发电厂电气部分第八章 (1)

1、 第八章第八章 发电厂和变电所的控制与信号发电厂和变电所的控制与信号第一节第一节 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、发电厂的控制方式一、发电厂的控制方式从宏观分：从宏观分： 主控制室控制方式，主控制室控制方式，机、炉、电机、炉、电(汽机、锅炉和电气）集中控制方式；汽机、锅炉和电气）集中控制方式；从微观分：从微观分：模拟信号测控方式，模拟信号测控方式，数字信号测控方式。数字信号测控方式。1、主控制室控制方式、主控制室控制方式单机容量为单机容量为10万万kW以下的火电厂，一般采用主控制室以下的火电厂，一般采用主控制室控制方式。全厂的主要电气设备都在这里进行控制，锅炉控制方式。全厂

2、的主要电气设备都在这里进行控制，锅炉设备、汽机设备则分别安排在锅炉车间、汽机车间进行控设备、汽机设备则分别安排在锅炉车间、汽机车间进行控制。制。主控制室为全厂的控制中心，因此，要求监视方便、操主控制室为全厂的控制中心，因此，要求监视方便、操作灵活，能与全厂进行联系作灵活，能与全厂进行联系2、单元控制室的控制方式、单元控制室的控制方式【机、炉、电集中控制方式机、炉、电集中控制方式】单机容量为单机容量为20万万kW及以上的大型机组，将机、炉、电及以上的大型机组，将机、炉、电的主要设备集中在一个单元控制室控制。的主要设备集中在一个单元控制室控制。现代大型火电厂，为了提高热效率，趋向采用亚临界或现代大

3、型火电厂，为了提高热效率，趋向采用亚临界或超临界高压高温的机组，锅炉与汽机之间采用一台锅炉对超临界高压高温的机组，锅炉与汽机之间采用一台锅炉对一台汽机构成独立单元系统的供汽方式。一台汽机构成独立单元系统的供汽方式。二、变电站的控制方式二、变电站的控制方式1、值班员控制方式：自动化程度低。、值班员控制方式：自动化程度低。2、无人值班的远方遥控方式：自动化程度高。、无人值班的远方遥控方式：自动化程度高。按控制电源电压的高低分：强电控制和弱电控制按控制电源电压的高低分：强电控制和弱电控制第二节第二节 二次回路接线图二次回路接线图v二次设备：是对一次设备及系统进行控制、调节、二次设备：是对一次设备及系

4、统进行控制、调节、保护和监测的设备。它包括：控制设备、继电保护保护和监测的设备。它包括：控制设备、继电保护和安全自动装置、测量仪表、信号设备等。和安全自动装置、测量仪表、信号设备等。一、概述一、概述 1、二次回路的概念及其作用、二次回路的概念及其作用 二次回路：是指用来控制、指示、监测和保护一次电路运二次回路：是指用来控制、指示、监测和保护一次电路运行以及为一次回路提供操作电源等功能的电路。行以及为一次回路提供操作电源等功能的电路。 用二次设备特定的图形符号和文字符号，表示二次设备相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的电气接线图互连接的电气接线图 。二次回路的符号二次回路

5、的符号v绘制二次回路的符号包括图形符号与文字符号。绘制二次回路的符号包括图形符号与文字符号。v图形符号如：图形符号如： 表示继电器的线圈，表示继电器的线圈， 表示继电器的节点。表示继电器的节点。v文字符号如：文字符号如：TWJ表示跳闸位置继电器，线圈与接表示跳闸位置继电器，线圈与接点的文字符号一样。点的文字符号一样。注意新旧符号的对比，二次回路的分类分类：二次回路的分类分类：电流回路交流回路电压回路控制回路监测回路保护回路信号回路调节回路分类分类控制回路：控制回路：由控制开关与控制对象（如断路器、隔离开由控制开关与控制对象（如断路器、隔离开关）的传递机构、执行（或操作）机构组成。其作用是关）的

6、传递机构、执行（或操作）机构组成。其作用是对一次设备进行对一次设备进行“合合”、“分分”操作。操作。测量回路：测量回路：由各种测量仪表及其相关回路组成。其作用由各种测量仪表及其相关回路组成。其作用是指示或记录一次设备和系统的运行参数，以便运行人是指示或记录一次设备和系统的运行参数，以便运行人员掌握一次系统的运行情况，同时也是分析电能质量、员掌握一次系统的运行情况，同时也是分析电能质量、计算经济指标、了解系统潮流和主设备运行工况的主要计算经济指标、了解系统潮流和主设备运行工况的主要依据。依据。继电保护和自动装置回路：继电保护和自动装置回路：是由测量回路、比较部分、是由测量回路、比较部分、逻辑部分

7、和执行部分等组成。其作用是根据一次设备和逻辑部分和执行部分等组成。其作用是根据一次设备和系统的运行状态，判断其发生故障或异常时，自动发出系统的运行状态，判断其发生故障或异常时，自动发出跳闸命令有选择性地切除故障，并发出相应地信号，当跳闸命令有选择性地切除故障，并发出相应地信号，当故障或异常消失后，快速投入有关断路器（重合闸及备故障或异常消失后，快速投入有关断路器（重合闸及备用电源自动投入装置），恢复系统的正常运行。用电源自动投入装置），恢复系统的正常运行。信号回路：信号回路：由信号发送机构和信号继电器等构成。其作用由信号发送机构和信号继电器等构成。其作用是反映一、二次设备的工作状态。是反映一、

8、二次设备的工作状态。调节回路：调节回路：是指调节型自动装置。如由是指调节型自动装置。如由VQC系统对主变系统对主变进行有载调压、对电容器进行投切的装置，发电机的励进行有载调压、对电容器进行投切的装置，发电机的励磁调节装置。它是由测量机构、传送机构、调节器和执磁调节装置。它是由测量机构、传送机构、调节器和执行机构组成。其作用是根据一次设备运行参数的变化，行机构组成。其作用是根据一次设备运行参数的变化，实时在线调节一次设备的工作状态，以满足运行要求。实时在线调节一次设备的工作状态，以满足运行要求。操作电源系统：操作电源系统：由电源设备和供电网络组成，它常由电源设备和供电网络组成，它常包括直流电源系

