发电厂及电力系统信号回路

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1、第十三章第十三章信信 号号 回回 路路13-2 事故信号事故信号 事故信号是指发电厂和变电所发生事故时断路事故信号是指发电厂和变电所发生事故时断路器跳闸所发出的最紧急性信号。器跳闸所发出的最紧急性信号。目前，在大、中型发电厂和变电所中，虽然已目前，在大、中型发电厂和变电所中，虽然已有新型的闪光报警和事故记录装置出现，但传统的有新型的闪光报警和事故记录装置出现，但传统的事故信号装置仍占绝大多数。应用最广的有：就地事故信号装置仍占绝大多数。应用最广的有：就地复归的事故音响信号装置、中央复归（不重复动作）复归的事故音响信号装置、中央复归（不重复动作）的事故信号装置、中央复归能重复动作的事故信号的事故

2、信号装置、中央复归能重复动作的事故信号装置。装置。蜂鸣器蜂鸣器QF的辅的辅助触点助触点一、简单的事故信号装置一、简单的事故信号装置不能重复动作的、就地复归事故信号不能重复动作的、就地复归事故信号SA在在“合闸后合闸后”位置位置 控制开关在控制开关在“合闸后合闸后”位置，其触点位置，其触点1-31-3，19-19-1717是接通的。当任何一台断路器是接通的。当任何一台断路器自动分闸自动分闸时，利时，利用断路器和控制开关位置用断路器和控制开关位置不对应原则不对应原则，将信号回，将信号回路负电源与事故音响小母线接通。蜂鸣器路负电源与事故音响小母线接通。蜂鸣器HA1HA1即发即发出音响。为了解除音响，

3、值班人员要找到指示灯出音响。为了解除音响，值班人员要找到指示灯发闪光的断路器，并将其控制开关手柄扭转到相发闪光的断路器，并将其控制开关手柄扭转到相对应位置上去，随着闪光的消失，音响信号也被对应位置上去，随着闪光的消失，音响信号也被解除。若再有其他断路器自动分闸，音响信号才解除。若再有其他断路器自动分闸，音响信号才能再次动作。显然，这种事故信号装置不能中央能再次动作。显然，这种事故信号装置不能中央复归，也不能重复动作，解除音响时也不能保留复归，也不能重复动作，解除音响时也不能保留信号灯闪光，只能用在电压不高，出线少的小型信号灯闪光，只能用在电压不高，出线少的小型变电站中。变电站中。二、中央复归不

4、能重复动作的事故信号装置二、中央复归不能重复动作的事故信号装置中间中间继电器继电器试验试验按钮按钮解除按钮解除按钮 在发生事故时，通常希望音响信号能够较快解除，以免干扰值班在发生事故时，通常希望音响信号能够较快解除，以免干扰值班人员进行事故处理，而灯光信号则需要保留一段时间，以便判断故障人员进行事故处理，而灯光信号则需要保留一段时间，以便判断故障的性质和发生的地点。这就要求音响信号最好能在一个集中的地点手的性质和发生的地点。这就要求音响信号最好能在一个集中的地点手动解除或经一定时间后自动消失。动解除或经一定时间后自动消失。当某一台断路器事故分闸时，当某一台断路器事故分闸时，由于控制开关和断路器

5、的位置不对由于控制开关和断路器的位置不对应应，使信号小母线，使信号小母线-WS3-WS3经断路器的辅助触点经断路器的辅助触点QF3QF3、控制开关、控制开关SASA触点触点1-31-3，19-1719-17与事故小母线接通，信号小母线与事故小母线接通，信号小母线+WS3+WS3经蜂鸣器经蜂鸣器HA1 HA1、中间继电、中间继电器器K K的动断触点与事故小母线是接通的，蜂鸣器立即发出音响。值班的动断触点与事故小母线是接通的，蜂鸣器立即发出音响。值班人员听到音响后，人员听到音响后，只需按下解除按钮只需按下解除按钮S2S2，音响立即解除，音响立即解除。因为当按下。因为当按下S2S2时，电路从时，电路

