【文章內容簡介】 指調節(jié)型自動裝置回路。它是由測量機構、傳送機構、調節(jié)器和執(zhí)行組成。其作用是根據(jù)一次設備運行參數(shù)的變化，實時在線調節(jié)一次設備的工作狀態(tài)，以滿足運行要求。 繼電保護操作型自動裝置回路 繼電保護操作型自動裝置回路是由測量機構、傳送機構、執(zhí)行機構及繼電保護和自動裝置組成。其作用是自動判別一次設備的運行狀態(tài)，在系統(tǒng)發(fā)生故障或異常運行時，自動跳開斷路器（切除故障）或發(fā)出異常運行信號，故障或運行狀態(tài)消失后，快速投入斷路器，恢復系統(tǒng)正常運行 。 操作電源系統(tǒng) 操作電源系統(tǒng)是由電源設備和供電網(wǎng) 絡組成包括直流電源和交流電源系統(tǒng)。其作用是供給上述各回路工作電源。發(fā)電廠和變電站的操作電源多采用直流電源系統(tǒng)，簡稱為直流系統(tǒng)，部分小型變電站也可采用交流電源和整流電源。 對二次回路的基本要求 沈陽工程學院畢業(yè)設計（論文） 4 對控制回路的基本要求 發(fā)電廠和變電站宜采用強電一對一控制接線。變電站也可采用弱電一對一控制方式。110kV及以下變電站也可采用選線控制?？刂苹芈芬瞬捎每刂崎_關具有固定位置的接線。對遙控及無人值班變電站的控制回路，宜采用控制開關自動復位的接線。 (1)斷路器的控制回路應滿足下列要求： 1）應有電源監(jiān)視。并能監(jiān)視跳、合閘回路的完整性。 2）應能指示斷路器合閘與跳閘的位置狀態(tài)，自動合閘或跳閘時應有明顯信號。 3）合閘或跳閘完成后應使命令脈沖自動解除。 4）有防止斷路器“跳躍”的電氣閉鎖裝置。 5）接線應簡單可靠，使用電纜芯最少。 斷路器宜采用雙燈制接線的燈光監(jiān)視控制回路。斷路器在合閘位置時紅燈亮，跳閘位置時綠燈亮。 500kV變電站斷路器采用弱電控制時也可采用單燈制接線。 在配電裝置就地操作的斷路器，可只裝設監(jiān)視跳閘回路的位置繼電器，用紅、綠燈作位置指示燈，正常時暗燈運行，事故時綠燈 閃光，并向控制室或駐所值班室發(fā)出聲、光信號。 (2) 當斷路器采用電流起動的“防跳”接線時，應滿足以下要求： 1)防跳繼電器的動作時間，不應大于跳閘脈沖發(fā)出至斷路器輔助觸點切斷跳閘回路的時間。 2)一般利用防跳繼電器的常開觸點，對跳閘脈沖予以自保持。當保護跳閘回路串有信號繼電器時，該防跳繼電器觸點應串接其電流自保持線圈。當選用的防跳繼電器無電流自保持線圈時，亦可接適當電阻代替，電阻值應保證信號繼電器能可靠動作。 3)當發(fā)電廠與變電站有兩組蓄電池時，對具有兩個獨立跳閘系統(tǒng)的斷路器，應由二組蓄電 池的直流電源分別供電。當保護有兩組出口繼電器時，也應由不同的出口繼電器分別接至兩個跳閘繞組。 4)分相操動機構的斷路器，當設有綜合重合閘或單相重合閘裝置時，應滿足事故時單相和三相跳、合閘的功能。其它均應采用三相操作控制。 5)主接線為一個半斷路器接線時，為使二次接線運行，調試方便，每串的二次接線宜分成五個安裝單位。當為線線串時，每條出線各為一個安裝單位，每臺斷路器各為一個安裝單位；當為線路變壓器串時，變壓器、出線，每臺斷路器各為一個安裝單位。當線路接有并聯(lián)電抗器時，并聯(lián)電抗器可單獨作為一個安裝單位。 6)500kV倒閘操作用的隔離開關應能遠方及就地操作；檢修用的隔離開關、接地刀閘和母線接地器宜就地操作。 220kV及以下電壓的隔離開關，接地刀閘和母線接地器宜就地控制。隔離開關、接地刀閘和母線接地器都必須有操作（閉鎖措施，嚴防電氣誤操作。