9、统和交流电源系统。其作用主要是包括直流电源系统和交流电源系统。其作用主要是给控制、保护、信号等设备提供工作电源与操作电给控制、保护、信号等设备提供工作电源与操作电源，供结主变冷却、结水与结煤等动力设备，确保源，供结主变冷却、结水与结煤等动力设备，确保发电厂与变电所所有设备正常工作发电厂与变电所所有设备正常工作。2、二次回路图分类、二次回路图分类归总式原理图二次回路图 展开式接线图安装接线图 二次回路的归总式原理图：二次回路的归总式原理图：标注各回路的工作原理，一、二次回路画在一起，继电器的线圈标注各回路的工作原理，一、二次回路画在一起，继电器的线圈和触点画在一起，利于叙述原理，但交叉线太多。和

10、触点画在一起，利于叙述原理，但交叉线太多。 仅在解释动作原理时，才用这种图仅在解释动作原理时，才用这种图 其特点：其特点：1、各元件在图中用整体形式来表示，并且相互联系的、各元件在图中用整体形式来表示，并且相互联系的交流回路与直流回路都综合在一起。交流回路与直流回路都综合在一起。2、各设备之间的联系按照实际的连接顺序画出。、各设备之间的联系按照实际的连接顺序画出。3、直观，并且与有关的一次设备画在一起，设备的接、直观，并且与有关的一次设备画在一起，设备的接点与线圈是集中画在一起的，能综合出交流电压、电流回点与线圈是集中画在一起的，能综合出交流电压、电流回路和直流回路间的联系，使读图者对二次回路

11、的构成及动路和直流回路间的联系，使读图者对二次回路的构成及动作过程有一个明确的整体概念。作过程有一个明确的整体概念。4、元件较多时，接线相互交叉，显得零乱、复杂，实、元件较多时，接线相互交叉，显得零乱、复杂，实际使用时常感不便。际使用时常感不便。二次回路的展开图：二次回路的展开图： 以分散的形式表示二次设备之间的连接。展开图中二以分散的形式表示二次设备之间的连接。展开图中二次设备的接点与线圈分散布置，交流电压、交流电流、次设备的接点与线圈分散布置，交流电压、交流电流、直流回路分别绘制。这种绘制方式容易跟踪回路的动直流回路分别绘制。这种绘制方式容易跟踪回路的动作顺序，便于二次回路的设计，也容易在

12、读图时发现作顺序，便于二次回路的设计，也容易在读图时发现回路中的错误。回路中的错误。 特点：特点：1）属于同一仪表或继电器的电流线圈、电压线圈和触）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中。点分开画在不同的回路中。2）元件线圈和触点等都按规定的文字符号加以注明，）元件线圈和触点等都按规定的文字符号加以注明，以便看出元件的功能。以便看出元件的功能。3）任一条回路是由按钮、触点、线圈等依电流通过的）任一条回路是由按钮、触点、线圈等依电流通过的方向，由左至右，由上而下顺序排列起来，最后构成完整方向，由左至右，由上而下顺序排列起来，最后构成完整的展开图，右侧常有文字说明，便于

13、阅读。的展开图，右侧常有文字说明，便于阅读。 直流回路和交流回路分开；直流回路和交流回路分开； 交流回路分为电流回路和电压回路交流回路分为电流回路和电压回路 直流回路中分成直流操作回路和信号回路直流回路中分成直流操作回路和信号回路 继电器的线圈和触头分别画在相应的回路继电器的线圈和触头分别画在相应的回路 展开方法：展开方法： 控制电源小母线熔断器相过流相过流过流保护出口跳闸回路去信号回路直流回路交流回路相过流公共线相过流TAaTAcKA1KA21FU2FUKA1KA2KTKSKCOXBKCOQFYTKSKTSB自动手动图8-2 610kV线路过电流保护展开图至信号二次回路图的逻辑性强，在绘制时

14、遵循一定的规律，读二次回路图的逻辑性强，在绘制时遵循一定的规律，读图时应按一定顺序进行才容易看懂。一般读图的规律为：图时应按一定顺序进行才容易看懂。一般读图的规律为：1）先交流、后直流；）先交流、后直流；2）交流看电源、直流找线圈；）交流看电源、直流找线圈；3）先找线圈、再找接点，每个接点都查清；）先找线圈、再找接点，每个接点都查清；4）先上后下、先左后右，屏外设备不能掉；）先上后下、先左后右，屏外设备不能掉；5）安装图纸要结合展开图。）安装图纸要结合展开图。二次回路的安装图：二次回路的安装图：标注二次回路中各个设备的安装位置以及控制电缆和标注二次回路中各个设备的安装位置以及控制电缆和二次回路

15、的连接方式，用于指导现场施工。二次回路的连接方式，用于指导现场施工。包括屏面布置图、屏后接线图、端子排图等。包括屏面布置图、屏后接线图、端子排图等。 用来作为设备制造、现场安装的实用二次接线图。也是用来作为设备制造、现场安装的实用二次接线图。也是运行、调试、检修的主要图纸。运行、调试、检修的主要图纸。 安装接线图安装接线图 1、屏面布置图、屏面布置图【控制屏、保护屏控制屏、保护屏】 表示二次设备在屏面（及屏后、屏顶）的安装位表示二次设备在屏面（及屏后、屏顶）的安装位置，一般按实际尺寸的一定比例绘制。置，一般按实际尺寸的一定比例绘制。 在屏面下部布置表征一次回路的在屏面下部布置表征一次回路的模拟

