发电厂变电站的控制与信号

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1、 电力工程系电力工程系 焦在滨焦在滨 发电厂和变电站的控制与信号发电厂和变电站的控制与信号 8.1 发电厂和变电站的控制方式发电厂和变电站的控制方式 一、发电厂的控制方式 主控制室控制方式 机炉电集中控制方式 一、发电厂的控制方式 主控制室控制方式 布置 主控制室 全厂主要电气设备 锅炉控制室 就地控制 汽机控制室 就地控制 网络控制室 升压站 一、发电厂的控制方式 主控制室控制方式 一、发电厂的控制方式 机炉电集中控制方式 布置 单元控制室 锅炉 汽轮机 发电机 厂用电 制粉、除氧、给水系统 一、发电厂的控制方式 机炉电集中控制方式 布置 网络控制室 出线少：放在第一单元室 出线多：另设网络

2、控制室 除灰系统、化学水处理等 就地控制 一、发电厂的控制方式 主控制室控制方式 特点：布置分散，不便于联系 机炉电集中控制方式 特点：布置集中，便于联系 二、变电站的控制方式 控制开关控制 计算机键盘控制 有值班员控制方式 无值班员控制方式 集中控制 就地控制 远方遥控控制方式 8.2 二次回路接线图二次回路接线图 一、二次接线图的内容 二次设备 对一次设备进行测量、保护、监视、控制和调节的设备。 如：测量表计、继电保护、控制与信号装置等。 二次设备通过互感器与一次设备相互关联 一、二次接线图的内容 二次回路 由二次设备组成的回路 包括：交流电压回路、交流电流回路、断路器控制和信号回路、继电

3、保护回路、调节回路等。 二次接线图 用二次设备特定的图形符号和文字符号来表示二次设备相互连接情况的电气接线图 一、二次接线图的内容 二次接线图 分类 原理接线图 互连接线图 端子接线图 电缆配置图 归总式原理原理接线图图 展开展开式原理接线图图 安装接线图 二、二次接线图中的图形和文字符号 图形符号 在二次接线图中，任何一个设备或元件，须用具有一定特征的图形符号来表示，使接线图清晰实用。 二、二次接线图中的图形和文字符号 图形符号 常见图形符号 继电器 I 过流继电器 U 欠压继电器 气体继电器 电铃 电喇叭 熔断器 指示灯 蜂鸣器 二、二次接线图中的图形和文字符号 图形符号 常见图形符号 常

4、开触点 常闭触点 延时闭合的常开触点 延时闭合的常闭触点 延时断开的常开触点 延时断开的常闭触点 元件常态是指元件不带电（或断路器未合闸）或者通电未达到动作值时的状态。 二、二次接线图中的图形和文字符号 图形符号 常见图形符号 按钮开关（常开） 按钮开关（常闭） 接触器常开触点 接触器常闭触点 位置开关常开触点 位置开关常闭触点 二、二次接线图中的图形和文字符号 文字符号 在二次接线图中，为了标明各种设备或元件的名称、类型和功能，应在设备或元件的近旁注上规定的文字符号。 KA 电流继电器 K 继电器、接触器 KT 时间继电器 KS 信号继电器 KC 中间继电器 YC 合闸线圈 Y 电气操作的机

5、械器件 YT 跳闸线圈 SA 控制开关 S 开关器件、选择器 SB 按钮 三、归总式原理接线图 归总式原理接线图 在归总式原理接线图（原理图原理图）中，有关的一次设备及回路同二次回路一起画出，所有的电气元件都以整体形式表示，且画有它们之间的连接回路。 三、归总式原理接线图 归总式原理接线图 QS QF + + + + KA1 KA2 KT KS - - 至信号 QF YT + SB A B C TAa TAc 三、归总式原理接线图 归总式原理接线图 优点： 各设备都以完整的图形符号表示出来，能有一个整体的概念。 缺点： 对于复杂的二次回路，用原理图表示起来会显得很繁乱； 不能用于安装、调试和维