防電氣誤操作回路的電源應單獨設置。 7)液壓或空氣操動機構的斷路器，當壓力降低至規(guī)定值時，應相應閉鎖重合閘、合閘及跳閘回路。對液壓操動機構的斷路器，宜不采用壓力降低至規(guī)定值后自動跳閘的接線。彈簧操動機構的斷路器應有彈簧拉緊與否的閉鎖。 220kV 變電站電氣主控制系統(tǒng)二次回路設計 5 8)對具有電流或電壓自保持的繼電器 ，如防跳繼電器等，在接線中應標志極性。 對測量回路的基本要求 發(fā)電廠和變電站電測量儀表的設置應符合《電測量儀表裝置設計技術規(guī)程》 SDJ9— 87的有關規(guī)定。 當發(fā)電廠和變電站裝設有遙測裝置或計算機或者技術上必要時，測量儀表采用經(jīng)變送器的二次儀表。此時，二次儀表、遙測和計算機宜共用變送器。發(fā)電機的遠方測溫裝置，宜裝設在汽機控制屏上。調相機的遠方測溫裝置的裝設地點，應根據(jù)調相機的值班方式確定變壓器的遠方測溫裝置， 宜裝設在相應的變壓器控制屏上。 直流屏布置在控制室主環(huán)外時，宜在中央信號控制屏上 增設直流母線電壓表。 測量回路可為強電也可為弱電。弱電測量參數(shù)，電流回路可選 1A；電壓回路宜為 100V；當為二次儀表時，應與變送器輸出參數(shù)一致。 對具有返回屏的控制方式，常測表計宜布置在返回屏上，選測表計宜布置在控制臺的立面上。對運行需要經(jīng)常監(jiān)視的常測表計 (發(fā)電機的有功、無功功率表等 )及同步表計等也可布置在控制臺的立面上。 當電流互感器二次側接有常測與選測表計時，宜先接常測表計，后接選測表計。 選測接線不宜直接切換電流互感器的二次回路，宜通過中間變流器或變送器的二次側來進行切換。 選測按鈕宜 分組裝設 (如按電壓等級分組 )，同一選測組內各安裝單位的按鈕之間應有閉鎖。 二次回路的發(fā)展簡史及展望 近年來隨著機組容量的增大，自動化水平的提高以及計算器和微機技術的應用，發(fā)電廠及變電站的檢測和控制技術得到迅速發(fā)展。 發(fā)電站和變電站控制水平的提高是監(jiān)控技術發(fā)展的主要體現(xiàn)。發(fā)電廠和變電站控制水平的發(fā)展過程是一個從分散到集中，從單元到綜合，從低級到高級的過程，大體經(jīng)歷了一下四個階段。 就地分散控制 就地分散控制是在被控制對象所在地，運行人員就敵對被控制對象進行監(jiān)視和控制。這種控制方式 簡單易于實現(xiàn)，但不便于機組或各設備之間的協(xié)調控制。就地分散控制一般適應于小型發(fā)電廠和變電站。在大、中型發(fā)電廠和變電站中，只適用于 610V 屋內配電裝置主設備的控制。 沈陽工程學院畢業(yè)設計（論文） 6 電氣集中控制 電氣集中控制是在主控制室或網(wǎng)絡控制室，運行人員對全廠（站）的主要電氣設備集中進行監(jiān)視和控制。 在主控制是主要是對發(fā)電機、主變壓器、高壓母線設備、高壓廠用工作變壓器與備用變壓器和 35KV 以及上輸電線路進行監(jiān)視和控制。這種集中控制方式一般用于單機容量為100MW 及以下的發(fā)電廠和 35KV 及以上的變電站。 在網(wǎng)絡控制是主要 是對三繞組變壓器及自耦變壓器、高壓母線設備和 110KV 及以上輸電線路進行監(jiān)視和控制。這種網(wǎng)絡集中控制方式通常與單元控制相配合。 單元控制 單元控制是在單元控制室，運行人員對本單元的機、電、爐主要設備進行監(jiān)視和控制。單元控制一般用于單機容量為 200MW 及以上發(fā)電廠。 