16、图。模拟图。相同安装单位的原理布置应尽量相同安装单位的原理布置应尽量一样。一样。操作设备一般与其安装单位的模操作设备一般与其安装单位的模拟接线相对应，操作方向与全厂一拟接线相对应，操作方向与全厂一致。致。不同的电压等级的模拟母线应涂不同的电压等级的模拟母线应涂以不同的颜色以示区别。以不同的颜色以示区别。 1）控制屏）控制屏 1）一般屏上部为测量仪表（电压表、电流表、功率表、）一般屏上部为测量仪表（电压表、电流表、功率表、功率因素表、频率表等），并按最高一排仪表取齐；功率因素表、频率表等），并按最高一排仪表取齐；2）屏中部为光字牌、转换开关和同期开关及其标签框，）屏中部为光字牌、转换开关和同期开

17、关及其标签框，光字牌按最低一排取齐；光字牌按最低一排取齐；3）屏下部为模拟接线、隔离开关位置指示器、断路器）屏下部为模拟接线、隔离开关位置指示器、断路器位置信号灯等。发电机控制屏台下部还有调节手轮。位置信号灯等。发电机控制屏台下部还有调节手轮。2）保护屏）保护屏 要求：要求：满足调试、检修、监视等工满足调试、检修、监视等工作的需要，并注意排列对称整作的需要，并注意排列对称整齐，各屏应横向一致齐，各屏应横向一致屏前每个继电器下设标题框，屏前每个继电器下设标题框，用于标注元件的文字符号用于标注元件的文字符号【与与原理图中符号相同原理图中符号相同】1）调整、检查较少、体积较小的继电器，如电流、电）调

18、整、检查较少、体积较小的继电器，如电流、电压、中间继电器等位于屏上部；压、中间继电器等位于屏上部；2）调整、检查较多、体积较大的继电器，如重合闸、）调整、检查较多、体积较大的继电器，如重合闸、功率方向、差动及阻抗继电器等于屏中部；功率方向、差动及阻抗继电器等于屏中部；3）信号继电器、连接片及实验部件位于屏下部，以方）信号继电器、连接片及实验部件位于屏下部，以方便保护的投切、复归。屏下部离地便保护的投切、复归。屏下部离地250mm处还开有圆处还开有圆孔，供实验时穿线用。孔，供实验时穿线用。2、屏后接线图、屏后接线图表明了屏内各二次设备引出端子之间的连接情况，以表明了屏内各二次设备引出端子之间的连

19、接情况，以及设备与端子排的连接情况。及设备与端子排的连接情况。 包括：屏内元件接线图；端子排图包括：屏内元件接线图；端子排图设备的文字符号：如设备的文字符号：如 电流继电器，用电流继电器，用“KA”，电压继，电压继电器，用电器，用“KV”设备所属安装单位的编号；设备所属安装单位的编号； 1）设备编号）设备编号 安装单位：安装单位：是指一个屏上属于某一次回路或同类型回路的是指一个屏上属于某一次回路或同类型回路的全部二次设备的总称。全部二次设备的总称。设备的顺序号设备的顺序号 ；即将一个安装单位的设备，按照屏上的顺序，从右至左即将一个安装单位的设备，按照屏上的顺序，从右至左【从屏背看从屏背看】，从

20、上至下依次编号。，从上至下依次编号。同类型设备的顺序号同类型设备的顺序号 。若一个安装单位中有几个相同的设备，须将同类型的设备若一个安装单位中有几个相同的设备，须将同类型的设备编上顺序号。编上顺序号。2）回路编号）回路编号为了便于安装，二次回路的每一段都应加以编号。为了便于安装，二次回路的每一段都应加以编号。目的：了解该回路的用途及进行正确的选择。目的：了解该回路的用途及进行正确的选择。回路标号由回路标号由14个数字组成，对于交流回路，数字前加相别文字符个数字组成，对于交流回路，数字前加相别文字符号；不同用途的回路规定不同标号数字范围，反之，由标号的数字号；不同用途的回路规定不同标号数字范围，

21、反之，由标号的数字范围可知道属哪类回路。回路标号是根据等电位原则进行的，即任范围可知道属哪类回路。回路标号是根据等电位原则进行的，即任何时候电位都相等的那部分电路用同一标号，所以，元件或触点的何时候电位都相等的那部分电路用同一标号，所以，元件或触点的两侧应该用不同的标号。具体工程中，只对引至端子排的回路加以两侧应该用不同的标号。具体工程中，只对引至端子排的回路加以标号，同一安装单位的屏内设备之间的连接一般不加回路标号。标号，同一安装单位的屏内设备之间的连接一般不加回路标号。 二次回路的编号原则二次回路的编号原则v二次回路常采用回路编号法、相对编号法两种。二次回路常采用回路编号法、相对编号法两种

22、。v回路编号法：按回路编号法：按“等电位等电位”原则标注，在电气回路中相原则标注，在电气回路中相同电位的回路采用同一编号。如跳闸回路的同电位的回路采用同一编号。如跳闸回路的7、分闸回、分闸回路的路的37，电流回路的，电流回路的A411等。这一编号方法便于读图等。这一编号方法便于读图时了解回路的作用，在原理图中运用最多。时了解回路的作用，在原理图中运用最多。v相对编号法：按接线对侧的设备名称编号，如相对编号法：按接线对侧的设备名称编号，如TWJ-1为位置继电器的为位置继电器的1脚，脚，I3-7为第一安装单为第一安装单元第三个元件的元第三个元件的7脚。这种编号法便于查找该连脚。这种编号法便于查找该

23、连线的趋向，常用于安装图中。线的趋向，常用于安装图中。v回路编号用回路编号用3位或位或3位以下数字组成，需要标明回位以下数字组成，需要标明回路的相别或某些主要特征时，可在数字标号的前路的相别或某些主要特征时，可在数字标号的前面（或后面）增注文字符号。如面（或后面）增注文字符号。如1、37a、A630等。等。v交流回路的文字标号交流回路的文字标号相别相别A相相B相相C相相 中性中性零零开口开口三角三角类别类别文字符号文字符号ABCNLX角注标号角注标号abcnlxv数字编号的分配数字编号的分配回路类别回路类别标号范围标号范围备注备注控制与保护控制与保护1399信号信号700799电流电流4005

