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文档简介
第八章供变电系统控制、信号系统及其自动化、数字化第三节传统中央信号系统轨道交通牵引供变电技术轨道交通牵引供变电技术第三节传统中央信号系统
牵引变电所主控制室中的中央信号装置为安装于值班室内的集中报警系统,用于集中监视变电所中电气设备的运行状况,便于值班人员及时了解和处理故障及各种异常情况。轨道交通牵引供变电技术
中央信号装置通常由事故信号装置和预告信号装置两部分组成。事故一般指主电路系统发生短路故障,继电保护动作并导致有关断路器跳闸。在切除短路故障部分的同时,造成该部分主电路系统的停电,这是事故区别于一般故障的主要特征。事故信号装置通常包括事故音响与事故闪光信号两部分。预告信号则包括除上述事故以外的一、二次电气设备的故障与不正常运行状态,即所有非正常运行状态均应给出预告信号。事故音响信号和全部预告信号都安装在公用的中央信号盘上。采用变电站综合自动化系统之后,不再设中央信号系统,或将其简化,只设计集中报警作为计算机报警的后备报警。轨道交通牵引供变电技术一、中央信号装置的功能与要求(1)事故信号装置功能。变电所内所有断路器事故跳闸后,应能立即发出音响信号(如蜂鸣器音响),并应使该断路器的位置状态信号灯(绿色信号灯GN)发闪光。(2)预告信号装置功能。当电气设备、装置出现各种不正常的运行状况时,应能发出区别于上述事故音响的另一种音响信号(如警铃音响),并使相应设备监视异常状态的有关光字牌亮灯。轨道交通牵引供变电技术(3)事故信号、预告信号装置都应能进行装置功能状态良好与否的试验,以便经常检查。(4)事故、预告信号音响都应能手动或自动复归。表明故障或不正常运行状态的光字牌显示,保留至故障消除、恢复正常运行以后,方允许自动或手动复归。中央信号装置可由电磁型器件和集成电路等构成,或由微机监控系统完成其功能。本节着重介绍电磁型中央信号装置的工作原理和基本电路。微机监控综合自动化系统则已在本书第七章专门讲述。轨道交通牵引供变电技术二、电磁型中央信号装置的构成与工作原理
按中央信号中的音响信号(蜂鸣器和警铃)动作和解除方式,有重复动作和不能重复动作、个别解除(复归)和中央解除,以及自动复归和手动复归等多种形式,因而构成不同的中央信号电路。牵引变电所的断路器和高压开关数量相对较少,多采用中央复归不重复动作的事故信号回路,而预告信号则采用中央复归重复动作的回路。
中央复归不重复动作的事故信号回路如图
8.13
所示,它由电磁型中间继电器(KCA、KSS、KRS)、闪光装置、蜂鸣器及各种按钮构成。(1)动作情况。断路器事故自动跳闸后,事故音响小母线
M728
与信号小母线-700
接通(由于“不对应”原理,参见图
8.6
和图
8.9),启动事故信号继电器KCA,其常开触点KCA2-4闭合,使音响信号继电器KSS1动作。蜂鸣器HAU回路被接通而使HAU发声。并由常开触点KSS17-9自保持,不致因KCA触点返回而导致HAU发声中断,这时表明有断路器事故跳闸。增加KSS2中间继电器,是为了经由KCA8-10常开触点(并由KSS28-10自保持)向远动调度中心发送远动信号。(一)事故音响信号回路轨道交通牵引供变电技术图8.13中央信号接线图轨道交通牵引供变电技术(2)解除音响。揿动解除按钮SBre,解除音响信号继电器KRS回路接通并动作,且由KRS8-10常开触点自保持,其常闭触点KRS3-5断开,使KSS继电器失电,从而使蜂鸣器HAU停止发声。这时因控制开关仍在“合闸后”位置,闪光信号依然存在。值班员需将事故跳闸断路器的控制开关扳到“跳闸后”位置,M728回路被断开,闪光信号才消除,而事故音响信号是由中央(集中)手动复归的。轨道交通牵引供变电技术(3)不重复动作。如小母线M728一直带电,上述音响解除后KRS仍保持动作(通过KCA2-4触点),其常闭触点KRS3-5一直切断事故音响电路而使其进入闭锁状态。此时,如有第二台断路器发生事故跳闸,HAU也不会发声,因而是不重复动作的。只有在M728失电后,事故音响电路才解除闭锁,可再次接受新的事故信息。(4)音响试验。