6、从+WS3+WS3经中间继电器经中间继电器K K的线圈和的线圈和S2S2到到-WS3-WS3接通。中间继电接通。中间继电器器K K的线圈有电压，的线圈有电压，K K动作并通过自身的动合触点实现自保持，其动断动作并通过自身的动合触点实现自保持，其动断触点将蜂鸣器回路切断，使音响解除。继电器触点将蜂鸣器回路切断，使音响解除。继电器K K的自保持回路，则在的自保持回路，则在断路器位置和控制开关位置对应后，才自行解除。断路器位置和控制开关位置对应后，才自行解除。按钮按钮S1S1与断路器和控制开关的不对应回路并联，可试验蜂鸣器是与断路器和控制开关的不对应回路并联，可试验蜂鸣器是否完好。否完好。缺点是不能

7、重复动作，就是说当第一台断路器自动分闸音响发出缺点是不能重复动作，就是说当第一台断路器自动分闸音响发出后，值班人员利用解除按钮后，值班人员利用解除按钮S2S2将音响解除，而不对应回路尚未复归，将音响解除，而不对应回路尚未复归，自保持回路还未解除，此时如果因连续事故又有第二台断路器事故分自保持回路还未解除，此时如果因连续事故又有第二台断路器事故分闸，事故音响不能再次启动，因而第二台断路器的事故分闸可能不被闸，事故音响不能再次启动，因而第二台断路器的事故分闸可能不被值班人员所发现。因此，这种电路只适用于断路器数量较少的发电厂值班人员所发现。因此，这种电路只适用于断路器数量较少的发电厂和变电所。和变

8、电所。三、中央复归能重复动作的事故信号三、中央复归能重复动作的事故信号 （一）（一）中央复归能重复动作的事故信号的启动回路中央复归能重复动作的事故信号的启动回路 具有中央复归能重复动作的事故信号电路的具有中央复归能重复动作的事故信号电路的主要元件是主要元件是冲击继电器冲击继电器，它可接收各种，它可接收各种事故脉冲事故脉冲，并转换成并转换成音响信号音响信号。冲击继电器有各种不同的类。冲击继电器有各种不同的类型，但其共同点是都有接收信号的元件（脉冲变型，但其共同点是都有接收信号的元件（脉冲变流器或电阻）以及相应的执行元件。流器或电阻）以及相应的执行元件。脉冲变流器脉冲变流器执行元件脉执行元件脉冲继

9、电器冲继电器 当系统发生事故，当系统发生事故，1QF1QF跳闸，启动回路接跳闸，启动回路接通，脉冲变流器通，脉冲变流器TATA的一次侧流过持续的直流电的一次侧流过持续的直流电流，二次侧在瞬变中感应尖峰脉冲电流，使流，二次侧在瞬变中感应尖峰脉冲电流，使K K动作，启动中央事故音响信号。当变流器动作，启动中央事故音响信号。当变流器TATA中中一次侧直流电流达稳定值后，二次绕组中的感一次侧直流电流达稳定值后，二次绕组中的感应电势即消失。应电势即消失。当这次事故音响已被解除，当这次事故音响已被解除，K K复归，而相应断路复归，而相应断路器和控制开关的不对应回路尚未复归，第二台断路器器和控制开关的不对应

10、回路尚未复归，第二台断路器2QF2QF又自动跳闸，又启动第二条不对应回路，又自动跳闸，又启动第二条不对应回路，TATA的一的一次侧电流又发生变化（每一并联支路中均串有电阻次侧电流又发生变化（每一并联支路中均串有电阻R R），二次侧又一次感应出脉冲电势，使继电器），二次侧又一次感应出脉冲电势，使继电器K K再次再次动作，启动事故音响装置，再一次发出音响。动作，启动事故音响装置，再一次发出音响。可见，变流器不仅接收了事故脉冲并将其变成了可见，变流器不仅接收了事故脉冲并将其变成了执行元件动作的尖脉冲，而且把启动回路与音响信号执行元件动作的尖脉冲，而且把启动回路与音响信号回路分开，以保证音响信号一经启