24、99母差母差300399前加文前加文字字电压电压600799前面加文字前面加文字遥信遥信800899v回路编号应用遵循一定的规则，主要为：回路编号应用遵循一定的规则，主要为：1）对不同用途的直流回路，使用不同的数字范围，如控）对不同用途的直流回路，使用不同的数字范围，如控制与保护回路用制与保护回路用1399（400599），励磁回路用），励磁回路用600699。2）保护与控制回路使用的数字按熔断器（或小开关）分）保护与控制回路使用的数字按熔断器（或小开关）分组，每一百为一组，如组，每一百为一组，如101199，301399等，其中等，其中正极性回路编为单数，由小至大，负极性回路编为双数，正极性

25、回路编为单数，由小至大，负极性回路编为双数，由大至小。由大至小。3）信号回路的数字编号，按事故、位置、预告、指挥信）信号回路的数字编号，按事故、位置、预告、指挥信号进行分组，按数字大小进行排列。号进行分组，按数字大小进行排列。4）开关设备、控制回路的数字编号组，应按开关设备的）开关设备、控制回路的数字编号组，应按开关设备的数字序号选取。如数字序号选取。如1KK所在的回路选所在的回路选101199，3KK所在的回路选所在的回路选301399。5）对接点、开关、按钮等两侧，虽然闭合时为等电位，）对接点、开关、按钮等两侧，虽然闭合时为等电位，应不同编号，但只改变编号大小而不改变单、双数（极应不同编号

26、，但只改变编号大小而不改变单、双数（极性）。经过回路中主要降压元件（如线圈、电阻等）后性）。经过回路中主要降压元件（如线圈、电阻等）后改变其单、双数（极性）。改变其单、双数（极性）。v某些回路形成了特定编号，不能随意挪作它用。如：某些回路形成了特定编号，不能随意挪作它用。如：正负电源的正负电源的101、102，红绿灯回路的，红绿灯回路的135、105等。等。3）元件端子的名称）元件端子的名称【编号编号】 所属安装单位号所属安装单位号元件顺序号元件顺序号【即设备顺序号即设备顺序号】接线端子编号接线端子编号【由元件制造厂注明由元件制造厂注明】 4）端子排编号）端子排编号 凡屏内设备与屏外设备相连时

27、，都要通过一些专门的接线凡屏内设备与屏外设备相连时，都要通过一些专门的接线端子，这些端子组合在起来，便称为端子排，位于屏的左端子，这些端子组合在起来，便称为端子排，位于屏的左右两侧。右两侧。 （5）设备接线的编号）设备接线的编号 在安装接线图中，设备之间并不是以线条直接连接，而采在安装接线图中，设备之间并不是以线条直接连接，而采用相对编号，用相对编号，即在每个元件的接线端子旁写上与其连接的对方元件端子即在每个元件的接线端子旁写上与其连接的对方元件端子的名称。甲编上乙的号，乙编上甲的号，两端相互呼应。的名称。甲编上乙的号，乙编上甲的号，两端相互呼应。3、端子排图、端子排图端子排图：表示屏端子排与

28、屏内二次设备及屏外电缆间的端子排图：表示屏端子排与屏内二次设备及屏外电缆间的连接关系。连接关系。凡屏内设备与屏外设备相连时，都要通过一些专门的接线凡屏内设备与屏外设备相连时，都要通过一些专门的接线端子，这些端子组合在起来，便称为端子排，位于屏的左端子，这些端子组合在起来，便称为端子排，位于屏的左右两侧。右两侧。端子排表示屏上两端相互呼应，需要装设的端子数目、端子排表示屏上两端相互呼应，需要装设的端子数目、类型、排列次序以及端子与屏外设备连接情况的图纸。类型、排列次序以及端子与屏外设备连接情况的图纸。端子排的一侧与屏内设备想连，另一侧用电缆与其他端子排的一侧与屏内设备想连，另一侧用电缆与其他结构

29、单元（或屏）的端子排连接。结构单元（或屏）的端子排连接。安 装 单 位 名 称安 装 单 位 编 号回 路 编 号端 子 排 顺 序 号终 端 端 子元 件 端 子 名 称回 路 编 号试 验 端 子连 接 端 子一 般 端 子转 换 回 路终 端 端 子 B C J至 小 母 线 或 电 阻至控制屏电 缆 编 号元 件 端 子 名 称最上面的一个端子最上面的一个端子【终端端子终端端子】：标上安装单位的编：标上安装单位的编号和名称。下面的端子，在图上皆画成号和名称。下面的端子，在图上皆画成3格，中间一格格，中间一格注明端子排的顺序号，其一侧列出屏内元件端子的名称注明端子排的顺序号，其一侧列出屏

30、内元件端子的名称及回路编号，另一侧通常只标以引出回路的编号。及回路编号，另一侧通常只标以引出回路的编号。端子排的顺序：端子排的顺序： 交流电流回路：接在试验端子中，将端子中部的连交流电流回路：接在试验端子中，将端子中部的连接由螺钉拧出，电流回路自动接通。接由螺钉拧出，电流回路自动接通。 交流电压回路交流电压回路; 信号回路；信号回路；直流回路；直流回路；其他回路；其他回路；转换回路。转换回路。注：注：6、7、8号为连接端子，号为连接端子，v断路器是用来连接电网，控制电网设备与线路的通断，断路器是用来连接电网，控制电网设备与线路的通断，送出或断开负荷电流，切除故障的重要设备，其控制回送出或断开负

31、荷电流，切除故障的重要设备，其控制回路是二次回路的重要组成部分。由于断路器的种类和型路是二次回路的重要组成部分。由于断路器的种类和型号是多种多样，故控制回路的接线方式也很多，但其基号是多种多样，故控制回路的接线方式也很多，但其基本原理与要求是相似的。本原理与要求是相似的。第三节第三节 高压断路器的控制和信号回路高压断路器的控制和信号回路 一、概述一、概述 1、高压断路器控制回路、高压断路器控制回路高压断路器控制回路：指控制高压断路器控制回路：指控制(操作操作)高压断路器分、合闸高压断路器分、合闸的回路。的回路。 它取决于断路器操作机构的型式和操作电源的类别。它取决于断路器操作机构的型式和操作电

