2022年自动控制系统和配电网监控系统 .pdf

600MW 2 发电机组高压厂用工作变压器二次回路设计-I- 摘 要本厂发电机组为单元控制，采用220V 支流作为断路器控制和信号电源；单元控制室的电气元件采用 DCS 控制方式。在单元控制室控制的设备和元件有：发电机变压器组、高压厂用工作变压器、高压公用变压器、启动/ 备用变压器、低压厂用变压器。发电机变压器组的主断路器采用一对一控制，隔离开关采用远方/ 就地操作。本次设计，按要求根据提供的一次系统进行设计断路器和隔离开关的二次接线绘制二次接线图，按图纸进行查线和处理简单故障；掌握正确的接线方法。本次设计是对所学的理论知识进行一次综合应用，在熟练掌握理论知识的同时，还必须掌握相关的技能：1根据设计任务书，了解系统概况。2结合系统实际情况，采用合理的设计方案。3熟悉变电站所断路器、信号、隔离开关的控制装置原理。4根据要求对控制回路绘制原理展开图。本设计为 600MW*2 发电机组高压厂用工作变压器二次回路设计。第一章 引言，介绍了二次回路的内容、作用和地位、对二次回路的要求及其发展前景；第二章 断路器控制回路和信号回路的原理；第三章 给水泵的控制回路第四章 隔离开关控制回路的原理及方案比较；第五章 对备用电源自动投入装置外部电路的设计；第六章 对二次设备的选择及其整定和校验；关键字 断路器，隔离开关，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 44 页 - - - - - - - - - 沈阳工程学院毕业设计（论文）-II- Abst ra ctThe factory units for the control unit, a 220 V tributaries as a circuit breaker control and signal power; unit of electrical components used in the control room DCS control. Control unit in the control room equipment and components are: Group generator transformers, high voltage transformer factory with work, high-voltage utility transformers, start / backup transformers, low voltage transformer plant. Transformer Group generators used one-on-one of the main circuit breaker control, isolation switch using the distance / local operations. The design, according to the requirements of a system designed circuit breakers and switches isolate the secondary wiring. By reading and drawing the second wiring diagram, according to the drawings are checked and handling simple fault line; have the right wiring. The design of the study by the theoretical knowledge to conduct a comprehensive application, in mastering theoretical knowledge, it is also must master the relevant skills: 1. According to the design of the task, understanding System Overview. 2. System with the actual situation, a reasonable design. 