不打开，隔离开关不能操作；用行程开关S1、S2控制隔离开关的分、合位置；设有紧急停止按钮SB，其动断触点串入电动机的控制回路，供S1或S2失灵时紧急停机用；控制器线圈YC和YT分别接于合、分闸回路，它们的主触点分别将电源按U、V、W和W、V、
17、U的相序引入电动机，使电动机正转和反转，驱动隔离开关合闸和分闸；控制回路中的触点YTl、YCl使合、分操作相互闭锁；电动机动力回路内设热继电器作为过载保护，当电动机发生过载时，热继电器动作，其动断触点KRl、KR2或KR3切断控制回路，使电动机失电停机。,三、在隔离开关的控制回路中设闭锁接线,QF断路器辅助触点；QSE接地开关联锁触点；SB紧急停止按钮；KR热继电器；SBC合闸按钮；YC合闸控制器线圈；SBT分闸按钮；YT分闸控制器线圈；S1、S2合、分闸行程开关触点；M电动机,当断路器在跳闸位置、接地开关已拉开时，进行隔离开关合闸操作，应按下SBC，此时回路“UQFQSESBKRlSBCYC
18、YTlS1KR3KR2W”接通，YC启动，并经YC2自保持(所以按下SBC后即可放手)，隔离开关合闸；当合到位时，S1断开，切断合闸回路。分闸操作类似。当断路器为分相操作及隔离开关两侧均有接地开关时，三相断路器的辅助触点及两侧接地开关的辅助触点均应串接在控制回路中。四、设电磁锁闭锁回路对采用手动操作的隔离开关、接地开关，设电磁锁闭锁回路。(1)电磁锁的构造。电磁锁的构造及工作原理如图下所示。其构造包括电锁和电钥匙两部分。电锁固定在隔离开关的操动机构上，其插座3与作为闭锁条件的设备(如图中QF)的辅助触点串联后接至电源；电钥匙上有插头4、线圈5、电磁铁6。在电钥匙未带电时，电锁的锁芯1在弹簧2的
19、压力下销入操作手柄的小孔内，使手柄不能实施操作。,(a)电磁锁的构造；(b)电磁锁的工作原理l锁芯；2弹簧；3插座；4插头；5线圈；6电磁锁解除按钮；7按钮开关；8钥匙环；QS隔离开关；QF断路器；电锁；电钥匙；隔离开关操作手柄,(2)电磁锁的工作原理 QF在跳闸位置时，QS可以操作。这时QF在插座电路中的动断辅助触点闭合，插座3上有电压，当将电钥匙的插头4插入插座中时，线圈5便有电流流过并产生磁场，在电磁力的作用下，锁芯被吸出，电锁被打开，操作手柄可自由转动，QS可以进行分、合闸操作。操作完成后，按下按钮7使之断开，线圈5失电，锁芯弹入将手柄锁住。QF在合闸位置时，QS不能操作。这时QF的动
20、断辅助触点断开，插座3上无电压，即使将电钥匙的插头4插入插座中，电锁也不能打开，因此QS不能进行分、合闸操作。,第四节 信号装置,一、信号的作用和分类1.信号的作用(1)电气设备正常运行时，用信号及时反映电气设备的当前工作状态和运行参数，以便帮助运行人员进行正确操作和运行调整。(2)当电气设备出现异常或发生故障时，用信号及时反映异常的类型或故障的性质，以便帮助运行人员做出正确处理，防止事故扩大。2信号的分类(1)状态信号。即反映电气设备当前正常工作状态的开关量信号。包括断路器的位置信号和隔离开关的位置信号等。前者用灯光表示，而后者则用一种专用的位置指示器表示。,(2)指示信号。即反映电气设备当
21、前正常运行参数的模拟量信号。包括电压、电流、功率、冷却介质温度等参数，多采用各种仪表指示。(3)预告信号。当电气设备出现异常工作状态时，如设备过负荷、控制回路断线、设备温度过高等，此种情况下并不必立即使断路器跳闸，但必须发出信号提醒值班人员，这种信号就是预告信号。由灯光信号和音响信号组成。音响信号一般由电铃发出，以引起值班人员的注意；灯光信号是利用光字牌显示出电气设备的异常工作状态或性质。(4)事故信号。当电力系统发生故障而使相应的断路器跳闸后，应发出事故信号。事故信号也是由灯光信号和音响信号组成。音响信号一般由蜂鸣器发出，以区别于预告信号；灯光信号则利用光字牌显示出发生故障的设备和故障的性质