發(fā)電廠采用單元控制時，可根據(jù)機組臺數(shù)設置數(shù)個單元控制室，根據(jù)發(fā)電廠主系統(tǒng)接線復雜程度不設置或設置網(wǎng)絡控制室（主系統(tǒng)接線不太復雜時，可不設網(wǎng)絡控制室，而在單元控制室另設網(wǎng)絡控制屏）。每個單元控制是控制一臺或兩臺機、電、爐的主要設備。集中電氣主設備包括：發(fā)電機或發(fā)電機 —— 變壓器組、高壓廠用工作變壓器和備用變壓器等。 單元控制便于機、電、爐的統(tǒng)一調度和事故處理，有利于運行人員的協(xié)調配合，是目前我國大型發(fā)電廠廣泛采用的控制方式。 電氣集中控制和單元控制均屬于集中控制。 綜合控制 綜合控制是以電子計算機為核心，同時實現(xiàn)全廠（站）的監(jiān)視、控制、測量、調節(jié)、保護、分析判斷和計劃決策等功能。綜合控制能更好地實現(xiàn)個單元的協(xié)調配合，提高控制質量和自動化水平，并在整個電力生產(chǎn)、輸送過程中實現(xiàn)最佳控制，使機組的安全生產(chǎn)達到最優(yōu)狀態(tài)，因而是最 高級的集中控制方式。 目前，我國大容量的發(fā)電廠和高壓、超高壓變電站已開始采用了計算機監(jiān)控系統(tǒng)，特別是變電站綜合自動化系統(tǒng)的應用，更標志著我國監(jiān)控和控制技術發(fā)展到了一個新水平。 220kV 變電站電氣主控制系統(tǒng)二次回路設計 7 第二部分 正文 1 斷路器控制回路 變電站斷路器控制方式 變電站的控制方式分為有人值班、駐所值班和無人值班三種方式。有人值班的變電站應設主控制室，駐所值班和無人值班的變電站一般設控制小室。 一般 35kV 及以下的變電站宜為駐所值班或無人值班方式 。 變電站斷路器控制方式 (1)220kV 變電 站斷路器控制方式 對 220kV變電站可選擇的控制方式有集中控制和分散控制兩種。分散控制是在各高壓配電裝置處設若干分控制室 ,將繼電保護裝置和部分控制設備下放到分控制室 :此外 ,還設有主控制室在主控制室和分控制室之間 ,采用近距離遠動裝置實現(xiàn)遙控、遙信、遁測 ,即所內遠動形式。分散控制方式具有節(jié)省控制電纜減少高壓電磁場對二次回路的干擾、降低電流互感器二次負擔、減少控制室面積等優(yōu)點。由于目前國內對主控制室和分控制室之間的信息傳輸問題還沒有適合的信息傳輸裝置可供選擇 ,因此 ,對 220kV變電站推薦采用集中控制方式。在配電裝 置處設分控制室的方式 ,今后在一些工程中可選擇試點 ,取得經(jīng)驗后再推廣采用。 220kV變電站在主控制室內集中控制的設備應為 :主變壓器、線路并聯(lián)電抗器、 35kV及以上線路及相應的母聯(lián)斷路器、分段斷路器、旁路斷路器等。相應的控制、保護設備也應布置在主控制室內。 220kV變電站的無功補償設備 ,如同步調相機、電力電容器、電抗器、靜止補償裝置等 , 一般也應在主控制室內集中控制。如果由于總體布置上的要求 ,當無功補償設備離主控制室較遠 ,無功補償設備本身又是戶內式或者部分設備布置在戶內 ,在這種情況 ,若采用就地控制在技術上和經(jīng) 濟上更加合理并征得運行單位同意時 ,也可以采用就地控制。 220kV斷路器宜采用弱電或強電一對一控制。弱電一對一控制適用于控制對象多 ,需要縮小監(jiān)視面的場合 , 并可以與微處理機為控制部件核心的可編程序數(shù)字信息處理系統(tǒng)配合使用 ,運行人員對這種控制方式很滿意。目前 ,南京電力自動化設備廠等仿制出高質量的弱電控制開關 ,為這種控制方式的推廣提供了一定的條件。 