第八章 发电厂和变电站的控制与信号 主讲人：齐郑 qizheng319@126.com.

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1 第八章 发电厂和变电站的控制与信号 主讲人：齐郑

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第八章 发电厂和变电站的控制与信号 基本要求： 1、发电厂和变电站的控制方式 2、二次回路接线图 3、断路器的传统控制方式 North China Electric Power University

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第一节 发电厂和变电站的控制方式 发电厂的控制方式 主控制室控制 汽轮机 发电机 锅炉 厂用电 制粉系统 除氧系统 给水系统 单机容量小，母管制供汽 机炉电集中控制 单机容量为20万kW及以上 North China Electric Power University

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主控制室控制 机炉电相关设备分离控制 电气主控制室 +锅炉分控制室 +汽机分控制室 全厂的主要电气设备集中在主控制室控制； 如：发电机、主变压器、联络变压、分段母线和断路器、旁路母线和断路器、35kV以上线路、厂用电源、厂用变压器、全厂公用消防泵、事故照明、直流电源等。 North China Electric Power University

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单元控制室控制 发电机、汽轮机、锅炉、厂用电、以及制粉、除氧给水系统等集中在单元控制室控制； 电厂高压出线较少时主变和高压出线的信号和控制设在第一集控室； 若高压电网较复杂且配电装置离主厂房较远时，应设设有独立的高压网控室。 North China Electric Power University

6 变电所的控制方式 集中控制 控制开关控制 就地控制 值班员控制方式 计算机键盘控制 按控制电源电压划分：
强电控制---直流110或220V，合跳闸回路 弱电控制---直流48V，操作命令发出回路和中央信号回路 调度中心或综合自动化站控制中心远方遥控方式 同上 110kV及以下常采用无人值班的远方遥控方式，220kV及以上一般采用值班员控制方式，可兼作集控站

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第二节 二次回路接线图 测量表计 控制信号设备 继电保护装置 各种自动装置 二次设备 对一次设备进行监视、 控制、测量、 保护、调节 原理接线图 （归总式原理接线图） 直流回路\交流回路 测量表计回路 断路器控制和信号回路 操作电源回路 继电保护回路 自动装置回路 二次系统 展开接线图 安装接线图 North China Electric Power University

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合闸接触器常开触点 断路器位置开关常闭触点 常闭触点 常开触点 跳闸线圈 合闸线圈 North China Electric Power University

12 常态：规定元件不带电（断路器未合闸）时的状态为“常”态。 North China Electric Power University
常开触点 -----元件无电（或断路器未和闸）时触点断开 常闭触点 -----元件无电（或断路器未和闸）时触点闭合 North China Electric Power University

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原理图特点： 设备以整体图表示，同时一次设备和二次设备也画在一起。没有回路编号和端子标号、内部接线。 ------原理清楚直观。 展开图特点： 按二次接线的各个独立电源划分，依次为交流电流回路、交流电压回路、直流操作回路、信号回路等，各元件的线圈和接点按实际动作顺序排列。 ------层次分明，便于动作程序和工作原理。 North China Electric Power University

14 原理图的缺点： 只能表示主要元件，无法表示细节； 不能表示继电器间接线的实际位置，不便于维护和调试；
时间继电器的延时断开的常开触点 原理图的缺点： 只能表示主要元件，无法表示细节； 不能表示继电器间接线的实际位置，不便于维护和调试； 没有表示各元件内部的接线情况如端子编号、回路编号等； 难以表示复杂的保护装置； 直流+-极号多而散，不易看图。 跳闸线圈

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将回路中的电源、按钮、触点、线圈等元件的图形符号依电流通过的方向由左向右、由上到下的顺序排列起来构成。 展开图的优点： 容易跟踪回路的动作顺序； 在同一图中可清楚表示某一设备多套保护和自动装置的二次接线回路； 易于阅读和发现施工中的接线错误。 North China Electric Power University

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安装接线图 屏面布置图（见247页） 展示在控制屏、继电保护屏和其它监控屏台上二次设备布置情况的图纸 屏后布置图 以屏面布置图为基础，以原理接线图为依据，表明屏内各二次设备引出端子间的连接情况、设备与端子排的连接情况。 采用相对编号。 端子排图 屏后接线图的一部分。 电缆联系图 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，各屏台和配电装置用方框表示，框内注明其名称。 North China Electric Power University

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端子排----由若干节接线端子组成 作用 屏内设备较远时的连接 屏内设备与屏外设备（如TA）的连接 不同屏的设备间的连接 端子排至上而下的排列顺序： 交流电流回路 交流电压回路 直流信号回路 直流控制回路 其它回路（如自动励磁电流电压回路） 转接回路（本安装单位的转接、其他安装单位的转接、小母线连接用的转接） North China Electric Power University

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安装单位 -----在一个屏内或属于某个一次回路的所有二次设备的总称，或这些二次设备再按功能模块分类后的每个子集设备的总称。每个安装单位都有自己的端子排。 设备编号 安装单位---设备序号（屏背面自上而下、至右而左依次编号） 相对编号 -----甲编乙的号，乙编甲的号 North China Electric Power University