22、。(5)其它信号。即除上述四类信号之外的其它电气信号。如：指挥信号、联系信号、闭路电视信号、有线、无线通信信号、广播信号和CRT信号等。,二、事故信号 用JC2型脉冲继电器构成的中央事故信号回路如下图所示。左上虚框内为脉冲继电器KP1的内部电路，它包括：脉冲继电器的两个线圈KP11、KP12、电容C及电阻R1、R2。当线圈KPl1流过1、2方向或线圈KP12流过3、4方向的脉冲电流时，KP1动作(亦即脉冲继电器的触点KP1闭合)，并保持在闭合状态；当KPl1、KP12之一流过反向电流时，KP返回（亦即脉冲继电器的触点KP1断开）。装置的动作原理如下。,1启动由前述断路器控制的信号回路可知，所有
23、由控制室远方操作的断路器，其事故音响回路都是接在小母线M708(发遥信时为M808)与700之间。当某台断路器事故跳闸时，其事故音响回路接通，启动事故信号装置。脉冲电流自KPl的端子5流入，在电阻R1上得到电压增量，该电压经线圈KPl1、KP12给电容C充电。回路为：700FUlKPlCKP12M708事故跳闸的QF的事故音响回路FU2700。充电电流使KP1动作，触点KPl闭合。当C充电完毕后，线圈中的电流消失，触点KP1仍保留在闭合位置。触点KP1闭合后，启动中间继电器KCl，其两对动合触点闭合；其中一对触点启动时间继电器KTl；另一对触点启动蜂鸣器HAU，发出音响，表明QF事故跳闸；重要
24、回路事故跳闸时，同时向调度部门发送遥信信号。,2音响解除 音响可自动解除，也可手动解除。(1)自动解除。KTl整定时间约为5s，待延时到达后，其触点闭合，以下回路接通：700FUlR1KP12R2KTlFU2700。KP12中电流方向与启动时相反，KP1复归，其触点断开，继电器KCl、KTl相继断电，蜂鸣器回路被断开，音响停止。(2)手动解除。欲使音响提前解除，可按复归按钮SB2，其动作过程与上述相同。36kV配电装置事故信号 6kV配电装置内的断路器QF通常是就地操作，其控制开关SA和QF的辅助触点均在配电装置内。为节省控制电缆，简化接线，在配电装置内设置信号小母线M701及事故信号小母线M
25、7271、M7272，6kV配电装置、段QF的事故音响回路分别接在M701与M7271、M7272之间。假设段的某台断路器事故跳闸，则首先启动事故信号中间继电器KCAl，其触点闭合，启动KP1发出音响，动作过程同前述。,4重复动作性能脉冲电流突然增加一次，KPl就可动作一次，发出一次音响。只要回路电阻选择适当，可重复动作8次。对6kV配电装置而言，仅在不同段的QF事故跳闸时能重复动作。5试验通常交接班时都要对装置进行试验。SBl为事故信号装置的试验按钮。进行试验时，按下SB1(按到位即可放手)，其动合触点闭合，启动KP1，发出音响(动作过程同前述)，说明装置完好；其动断触点用于断开遥信回路，以
26、免误发遥信。6电源监视事故信号装置电源的完好性由继电器KVSl监视。当熔断器FUl或FU2熔断或其他原因使电源消失时，KVSl失电，其动断触点闭合，使“事故信号装置电源消失”光字牌亮，并启动预告信号回路。,三、预告信号,预告信号装置的主要元件也是脉冲继电器KP2，动作原理与事故信号装置相似。不同的是：预告信号的启动回路，由反映相应异常情况的继电器的触点和两个灯泡组成，并接于小母线700和M709、M710之间；KP2接线与KPl稍有差别；音响为警铃。下图中SM为转换开关，其触点状态为：平时手柄在垂直位置时，触点SM(1-2)SM(11-12)断开，SM(13-14)、SM(15-16)接通；手