3. Substation familiar with the circuit breaker, signals, switches control device isolation principle. 4. According to requirements of the principle of control loop started drawing plans. The design for the 600 MW * 2 generating unit high-voltage transformer factory work with the secondary circuit design. Chapter 1 Introduction, on the secondary circuit, the role and status of the requirements of the secondary circuit and its development prospects; Chapter II control circuit breaker and the principles of signal circuit Chapter III Power Plant Chapter IV isolation switch control loop and the principles of the programme compared Chapter V of the automatic backup power device external circuit design Chapter VI of the secondary equipment and the choice of setting and calibration Keyword: control circuit breaker, isolation switch control loop 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 44 页 - - - - - - - - - 600MW 2 发电机组高压厂用工作变压器二次回路设计-III- 目录摘要.IAbstract.II1 引言.11.1 二次回路的作用和地位. 11.2 二次回路的内容 . 11.2.1 控制回路 . 11.2.2 信号回路 . 11.2.3 测量回路 . 21.2.4调节回路 . 21.3 对二次回路的基本要求. 21.3.1对测量回路的基本要求. 21.3.2对控制回路的基本要求. 21.4 二次回路的前景 . 32 断路器控制回路和信号回路.52.1 概述 . 52.1.1断路器的控制类型 . 52.1.2断路器类型的选择 . 52.2 操作机构的控制和信号回路. 62.2.1断路器的操作机构 . 62.2.2断路器操作机构的选择. 63.1 厂用变压器的作用 . 113.2 厂用工作电源进线断路器控制回路. 114 隔离开关控制回路 .154.1 隔离开关控制回路的要求和分类. 154.1.1隔离开关控制回路的分类. 154.1.2对隔离开关控制回路的要求. 154.2 隔离开关电动操作回路. 154.1.2回路元件 . 154.2.3工作原理 . 164.3隔离开关控制回路方案比较. 164.3.1电动操动双方向 . 164.3.2气动操动 . 174.3.3液压操动 . 185 备用电源自动投入装置外部电路的设计.195.1 备用电源和设备自动投入的基本概念. 195.2 AAT 装置的不同接线方案 . 205.3 AAT 装置典型接线的工作原理和参数选择 . 226 二次回路设备的设备的选择.276.1 对二次回路保护设备的选择. 27名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 44 页 - - - - - - - - - 沈阳工程学院毕业设计（论文）-IV- 6.1.1熔断器的配置 . 276.1.2熔断器的选择 . 286.2 二次设备元件选择的条件和要求. 296.2.1电流互感器的选择 . 296.2.2电压互感器的选择 . 306.3 对控制和信号回路设备的选择. 316.3.1控制开关的选择 . 316.3.2信号和附加电阻的选择. 