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第三节 断路器的传统控制方式 对控制回路的一般要求 操作完成后应迅速自动断开断路器的合闸或跳闸回路以免烧坏线圈。 既能在远方由控制开关进行手动合闸或跳闸，又能在自动装置和继电保护的作用下自动合闸和跳闸。 控制回路应有反映断路器位置状态的信号。 具有防止断路器多次合、跳闸的“防跳”装置。 对控制回路及其电源进行监视（强电220V或110V；弱电48V或24V)。 对采用气压、液压和弹簧操作的断路器，应有对压力是否正常和是否拉紧到位的监视回路和动作闭锁回路。 North China Electric Power University

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灯光监视的的控制回路和信号回路 控制部件 控制元件 ---按钮、控制开关 中间放大器 ---断路器合闸电流大(几十安到几百安)而控制回路所能通过的电流小（几十安），二者间用中间放大器进行转换。 操动机构 ---控制回路有合闸线圈和跳闸线圈。 North China Electric Power University

22 252页 固定位置： 垂直位：预备合闸 合闸后 水平位置：预备跳闸 跳闸后 操作位置： 合闸操作---由预备合闸右旋30度至合闸位，发出合闸脉冲，手放开后手柄复位。 跳闸操作---由预备跳闸左旋30度至跳闸位，发出跳闸脉冲，手放开后手柄复位。

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跳闸后 预备合闸 合闸 合闸后 预备跳闸 跳闸 North China Electric Power University

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控制回路和信号回路 North China Electric Power University

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跳闸后 手动合闸 合闸前：断路器----跳闸状态，常闭触点QF在合位 控制开关----跳闸后， SA 、14-15接通 绿灯HG----发平光 合闸接触器KM----不动作 North China Electric Power University

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预备合闸 手动合闸 预备合闸：断路器----跳闸状态，常闭触点QF在合位 控制开关----预备合闸， SA 9-10 、14-13、1-3接通 绿灯HG----发闪光 合闸接触器KM----不动作 North China Electric Power University

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合闸 手动合闸 合闸：断路器----跳闸状态，常闭触点QF在合位 防跳继电器电流线圈KCF 无电流 KCF3在开位 防跳继电器电压线圈KCF 无电压 KCF2在合位 KCF1在开位 控制开关----合闸， SA 5-8 、9-12、13-16、17-19接通 绿灯HG----发闪光 合闸接触器KM----动作，常开触点KM闭合 断路器合闸线圈YC----通电，断路器电磁式操动机构动作合闸 断路器辅助触点动作 North China Electric Power University

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合闸后 手动合闸 合闸后：断路器----合闸状态，常闭触点QF在合位 控制开关----合闸， SA 1-3 、9-10、13-16、17-19接通 红灯HR----发平光 North China Electric Power University

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跳闸后 自动合闸 合闸前：断路器----跳闸状态，常闭触点QF在合位 控制开关----跳闸后， SA 、14-15接通 绿灯HG----发平光 合闸接触器KM----不动作 North China Electric Power University

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跳闸后 自动合闸 合闸：断路器----跳闸状态，常闭触点QF在合位 控制开关----跳闸后， SA 2-4 、14-15、10-11接通 红灯HG----发闪光 断路器跳闸线圈YT----不动作 控制开关位置与与断路器实际状态不对应，需要手动操作至“合闸后” North China Electric Power University

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合闸后 自动合闸 合闸后：断路器----合闸状态，常闭触点QF在合位 控制开关----合闸， SA 1-3 、9-10、13-16、17-19接通 红灯HR----发平光 North China Electric Power University

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合闸后 自动跳闸 保护出口继电器动作，KCO闭合，跳闸线圈 YT 动作断路器跳闸 控制开关----合闸后， SA 1-3 、9-10、13-16、17-19接通 跳闸后：断路器----跳闸状态，常闭触点QF在合位 绿灯HG----发闪光，同时发出音响 North China Electric Power University

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跳闸后 自动跳闸 将SA逆时针转至跳闸后： 断路器----跳闸状态，常闭触点QF在合位 控制开关----跳闸后， SA 、14-15接通 绿灯HG----发平光， 合闸接触器KM----不动作 North China Electric Power University

34 “防跳”措施 防跳继电器自保持用电压线圈 启动用电流线圈 “跳跃” 断路器合闸后，如果由于某种原因造成控制开关的触点或自动装置的触点未复归，此时如果存在永久性故障，继电保护动作使断路器自动跳闸，则会出现多次的“跳-合”现象

35 防跳继电器自保持用电压线圈 “防跳”措施：电气防跳、机械防跳 启动用电流线圈 电气防跳：合闸过程中如遇到永久性故障，因而保护出口继电器触点KCO闭合，断路器跳闸，启动防跳继电器KCF。若控制开关手柄未复归或其触点被卡住，以及自动投入装置的触点被卡住时，由于防跳继电器的触点已经闭合，使KCF的电压线圈带电，其自保持作用，另外触点KCF2已经断开，能避免合闸接触器再次导通，从而防止了断路器发生“跳跃”。

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小结 二次设备 二次接线图：原理图、展开图、安装接线图 灯光监视的断路器控制与信号回路 断路器的“跳跃”现象及防跳措施 North China Electric Power University