27、柄顺时针转45至“检查”位置时，SM(1-2)SM(11-12)接通，SM(13-14)、SM(15-16)断开。其动作原理如下：,1启动当设备发生异常情况时，相应的继电器动作，其触点闭合，经光字牌灯泡启动KP2，相应光字牌亮，同时发出铃声。例如，事故信号装置电源消失时，其电源监视继电器触点KVSl闭合，下述回路接通：700FU3触点KVSl光字牌H1M709、M710SM(13-14)、SM(15-16)KP2FU4700。标有“事故信号装置电源消失”的光字牌H1立即亮(这时两只灯泡并联)；同时KP2启动，其触点闭合，启动时间继电器KT2；触点KT2延时0.30.5s闭合，启动KC2；KC2
28、的一副触点接通警铃HAB，发出音响，另一副触点启动事故信号装置中的KTl。,2音响解除(1)自动解除。图7-21中的触点KTl经一段延时后闭合，下述回路接通：700FU3触点KTlR2KP2lR1FU4700。KP2中的KP2l流过反向电流，KP2、KT2、KC2、KTl相继复归，音响停止。如果异常在0.30.5s内消失，在KP2中的电阻Rl上的电压出现一个减量，使电容C经脉冲继电器线圈反向放电，从而使KP2返回，避免误发音响。(2)手动解除。按下解除按钮SB4即可。音响解除后，光字牌仍亮着，直到异常情况消除、启动它的继电器触点返回才熄灭。36kV配电装置的预告信号反映6kV配电装置、段异常情
29、况的启动回路，分别接于700与M7291或M7292之间，出现异常时，中间继电器KCRl或KCR2动作，其一副触点接通“6kV配电装置段(或段)”光字牌(与事故信号共用)，另一副触点去启动KP2，使警铃发出音响。,4重复动作性能预告信号如同事故信号一样，可实现重复动作。5试验和检查光字牌(1)试验。按下试验按钮SB3，可试验装置是否完好，其动作过程与上述启动过程类似。(2)检查光字牌。将SM手柄转到“检查”位置，下述回路接通：700FU3SM(5-6)、SM(3-)、SM(2-1)M709所有预告光字牌M710SM(7-8)、SM(10-9)、SM(11-12)FU4700这时，每个光字牌的两
30、个灯泡串联，灯光较暗。若光字牌亮，说明灯泡完好；否则，说明有一个或两个灯泡损坏。,6电源监视由于FU3或FU4熔断时，整个装置都失去电源，所以，电源消失信号不能用预告信号形式发出，必须另设电源监视灯回路。KVS2为电源监视继电器，电源完好时，KVS2通电，其动合触点闭合，监视灯HW发平光，说明电源完好；当FU3或FU4熔断或其他原因造成电源消失时，KVS2断电，其动合触点延时断开，动断触点延时闭合，启动闪光装置，HW闪光。7其他 在小母线700与M713之间接有反映“6kV线路跳闸回路断线”的继电器触点，其启动回路也是接于700与M7291或M7292之间；在小母线M703与M716之间并联有
31、继电保护信号继电器的触点，保护动作时发“掉牌未复归”光字牌，但不再发警铃，因为事故跳闸时已发有蜂鸣器音响。,微机型中央信号装置面板图片,第五节 监察装置和闪光装置,1电磁型直流绝缘监察装置电磁型直流绝缘监察装置原理图如下图所示。这种装置分信号和测量两部分，都是按直流电桥原理构成。其中，电阻Rl、R2及转换开关ST2为信号与测量公用；信号部分由公用部分和信号继电器KS组成；测量部分由公用部分和电位器R3、电压表PVl、PV2及转换开关ST3组成。通常选用R1=R2=R3=R=lk，KS的内阻RS=30k，PVl、PV2的内阻RV=100 k。图中R、R分别为直流系统正、负极对地绝缘电阻。绝缘监察