316.3.3继电器和接触器的选择. 31结论.33致谢.34参考文献 .35附录.36A1.1 . 36A1.2 . 37名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 44 页 - - - - - - - - - 600MW 2 发电机组高压厂用工作变压器二次回路设计-1- 1引 言1.1 二次回路的作用和地位发电厂和变电站的电气设备分为一次设备和二次设备。一次设备（也称主设备） 是构成电力系统的主体， 是直接生产、 输送、分配电能的电气设备， 包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电力母线、电力电缆和输电线路等。 二次设备是对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气设备， 包括测量仪表、 控制及信号器具、 继电保护和自动装置等。二次设备是通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系。二次设备及其相互联系的回路称为二次回路。二次回路是电力系统安全生产、经济运行、可靠供电的重要保障， 是发电厂和变电站中不可缺少的重要组部。1.2 二次回路的内容二次回路的内容包括对发电厂和变电站一次设备的控制、测量、信号、调节、继电保护和自动装置等回路以及操作电源系统。121 控制回路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。控制回路按自动化程度可分为手动控制和自动控制两种；按控制距离可分为就地控制和距离控制两种；按控制方式可分为分散控制和集中控制两种, 分散控制均为一对一控制, 集中控制有一对一控制和一对 N的选线控制；按操作电源性质可分为直流操作和交流操作两种；按操作电源电压和电流的大小可分为强电控制和弱电控制两种, 强电控制采用较高电压 （直流 110V或 220V）和较大电流（交流5A） ，弱电控制采用较低电压（直流60V以下，交流 50V以下）和较小电流（交流 0.5-1A ） 。122 信号回路信号回路是由信号发送机构、 传送机构和信号器具构成的。 其作用是反应一、 二次设备的工作状态。信号回路按信号性质分为事故信号、 预告信号、指挥信号和位置信号四种；按信号显示方式可分为灯光信号和音响信号两种；按信号的复归方式可分为手动复归和自动复归两种。这两种情况都是需要注意的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 44 页 - - - - - - - - - 沈阳工程学院毕业设计( 论文 ) -2- 123 测量回路测量回路是由各种测量仪表及其先关回路组成的。其作用是指示或记录一次设备的运行参数，以便运行人员掌握一次设备运行情况。它是分析电能质量、 计算经济指标、 了解系统潮流和主设备运行工况的主要依据。124 调节回路调节回路是指调节型自动装置回路。 它是由测量机构、 传送机构、调节器和执行组成。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。13 对二次回路的基本要求131 对测量回路的基本要求发电厂和变电站电测量仪表的设置应符合电测量仪表装置设计技术规程SDJ9 87的有关规定。当发电厂和变电站装设有遥测装置或计算机或者技术上必要时, 测量仪表采用经变送器的二次仪表。此时，二次仪表、遥测和计算机宜共用变送器。发电机的远方测温装置 , 宜装设在汽机控制屏上。 调相机的远方测温装置的装设地点，应根据调相机的值班方式确定。 变压器的远方测温装置 , 宜装设在相应的变压器控制屏上。直流屏布置在控制室主环外时，宜在中央信号控制屏上增设直流母线电压表。测量回路可为强电也可为弱电。弱电测量参数, 电流回路可选 0.5A 或 1A；电压回路宜为 100V；当为二次仪表时，应与变送器输出参数一致。对具有返回屏的控制方式，常测表计宜布置在返回屏上, 选测表计宜布置在控制台的立面上。对运行需要经常监视的常测表计( 发电机的有功、 无功功率表等 )及同步表计等也可布置在控制台的立面上。当电流互感器二次侧接有常测与选测表计时, 宜先接常测表计 , 后接选测表计。