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*,*,11/13/2024,1,10/7/20231,第7章 变电所的监控系统和自动装置,7.1,变电所的操作电源,7.2,变电所的控制回路,7.3,变电所的信号回路,7.4,绝缘监察装置和测量仪表,7.5,变电所常用自动装置,7.6,变电站综合自动化简介,11/13/2024,2,第7章 变电所的监控系统和自动装置7.1 变电所的操作电,7.1 变电所的操作电源,操作电源,是用来对断路器的分、合闸回路，继电保护装置以及其它信号回路供电的电源。,一、概述,可分为直流操作电源和交流操作电源两大类。,二、直流操作电源,1.由蓄电池供电的直流操作电源,优点：,蓄电池的电压与被保护的网络电压无关。,缺点：,需修建有特殊要求的蓄电池室，购置大量的充电设备和蓄电池组，辅助设备多，投资大，运行复杂，维护工作量大，可靠性低。,11/13/2024,3,7.1 变电所的操作电源 操作电源是用来对断路器的分,2.由硅整流器供电的操作电源,硅整流电容储能式直流操作电源（,图7-1,）,硅整流器U1：采用三相桥式整流。,硅整流器U2：采用单相桥式整流。,正常运行时由整流器供电，当系统发生故障时，交流电源电压大大降低，利用电容器,C,1,和,C,2,的储能使断路器跳闸。,复式整流装置（,图7-2,）,正常运行时由整流器供电，当系统发生故障时，利用短路故障电流经过整流作为操作电源。,整流装置既可由“电压源”（所用变压器或电压互感器）供电，也可由“电流源”（电流互感器）供电。,11/13/2024,4,2.由硅整流器供电的操作电源硅整流电容储能式直流操作电源（,图7-1 硅整流电容储能式直流操作电源,11/13/2024,5,图7-1 硅整流电容储能式直流操作电源10/7/20235,三、交流操作电源,图7-2 复式整流装置接线示意图,直接动作式（见图7-3）,利用继电器常闭触点去分流跳闸线圈方式（图7-4）,图7-3 直接动作式的交流操作保护接线图,图7-4 去分流跳闸方式的交流操作保护接线图,11/13/2024,6,三、交流操作电源图7-2 复式整流装置接线示意图直接动,图7-5 利用速饱和变流器的交流操作保护接线图,思考：,速饱和变流器与电流互感器的区别是什么?,电流互感器的二次侧不允许开路；速饱和变流器可以在,开路,下使用。,Why?,采用速饱和变流器的目的：,当短路时限制流入跳闸线圈的电流；,减小电流互感器的二次负荷阻抗。,优点：,投资小、接线简单可靠、运行维护方便。,缺点：,不适用于较复杂的继电保护、自动装置及其它二次回路等。,利用速饱和变流器的接线方式（图7-5）,交流操作电源的优缺点：,11/13/2024,7,图7-5 利用速饱和变流器的交流操作保护接线图思考：速饱,7.2 变电所的控制回路,一、概述,控制回路是由控制开关和控制对象（断路器、隔离开关）的传送机构及执行（或操作）机构组成的。其作用是对一次开关设备进行“跳”、“合”闸操作。,集中控制（远方控制）：,在控制室内用控制开关对断路器进行操作，用于35kV及以上的变电所中。,就地控制：,在各个断路器安装处就地操作，用于610kV的变电所中。,断路器的控制分为集中控制和就地控制两类：,11/13/2024,8,7.2 变电所的控制回路一、概述控制回路是由控制开关和控制,对断路器控制回路的基本要求,既可由控制开关进行手动跳、合闸，又可由继电保护和自动装置自动跳、合闸；,断路器跳闸或合闸完成后，应能自动切断跳闸或合闸回路，防止因通电时间过长而烧坏线圈；,应有指示断路器状态的位置信号，而且能够区分自动跳、合闸与手动跳、合闸的位置信号；,应有防止断路器多次连续跳、合闸的跳跃闭锁装置；,应有指示断路器控制回路完好性的监视信号；,在满足以上基本要求的前提下，应力求简单、可靠。,11/13/2024,9,对断路器控制回路的基本要求既可由控制开关进行手动跳、合闸，又,二、控制开关,控制开关又称为“万能转换开关”，是电气工作人员对断路器进行分、合闸控制的操作元件。