11、动，即与启动它的回路分开，以保证音响信号一经启动，即与启动它的不对应回路无关，从而达到了音响信号重复动作的目不对应回路无关，从而达到了音响信号重复动作的目的。的。（二）（二）ZC-23ZC-23型冲击继电器构成的事故信号型冲击继电器构成的事故信号1.ZC-231.ZC-23型冲击继电器型冲击继电器干簧干簧继电器继电器中间中间继电器继电器起抗干起抗干扰作用扰作用防止一次电流减防止一次电流减小时引起误动小时引起误动舌簧片：既是导电体又是导磁体，且有良好的弹性舌簧片：既是导电体又是导磁体，且有良好的弹性 线圈中通入电流后，自由端磁极性相反线圈中通入电流后，自由端磁极性相反相吸相吸接通外电路接通外电路

12、l l TATA为脉冲变流器，其原理是：瞬变过程中才有感应为脉冲变流器，其原理是：瞬变过程中才有感应电势产生，稳定后消失电势产生，稳定后消失l l KRKR为执行元件（单触点干簧继电器）为执行元件（单触点干簧继电器）l l KMKM为中间继电器（多触点干簧继电器）为中间继电器（多触点干簧继电器）l l V1V1、V2V2为二极管为二极管;l l C C为电容器为电容器l l 舌簧片：既是导电体又是导磁体舌簧片：既是导电体又是导磁体 线圈中通入电流后线圈中通入电流后,自由端磁极性相反自由端磁极性相反相吸相吸接接通外电路通外电路 灵敏度高灵敏度高,功耗小、速度快功耗小、速度快,结构简单结构简单 但

13、动作无方向性但动作无方向性,可能发生误动作可能发生误动作(在在TATA二此侧并联二此侧并联V1V1来解决该问题来解决该问题)ZC-23型冲击继电器的基本原理型冲击继电器的基本原理:是利用串接在直流信号回路中的脉冲变流器是利用串接在直流信号回路中的脉冲变流器TATA，将原绕组中通过的持续矩形电流脉冲变成副绕组短将原绕组中通过的持续矩形电流脉冲变成副绕组短暂的尖峰电流脉冲，去启动干簧继电器暂的尖峰电流脉冲，去启动干簧继电器KRKR，干簧继，干簧继电器电器KRKR的动合触点闭合，去启动中间继电器的动合触点闭合，去启动中间继电器KMKM，用，用KMKM的接点去起动音响设备。的接点去起动音响设备。变流器

14、变流器TATA一次侧并联的二极管一次侧并联的二极管V2V2、电容器、电容器C C起起抗干扰作用。并联于抗干扰作用。并联于TATA二次侧的二极管二次侧的二极管V1V1的作用是：的作用是：防止一次电流减小时引起误动作（这是因为干簧继防止一次电流减小时引起误动作（这是因为干簧继电器动作无方向性，任何方向的电流都能使其动电器动作无方向性，任何方向的电流都能使其动作）。作）。2.ZC-232.ZC-23型继电器构成的事故信号回路型继电器构成的事故信号回路TA时间时间继电器继电器冲击冲击继电器继电器干簧干簧继电器继电器试验按钮试验按钮电源监视电源监视继电器继电器解除按钮解除按钮中间中间继电器继电器 工作原

15、理工作原理:（1 1）事故信号的启动）事故信号的启动当系统发生事故，当系统发生事故，1QF自动跳闸时自动跳闸时（2 2）事故信号的复归）事故信号的复归手动复手动复归信号归信号（3 3）事故信号的重复动作）事故信号的重复动作（4 4）事故信号的试验）事故信号的试验（5 5）事故信号回路的监视）事故信号回路的监视（三）（三）JC-2JC-2型冲击继电器构成的事故信号型冲击继电器构成的事故信号1.JC-21.JC-2型冲击继电器型冲击继电器NS 若线圈若线圈1 1按图示极性通入按图示极性通入电流时，根据右手螺旋定则，电流时，根据右手螺旋定则，电磁铁电磁铁3 3及与其连接的可动衔及与其连接的可动衔铁铁