對規(guī)模較小的 220kV變電站 ,在控制對象不多 ,監(jiān)視面不大的情況下 ,采用強電一對一驗制比較合適。 因 220kV系統(tǒng)比較重要 ,斷路器的數(shù)量一般較少 ,故不推薦采用選線控制 。 (2)220kV 及以下電壓的變電站斷路器控制方式 應在站控制室控制的元件有主變壓器、調相機、串聯(lián)補償電容器組、母線聯(lián)絡、線路并聯(lián)電抗器、母線分段、旁路、聯(lián)絡線、 35kV及以上線路。 沈陽工程學院畢業(yè)設計（論文） 8 6lOkV屋內配電裝置到用戶的線路一般采用就地控制。 變電站內各元件的繼電保護裝置和電度表 ,一般裝設在控制該元件的地方。 當 35kV及以上配電裝置離控制室較遠時 ,其母線設備和線路的繼電保護及電度表 ,可裝設在屋內配電裝置室內或屋外配電裝置的繼電器室內。 強電控制方式的主要類型 強電控制分為強電一對一直接 控制和強電選線控制。后者在實際工程中應用的很少。強電一對一直接控制 ,這種方式具有控制回路接線簡單 ,操作電源電壓單一 ,運行人員容易掌握 ,維護方便 ,可靠性較高等優(yōu)點 ,是國內投入運行的各類發(fā)電廠、變電站中采用的一種主要的控制方式。強電控制因控制設備的電壓比較高 ,為滿足絕緣距離的要求 ,控制設備、接線端子排等設備體積都比較大 ,因而在控制屏 (臺 )上單位面積內可布置的控制回路數(shù)就較少。 近年來 ,隨著計算機監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應用 ,取消了傳統(tǒng)的控制屏 (臺 ),取而代之的是大屏幕 CRT顯示以及微機監(jiān)控系統(tǒng)。二次回路發(fā)生了根本性的變化 ,二次設備用電纜硬連接的情況在不斷減少 ,許多功能由計算機軟件來實現(xiàn) ,如軟光字牌、軟開關、軟連接片等 ,使得二次回路的接線簡單清晰 ,小型設備的布置問題不再突出。因此 ,新建大型發(fā)電廠 , 斷路器的控制大都采用強電一對一直接控制的方式 ,控制電源一般為直流 220V或 110V。 (1)強電一對一控制 采用 LW2,LW5等系列控制開關對操作對象實行強電一對一控制 ,是我國長期以來采用的為廣大運行人員所熟悉的方式 ,實踐證明這種方式安全可靠。發(fā)電廠和變電站中常用的控制開關 :一種是跳、合閘操作都分兩步進行 ,手柄有兩個固定位置和兩 個操作位置的 LW2系列控制開關 ,由它構成的控制、信號接線能直接反映運行、事故和操作過程各種狀態(tài) ,便于分析各種工況 ,多用于主設備的斷路器控制回路 。另一種是操作只需一步進行 ,手柄有一個固定位置和兩個操作位置的 LW5系列控制開關 ,由它構成的控制、信號接線也能反映運行和事故的各種工況 ,雖然沒有 LW2那樣清晰 ,但操作較簡單 ,多用于廠用電動機系統(tǒng)的斷路器控制回路。 LW2系列控制開關面板有方形和圓形兩種 ,手柄有 9種型式 ,根據(jù)接線是否需定位、自動復歸、取出手柄和內附信號燈等要求任意選擇。 LW5系列控制開關有旋鈕和普通手 柄兩種 ,操作方式有自復式和定位式兩種。其開關按觸點系統(tǒng)檔數(shù)分 116等 16種。 (2)強電小型開關控制 強電小型開關控制兼有一般強電控制以及弱電控制兩種方式的一些優(yōu)點。強電小型開關控制接線常采用控制臺一信號返回屏型式 ,它是以強電小開關為主要操作元件的直接操作方式。它具有弱電控制方式縮小監(jiān)視面、操作集中、模擬性強等優(yōu)點 ,又可取消采用弱電控制