选测接线不宜直接切换电流互感器的二次回路, 宜通过中间变流器或变送器的二次侧来进行切换。选测按钮宜分组装设 (如按电压等级分组 ), 同一选测组内各安装单位的按钮之间应有闭锁。132 对控制回路的基本要求发电厂和变电站宜采用强电一对一控制接线。变电站也可采用弱电一对一控制方式。110kV及以下变电站也可采用选线控制。控制回路宜采用控制开关具有固定位置的接线。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 44 页 - - - - - - - - - 600MW 2 发电机组高压厂用工作变压器二次回路设计-3- 对遥控及无人值班变电站的控制回路, 宜采用控制开关自动复位的接线。（1）断路器的控制回路应满足下列要求：1）应有电源监视。并能监视跳、合闸回路的完整性。2）应能指示断路器合闸与跳闸的位置状态，自动合闸或跳闸时应有明显信号。3）合闸或跳闸完成后应使命令脉冲自动解除。4）有防止断路器“跳跃”的电气闭锁装置。5）接线应简单可靠 , 使用电缆芯最少。断路器宜采用双灯制接线的灯光监视控制回路。断路器在合闸位置时红灯亮， 跳闸位置时绿灯亮。 500kV变电站断路器采用弱电控制时也可采用单灯制接线。在配电装置就地操作的断路器, 可只装设监视跳闸回路的位置继电器, 用红、 绿灯作位置指示灯, 正常时暗灯运行 , 事故时绿灯闪光 , 并向控制室或驻所值班室发出声、光信号。（2）当断路器采用电流起动的“防跳”接线时, 应满足以下要求：1） 防跳继电器的动作时间 , 不应大于跳闸脉冲发出至断路器辅助触点切断跳闸回路的时间。2） 一般利用防跳继电器的常开触点, 对跳闸脉冲予以自保持。 当保护跳闸回路串有信号继电器时 , 该防跳继电器触点应串接其电流自保持线圈。当选用的防跳继电器无电流自保持线圈时 , 亦可接适当电阻代替，电阻值应保证信号继电器能可靠动作。3）当发电厂与变电站有两组蓄电池时，对具有两个独立跳闸系统的断路器，应由二组蓄电池的直流电源分别供电。 当保护有两组出口继电器时， 也应由不同的出口继电器分别接至两个跳闸绕组。4）分相操动机构的断路器，当设有综合重合闸或单相重合闸装置时，应满足事故时单相和三相跳、合闸的功能。其它均应采用三相操作控制。5）主接线为一个半断路器接线时，为使二次接线运行，调试方便，每串的二次接线宜分成五个安装单位。 当为线线串时， 每条出线各为一个安装单位， 每台断路器各为一个安装单位；当为线路变压器串时，变压器、出线，每台断路器各为一个安装单位。当线路接有并联电抗器时，并联电抗器可单独作为一个安装单位。6）500kV 倒闸操作用的隔离开关应能远方及就地操作；检修用的隔离开关、接地刀闸和母线接地器宜就地操作。220kV及以下电压的隔离开关，接地刀闸和母线接地器宜就地控制。隔离开关、 接地刀闸和母线接地器都必须有操作闭锁措施，严防电气误操作。防电气误操作回路的电源应单独设置。7）液压或空气操动机构的断路器，当压力降低至规定值时，应相应闭锁重合闸、合闸及跳闸回路。对液压操动机构的断路器， 宜不采用压力降低至规定值后自动跳闸的接线。弹簧操动机构的断路器应有弹簧拉紧与否的闭锁。8）对具有电流或电压自保持的继电器，如防跳继电器等，在接线中应标志极性。1.4 二次回路的前景近年来随着机组容量的增大， 自动化水平的提高以及计算器和微机技术的应用，发电名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 44 页 - - - - - - - - - 沈阳工程学院毕业设计( 论文 ) -4- 厂及变电站的检测和控制技术得到迅速发展。发电站和变电站控制水平的提高是监控技术发展的主要体现。发电厂和变电站控制水平的发展过程是一个从分散到集中，从单元到综合， 从低级到高级的过程， 大体经历了一下四个阶段。（1）就地分散控制就地分散控制是在被控制对象所在地，运行人员就敌对被控制对象进行监视和控制。这种控制方式简单易于实现， 但不便于机组或各设备之间的协调控制。就地分散控制一般适应于小型发电厂和变电站。 在大、中型发电厂和变电站中， 只适用于 6-10V 屋内配电装置主设备的控制。（2）电气集中控制电气集中控制是在主控制室或网络控制室，运行人员对全厂 （站）的主要电气设备集中进行监视和控制。