16、4 4的上端呈的上端呈N N极，下端呈极，下端呈S S极，极，可动衔铁与永久磁铁互相作用，可动衔铁与永久磁铁互相作用，使可动衔铁按顺时针方向转动，使可动衔铁按顺时针方向转动，触点触点6 6闭合（图中位置）。如闭合（图中位置）。如果线圈果线圈1 1中流过相反方向的电中流过相反方向的电流或在线圈流或在线圈2 2中按图示极性通中按图示极性通入电流时，可动衔铁极性改变，入电流时，可动衔铁极性改变，可动衔铁按逆时针方向转动，可动衔铁按逆时针方向转动，触点触点6 6复归。复归。JC-2 JC-2型冲击继电器的原理是：型冲击继电器的原理是：利用电容充放电利用电容充放电启动极化继电器启动极化继电器 启动：启动

17、：脉冲电流：脉冲电流：正极端子正极端子5R15R1端子端子7 7负极负极充电电流：充电电流：正极端子正极端子5L1CL25L1CL2端子端子7 7负极，负极，KPKP闭合闭合脉冲电流脉冲电流在在R1上产生上产生一电压增量一电压增量充电充电充电电流使充电电流使KP动作动作复归：复归：负电源复归：正极端子负电源复归：正极端子5R1L2R25R1L2R2端子端子2 2负极负极（线圈（线圈L2L2所流过电流与启动时电流方向相反）如图所流过电流与启动时电流方向相反）如图13-713-7（a a）所示）所示正电源复归：正极端子正电源复归：正极端子2R2L1R1端子端子7负极负极（线圈（线圈L1所流过电流与

18、启动时电流方向相反）如图所流过电流与启动时电流方向相反）如图13-7（b）所示）所示自动复归：当流过自动复归：当流过R1的电流减小或消失时，电容经的电流减小或消失时，电容经极化继电器线圈放电，其放电电流与充电电流方向极化继电器线圈放电，其放电电流与充电电流方向相反，使极化继电器冲击返回相反，使极化继电器冲击返回负负 电电 源源 复复 归归L2中流过的电流方向与启动时相反，中流过的电流方向与启动时相反，KP复归复归正正 电电 源源 复复 归归L1中流过的电流方向与启动时相反，中流过的电流方向与启动时相反，KP复归复归 启动回路接通时，产生的脉冲电流自端子启动回路接通时，产生的脉冲电流自端子5 5

19、流入，在电阻流入，在电阻R1R1上产上产生一个电压增量，该电压增量即通过极化继电器的两个生一个电压增量，该电压增量即通过极化继电器的两个KP1KP1和和KP2KP2给电给电容器容器C C充电，充电电流使极化继电器动作（电流从线圈充电，充电电流使极化继电器动作（电流从线圈L1L1同名端流入，同名端流入，从线圈从线圈L2L2同名端流出）。当充电结束，充电电流消失后，极化继电器同名端流出）。当充电结束，充电电流消失后，极化继电器仍保持在动作位置。极化继电器的复归有两种方式，一种为负电源复仍保持在动作位置。极化继电器的复归有两种方式，一种为负电源复归，即冲击继电器归，即冲击继电器5 5端子直接接于正电

20、源（如图端子直接接于正电源（如图13-713-7（a a）所示）时，）所示）时，端子端子4 4和和6 6短接，将负电源加到端子短接，将负电源加到端子2 2来复归，其复归电流从端子来复归，其复归电流从端子5 5流入，流入，经电阻经电阻R1R1、线圈、线圈L2L2、电阻、电阻R2R2至端子至端子2 2流出。（线圈流出。（线圈L2L2中所流过的电流中所流过的电流方向与启动时相反）。另一种方式为正电源复归，即冲击继电器方向与启动时相反）。另一种方式为正电源复归，即冲击继电器7 7端端子直接接于接于负电源时，如图子直接接于接于负电源时，如图13-7(b)13-7(b)所示。端子所示。端子6 6和和8 8

