热工保护与顺序控制的基础知识.优秀PPT.ppt

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1、沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春绪 论电厂三大限制技术：电厂三大限制技术：PLCDCSFCS大型火电机组限制系统功能构成示意图沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春第一章 热工爱护与依次限制的基础学问l第一节第一节 分散限制系统分散限制系统DCSDCSl其次节其次节 可编程序限制器可编程序限制器PLCPLCl第三节第三节 热工爱护与依次限制的基本概念热工爱护与依次限制的基本概念l第四节第四节 开关量限制的基础部件开关量限制的基础部件l第五节第五节 开关量信号的牢靠性开关量信号的牢靠性沈阳工程热工保护 第一

2、章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春l热工爱护与依次限制系统的工作过程中，信息的传递和变换都是热工爱护与依次限制系统的工作过程中，信息的传递和变换都是以开关量信号进行的。以开关量信号进行的。l模拟量信号：在时间和幅值上是连续的，可用连续的数学函数表模拟量信号：在时间和幅值上是连续的，可用连续的数学函数表示，多来自传感器或变送器的输出信号，如主蒸汽温度、主蒸汽示，多来自传感器或变送器的输出信号，如主蒸汽温度、主蒸汽压力压力l开关量信号：只有有限个对立状态的逻辑变量，如磨煤机的启停、开关量信号：只有有限个对立状态的逻辑变量，如磨煤机的启停、燃烧器的投入与切除、触点的闭合或断开

3、状态燃烧器的投入与切除、触点的闭合或断开状态 l热工爱护与依次限制均属于开关量限制范畴，因而有些书藉称为热工爱护与依次限制均属于开关量限制范畴，因而有些书藉称为热工开关量限制系统。热工开关量限制系统。第三节 热工爱护与依次限制的基本概念沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春主要内容：l一、热工爱护、连锁和开关量限制一、热工爱护、连锁和开关量限制l二、热工爱护的设计准则二、热工爱护的设计准则l三、热工爱护系统三、热工爱护系统l四、依次限制的设计准则（自学）四、依次限制的设计准则（自学）l五、依次限制的项目内容（自学）五、依次限制的项目内容（自学）沈阳工程

4、热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春1 1、热工爱护、热工爱护 当机组在启停和运行过程中发生危及设备当机组在启停和运行过程中发生危及设备和人身平安的故障时，自动实行某些措施，防止事和人身平安的故障时，自动实行某些措施，防止事故产生和避开事故扩大，从而保证机组的正常启停故产生和避开事故扩大，从而保证机组的正常启停和平安运行。和平安运行。机组异常报警自动启动或切除某些设备或系统停止机组(或某一部分)运行一、热工爱护、连锁和开关量限制沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春2、连锁、连锁 在一个装置或很多装置的组合当中，一个

5、装置中在一个装置或很多装置的组合当中，一个装置中的某个部件或该组合中的某个装置动作时，将引的某个部件或该组合中的某个装置动作时，将引起另一个部件或该组合的另一个装置的动作。起另一个部件或该组合的另一个装置的动作。例如：大型辅机与相关的冷却系统、润滑系统、密例如：大型辅机与相关的冷却系统、润滑系统、密封系统之间的连锁限制。封系统之间的连锁限制。例如：引风机因故障全部跳闸时，引起送风机、排例如：引风机因故障全部跳闸时，引起送风机、排粉机、给煤机、磨煤机等相继依次跳闸。粉机、给煤机、磨煤机等相继依次跳闸。沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春l3、依次限制（

6、开关量限制）、依次限制（开关量限制）l 将机组的部分操作按热力系统或辅机划分成局将机组的部分操作按热力系统或辅机划分成局部限制系统，依据事先规定的依次进行自动操作的部限制系统，依据事先规定的依次进行自动操作的一门限制技术。一门限制技术。l机炉协助系统机炉协助系统l化学水处理系统化学水处理系统l输煤系统输煤系统吹灰系统吹灰系统脱硫系统脱硫系统脱销系统脱销系统沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春例：化学水处理系统l化学水处理系统的任务是向热力系统供应合格的补充水。它化学水处理系统的任务是向热力系统供应合格的补充水。它包括：包括：l原水净化处理系统；原水净