在主控制是主要是对发电机、 主变压器、高压母线设备、 高压厂用工作变压器与备用变压器和 35KV以及上输电线路进行监视和控制。这种集中控制方式一般用于单机容量为100MW 及以下的发电厂和35KV及以上的变电站。在网络控制是主要是对三绕组变压器及自耦变压器、高压母线设备和110KV及以上输电线路进行监视和控制。这种网络集中控制方式通常与单元控制相配合。（3）单元控制单元控制是在单元控制室， 运行人员对本单元的机、 电、 炉主要设备进行监视和控制。单元控制一般用于单机容量为200MW 及以上发电厂。发电厂采用单元控制时， 可根据机组台数设置数个单元控制室，根据发电厂主系统接线复杂程度不设置或设置网络控制室（主系统接线不太复杂时， 可不设网络控制室， 而在单元控制室另设网络控制屏） 。每个单元控制是控制一台或两台机、电、炉的主要设备。集中电气主设备包括： 发电机或发电机变压器组、 高压厂用工作变压器和备用变压器等。单元控制便于机、 电、炉的统一调度和事故处理，有利于运行人员的协调配合，是目前我国大型发电厂广泛采用的控制方式。电气集中控制和单元控制均属于集中控制。（4）综合控制综合控制是以电子计算机为核心，同时实现全厂（站）的监视、控制、测量、调节、保护、分析判断和计划决策等功能。 综合控制能更好地实现个单元的协调配合，提高控制质量和自动化水平， 并在整个电力生产、 输送过程中实现最佳控制， 使机组的安全生产达到最优状态，因而是最高级的集中控制方式。目前，我国大容量的发电厂和高压、 超高压变电站已开始采用了计算机监控系统，特别是变电站综合自动化系统的应用，更标志着我国监控和控制技术发展到了一个新水平。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 44 页 - - - - - - - - - 600MW 2 发电机组高压厂用工作变压器二次回路设计-5- 2 断 路 器 控 制 回 路 和 信 号 回 路2.1 概述2.1.1 断路器的控制类型发电厂和变电站内 , 按控制方式 , 对断路器的控制耳企为一对一控制和一对N 的选线控制。一对一控制是利用一个控制开关控制一台断路器, 一般适用于重要且操作机会少的设备，如发电机、调相机、变压器等。一对 N 的选线控制是利用一个控制开关, 通过选择 ,控制多台断路器 , 一般适用于馈线较多 , 接线和要求基本相同的高压和厂用馈线。 按其操作电源的不同，断路器的控制又可分为强电控制和弱电控制。强电控制电压一般为110V或220V,弱电控制电压为 48V及以下。对于强电控制 , 按其控制地点 , 又分为远方控制和就地控制。 就地控制是控制设备安装在断路器附近， 运行人员就地进行手动操作。 这种控制方式一般适用于不重要的设备，如61OKV 馈线、厂用电动机等。远方控制是在离断路器几十米至几百米的主控制室的主控制屏(台)上，装设能发出跳、 合闸命令的控制开关或按钮，对断路器进行操作。一般适用于发电厂和变电站内较重要的设备，如发电机、主变压器、35kV 及以上线路和相应的并联电抗器等。2.1.2 断路器类型的选择根据高压断路器的装设地点， 可分为户内和户外两种型式。 按断路器使用的灭弧介质和灭弧原理分为油断路器（多油断路器和少油断路器）、空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器等。 由于油断路器运行维护工作量大，且有火灾的危险， 而空气断路器结构复杂、制造工艺和材料要求高，有色金属消耗量大，维护工作量大等缺点，目前油断路器、空气断路器逐渐被六氟化硫断路器和真空断路器取代。（1）六氟化硫断路器采用具有优良灭弧性能和绝缘性能的六氟化硫气体作为灭弧介质的断路器，称为六氟化硫断路器。这种断路器具有开断能力强、全开断时间短、体积小、 运行维护工作量小等优点，但结构复杂，金属消耗量大，价格较贵。由于六氟化硫断路器的优良性能，目前35KV 及以上系统得到广泛应用，尤其以六氟化硫断路器为主体的封闭式组合电器，在高压配电装置中应用日趋广泛。（2）真空断路器利用真空的高介质强度来实现灭弧的断路器，称为真空断路器。 这种断路器开断能力强，灭弧迅速，运行维护简单，灭弧室不需要检修等优点。根据以上优、缺点对比，真空断路器更适合本次设计。