运行中,经常需对事故信号装置进行试验,检查回路是否良好。试验时,按动试验按钮SBte,使KSS1动作而发出事故音响。轨道交通牵引供变电技术(二)预告信号回路当变电所电气设备出现不正常运行情况时,应由预告信号装置发出警铃音响信号,同时使相应的光字牌(灯光)信号显示,表明有异常情况存在并告知运行人员进行处理。这类不正常运行情况,包括主变压器过负荷、油温过高;电压互感器回路断线;直流操作电源系统单极接地;控制回路断线,自动装置动作;气体断路器(如SF6)气压过低等。牵引变电所一般采用中央复归重复动作的预告信号回路,如图8.13(b)所示,它的构成与事故信号回路大部分类似,但启动和重复动作电路有较大差异,现按各组成部分的构成原理、动作情况分别说明如下:轨道交通牵引供变电技术1.冲击继电器工作原理预告信号装置中保证重复动作的主要元件是冲击继电器,它接收各种预告信号的脉冲,并转换成音响信号(也可用于事故信号)。目前应用较多的冲击继电器为ZC-23型、JC-2型等。前者主要由脉冲变流器TP、灵敏元件(干簧继电器)KRD、出口中间继电器和滤波器件等组成,其内部接线如图8.14(a)所示,JC-2型冲击继电器的结构如图8.14(b)所示。ZC-23型冲击继电器动作的基本原理为:利用串接在直流信号回路的微分变流器TP,将流过持续的矩形电流脉冲变成短暂的尖顶电流脉冲来启动灵敏元件KRD,KRD所带触点使中间元件KC动作(并自保持)而启动预告音响信号。JC-2型冲击继电器主体为具有永磁铁心结构的双线圈双位置的极化继电器,KP[见图8.14(b)],W1或W2线圈流过脉冲电流时,可动衔铁的顶部受磁化而被吸或相斥,致使触点动作并保持在该位置。如上述线圈中流过相反方向的电流,则可动衔铁的极性改变,可使KP触点回复原位。轨道交通牵引供变电技术
(a)ZC-23型内部接线(b)极化继电器型(JC-2)图8.14
冲击继电器的构成与接线图1—衔铁;2—动触点;3—静触点;TP—脉冲电流变换轨道交通牵引供变电技术2.预告信号回路动作情况采用ZC-23型冲击继电器的预告信号回路如图8.13(b)所示。现以断路器控制回路断线故障为例,说明其动作原理。由图8.9可知,QF控制回路发生断线(失电)时,其位置继电器KCT、KCC的常闭触点同时闭合,使M713小母线回路通电,导致图8.13(a)中断线监视继电器KVC受电动作,其带延时的常开触点KVC[见图8.13(b)]闭合,并通过光字牌H1使预告信号母线M709、M710和+700连通,M709、M710经由转换开关SAte1-2、SAte5-6(正常时闭合)将冲击继电器KSP的变流器TP连至-700的电路接通,H1发光。同时脉冲电流信号经TP微分后,送入灵敏元件KRD的线圈使其动作,KRD的常开触点启动出口元件KC,KC的常开触点将延时继电器KT回路接通,从而使警铃HAB发声,当KRD线圈中的尖顶脉冲消失后,KRD的触点返回,KC由所带触点KC1自保持使HAB一直维持发声。时间继电器KT的作用是防止发生瞬时性异常故障时,装置误发音响信号(由一定延时躲开)。轨道交通牵引供变电技术3.手动复归(解除)、试验按下复归按钮(常闭式)SBre,KC线圈断电,其触点全部返回,HAB音响停止,准备第二次动作。如流过TP的脉冲电流信号因某种原因突然消失或减小,其所产生的反方向电势引起的二次侧脉冲电流被二极管Vl旁路,从而防止KRD出现误启动。对预告音响回路完好性的试验、检查,可按动试验按钮SBte来实现,其动作过程同前。4.重复动作当第一个预告信号启动并手动复归后,又有其他预告信号发生并使相应的H发光。由于回路电阻的变化(两组H并联),致使TP原边脉冲电流突增,从而冲击继电器又重复动作,并可实现多次重复。轨道交通牵引供变电技术
需要指出,上述预告音响信号解除后,光字牌仍一直保持亮灯,直至运行人员将非正常故障消除,M709、M710失电后才自动熄灭。图8.13中信号小母线(±700)的熔断器的完好性,分别由继电器KVF和监视灯LDVF进行监视,
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