,目前变电所多采用LW2型控制开关，它共有六个位置：,预备操作位置：,“预备合闸”和“预备跳闸”,操作位置：,“合闸”和“跳闸”,固定位置：,“合闸后”和“跳闸后”,合闸操作顺序：预备合闸合闸合闸后,跳闸操作顺序：预跳备闸跳闸跳闸后,LW2型控制开关的触点图表:见,表7-1,。,11/13/2024,10,二、控制开关控制开关又称为“万能转换开关”，是电气工作人员对,三、灯光监视的断路器控制回路和信号回路,图7-6,为灯光监视的断路器控制回路和信号回路原理图。,1.合闸过程,手动合闸,：手动合闸前，断路器QF处于跳闸状态，控制开关手柄处于“跳闸后”位置，由,表7-1,知，SA,10-11,接通，则,+WCSA,10-11,HLG,R,1,QF,1-2,KO-WC,绿灯亮既表明断路器正处于跳闸位置，也表明断路器的合闸回路是完好的。,绿灯HLG亮,“,预备合闸,”：由,表7-1,知，触点SA,9-10,与SA,13-14,接通，此时,+WFSA,9-10,HLG,R,1,QF,1-2,KO-WC,绿灯闪光,绿灯闪光表明该断路器准备合闸，以提醒运行人员核对操作的对象是否正确。,11/13/2024,11,三、灯光监视的断路器控制回路和信号回路图7-6为灯光监视的断,“,合闸,”（不松手）：由,表7-1,知，SA,5-8,、SA,17-19,和SA,16-13,接通，则,+WCSA,5-8,KLB,2,QF,1-2,KO-WC,QF合闸,+WCSA,16-13,HLR,R,2,KLB（I）QF,3-4,YR-WC,红灯HLR亮,红灯亮既表明断路器正处于合闸位置，也表明断路器的跳闸回路是完好的。,松开手柄，SA自动回到“合闸后”的位置，红灯继续发光。,自动合闸,：自动合闸时，QF在合闸位置，SA在“跳闸后”位置，二者不对应，触点SA,14-15,接通，则,+WFSA,14-15,HLR,R,2,KLB（I）QF,3-4,YR-WC,红灯闪光,控制台上，红灯在闪光，表明断路器是自动合闸的，只有将SA手柄转到“合闸后”位置，红灯才变为平光。,11/13/2024,12,“合闸”（不松手）：由表7-1知，SA5-8、SA17-19,2.跳闸过程,手动跳闸：,“,预备跳闸,”：由,表7-1,知，触点SA,13-14,接通，此时,+WFSA,13-14,HLR,R,2,KLB（I）QF,3-4,YR-WC,红灯闪光,红灯闪光表明该断路器准备跳闸，以提醒运行人员核对操作的对象是否正确。,“,跳闸,”（不松手）：由,表7-1,知，SA,6-7,、SA,10-11,接通，则,+WCSA,6-7,KLB（I）QF,3-4,YR-WC,QF跳闸,+WCSA,10-11,HLG,R,1,QF,1-2,KO-WC,松开手柄，SA自动回到“跳闸后”的位置，绿灯继续发光。,绿灯亮,11/13/2024,13,2.跳闸过程手动跳闸：“预备跳闸”：由表7-1知，触点SA,自动跳闸,：自动跳闸时，QF在跳闸位置，SA在“合闸后”位置，二者不对应，触点SA,9-10,接通，则,+WFSA,9-10,HLG,R,1,QF,1-2,KO-WC,绿灯闪光,+WSHA,R,3,SA,1-3,SA,19-17,QF,5-6,-WS,发出音响信号,控制台上，绿灯在闪光，事故信号装置发出音响，表明断路器是自动跳闸的。只有将SA手柄转到“跳闸后”位置，绿灯才变为平光，事故音响信号才停止。,3.,防跳回路,作用：防止运行人员手动合闸断路器于故障线路上，断路器又被继电保护装置动作于跳闸后，断路器会出现多次连续跳、合闸的跳跃现象。,11/13/2024,14,自动跳闸：自动跳闸时，QF在跳闸位置，SA在“合闸后”位置,图中：,SA：控制开关,HLG：绿灯,HLR：红灯,KLB：防跳继电器,KM1：自动重合闸出口中间继电器的常开触点,KM0：继电保护出口中间继电器的常开触点,HA：蜂鸣器,右侧“1”、“2”、“3”分别表示操作手柄在“预备合闸”、“合闸”和“合闸后”位置,左侧“1”、“2”、“3”分别表示操作手柄在“预备跳闸”、“跳闸”和“跳闸后”位置,11/13/2024,15,图中：SA：控制开关 右侧“1”、“2”、“3”分别表示,四、闪光电源的构成,DX-3型闪光继电器的内部结构与接线如图7-7所示。