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 44 页 - - - - - - - - - 沈阳工程学院毕业设计( 论文 ) -6- 2.2 操作机构的控制和信号回路2.2.1 断路器的操作机构断路器的操作机构是断路器本身附带的合、跳闸传动装置， 用来使断路器合闸或维持闭合状态，或使断路器跳闸。 在操作机构中均设有合闸机构、维持机构和跳闸机构。由于动力来源的不同， 操作机构可分为电磁操作机构(CD)、弹簧操作机构 (CT)、液压操作机构(CY)、电动机操作机构 rU. 气动操作机有 CO 笠叫其中目前应用较广的是弹簧操作机构、液压操作机构和气动操作机构。不同型式的断路器， 根据传动方式和机械荷载的不同，可配用不同型式的操作机构。(1) 电磁操作机构是靠电磁力进行合闸的机构。这种机构结构简单，加工方便，运行可靠，是我国断路器应用较普通的一种操作机构。由于是利用电磁力直接合闸， 合闸电流很大，可达几十安至数百安， 所以合闸回路不能直接利用控制开关触点接通，必须采用中间接触器 ( 即合闸接触器 ) 。国产直流电磁操作机构有CD1 CD5 、CD6-G 、CDe 、CD11 、CD15型等型号。电磁操作机构的电压一般为110V或 220V ，由两个线圈组成，两线圈串联，适于220V；并联，则适于 110V 。目前 , 这种操作机构由于合闸冲击电流很大而很少采用。(2) 弹簧操作机构是靠预先储存在弹簧内的位能来进行合闸的机构。这种机构不需配备附加设备，弹簧储能时耗用功率小( 用 1.5KW 的电动机储能 )，因而合闸电流小，合闸回路可直接用控制开关触点接通。目前国产的 CT7 、 CT8型等弹簧操作机构可供SN10系列的少油断路器使用； CT6型弹簧操动机构供SW4 系列的少油断路器使用。(3) 液压操作机构是靠压缩气体(氮气)作为能源，以液压油作为传递媒介来进行合闸的机构。此种机构所用的高压油预先储存在贮油箱内，用功率较小(1.5KW)的电动机带动油泵运转，将油压人贮压筒内， 使预压缩的氮气进一步压缩，从而不仅合闸电流小，合闸回路可直接用控制开关触点接通，而且压力高，传动快，动作准确，出力均匀。目前我国110kV及以上的少油断路器及SR断路器广泛采用这种机构。(4) 气动操作机构是以压缩空气储能和传递能量的机构。此种机构功率大，速度快,但结构复杂， 需配备空气压缩设备。 气动操作机构的合闸电流也较小，合闸回路中也可直接用控制开关触点接通。目前，这种操作机构使用于空气断路器，50OKV的 SR断路器也有采用这种操作机构的。2.2.2 断路器操作机构的选择1. 电磁操作机构的断路器控制信号电路电磁操作机构的断路器控制信号电路如图2.1 所示。图 2.1 中,“+” 、 “- ”为控制小母线和合闸小母线；M100( + ) 为闪光小母线； M708 为事故音响小母线；“- ”700 为信号小母线 ( 负电源 ) ；SA 为 LW2-la 、4、6a、4a、20、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 44 页 - - - - - - - - - 600MW 2 发电机组高压厂用工作变压器二次回路设计-7- 20/F8 型控制开关， HL1 、HL2为绿、红色信号灯； FU1 FU4为熔断器； R为附加电阻器；KCF为防跳继电器； KM为合闸接触器； YC 、YT为合、跳闸线圈。控制信号电路动作过程如下: (1) 断路器的手动控制。于动合闸前，断路器处于跳闸位置，控制开关置于“跳闸后”位置。由正电源 (+) 经 SA 的触点 11-10 、绿灯 HL1 、附加电阻器R1 、断路器辅助常闭触点 QF、合闸接触器 KM至负电源 ( - ),形成通路 , 绿灯发平光。此时 , 合闸接触器 KM线圈两端虽有一定的电压 , 但由于绿灯及附加电阻的分压作用, 不足以使合闸接触器动作。 在此, 绿灯不但是断路器的位置信号, 同时对合闸回路起了监视作用。如果回路故障, 绿灯 HL1 将熄灭。在合闸回路完好的情况下 , 将控制开关 SA 置于“预备合闸”位置，绿灯 HL1 经 SA的触点 9-10 接至闪光小母线 M100(+) 上 ,HLl闪光。 此时可提醒运行人员核对操作对象是否有误。