21、短接，将正短接，将正电源加到端子电源加到端子2 2来复归，其复归电流从端子来复归，其复归电流从端子2 2流入，经电阻流入，经电阻R2R2、线圈、线圈L1L1、电阻电阻R1R1至端子至端子7 7流出，（线圈流出，（线圈L1L1中所流过的电流方向与启动时相反）。中所流过的电流方向与启动时相反）。此外，冲击继电器还具有冲击自动复归特性。即当流过电阻此外，冲击继电器还具有冲击自动复归特性。即当流过电阻R1R1的的电流突然减小或消失时，在电阻电流突然减小或消失时，在电阻R1R1上的电压有一减量，该电压减量使上的电压有一减量，该电压减量使电容器经极化继电器线圈放电，其放电电流与充电电流方向相反。使电容器经

22、极化继电器线圈放电，其放电电流与充电电流方向相反。使极化继电器冲击返回。极化继电器冲击返回。2.JC-22.JC-2型继电器构成的事故信号回路型继电器构成的事故信号回路冲击继冲击继电器电器KS2冲击继电器是冲击继电器是专为需要发遥控信专为需要发遥控信号的断路器事故跳号的断路器事故跳闸发信号所设。闸发信号所设。（1 1）事故信号的启动和发遥信）事故信号的启动和发遥信 当断路器事故跳闸时，不对应回路使事故小母当断路器事故跳闸时，不对应回路使事故小母线与线与-WS3-WS3之间接通，给出脉冲电流信号，使冲击继之间接通，给出脉冲电流信号，使冲击继电器电器KS1KS1启动。其动合触点启动。其动合触点KS

23、1KS1闭合，启动中间继电闭合，启动中间继电器器K1K1，其动合触点，其动合触点K1.2K1.2闭合启动蜂鸣器闭合启动蜂鸣器HA1HA1，发出，发出事故音响信号。事故音响信号。如果是需要发遥控信号的断路器事故跳闸，不如果是需要发遥控信号的断路器事故跳闸，不对应回路接通对应回路接通KS2KS2的的7 7端所连接事故小母线和端所连接事故小母线和-WS3-WS3之之间，使间，使KS2KS2启动，其动合触点启动，其动合触点KS2KS2闭合，启动中间继闭合，启动中间继电器电器K2K2，其动合触点，其动合触点K2.2K2.2闭合启动蜂鸣器闭合启动蜂鸣器HA1HA1，发，发出事故音响信号。同时出事故音响信号

24、。同时K2.3K2.3闭合启动遥信装置，发闭合启动遥信装置，发遥信至中心调度所。遥信至中心调度所。事故信号的启动和发遥信事故信号的启动和发遥信KS1启动启动KS2启动启动（2 2）事故信号的复归）事故信号的复归 在在K1.2K1.2或或 K2.2K2.2接点闭合启动蜂鸣器接点闭合启动蜂鸣器HA1HA1发出事故发出事故音响信号的同时，音响信号的同时，K1.1K1.1或或 K2.1K2.1接点闭合，启动时间接点闭合，启动时间继电器继电器K8K8，其触点，其触点K8.1K8.1经延时后闭合，将冲击继电器经延时后闭合，将冲击继电器的端子的端子2 2接负电源，冲击继电器接负电源，冲击继电器1KS1KS或

25、或 2KS2KS复归。动合复归。动合触点触点1KS1KS或或 2KS2KS断开，中间继电器断开，中间继电器K1K1或或K2K2失电，失电，K1.2K1.2或或 K2.2K2.2接点打开，蜂鸣器停止音响，从而实现了音接点打开，蜂鸣器停止音响，从而实现了音响信号的延时自动复归。此时，整个事故信号电路复响信号的延时自动复归。此时，整个事故信号电路复归，准备下次动作。按下音响解除按钮归，准备下次动作。按下音响解除按钮S2S2，也可实现，也可实现音响信号的手动复归。音响信号的手动复归。事故信号的复归事故信号的复归KS1复归复归实现延时复归实现延时复归实现手动复归实现手动复归（3 3）事故信号的重复动作）