6、护。 四、展开接线图 展开接线图 展开接线图将二次回路按交流和直流分开画，即分为交流回路和直流回路； 每个元件在回路中又被分解成若干部分； 展开接线图中，元件、线圈、触点、按钮等都按规定的文字符号加以注明； 展开接线图右侧附有文字说明回路的作用。 四、展开接线图 归总式接线图与展开接线图的关系 归总式归总式 展开式展开式 各部件按集中形式画出各部件按集中形式画出 各部件按展开形式画出各部件按展开形式画出 TAa TAc KA1 KA2 + - QF YT KT KS 至信号 SB KA1 KA2 KT KS QS QF + + + + KA1 KA2 KT KS - - 至信号 QF YT +

7、 SB A B C TAa TAc 原原理理图图 展展开开图图 五、安装接线图 屏面布置图 屏后接线图 端子排图 电缆联系图 五、安装接线图 屏面布置图 屏面布置图是展示在控制屏（台）、继电保护屏和其他监控屏台上二次设备布置情况的图纸，是制造商加工屏台、安装二次设备的依据。 五、安装接线图 屏面布置图 屏面布置应满足下列要求： 凡需经常监视的仪表和继电器不要布置得太高； 操作元件高度适中，相互之间应留一定的距离； 检查和试验较多的设备应布置在屏的中部； 同一类型的设备应布置在一起； 屏面布置应力求紧凑和美观。 五、安装接线图 屏后接线图 屏后接线图表明屏内各二次设备引出端子之间的连接情况，以及

8、设备与端子排的连接情况，它既可用于二次设备的安装，又可用于调试和检修。 五、安装接线图 屏后接线图 屏后接线图的一般布置： 两列垂直布置的端子排位于屏的两侧； 各种小母线、熔断器和小刀闸等位于屏顶； 众多的二次设备的背面及其接线端子。 五、安装接线图 屏后接线图 端子排： 由若干节接线端子组成，每节接线端子由绝缘座和导电片组成，导电片两端各有一个固定导线用的螺丝，可使两端的导线接通。 五、安装接线图 屏后接线图 端子排： 五、安装接线图 屏后接线图 端子排的作用 屏内设备相隔较远时的连接； 屏内设备与屏外设备之间的连接； 不同屏的设备之间的连接。 端子排的每个端子一般只接一根导线，必要时可接两

9、根 五、安装接线图 屏后接线图 编号 为了便于安装接线，屏后接线图采用的是相对编号。 例如要连接甲、乙两个设备，可在甲设备接线上标出乙设备接线柱的编号，而在乙设备接线柱上标出甲设备接线柱的编号。 简单说来，就是“甲编乙的号，乙编甲的号”。 这样，在接线和维修时就可以根据图纸很容易地找到 每个设备的各个端子所连接的对象。 屏后接线图的表示方法和相对编号法的应用 1 2 KS M703 M716 1 2 3 11 12 9 5 7 2 4 6 8 1 3 5 7 DL-31/10 I2 KA2 2 4 6 8 1 3 5 7 DL-31/10 I1 KA1 2 4 6 1 3 5 DX-31/1

10、I4 KS 2 4 6 8 1 3 5 7 DS-32 I3 KT 17 12 19 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 I 10kV线路 TAa TAc KA1 KA2 A411 C411 N411 2 8 I1 2 8 I2 + - QF YT KT KS KA1 KA2 KT 101 102 1 3 1 3 4 12 1 2 I3 3 4 I4 I1-2 I2-2 I2-8 I1-1 I3-2 I4-4 I4-1 I4-2 M703 M716 至信号小母线 TAa A411 C411 N411 TAc 至电流互感器 + - QF 至断路器控制屏

11、101 102 I-1 I-2 I-3 I1-8 I2-8 I-5 I2-1 I1-1 I3-4 I2-1 I2-3 I3-1 I1-3 I1-3 I-7 I4-3 I3-12 I-9 I-11 I-12 五、安装接线图 端子排图和电缆联系图 端子排图为屏后接线图的一个组成部分，其规则已在屏后接线图中说明。 电缆联系图用于表明控制室内的各二次屏台及配电装置端子箱之间电缆编号、长度和规格。 8-3 断路器的传统控制方式断路器的传统控制方式 一、断路器的控制方式 强电控制 弱电控制 一对一控制 一对N选线控制 按操作电源分按操作电源分 按操作方式分按操作方式分 控制(直流)电压较高：220V或11