32、装置能在任一极绝缘电阻低于规定值时自动发出灯光和音响信号，可利用它判断接地极和正、负极的绝缘电阻值。,一、直流绝缘监察装置,电磁型直流系统绝缘监察装置原理图,(1)信号部分。平时ST2置于“0”位置，信号部分处于经常监视状态，R3被短接，Rl、R2与R、R组成电桥的4个臂，KS接于电桥的对角线上，相当于直流电桥中检流计的位置。正常状态下，R R，KS中只有微小的不平衡电流流过，KS不动作；当某一极的绝缘电阻下降时，电桥失去平衡，当流过KS的电流达到其动作电流时，KS动作，其常开触点闭合，发出预告信号(灯光和音响)。对220V直流系统，当R、R 之一下降到20k以下时发出信号。(2)测量部分。信
33、号部分发出预告信号后，先用电压表PV2判别哪一极绝缘电阻降低，而后用PVl测量直流系统对地的总绝缘电阻R，并计算出R、R。将ST3置于“1”位置，测量正母线对地电压U，可判别R情况。如果U=0，说明R 极大(因此，母线正极不能经PV2、R 与负极构成通路，PV2中无电流)；若0U UM，说明R 降低；若U=UM，说明R=0，即母线负极为金属性接地。总之，U 愈大，说明R 愈低，即负极绝缘降低愈严重；反之，U 愈小，说明R 愈高，即负极绝缘愈好。类似地，将ST3置于“2”位置，测量负母线对地电压U，可判别R 情况。,2微机型直流绝缘监察装置,WZJ微机型直流绝缘监察装置原理方框图,(1)常规监测
34、。通过两个分压器取出“对地”和“对地”电压，送入A/D转换器，经微机作数据处理后，数字显示正负母线对地电压值和绝缘电阻值，其监视无死区；当电压过高或绝缘电阻过低时发出报警信号，报警整定值可自行选定。(2)对各分支回路绝缘的巡查。各分支回路的正、负出线上都套有一小型电流互感器，并用一低频信号源作为发送器，通过两隔直耦合电容向直流系统正、负母线发送交流信号。由于通过互感器的直流分量大小相等、方向相反，它们产生的磁场相互抵消，而通过发送器发送至正、负母线的交流信号电压幅值相等、相位相同。这样，在互感器二次侧就可反应出正、负极对地绝缘电阻(Rj、Rj)和分布电容(Cj)的泄漏电流向量和，然后取出阻性(
35、有功)分量，经多路切换开关送入A/D转换器，经微机作数据处理后，数字显示阻值和支路序号。整个绝缘监测是在不切断分支回路的情况下进行的，因而提高了直流系统的供电可靠性，且无死区。在直流电源消失的情况下，仍可实现巡查功能。,二、直流电压监察装置,直流用电设备对工作电压都有严格的要求，因此直流系统必须装设电压监察装置。其作用是当直流系统电压发生异常(过低或过高)时，发出预告信号，通知值班人员处理。工程中应用的电压监察装置接线图如下图所示。它主要由一个低电压继电器KV1和一个过电压继电器KV0组成。通常KV1的返回电压整定为0.75UM，KV0的动作电压整定为1.25UM，其中UM为直流母线的额定电压
36、。母线电压正常时，图中KV1的动断触点及KV0的动合触点均断开。当母线电压降低到0.75UM时，KV1返回，其触点闭合；当母线电压升高到1.25UM时，KV0启动，其触点闭合。两种情况分别点亮对应的光字牌，并发预告音响信号。,电压监察装置接线图FUl、FU2、FU3熔断器；KV1低电压继电器；KV0过电压继电器；R1、R2电阻；HP1、HP2光字牌,三、闪光装置,闪光装置的主要作用是：当断路器控制回路出现“不对应”情况时，使其位置信号灯闪光，以提醒值班人员。用闪光继电器构成的闪光装置接线图如下图所示。其中闪光继电器KH由中间继电器K、电容C及电阻R及组成。装置的工作原理如下。(1)未按下SB时
37、，下述回路接通：FUlSB动断触点HLR1FU2。信号灯发平光，监视闪光装置的电源的完好性。(2)当按下SB时(按着不放)，其动断触点断开，动合触点闭合，KH的下述回路接通：FUlK动断触点CRM100(+)SB动合触点HLR1FU2电容器C充电，其两端电压逐渐升高，M100(+)小母线的电压随之降低，信号灯HL变暗；当C的电压升高到继电器K的动作电压时，K动作，其动断触点断开，切断K的线圈回路。,同时其动合触点闭合，将正电源直接加到M100(+)上，使HL发出明亮的光，此时C经继电器K放电，保持K在动作状态；当C两端电压下降至继电器K的返回电压时，K返回，其动断触点重新闭合，又接通C的充电回