32、源的类别。分类：分类：按对象操作按断路器的控制回路的操作方式选线操作 远方控制高压断路器控制方式就地控制远方控制：在中央控制室里进行控制远方控制：在中央控制室里进行控制;就地控制：在各开关站做相应的操作就地控制：在各开关站做相应的操作; 一般对主要设备，如发电机、主变压器、母线分段或母一般对主要设备，如发电机、主变压器、母线分段或母线联络断路器、旁路断路器、线联络断路器、旁路断路器、35KV及以上电压的线路以及以上电压的线路以及高、低压厂用工作与备用变压器等采用集中控制方式及高、低压厂用工作与备用变压器等采用集中控制方式（即集中在主控制室内进行控制，被控制的断路器与主控（即集中在主控制室内进行

33、控制，被控制的断路器与主控制室之间一般有几十米到几百米的距离，又称距离控制）；制室之间一般有几十米到几百米的距离，又称距离控制）；610KV线路及厂用电动机等一般采用就地控制方式。线路及厂用电动机等一般采用就地控制方式。灯光监视按跳合闸回路监视方式音响监视直流操作按操作电源种类交流操作断路器的控制通常是通过电气回路来实现的，为此必须有断路器的控制通常是通过电气回路来实现的，为此必须有相应的二次设备，在主控制室的控制屏台上应当有能发出相应的二次设备，在主控制室的控制屏台上应当有能发出跳、合闸命令的控制开关（或按钮），在断路器上应有执跳、合闸命令的控制开关（或按钮），在断路器上应有执行命令的操动机

34、构（跳、合闸先去）。控制开关与操动机行命令的操动机构（跳、合闸先去）。控制开关与操动机构之间是通过控制电缆连接起来的。构之间是通过控制电缆连接起来的。/控制机构 高压断路器控制回路的组成 操作机构 执行机构 中间传送结构 控制机构：控制开关或者控制按钮等，发出合、跳命令控制机构：控制开关或者控制按钮等，发出合、跳命令操作机构或者执行机构：它是执行操作命令，使得断路器进操作机构或者执行机构：它是执行操作命令，使得断路器进行操作的机构行操作的机构 中间传送机构：将控制机构和操作机构连接起来中间传送机构：将控制机构和操作机构连接起来35KVQF110KVQF电磁式：及以下弹簧式：压缩空气式 液压式：

35、及以上2、信号回路、信号回路信号回路：指示一次电路设备运行状态的二次回路。信号回路：指示一次电路设备运行状态的二次回路。按用途分：有断路器位置信号、事故信号和预告信号等。按用途分：有断路器位置信号、事故信号和预告信号等。1）断路器位置信号：）断路器位置信号： 显示断路器正常工作的位置状态。显示断路器正常工作的位置状态。 红灯（符号红灯（符号RD）亮，表示断路器在合闸位置）亮，表示断路器在合闸位置 绿灯（符号绿灯（符号GN）亮，表示断路器在分闸位置。）亮，表示断路器在分闸位置。2）事故信号：）事故信号： 显示断路器在事故情况下的工作状态。显示断路器在事故情况下的工作状态。 红灯闪光，表示断路器自

36、动合闸红灯闪光，表示断路器自动合闸 绿灯闪光，表示断路器自动跳闸绿灯闪光，表示断路器自动跳闸 3）预告信号：）预告信号： 一次设备出现不正常状态时或在故障初期发出的报警一次设备出现不正常状态时或在故障初期发出的报警信号。信号。 3、高压断路器控制回路要求、高压断路器控制回路要求 1）手动和自动结合：）手动和自动结合： 能够手动和自动合闸、跳闸能够手动和自动合闸、跳闸2）监视和保护）监视和保护 监视控制回路操作电源以及跳闸、合闸回路的完好性；监视控制回路操作电源以及跳闸、合闸回路的完好性；对二次回路短路、过负荷进行保护；对二次回路短路、过负荷进行保护；3）命令自动解除）命令自动解除 断路器操动机

37、构中的合、跳闸是按短时通电设计，在合闸或者断路器操动机构中的合、跳闸是按短时通电设计，在合闸或者跳闸完成后能够自动解除命令脉冲，切断合闸或者跳闸电源跳闸完成后能够自动解除命令脉冲，切断合闸或者跳闸电源 。4）位置信号）位置信号 具有反应断路器手动和自动跳、合闸的位置信号。具有反应断路器手动和自动跳、合闸的位置信号。通常用红、绿灯的平光来指示断路器的正常合闸和分闸的位通常用红、绿灯的平光来指示断路器的正常合闸和分闸的位置状态，而用红、绿灯的闪光来指示断路器的自动合闸和跳置状态，而用红、绿灯的闪光来指示断路器的自动合闸和跳闸。闸。5）防跳措施）防跳措施具有防止断路器多次合、跳闸的防跳措施具有防止断

38、路器多次合、跳闸的防跳措施 6）事故跳闸回路按照不对应原理接线）事故跳闸回路按照不对应原理接线 当断路器采用手动操作机构时，利用操作机构的辅助触点与当断路器采用手动操作机构时，利用操作机构的辅助触点与断路器的辅助触点构成断路器的辅助触点构成“不对应不对应”关系，即操作机构手柄在关系，即操作机构手柄在合闸位置而断路器已经跳闸时，发出事故跳闸信号。合闸位置而断路器已经跳闸时，发出事故跳闸信号。当断路器采用电磁操作机构或弹簧操作机构时，则利用控制当断路器采用电磁操作机构或弹簧操作机构时，则利用控制开关的触点与断路器的辅助触点构成开关的触点与断路器的辅助触点构成“不对应不对应”关系，即控关系，即控制开