12、0V 控制(直流)电压较低：48V、24V或12V 每一个断路器都有一套独立的控制回路 N个断路器只有一套控制回路、一个控制开关 一、断路器的控制方式 按控制地点分： 集中控制（远方控制） 就地控制 按控制回路监视方式分： 灯光监视 音响监视 强电控制的类型强电控制的类型 二、对控制回路的一般要求 对控制回路的一般要求 通电的瞬时性 操作完成后，应迅速自动地切断合闸或跳闸回路。 手动、自动均能操作 合闸或跳闸操作既能手动进行，又能自动进行。 能反映断路器的位置状态 通过信号来反映断路器的位置状态（合闸或跳闸）。 二、对控制回路的一般要求 对控制回路的一般要求 能防止断路器出现“跳跃”现象 具有

13、防止断路器多次合闸、跳闸的“防跳”装置。 能监视控制回路的完好状态 对控制回路及其电源是否完好，应能进行监视。 三、控制回路的构成 手动 控制元件 自动 控制元件 放大元件 跳闸线圈 合闸线圈 操 动 机 构 断 路 器 跳 合 跳 合 按钮：结构简单，但触点数量少 控制开关：触点数量多，但结构复杂 手动控制元件 LW2-Z LW2-YZ LW2-W 放大元件：常用直流接触器去接通合闸回路 操动机构：主要有电磁式、弹簧式和液压式 继电保护装置 自动装置 自动控制元件 + - M100(+) R6 SB KH KH1 R5 C HW M708 R2 1 3 SA 19 17 SA QF3 -70

14、0 PC C CD TD T PT PC C CD TD T PT YC + FU3 FU4 - KM KM 11 10 5 8 U 9 10 16 13 14 13 6 7 HG R3 HR R4 I R1 FU1 FU2 KCF KCF KCF1 KCF2 KCF3 KCO SA KM YT QF1 QF2 K1 PC C CD TD T PT 9 12 14 15 四、灯光监视的断路器控制回路 原原 理理 图图 合闸放大回路 闪光电源 控制回路 合闸回路合闸回路 跳闸回路跳闸回路 电气防跳电气防跳 信号回路 断路器断路器 辅助触点辅助触点 跳闸后TD 预备合闸PC 合闸C + - M10

15、0(+) R6 SB KH KH1 R5 C HW YC + FU3 FU4 - KM KM 11 10 5 8 U 9 10 16 13 14 13 6 7 HG R3 HR R4 I R1 FU1 FU2 KCF KCF KCF1 KCF2 KCF3 KCO SA KM YT QF1 QF2 K1 PC C CD TD T PT 9 12 14 15 M708 R2 1 3 SA 19 17 SA QF3 -700 PC C CD TD T PT PC C CD TD T PT 合闸后CD 预备跳闸PT 跳闸T SA 有六个位置 控制开关控制开关 四、灯光监视的断路器控制回路 工作过程工作

16、过程 1) 手动合闸 2) 手动跳闸 3) 自动合闸 4) 自动跳闸 5) 防跳措施 + - M100(+) R6 SB KH KH1 R5 C HW YC + FU3 FU4 - KM KM 11 10 5 8 U 9 10 16 13 14 13 6 7 HG R3 HR R4 I R1 FU1 FU2 KCF KCF KCF1 KCF2 KCF3 KCO SA KM YT QF1 QF2 K1 PC C CD TD T PT 9 12 14 15 M708 R2 1 3 SA 19 17 SA QF3 -700 PC C CD TD T PT PC C CD TD T PT 四、灯光监视

17、的断路器控制回路 （1）手动合闸）手动合闸 1) 合闸前 2) 预备合闸 3) 合闸 4) 合闸后 + - M100(+) R6 SB KH KH1 R5 C HW YC + FU3 FU4 - KM KM 11 10 5 8 U 9 10 16 13 14 13 6 7 HG R3 HR R4 I R1 FU1 FU2 KCF KCF KCF1 KCF2 KCF3 KCO SA KM YT QF1 QF2 K1 PC C CD TD T PT 9 12 14 15 M708 R2 1 3 SA 19 17 SA QF3 -700 PC C CD TD T PT PC C CD TD T PT