26、事故信号的重复动作 当前次事故音响已被解除，冲击继电器当前次事故音响已被解除，冲击继电器KS1KS1或或KS2KS2已复位，而相应断路器和控制开关的不对已复位，而相应断路器和控制开关的不对应回路尚未复归，第二台断路器应回路尚未复归，第二台断路器QF2QF2又自动跳闸，又自动跳闸，第二条不对应回路接通，第二条不对应回路接通，给出脉冲电流信号，给出脉冲电流信号，使冲击继电器使冲击继电器KS1KS1或或KS2KS2启动。其动合触点启动。其动合触点KS1KS1或或KS2KS2闭合，启动中间继电器闭合，启动中间继电器KM1KM1或或KM2KM2，其动合触，其动合触点点KM1.2KM1.2或或KM2.2K

27、M2.2闭合启动蜂鸣器闭合启动蜂鸣器HA1HA1，再一次再一次发发出事故音响信号，出事故音响信号，所以该装置能实现重复动作。所以该装置能实现重复动作。（4 4）事故信号的试验）事故信号的试验 为了确保中央事故信号经常处于完好状态，在为了确保中央事故信号经常处于完好状态，在回路中装设了音响试验按钮回路中装设了音响试验按钮S1S1和和S3S3。事故信号电路。事故信号电路的试验可通过按下试验按钮的试验可通过按下试验按钮S1S1和和S3S3实现。按下试验实现。按下试验按钮按钮S1S1和和S3S3，同自动跳闸不对应回路接通启动音响，同自动跳闸不对应回路接通启动音响过程是相同的，从而实现了手动模拟断路器事

28、故跳过程是相同的，从而实现了手动模拟断路器事故跳闸对音响的试验。闸对音响的试验。（5 5）事故信号回路的监视）事故信号回路的监视 当熔断器熔断或接触不良时，电源监察继电器当熔断器熔断或接触不良时，电源监察继电器K K线圈失电，其动断触点线圈失电，其动断触点K K（在预告信号电路中）闭（在预告信号电路中）闭合，启动预告信号，使警铃发出音响，同时点亮合，启动预告信号，使警铃发出音响，同时点亮“事故回路熔断器熔断事故回路熔断器熔断”光字牌。光字牌。（6 6）6-10KV6-10KV配电装置的事故信号配电装置的事故信号 6 610KV10KV均为就地控制，当均为就地控制，当6 610KV10KV断路器

29、事故断路器事故跳闸，同样也要启动事故信号，跳闸，同样也要启动事故信号，6 610KV10KV配电装置配电装置设置了两段事故音响信号小母线（如图设置了两段事故音响信号小母线（如图13-913-9下部），下部），每段上分别接入一定数量断路器的启动回路（图中每段上分别接入一定数量断路器的启动回路（图中未画）。当任一段上的任一断路器事故跳闸，首先未画）。当任一段上的任一断路器事故跳闸，首先启动事故信号继电器启动事故信号继电器K11K11或或K12K12，其中一对动合触点，其中一对动合触点K11K11或或K12K12闭合启动冲击继电器闭合启动冲击继电器1KS1KS，发出音响信号。，发出音响信号。另一对动

30、合触点另一对动合触点K11K11或或K12K12闭合，点亮光字牌。（如闭合，点亮光字牌。（如图图13-1113-11所示），指明事故发生在所示），指明事故发生在段或段或段。段。6-10KV配电装置的事故信号配电装置的事故信号启动启动KS1，发，发出音响信号出音响信号事故信号事故信号继电器继电器问问 题题1.1.以以ZC-23ZC-23型为例，说明冲击继电器重复动作型为例，说明冲击继电器重复动作的工作原理。的工作原理。2.2.以以JC-2JC-2型为例，说明冲击继电器重复动作的型为例，说明冲击继电器重复动作的工作原理。工作原理。3.3.事故信号是如何启动的？如何试验？如何复事故信号是如何启动的？如何试验？如何复归？归？