发电厂电气部分-第八章

第八章发电厂和变电站的控制与信号北方民族大学电信学院电气工程系主要内容发电厂和变电站的控制方式二次回路接线图断路器的传统控制方式本章学习要点目标与要求：了解发电厂和变电站的控制方式，熟悉二次回路接线图的类型及应用，掌握断路器的传统控制方式。重点：二次回路接线图的类型及应用；断路器的电磁控制回路分析。难点：断路器的电磁控制回路分析。第一节发电厂和变电站的控制方式一、发电厂的控制方式

主控制室方式

宏观方式

机炉电集中控制方式模拟信号测控方式微观方式

数字信号测控方式 主控制室为全厂的控制中心，全厂的主要电气设备都在这里进行控制，锅炉设备及汽机设备则分别安排在锅炉间和汽机间的控制室或控制屏上进行控制。 适用：单机容量为100MW及以下的中小型火电机组。1、主控制室的控制方式火电厂主控制室的平面布置图

1一发电机、变压器、中央信号控制屏台；2一线路控制屏；3一厂用变压器控制屏；4一直流屏、远动屏；5一继电保护及自动装置屏；6一同步小屏；7一值班台2、机炉电集中控制方式单机容量为200MW及以上的大型机组，常将机、炉、电的主要设备集中在一个单元控制室控制。机、炉、电集中控制的范围，包括主厂房内的汽轮机、发电机、锅炉、厂用电以及与它们有密切联系的制粉、除氧、给水系统等，以便让运行人员注意主要的生产过程。至于主厂房以外的除灰系统、化学水处理等，均采用就地控制。两台大型机组的单元控制室平面布置图

l、2一炉、机、电控制屏；3一网络控制屏；4、5一运行人员工作台；6一值长台；7、8一发电机辅助屏；9一消防设备；10、11一计算机；12、13一打字机两台大型机组的单元控制室平面布置特点主环为曲折式布置，中间为网络控制屏，而两台机组的控制屏台，分别按炉、机、电顺序位于主环的两侧，计算机装在后面机房内。

二、发电厂的控制方式

有人值班：220KV及以上的变电站按有无值班员

无人值班：110KV及以下的变电站

强电控制：直流110或220V控制电源高低

弱电控制

控制回路采用直流48或24V

合跳闸回路采用强电。第二节二次回路接线图二次设备：对一次设备进行测量、保护、监视、控制和调节的设备。二次回路：由二次设备组成的回路。交流电压回路；交流电流回路；断路器控制和信号直流回路；继电保护回路；自动装置直流回路等。二次接线图：用二次设备特定的图形符号和文字符号表示二次设备相互连接情况的电气接线图。二次接线图的表示方法归总式原理接线图；展开接线图；安装接线图。二次接线图的意义1.弱电化：在控制、信号、保护和监测设备中以低电压，弱电流来代替原来一般的强电式电压和电流。2.选线化：以一个控制开关通过切换开关有选择地操作若干个被控对象或对若干个被控对象进行分组操作的方法。3.远动化：电气设备的远距离监测和控制技术，一般也可称为遥测、遥信、遥调和遥控技术。4.电子化：采用新电子技术和各种无触点元件，提高二次设备动作的灵敏性和可靠性，这也是采用计算机技术为基础，把以微型计算机为中心的发电厂综合自动化推进到一个崭新的阶段。二次接线图中的图形符号、文字符号和回路编号：图形符号和文字符号用以表示和区别接线图中各个电气设备，回路编号用以区别各电气设备间互相连接的各种回路。 除基本文字符号外，有时还用辅助文字符号来表示电气设备的功能、状态和特征，如“ON”表示闭合，“OFF”表示断开，“HR”表示红灯，“HG”表示绿灯等，从而使设备更容易辨识。二次设备图形符号二次设备文字符号二次设备文字符号 继电器：利用电磁转换原理加机械机构及附属装置构成的机械装置。