,图7-7 由DX-3型闪光继电器构成的闪光电源,图中，KF为闪光继电器，其触点时开时闭，使闪光母线+WF上呈现断续的正电压；SB为试验按钮，按下时闪光装置动作，白色信号灯HLW亮，表示本装置工作正常。,11/13/2024,16,四、闪光电源的构成DX-3型闪光继电器的内部结构与接线如图7,7.3 变电所的信号回路,一、概述,1信号装置的分类,断路器位置信号：,用来指示断路器正常工作的位置状态，一般用红灯亮表示断路器处于合闸位置；绿灯亮表示断路器处于跳闸位置。,事故信号：,用来指示断路器事故跳闸时的状态，包括灯光信号（绿灯闪光）和音响信号（蜂鸣器）。,预告信号：,用来指示运行设备出现不正常运行时的报警信号包括音响信号（电铃）和光字牌。,其中，事故信号和预告信号是电气设备各信号的中心部分，通常称为中央信号，它们集中装设在中央信号屏上。,11/13/2024,17,7.3 变电所的信号回路一、概述1信号装置的分类断路器位,2对中央信号回路的基本要求,所有有人值班的变电所，都应在控制室内装设中央事故信号和预告信号装置；,断路器事故跳闸时，能及时发出音响信号（蜂鸣器），并使相应的位置指示灯闪光，亮“掉牌未复归”光字牌。,发生不正常工作状态时，能及时发出区别于事故音响的另一种音响（警铃），并使显示故障性质的光字牌点亮。,中央事故信号与预告音响信号应有区别，一般事故信号用蜂鸣器（电笛），预告信号用电铃；,音响信号应能重复动作，并能手动或自动复归，而故障性质的指示灯仍保留。,11/13/2024,18,2对中央信号回路的基本要求所有有人值班的变电所，都应在控制,二、事故信号装置,1简单的事故信号装置,就地复归的事故音响信号装置（图7-8）,缺点：,在解除事故音响信号的同时，闪光信号也被解除了，不利于值班人员处理事故。,任一台断路器自动跳闸后，蜂鸣器HA发出音响。将SA手柄将转到“跳闸后”位置，即可解除事故音响信号。,图7-8 就地复归的事故音响信号装置接线图,可见：就地复归是通过解除断路器不对应起动回路来解除音响信号。,11/13/2024,19,二、事故信号装置1简单的事故信号装置就地复归的事故音响信号,中央复归不能重复动作的的事故音响信号装置（图7-9）,任一台断路器自动跳闸时，即会发出事故音响信号。按一下SB2按钮，便会解除音响信号，但控制屏上的闪光信号却继续保留。,缺点：,不能重复动作。即当一断路器启动事故信号并中央复归后，又一断路器自动跳闸，音响不能再次启动。,图7-9 中央复归不能重复动作的事故音响信号装置接线图,11/13/2024,20,中央复归不能重复动作的的事故音响信号装置（图7-9）,中央复归能重复动作的的事故音响信号装置（图7-10）,11/13/2024,21,中央复归能重复动作的的事故音响信号装置（图7-10）10/7,工作原理：,音响启动过程,：一台断路器事故跳闸时，TA的一次侧电流突增，其二次侧感应电势使KR动作,起动KM1,KM1,1-2,闭合实现自保持,KM1,3-4,闭合,起动蜂鸣器HA，发出音响。,复归过程,：触点KM1,5-6,闭合,起动KT,经KT整定的时间后,自动,解除事故音响信号，将整套信号装置复归。,重复动作原理,：第二台断路器跳闸时，由于在每一个并联支路中都有串联电阻,R,，每多并联一个支路，都将引起TA一次绕组中的电流产生变化，在二次绕组中感应电势，使干簧继电器KR再次动作并启动音响信号装置。,可见：中央复归是在主控台上通过按钮或自动解除音响信号。,11/13/2024,22,工作原理：音响启动过程：一台断路器事故跳闸时，TA的,三、预告信号装置
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