18、 四、灯光监视的断路器控制回路 （2）手动跳闸）手动跳闸 1) 跳闸前 2) 预备跳闸 3) 跳闸 4) 跳闸后 + - M100(+) R6 SB KH KH1 R5 C HW YC + FU3 FU4 - KM KM 11 10 5 8 U 9 10 16 13 14 13 6 7 HG R3 HR R4 I R1 FU1 FU2 KCF KCF KCF1 KCF2 KCF3 KCO SA KM YT QF1 QF2 K1 PC C CD TD T PT 9 12 14 15 M708 R2 1 3 SA 19 17 SA QF3 -700 PC C CD TD T PT PC C CD

19、TD T PT 四、灯光监视的断路器控制回路 （3）自动合闸）自动合闸 1) 自动合闸过程 2) 信号 位置不对应！位置不对应！ + - M100(+) R6 SB KH KH1 R5 C HW YC + FU3 FU4 - KM KM 11 10 5 8 U 9 10 16 13 14 13 6 7 HG R3 HR R4 I R1 FU1 FU2 KCF KCF KCF1 KCF2 KCF3 KCO SA KM YT QF1 QF2 K1 PC C CD TD T PT 9 12 14 15 M708 R2 1 3 SA 19 17 SA QF3 -700 PC C CD TD T PT

20、PC C CD TD T PT 断路器已合闸 控制开关为跳闸后 四、灯光监视的断路器控制回路 （4 4）自动跳闸）自动跳闸 + - M100(+) R6 SB KH KH1 R5 C HW YC + FU3 FU4 - KM KM 11 10 5 8 U 9 10 16 13 14 13 6 7 HG R3 HR R4 I R1 FU1 FU2 KCF KCF KCF1 KCF2 KCF3 KCO SA KM YT QF1 QF2 K1 PC C CD TD T PT 9 12 14 15 M708 R2 1 3 SA 19 17 SA QF3 -700 PC C CD TD T PT PC

21、C CD TD T PT 1) 自动合闸过程 2) 信号 位置不对应！位置不对应！ 断路器已合闸 控制开关为跳闸后 四、灯光监视的断路器控制回路 （5）防跳措施）防跳措施 1) 跳跃原因 2) 电气防跳 + - M100(+) R6 SB KH KH1 R5 C HW YC + FU3 FU4 - KM KM 11 10 5 8 U 9 10 16 13 14 13 6 7 HG R3 HR R4 I R1 FU1 FU2 KCF KCF KCF1 KCF2 KCF3 KCO SA KM YT QF1 QF2 K1 PC C CD TD T PT 9 12 14 15 M708 R2 1 3

22、SA 19 17 SA QF3 -700 PC C CD TD T PT PC C CD TD T PT 四、灯光监视的断路器控制回路 四、灯光监视的断路器控制回路 Flash演示演示 五、断路器的弱电控制回路 控制电源的不同 控制方式的不同 弱电控制与强电控制的主要区别 弱电控制的优点 节省设备和电缆 容易与计算机配合、提高自动化水平 弱电一对一控制 弱电选线控制 弱电控制的类型 弱电控制回路实例 弱电一对一控制回路 弱电有触点选控回路 常用的选线方式有 按钮选线控制 开关选线控制 编码选线控制 五、断路器的弱电控制回路 (一) 弱电一对一控制回路 （强电：直流220V） （弱电：直流48V

23、） R1 QF1 KM FU1 FU2 KCT R2 KCC KC1 YT KC2 从 APR 出 口 引 来 保 护 QF2 + - M708 SA C CD TD T FU3 FU4 + - 9 10 15 13 13 18 18 20 5 12 11 14 14 16 19 17 17 7 M100(+) 23 21 SA C CD TD T KCT KCC 2 4 1 3 C CD TD T SA KCA1 KCT KC2 KC1 手动合闸手动合闸 手动跳闸手动跳闸 自动合闸自动合闸 自动跳闸自动跳闸 动作原理动作原理 (二) 弱电有触点选控回路 +48VF1S3K2K3K2S1H1H