39、关手柄在合闸位置而断路器已经跳闸时，发出事故跳闸制开关手柄在合闸位置而断路器已经跳闸时，发出事故跳闸信号。信号。 7）监视和闭锁回路）监视和闭锁回路 采用气压、液压和弹簧操动机构的断路器，应有压力是否正采用气压、液压和弹簧操动机构的断路器，应有压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监视和闭锁回路常、弹簧是否拉紧到位的监视和闭锁回路 二、采用手动操作机构的断路器控制和信号回路二、采用手动操作机构的断路器控制和信号回路 合闸时：合闸时： 合闸时，推上操作机构手柄，红灯亮，合闸时，推上操作机构手柄，红灯亮，指示断路器已经合闸指示断路器已经合闸 WC控制小母线，控制小母线，WS信号小母线，信号小母线，R1、

40、R2限流电阻，限流电阻，QM手动操作机构辅助触电手动操作机构辅助触电 分闸时：分闸时： 分闸时，扳下操作机构手柄，绿灯亮，指分闸时，扳下操作机构手柄，绿灯亮，指示断路器已经分闸示断路器已经分闸 。在断路器正常操作分、合闸时，由于操作在断路器正常操作分、合闸时，由于操作机构辅助触点机构辅助触点QM与断路器辅助触点与断路器辅助触点QF5-6都是同时切换的，总是一开一合的，所都是同时切换的，总是一开一合的，所以事故信号回路总是不通的，不会错误地以事故信号回路总是不通的，不会错误地发出事故信号。发出事故信号。 短路故障时短路故障时 按按“不对应原理不对应原理”接线接线 三、采用电磁操作机构的断路器控制

41、和信号回路三、采用电磁操作机构的断路器控制和信号回路 1、控制开关（控制元件）：、控制开关（控制元件）：控制部件控制部件:由三部分组成：由三部分组成：控制元件；控制元件；中间放大元件；中间放大元件；操动机构。操动机构。 发出合、跳闸命令，发出合、跳闸命令，SA开关开关（2）中间放大元件）中间放大元件因因QF的合闸电流甚大，一般为的合闸电流甚大，一般为50-500A，因此，不能直，因此，不能直接用接用SA开关直接操作，必须通过合闸接触器（开关直接操作，必须通过合闸接触器（KM）进行）进行放大，并由单独的合闸电源供电。跳闸线圈所需的电流不放大，并由单独的合闸电源供电。跳闸线圈所需的电流不大，约为大

42、，约为2-8A，可以直接用，可以直接用SA开关接通跳闸线圈开关接通跳闸线圈YT。 操作机构或者执行机构：它是执行操作命令，使得断路器进行操作机构或者执行机构：它是执行操作命令，使得断路器进行操作的机构操作的机构 35KVQF110KVQF电磁式：及以下弹簧式：压缩空气式 液压式：及以上控制开关控制开关SA的触点图表的触点图表 SA触点编号触点编号12345678910SA手手柄柄位位置置跳闸后跳闸后合闸操作合闸操作合闸后合闸后跳闸操作跳闸操作四个字母的含义：四个字母的含义：T跳闸跳闸 D后后 C合闸合闸 P预备预备 2、电磁操动机构的断路器控制原理、电磁操动机构的断路器控制原理 WC控制小母线

43、控制小母线WL灯光指示小母线灯光指示小母线WF闪光信号小母线闪光信号小母线WS-信号小母线信号小母线WAS-事故音响信号小母线事故音响信号小母线 WO-合闸小母线合闸小母线 SA控制开关控制开关 KO合闸接触器合闸接触器 YO电磁合闸线圈电磁合闸线圈YR跳闸线圈跳闸线圈 KM出口继电保护触点出口继电保护触点 QF16断路器断路器QF的辅助触点的辅助触点 GN绿色指示灯绿色指示灯 RD红色指示灯红色指示灯 ON合闸操作方向合闸操作方向 OFF跳闸操作方向跳闸操作方向（1）断路器的手动控制）断路器的手动控制A.合闸前状态：合闸前状态： SATD：合闸前，即跳闸后位置：合闸前，即跳闸后位置 SA触点

44、编号触点编号12345678910SA手手柄柄位位置置跳闸后跳闸后合闸操合闸操作作合闸后合闸后跳闸操跳闸操作作回路：回路：+WLSA3-4GNRQF1KOWC 触点触点3-4接通接通QF1-2闭合，闭合，GN绿灯亮，因限流电阻绿灯亮，因限流电阻R的存在，流过合闸接触器线圈的的存在，流过合闸接触器线圈的KO的电的电流很小，不足以使其动作，而且绿灯亮流很小，不足以使其动作，而且绿灯亮表示合闸回路完好且断路器处于跳闸位表示合闸回路完好且断路器处于跳闸位置。置。 B手动合闸的过程手动合闸的过程 第一阶段：合闸位置第一阶段：合闸位置 回路：回路：+WCSA1-2QF1KOWC 触点触点1-2接通接通SA

45、触点编号触点编号12345678910SA手手柄柄位位置置跳闸后跳闸后合闸操合闸操作作合闸后合闸后跳闸操跳闸操作作没有没有R的电流作用，电流较大，的电流作用，电流较大，KO动作，动作，对应触点对应触点KO闭合，合闸线圈闭合，合闸线圈YO通电，通电，断路器合闸动作。合闸完成后，断路器断路器合闸动作。合闸完成后，断路器的常闭辅助触点的常闭辅助触点QF1-2断开，即自动断断开，即自动断开合闸回路，绿灯灭，而断路器的常开开合闸回路，绿灯灭，而断路器的常开辅助触点辅助触点QF3-4闭合闭合 回路：回路：+WLRDRQF3-4YRWC 因因R的存在，使得回路电流很小，不足以跳闸线圈的存在，使得回路电流很小