38、路，同时其动合触点断开，HL熄灭，此后重复上述过程。于是，信号灯HL一灭一亮形成闪光。凡跨接于M100(+)小母线和负极之间的信号灯回路，当该回路接通时，其效果与上述按下按钮SB一样，会使得相应的信号灯闪光。,用闪光继电器构成的闪光装置接线图,四、交流绝缘监察装置,在中性点非直接接地系统（也称小电流接地系统）中，发生一相接地时，故障相对地电压降低（极限情况下降到零），其它两相对地电压升高（极限情况上升至线电压值），但线电压保持不变，接于相间运行的设备仍可正常工作。因此，在中性点非直接接地系统中发生一相接地时，允许继续运行一段时间，通常为2h。但是，假如一相接地的情况不能及时被发现和加以处理，则
39、由于两非故障相对地电压的升高，可能在绝缘薄弱处引起绝缘被击穿而造成相间短路。因此，必须装设交流绝缘监察装置，以便在电网中发生一相接地时，及时发出信号，使值班人及时找出接地线路并消除接地故障。,如下图所示为交流绝缘监察装置的原理接线图。正常运行时，由于一次回路电压对称，因而装置中的3只电压表指示相同，均为一次回路的相电压，而开口三角形的输出电压为0V，无信号发出。若一次系统某相发生接地时，开口三角形将有零序电压输出（极限值为100V），若此电压达到或超过电压继电器K的启动电压时，K动作启动预告信号装置，发出灯光和音响信号。同时，工作人员可依照3只电压表的指示得知接地相（电压指示降低的相即为接地相
40、）。另外，微机型交流绝缘监察装置能通过巡回检测各支路的零序电流确定接地支路。,交流绝缘监察装置原理接线图K过电压继电器；TV电压互感器,在小电流接地系统中，电压互感器高压侧一相熔断器熔断和发生一相接地的区别：（1）电压互感器高压侧一相熔断器熔断时，从二次侧观察：熔断相的电压会降低，另两相的电压不升高，线电压会下降。（2）电压互感器高压侧发生一相接地时，从二次侧观察：接地相的电压会降低，另两相的电压会升高，线电压不变。,第六节 厂用电源快切装置,一、厂用电源切换方式分类,1按开关动作顺序分类(1)并联切换；(2)串联切换；(3)同时切换。2按启动原因分类正常切换；(2)事故切换；(3)不正常切换
41、。3按切换速度分类(1)快速切换；(2)同期捕捉切换；(3)残压切换。,二、快速切换、同期捕捉切换、残压切换,厂用电一次系统简图,母线残压特性示意图,如上图所示，左侧为厂用电系统简图，当工作电源侧发生故障时，工作断路器1QF跳开，6kV母线失去工作电源，厂用电动机开始惰行，此时6kV母线残压将按照右侧图所示的螺旋线轨迹逐渐衰减。,1.快速切换 假定正常运行时工作电源与备用电源同相，其电压相量端点为A，则工作电源消失后母线残压相量端点将沿残压曲线由A向B方向移动，如能在AB段内合上备用电源，则既能保证电动机安全，又不使电动机转速下降太多，这就是所谓的“快速切换”。图中快速切换时间应小于0.25s
42、。,2.同期捕捉切换 越过B点后BC段为不安全区域，不允许切换。在C点后至CD段实现的切换就是所谓的“同期捕捉切换”。以上图为例，同期捕捉切换时间约为0.6s，对于残压衰减较快的情况，该时间要短得多。若能实现同期捕捉切换，特别是在同相点合闸，对电动机的自启动也很有利，因此时厂用母线电压衰减到65%70%左右，电动机转速不至于下降很大，且备用电源合闸时冲击最小。,三、厂用电源快切装置的硬件组成,如下图所示为微机型厂用电快速切换装置硬件组成框图。该装置采用双CPU结构。模拟量信号经过变压器隔离后，一部分经过零比较器进入CPU1的高速输入口HS1，进行频差和相差测量；另一部分进入CPU1的A/D转换