核对无误后，将SA 置于“合闸”位置，其触点5-8 接通，合闸接触器KM 线圈通电启动，其常开触点闭合，接通合闸线圈回路，使合闸线圈YC带电，由操作机构使断路器合闸。 SA的触点 5-8 接通的同时，绿灯熄灭。合闸完成后， 断路器辅助常闭触点QF断开合闸回路， 控制开关 SA自动复归至 “合闸后”位置，由正电源 (+) 经 SA的触点 16-13、红灯 HL2 、附加电阻器 R2 、断路器辅助常开触点 QF 、跳闸线圈 YT至负电源 (-),形成通路 , 红灯立即发平光。 同理, 红灯发平光表明跳闸回路完好，而且由于红灯及附加电阻的分压作用，跳闸线圈不足以动作。手动跳闸操作时 , 先将控制开关 SA置于“预备跳闸”位置 , 红灯 HL2经 SA的触点l3-14 接至闪光小母线 M100(+)上，HL2闪光, 表明操作对象无误 , 再将 SA置于“跳闸”位置,SA 的触点 6-7 接通, 跳闸线圈 YT通电, 经操作机构使断路器跳闸。 跳闸后, 断路器辅助常开触点切断跳闸回路 , 红灯熄灭 , 控制开关 SA自动复归至“跳闸后”位置, 绿灯发平光。(2) 断路器的自动控制。当自动装置动作，触点K1闭合后， SA的触点 58被短接，合闸接触器 KM动作，断路器合闸。此时，控制开关SA仍为“跳闸后”位置。由闪光电源、M100(+)经 SA的触点 14-15、红灯 HL2 、附加电阻器 R2 、断路器辅助常开触点QF 、跳闸线圈 YT至负电源 (-) ，形成通路，红灯闪光。所以，当控制开关于柄置于“跳闸后”的水平位置，若红灯闪光，则表明断路器已自动合闸。当一次回路发生故障，继电保护动作，保护出口继电器触K2闭合后， SA的触点 6-7被短接，跳闸线圈 YT通电，使断路器跳闸。 此时，控制开关为“合闸后”位置。由 M100(+)经 SA的触 9-10、绿灯 HL1 、附加电阻器 R1 、断路器辅助常闭触点QF 、合闸期接触器线圈线圈 KM至负电源 (- )，形成通路，绿灯闪光。与此同时，SA的触点 13、19-17 闭合，接通事故跳闸音响信号回路, 发事故音响信号。所以，当控制开关置于“合闸后”的垂直位置，若绿灯闪光，并伴有事故音响信号，则表明断路器已自动跳闸。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 44 页 - - - - - - - - - 沈阳工程学院毕业设计( 论文 ) -8- 图 2.1 电磁操作机构的断路器控制信号回路(3) 断路器的“防跳” 。电气防跳电路前已叙述， 现讨论防跳继电器KCF的常开触点经电阻器 R4与保护出口继电器触点K2并联的作用。断路器由继电保护动作跳闸时， 其触点K2可能较辅助常开触点QF先断开，从而烧毁触点 K2。常开触点 KCF与之并联，在保护跳闸的同时防跳继电器KCF动作并通过另一对常开触点自保持。这样，即使保护出口继电器触点 K2在辅助常开触点 QF断开之前就复归，也不会由触点K2来切断跳闸回路电流，从而保护了 K2 触点。 R4是一个阻值只有14 欧姆的电阻器，对跳闸回路无多大影响。当继电保护装置出口回路串有信号继电器线圈时，电阻器R4的阻值应大于信号继电器的内阻，以保证信号继电器可靠动作。 当继电保护装置出口回路无串接信号继电器时，此电阻可以取消。2. 弹簧操作机构的断路器控制信号电路名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 44 页 - - - - - - - - - 600MW 2 发电机组高压厂用工作变压器二次回路设计-9- 图 2.2 弹簧操作机构的断路器控制信号回路弹簧操作机构的断路器控制信号电路如图2.2 所示。图中,M 为储能电动机 , 其它设备符号含义与图 2.1 相同。电路的工作原理与电磁操作机构的断路器相比, 除有相同之处以外, 还有以下特点 : （1）当断路器无自动重合闸装置时，在其合闸回路中串有操作机构的辅助常开触点Q1 。只有在弹簧拉紧、 Q1闭合后，才允许合闸。（2）当弹簧未拉紧时操作机构的两对辅助常闭触点Q1断开，合闸回路中的辅助常开触点 Q1闭合，电动机 M停止转动。此时，进行手动合闸操作，合闸线圈YC带电，使断路器利用弹簧存储的能量进行合闸，合闸弹簧在释放能量后， 又自动储能， 为下次动作做准备。（3）当断路器装有自动重合闸装置时，由于合闸弹簧正常运行处于储能状态，所以能可靠地完成一次重合闸的动作。