启动继电器、时间继电器、信号继电器、中间（或出口）继电器等。开关电器和继电器触点的正常位置：指开关电器在断开位置及继电器线圈中没有电流(或电流很小未达到动作电流)时，它们的触点和辅助触点所处的状态。常开触点或常开辅助触点：继电器线圈不通电或开关电器的主触点在断开位置时，该触点是断开的。常闭触点或常闭辅助触点：继电器线圈不通电或开关电器主触点在断开位置时，该触点是闭合的。一、归总式原理接线图归总式原理接线图（简称原理图）用来表示继电保护、测量仪表和自动装置等的工作原理的。它以元件的整体形式表示二次设备间的电气联系，并将与其有关的电流、电压回路和直流回路，以及一次接线有关部分综合在一起。这种接线的特点是使看图者对整个装置的构成有一个明确的整体概念。6~10KV线路过电流保护的原理图归总式原理图的缺点它对于一些细节并未表示清楚。例如未画出各元件的内部接线、元件编号和回路编号。直流电源仅标出电源的极性，没有具体表示出是从哪一组熔断器下面引来的。关于信号在图中只标出了“至信号”而没有画出具体的接线。只有原理图不能进行二次接线的施工，特别对复杂的二次设备，如发生故障，更不易发现和寻找。二、展开接线图展开接线图简称接线图，是按供电给二次接线每个独立电源来划分的，将每套装置的交流电流回路，交流电压回路和直流回路分开来表示。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在不同的回路里。为了避免混淆，属于同一元件的线圈和触点采用相同的文字标号。在绘制展开图时，一般是分成交流电流回路、交流电压回路、直流操作回路和信号回路等几个主要组成部分。每一部分又分成许多行。交流回路按A、B、C的相序，直流回路按继电器的动作顺序依次从上到下地排列。在每一回路的右侧通常有文字说明，以便于阅读。

6～10KV线路过电流保护展开图三、安装接线图在原理图和展开图的基础上进一步绘制的，主要包括屏面布置图、屏后接线图和端子排图等三部分。控制电缆联系图也可视为安装接线图的一部分。

(1)屏面布置图 屏、台、盘上各个设备的排列、布置等根据运行操作的合理性并适当考虑到维护和施工的方便而决定，必须按照设备尺寸和设备之间的距离按比例尺寸进行绘制（一般为1：10）。

(2)屏后接线图它标明了屏上各个设备引出端子之间的连接情况，以及设备与端子排间的连接情况，它是一种指导屏上配线所必需的图纸。图中各个设备都编有一定的顺序号和代号，设备的接线柱上也加以标号，此标号完全与产品上的位置相对应。每个接线柱上还注有明确的去向，即为了说明两设备相互连接的关系，可在甲设备接线柱上标出乙设备接线柱的号，而乙设备接线柱上标出甲设备接线柱的号。简单来说就是“甲编乙的号，乙编甲的号”，表明此甲乙设备对应两接线柱之间要连接起来。

(3)端子排图端子排图是表示屏上两端相互呼应，需要装设的端子数目、类型及排列次序以及它与屏外设备连接情况的图纸。在端子接线图中，端子的视图应从布线时面对端子的方向。端子排接线图的例子

国际通用的二次接线图

(1)单元接线图。表示成套装置或设备中一种结构单元内连接关系的接线图，称为单元接线图。(2)互连接线图。这是表示成套装置或设备中的各个结构单元之间连接关系的一种接线图。单元接线图国际通用的二次接线图(3)端子接线图。这与前述的安装接线图中的端子排图是一致的。(4)电缆配置图。表示出各单元之间的外部二次电缆敷设和路径情况，并注有电缆的编号、型号和连接点，它是进行二次电缆敷设的重要依据。四、电气二次接线的操作电源

分为直流电源和交流电源。所有直流回路均由直流电源供电，而交流回路则由交流电源供电。

1）直流电源目前发电厂中广泛采用蓄电池组(主要是固定型防酸隔爆式的铅酸蓄电池)作为直流操作电源。蓄电池组直流工作电压一般为220V或110V，有时也采用48V或24V。

2）交流电源供电给交流二次设备的电源即为二次交流电源，就是互感器的二次侧。交流电流二次设备均接在电流互感器的二次侧，作为电流互感器的二次负荷，而交流电压二次设备均接在电压互感器的二次侧，作为电压互感器的二次负荷。

第三节断路器的传统控制方式 断路器控制回路的接线方式分类（监视方式）灯光监视的控制回路音响监视的控制回路

一、对控制回路的一般要求断路器的合闸和跳闸回路是按短时通电设计；断路器技能在远方由控制开关进行手动合闸和跳闸，又能在自动装置和继电保护作用下自动合闸和跳闸；控制回路应具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是否完好，应能进行监视；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、弹簧是否拉紧到位的监视回路和动作闭锁回路。二、灯光监视的控制回路和信号回路LW2-Z型控制开关（2）中间放大元件（3）操动机构2、控制回路和信号回路（1）手动合闸（1）手动合闸（1）手动合闸（1）手动合闸