46、，不足以跳闸线圈YR动作，因而只是动作，因而只是HR起到起到指示作用，表明指示作用，表明S处于合闸位置处于合闸位置 第二阶段：合闸后第二阶段：合闸后 SA-CD 在控制开关内部弹簧的作用下，在控制开关内部弹簧的作用下，SA自动回到自动回到“合闸后合闸后“位置位置触点触点5-6接通，但断路器处于合闸，接通，但断路器处于合闸，QF1-2断开，回路不通；断开，回路不通；HR起到指示作用，指示断路器处于起到指示作用，指示断路器处于手动合闸状态后作用，同时表明跳闸手动合闸状态后作用，同时表明跳闸回路完好回路完好触点触点9-10接通接通 由于回路中由于回路中QF断开，断开，回路不通回路不通SA触点编号触点

47、编号12345678910SA手手柄柄位位置置跳闸后跳闸后合闸操合闸操作作合闸后合闸后跳闸操跳闸操作作C、手动跳闸、手动跳闸 SA触点编号触点编号12345678910SA手手柄柄位位置置跳闸后跳闸后合闸操作合闸操作合闸后合闸后跳闸操作跳闸操作第一阶段：第一阶段： 跳闸跳闸 SA-TSA在在PT位置逆时针旋转位置逆时针旋转45触点触点7-8接通接通回路：回路：+WCSA7-8QF3-4YRWC 跳闸线圈接通，断路器跳闸，之跳闸线圈接通，断路器跳闸，之后后QF1-2接通，接通，QF3-4断开，此断开，此时红灯灭掉时红灯灭掉 触点触点3-4接通接通 回路：回路：+WLSA3-4GNRQF1-2KO

48、WC跳闸完成后跳闸完成后QF1-2闭合，绿灯开始亮闭合，绿灯开始亮第二阶段第二阶段 跳闸后跳闸后SA-TD在弹簧作用下，在弹簧作用下，SA由由T回到回到TD位置位置触点触点7-8断开，切断断路器跳闸回路，绿灯亮，表示断路器已断开，切断断路器跳闸回路，绿灯亮，表示断路器已经分闸。经分闸。因限流电阻因限流电阻1R的存在，流过合闸接触器线圈的的存在，流过合闸接触器线圈的KO的电流很小，的电流很小，不足以使其动作，而且绿灯亮表示合闸回路完好且断路器处于不足以使其动作，而且绿灯亮表示合闸回路完好且断路器处于跳闸位置跳闸位置（2）断路器的自动控制）断路器的自动控制断路器的自动控制通过继电器触点断路器的自动

49、控制通过继电器触点KM完成，与完成，与7-8并联实现跳闸的自动并联实现跳闸的自动控制，执行过程不再由控制开关来控控制，执行过程不再由控制开关来控制，即控制开关的位置不变化；制，即控制开关的位置不变化； 当发生短路故障，继电保护动作，其继电器常开触点当发生短路故障，继电保护动作，其继电器常开触点KM闭合，闭合，由于触点由于触点KM与与SA7-8并联，所以接下来断路器的跳闸过程与手并联，所以接下来断路器的跳闸过程与手动跳闸过程类似。动跳闸过程类似。 SA触点编号触点编号12345678910SA手手柄柄位位置置跳闸后跳闸后合闸操合闸操作作合闸后合闸后跳闸操跳闸操作作自动执行跳闸操作时，控制开关依然

50、自动执行跳闸操作时，控制开关依然处于合闸后状态，处于合闸后状态， 回路：回路：+WCKMQF3-4YR 断路器跳闸，常闭辅助触点断路器跳闸，常闭辅助触点QF1-2闭合，常开辅助触点闭合，常开辅助触点QF3-4断开，红灯断开，红灯RD灭，而灭，而SA还在合闸位置，还在合闸位置，SA5-6接通，接通， 回路：回路：+WFSA5-6GNRQF1-2KOWC 绿灯发闪光，但正常跳闸后为绿灯绿灯发闪光，但正常跳闸后为绿灯发平光，二者不一致需要人为改变发平光，二者不一致需要人为改变因此，自动跳闸后，指示灯指示因此，自动跳闸后，指示灯指示状态与断路器的实际状态不对应，状态与断路器的实际状态不对应，需要人为改

51、变控制开关的位置需要人为改变控制开关的位置SA触点编号触点编号12345678910SA手手柄柄位位置置跳闸后跳闸后合闸操合闸操作作合闸后合闸后跳闸操跳闸操作作QF自动跳闸后，触点自动跳闸后，触点QF5-6接接通，而开关还在合闸位置，即通，而开关还在合闸位置，即SA9-10接通接通 回路：回路：WSSA9-10QF5-6WAS 事故音响信号接通，发出音响信号事故音响信号接通，发出音响信号 灯光监视的电磁操作机构断路器的控制回路和信号回路灯光监视的电磁操作机构断路器的控制回路和信号回路SA开关手柄有六种位置：开关手柄有六种位置：预备合闸、合闸、合闸后预备合闸、合闸、合闸后预备跳闸、跳闸、跳闸后预

52、备跳闸、跳闸、跳闸后其中：其中：5 867SASA合闸状态接通不能自保持跳闸状态接通跳合小母线及熔断器手 动自 动绿灯跳闸闪光信号防跳手动跳闸保护联动合闸线圈回路事故跳闸音响合闸回路FU185SA1110910912M100(+)KCF1KCF2KCFQF1KMFU2HGK1141514131613HR67KCFYTQF2R1KCF3KCOYCKMKMFU3FU4SAQF3131917SAR2-700-+M708合闸闪光信号红灯跳闸回路图8-4 灯光监视的控制回路和信号回路触点触点号号1-32-45-86-79-109-1210-1113-1414-1513-1617-1918-2021-23

53、21-2222-24跳闸跳闸后后预备预备合闸合闸合闸合闸合闸合闸后后预备预备跳闸跳闸跳闸跳闸 断路器的防跳断路器的防跳 断路器合闸时，如遇永久性故障，继电保护使其跳闸，此时，断路器合闸时，如遇永久性故障，继电保护使其跳闸，此时，如果控制开关未复归或自动装置触点被卡住，将引起断路器再次如果控制开关未复归或自动装置触点被卡住，将引起断路器再次合闸继又跳闸，则出现多次合闸继又跳闸，则出现多次“跳闸跳闸合闸合闸”的现象，即出现的现象，即出现“跳跃跳跃”现象，容易损坏断路器。现象，容易损坏断路器。跳跃会导致断路器损坏，造成事故的扩大，故需要增加防跳继跳跃会导致断路器损坏，造成事故的扩大，故需要增加防跳继