如果重合不成功又跳闸， 将不能进行第二次重合， 但为了保证可靠“防跳”，电路中仍有防跳设施。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 44 页 - - - - - - - - - 沈阳工程学院毕业设计( 论文 ) -10- （4） 当弹簧未拉紧时，操作机构的辅助常闭触点Q1闭合，发“弹簧未拉紧”的预告信号。将上述断路器操动机构配置的电路进行比较，选择电磁操作机构.名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 44 页 - - - - - - - - - 600MW 2 发电机组高压厂用工作变压器二次回路设计-11- 3 厂用高压电源3.1 厂用高压电源发电厂在生产过程中， 有大量电动机拖动的机械设备为主要设备和辅助设备服务，这些机械称为厂用机械。发电厂的厂用机械、检修、试验、照明、修配等用电称为厂用电。发电厂的厂用电一般由发电厂本身供给， 厂用电的耗电量占同一时期发电厂发电量的百分数称为厂用电率。 厂用电率是发电厂的重要经济指标之一。它与发电厂的类型、 机械化和自动化程度有关。降低厂用电率可以降低成本，同时相应增大了对系统的供电量。发电厂的厂用电源包括工作电源、备用电源、 启动电源、事故保安电源。 厂用电源必须工作可靠， 且应满足以下要求： 尽量缩小厂用电系统故障时的影响范围，以免引起全厂停电事故， 万一发生全厂停电事故， 应能尽快地从系统取得启动电源；应充分考虑发电厂正常、事故、检修等方式，以及机炉启、停过程中的供电要求；备用电源的引接应尽量保证其独立性，引接处应保证有足够的容量。3.2 厂用工作电源进线断路器控制回路图 3.1 为发电厂 6kV 厂用工作电源进线断路器的控制回路。 断路器为 VD4型手车式真空断路器，与之配套的操动机构为弹簧操动机构。6kV厂用母线电源进线断路器采用三相操作的控制回路。 断路器既可采用 “就地” （开关柜上） 跳、合闸操作方式， 也可采用“远方” （单元控制室） DCS 遥控跳、合闸操作方式；“就地”与“远方”方式的选择是通过操作转换开关 SM （其型号为 ADA10-9A093-4 ，触点表见表 3-7 所示）实现。 SM手柄转换至“1”位置，对应断路器“就地”跳、合闸操作方式；SM手柄转换至“ 2”位置，对应断路器 “远方”跳、合闸操作方式。图中， QA为直流控制电源回路的微型断路器，HLT 、HLT1为断路器手车位置指示器，HLQ 、HLQ1为断路器合、跳闸位置指示器，HG 、HR为断路器跳、合闸信号灯，XB为连接片，DSN 为电磁锁， GSN 为带电显示器， KVS为直流控制电源监视中间继电器，KM为中间继电器，KY为同期检查继电器， SM为转换开关，SA为控制开关（其型号为 ADA10-3A048-3 ，触点表见表 3-8 所示） ，SAR2 为储能直流电动机控制开关， 弹簧操动机构 （Y1为合闸闭锁电磁铁线圈， Y2为跳闸电磁铁线圈， Y3为合闸电磁铁线圈， K0为继电器，防跳 M为储能直流电动机， S1为储能行程开关， S2为合闸闭锁电磁铁线圈的辅助触点，S3S5为断路器辅助触点， S8、S9为断路器手车位置行程开关，XP为操动机构二次回路插头等） 。断路器控制回路工作原理如下：1断路器“就地”手动跳、合闸操作名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 44 页 - - - - - - - - - 沈阳工程学院毕业设计( 论文 ) -12- 首先，操作断路器手车推进机构，使断路器手车进入“试验”位置，手车行图 3.1 6kV厂用工作电源进线断路器控制回路图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 44 页 - - - - - - - - - 600MW 2 发电机组高压厂用工作变压器二次回路设计-13- 程开关 S8动作，其常开触点闭合，使手车“试验”位置指示器HLT带电，并显示；同时S8常开触点闭合，也使合闸闭锁电磁铁线圈Y1带电； Y1的常开辅助触点S2闭合，为断路器合闸操作（使合闸电磁铁线圈Y3带电）做好准备。其次，使断路器手车进入“工作