24、2K1K1K3 K4 K5K4 K5K5K30合 0分K6K1K1K7K30K31K32S2F2-48V11814151125242828-4 传统的中央信号系统传统的中央信号系统 信号装置的作用 正常运行时：指示电气设备的状态； 发生事故时：发出各种信号，提示运行人员迅速判明故障的性质、范围和地点，以便作出正确的处理。 一、概述 信号装置的构成 灯光信号： 信号灯、光字牌 音响信号： 蜂鸣器、电铃 一、概述 信号装置的类型 事故信号：设备发生事故，如事故跳闸 灯光信号：指示灯闪光；音响信号：蜂鸣器 预告信号：设备出现异常情况，如过负荷 灯光信号：光字牌变亮，音响信号：电铃 位置信号：指示设备

25、的位置状态 其它信号：如指挥信号、联络信号等 一、概述 事故信号和预告信号集中装设在中央信号屏上，通常称为中央信号。 1事故音响信号的启动 二、事故信号 M708 -700 R 1 3 SA1 19 17 SA1 QF1 PC C CD TD T PT PC C CD TD T PT R 1 3 SA2 19 17 SA2 QF2 PC C CD TD T PT PC C CD TD T PT +700 FU U K C R 1 3 SAn 19 17 SAn QFn PC C CD TD T PT PC C CD TD T PT 启动起因：断路器自动跳闸 电路实现：脉冲变压器和中间继电器 重

26、复动作：电流改变，产生脉冲电流 2事故音响信号电路 ZC-23型冲击继电器 见图8-14 工作原理：工作原理： 1) 音响启动 2) 自动复归 3) 手动复归 4) 音响试验 5) 电源监视 K1 M708 -700 R1 SB1 +700 FU U KRD C KC1 KC-1 KRD HAU KC-3 V2 V1 KC 1 2 3 11 8 16 9 10 5 13 6 14 SB3 KT1 KC2 KC1 KT1 KVS1 KC-2 7 15 二、事故信号 1预告信号的启动 三、预告信号 +700 FU1 U K C -700 FU2 M709 M710 H SM 工 试 15 16 1

27、3 14 预告信号是在电气设备运行发生异常时，一面发出铃响，一面使相应的光字牌点亮。 启动电路： 重复动作：变压器一次电流变化，二次产生脉冲电流 2预告信号电路 V2 M709 -700 R2 SB2 +700 FU1 U KRD C KC1 KC-1 KRD HAB KC-3 V2 V1 KC 1 2 3 11 8 16 9 10 5 13 6 14 SB4 KT2 KC2 KC2 KT2 KVS2 KC-2 7 15 U KRD C KC-1 KRD V1 KC 1 10 11 3 16 8 7 2 4 5 KC-4 9 15 FU2 M710 SM 工 试 15 16 7 8 9 10

28、11 12 工 试 1 2 3 4 5 6 13 14 M709 H1 M710 KVS1 + FU5 KVS2 (+)M100 - FU6 SB5 HW R3 M713 H2 KS KS +700 FU1 H 2预告信号电路 K2 K3 见图8-12 工作原理：工作原理： 1)预告信号的启动 2)预告信号的复归 3)音响信号的复归 4)信号的重复动作 5)光字牌检查 6)电源监视 V2 M709 -700 R2 SB2 +700 FU1 U KRD C KC1 KC-1 KRD HAB KC-3 V2 V1 KC 1 2 3 11 8 16 9 10 5 13 6 14 SB4 KT2 KC2 KC2 KT2 KVS2 KC-2 7 15 U KRD C KC-1 KRD V1 KC 1 10 11 3 16 8 7 2 4 5 KC-4 9 15 FU2 M710 SM 工 试 15 16 7 8 9 10 11 12 工 试 1 2 3 4 5 6 13 14 M709 H1 M710 KVS1 + FU5 KVS2 (+)M100 - FU6 SB5 HW R3 M713 H2 KS KS LW2-Z型控制开关