54、电器电器 防跳继电器防跳继电器KCF的工作原理的工作原理KCF电流线圈电压线圈电流线圈：供启动用的，串于跳闸回路中；电流线圈：供启动用的，串于跳闸回路中；电压线圈：自保持线圈，常闭触点串于合闸回路，常开电压线圈：自保持线圈，常闭触点串于合闸回路，常开触点将电压先去并于合闸回路。触点将电压先去并于合闸回路。在发电厂和变电所中，为了及时掌握电气设备的工作在发电厂和变电所中，为了及时掌握电气设备的工作状态，须用信号显示当时的情况。状态，须用信号显示当时的情况。若发生事故时，应若发生事故时，应发出各种灯光及音响信号，提醒运行人员判明事故性发出各种灯光及音响信号，提醒运行人员判明事故性质、范围和地点，以

55、便作出相应处理。质、范围和地点，以便作出相应处理。第四节第四节 传统的中央信号回路传统的中央信号回路 一、中央信号回路的作用及类型一、中央信号回路的作用及类型 光字牌：指明事故的性质和地点光信号信号灯光：发闪光，表明事故跳闸 音响信号：引起运行人员的注意 中央信号装置：是对全厂主要电气设备的信号进中央信号装置：是对全厂主要电气设备的信号进行集中监控的装置，安装在主控制室的中央信号屏行集中监控的装置，安装在主控制室的中央信号屏上。上。1、作用：、作用： 变电所进出线、变压器和母线等都要配置继电保护变电所进出线、变压器和母线等都要配置继电保护或者监测装置，保护或者监测装置动作后都要通过信或者监测装

56、置，保护或者监测装置动作后都要通过信号系统发出相应的信号来提示运行人员，能够直接反号系统发出相应的信号来提示运行人员，能够直接反映出继电保护以及绝缘装置的状态映出继电保护以及绝缘装置的状态v在变电所中，正常的操作和事故处理，均由变电所的在变电所中，正常的操作和事故处理，均由变电所的运行人员根据调度指令及对信号设备动作情况的分析运行人员根据调度指令及对信号设备动作情况的分析判断来进行控制操作。判断来进行控制操作。v其中信号装置的作用是把电气设备和电力系统的运行其中信号装置的作用是把电气设备和电力系统的运行状况变换运行人员可以察觉的声光信号。所以，虽然状况变换运行人员可以察觉的声光信号。所以，虽然

57、与控制装置相比信号装置不直接作用并改变设备的运与控制装置相比信号装置不直接作用并改变设备的运行状态，但对变电所的安全运行同样重要。行状态，但对变电所的安全运行同样重要。 2、中央信号类型、中央信号类型 事故信号：断路器发生事故跳闸时，起动事故信号：断路器发生事故跳闸时，起动蜂鸣器发出蜂鸣器发出报警报警，断路器位置指示灯闪光，事故类型光子牌点亮，断路器位置指示灯闪光，事故类型光子牌点亮，指示指示故障的位置和类型故障的位置和类型预告信号：当电气设备预告信号：当电气设备异常运行时异常运行时，警铃起动警铃起动，标有，标有故障性质的光字牌点亮，指示故障性质的光字牌点亮，指示异常运行的类型异常运行的类型事

58、故信号事故信号【电笛响电笛响】和预告信号和预告信号【电铃响电铃响】位置信号：断路器的位置（分合指示器）、隔离开关位置信号：断路器的位置（分合指示器）、隔离开关位置信号灯。指示设备的运行状态，如开关电器的通、位置信号灯。指示设备的运行状态，如开关电器的通、断状态。断状态。其他信号：如指挥信号、联系信号和全厂信号等其他信号：如指挥信号、联系信号和全厂信号等指挥信号：用于主控制室向其他控制室发出操作命令指挥信号：用于主控制室向其他控制室发出操作命令联系信号：控制室之间的联系联系信号：控制室之间的联系v信号装置必须满足以下要求。信号装置必须满足以下要求。1 1）信号装置的动作要准确、可靠）信号装置的动

59、作要准确、可靠; ;2 2）声光信号要便于运行人员注意）声光信号要便于运行人员注意; ;3 3）信号装置对事件的反应要及时）信号装置对事件的反应要及时; ;二、中央事故信号回路二、中央事故信号回路中央事故信号：断路器事故跳闸后，能够及时发出音中央事故信号：断路器事故跳闸后，能够及时发出音响信号（蜂鸣器）并用光字牌灯显示出故障性质。响信号（蜂鸣器）并用光字牌灯显示出故障性质。 中央事故信号回路分类：中央事故信号回路分类：按操作电源分类：直流和交流 按复归方法分类：就地复归和中央复归 按能否重复动作分类：不重复动作和重复动作v断路器跳闸具体可以由以下原因引起：断路器跳闸具体可以由以下原因引起：v1

60、 1）线路或电气设备发生事故，由继电保护装置动作跳）线路或电气设备发生事故，由继电保护装置动作跳闸；闸；v2 2）自动无功优化、备用电源自投等自动装置来跳闸；）自动无功优化、备用电源自投等自动装置来跳闸；v3 3）继电保护或自动装置误动作、二次回路故障误跳闸）继电保护或自动装置误动作、二次回路故障误跳闸或断路器自动脱扣等非正常跳闸。或断路器自动脱扣等非正常跳闸。 v事故信号装置应具有以下功能：事故信号装置应具有以下功能：v1 1）发生断路器跳闸时应无延时发出事故音响信号，同）发生断路器跳闸时应无延时发出事故音响信号，同时有相应的灯光信号（一般为相应断路器绿灯闪光）指时有相应的灯光信号（一般为相