43、器，完成对各种电压幅值的采样处理。电压幅值与相差和频差的处理相对独立。CPU2处理输入的开关量信号。两个CPU分别同时处理各种数据，并通过双口RAM达到信息共享。所有输入信号均采用光电隔离或变压器隔离，所有输出信号均为继电器接点方式，快切装置内电路与外部电气线路完全隔离。,四、厂用电源快切装置的软件组成,如图所示为微机型厂用电快速切换装置主循环程序框图，框图中各模块的主要功能如下：（1）相差、频差计算。（2）同期捕捉计算。（3）电压检测。（4）逻辑控制。（5）自检。（6）设置和信息打印。（7）通讯。,五、快切装置的控制面板 如图所示为微机型厂用电快速切换装置面板布置图，利用快切装置面板上的按键
44、、开关和液晶显示屏，可以实现选择切换功能、设置参数、显示参数等操作。,微机型厂用电源电快速切换装置外形图,第七节 自动准同期装置,一、准同期并列的条件,1.准同期并列的理想条件(1)UG=US，即电压幅值相等；(2)G=S或fG=f S，即频率相等；(3)G=S，即初相角相等。,2.准同期并列的实际条件(1)UGUS时，允许电压差：Ud=|UG US|(0.10.15)UN；(2)fGfS时，允许频率差：fd=|fG fS|(0.10.4)Hz；(3)G S 时，允许相角差：d=|G S|15。,二、自动准同期装置的组成,如图所示为自动准同期装置的组成框图，自动准同期装置设置了三个控制单元：(
45、1)频率差控制单元；(2)电压差控制单元；（3）合闸信号控制单元。,三、实现自动准同期的方法,恒定越前时间准同期并列装置的合闸控制单元由滑差角频率检测、电压差检测和越前时间信号等环节组成。各环节的逻辑关系可用图（a）说明，在每一个脉动周期内，产生一个恒定越前时间信号，只有频率差闭锁环节和电压差闭锁环节都不发闭锁信号，越前时间信号将通过与门成为合闸信号输出。各环节的时间配合关系如图（b）所示。如果在一个脉动周期内，频率差或电压差不满足并列条件，就不允许合闸，在下一个脉动周期内将重新检测，重复上述过程直到并列条件都满足，此时就在tYJ时刻发合闸信号，从而完成并列操作的控制任务。,四、微机准同期控制
46、器的组成 微机准同期控制器是以CPU为核心的计算机控制系统。其硬件的构成框图如图所示，由主机、输入、输出接口电路、输入、输出过程通道和人机界面等组成。,五、微机准同期控制器的控制面板微机准同期控制器的控制面板如下图所示，由键盘、按钮、液晶显示、发光二极管等组成，主要用于程序调试、设置或修改参数等为运行操作人员对并列过程的监控提供方便。,微机准同期控制器图片,复习思考题1什么是二次接线图?二次接线图有哪几种形式?2对屏面布置图的要求是什么？3安装接线图有哪几种表示方式？4对断路器控制回路的基本要求是什么？5灯光监视和音响监视的断路器控制回路各有什么特点？6分析音响监视的断路器控制和信号回路手动跳
47、闸操作过程。7在断路器控制回路中的“防跳”措施是什么？8防误闭锁方式和接线形式有哪几种?9发电厂的信号主要分哪几类？10事故信号和预告信号的特点是什么？11何谓复归和重复动作？事故信号是如何工作的？12常见的电气设备异常有哪些？13直流绝缘监察和交流绝缘监察装置的作用和工作原理是什么？14直流电压监察装置和闪光装置的构成和动作原理怎样?,发电厂的控制与信号与发电厂的安全运行紧密相关，了解发电厂断路器的控制原理、信号装置的分类和启动、交、直流绝缘检查装置的作用等基本概念，对发电厂的安全、稳定、可靠运行具有重要的指导作用。发电厂二次系统涉及的内容很多，希望以上内容能起到抛砖引玉的作用，进一步提高运行维护水平。,本章结束语,本章放映结束,谢谢观看！,