7、化处理系统；l制备锅炉所需质量的补给水系统；制备锅炉所需质量的补给水系统；l汽轮机凝合水的净化处理系统；汽轮机凝合水的净化处理系统；l废水处理系统废水处理系统l化学废水化学废水l煤厂排水煤厂排水l锅炉清洗废水锅炉清洗废水沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春l自然水中含有很多杂质，必需经过一系列处理，除去对锅自然水中含有很多杂质，必需经过一系列处理，除去对锅炉平安有害的杂质，才能作为锅炉补给水。当原水经澄清、炉平安有害的杂质，才能作为锅炉补给水。当原水经澄清、过滤、除去机械杂质后，还要进行软化和除盐，除去溶解过滤、除去机械杂质后，还要进行软化和除盐，除

8、去溶解在水中的钙、镁、钠等盐类。在水中的钙、镁、钠等盐类。l由于化学水处理除盐的运行和再生比较频繁，再生过程中由于化学水处理除盐的运行和再生比较频繁，再生过程中的阀门、水泵和风机的操作量很大，因而一般都接受依次的阀门、水泵和风机的操作量很大，因而一般都接受依次限制。限制。l依次限制器现在一般都接受可编程序限制器（依次限制器现在一般都接受可编程序限制器（PLC）。）。沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春 二、热工爱护的设计准则l误动作：系统不应当动作而动作；误动作：系统不应当动作而动作；l拒动作：系统应当动作而不动作。拒动作：系统应当动作而不动作。l“

9、二取一二取一”：l串联法串联法 如汽轮机轴向位移爱护。如汽轮机轴向位移爱护。l并联法并联法 如汽轮机进水爱护、主蒸汽压力高爱护。如汽轮机进水爱护、主蒸汽压力高爱护。l“三取二三取二”：接受三个检测元件测量。当其中两个或两个以：接受三个检测元件测量。当其中两个或两个以上检测元件触点闭合时，信号单元就有输出；上检测元件触点闭合时，信号单元就有输出；l 既减小误动既减小误动 作率又减小拒动作率；作率又减小拒动作率；l 如炉膛火焰监视系统如炉膛火焰监视系统测点测点测点沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春 三、热工爱护系统三、热工爱护系统l1 1）锅炉爱护系统

10、）锅炉爱护系统l炉膛平安爱护炉膛平安爱护FSSFSS：锅炉汽压爱护、水位爱护、直流锅炉断：锅炉汽压爱护、水位爱护、直流锅炉断水爱护、再热器爱护、主燃料跳闸爱护、机组快速甩负荷水爱护、再热器爱护、主燃料跳闸爱护、机组快速甩负荷爱护等爱护等l2 2）汽轮机爱护系统）汽轮机爱护系统l汽轮机紧急跳闸系统汽轮机紧急跳闸系统ETSETS：轴向位移爱护、缸胀和差胀爱护、：轴向位移爱护、缸胀和差胀爱护、超速爱护、振动爱护、主轴弯曲爱护、轴承温度高和油压超速爱护、振动爱护、主轴弯曲爱护、轴承温度高和油压低监视爱护、凝汽器真空低监视爱护、给水加热器爱护、低监视爱护、凝汽器真空低监视爱护、给水加热器爱护、汽轮机进水

11、爱护等汽轮机进水爱护等l3 3）机组爱护系统（炉、机、电大联锁爱护）机组爱护系统（炉、机、电大联锁爱护）沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春l炉机电大联锁爱护炉机电大联锁爱护l大型单元机组的特点是炉、机、电在生产中组成一大型单元机组的特点是炉、机、电在生产中组成一个有机整体，其中某个环节出现故障时，必定会不个有机整体，其中某个环节出现故障时，必定会不同程度地影响整个机组的正常运行，因此须要综合同程度地影响整个机组的正常运行，因此须要综合考虑故障状况下炉、机、电三者之间的关系。考虑故障状况下炉、机、电三者之间的关系。l炉机电大联锁爱护动画演示炉机电大联

12、锁爱护动画演示沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春四、自动报警系统的应用 l监视机组运行过程中的各种工况监视机组运行过程中的各种工况参数和设备参数和设备状态；状态；l发生参数越限或设备故障时，以发生参数越限或设备故障时，以声光形式声光形式发出报警信号。发出报警信号。u自动报警系 统的组成 沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春第一章 热工爱护与依次限制的基础学问l第一节第一节 分散限制系统分散限制系统DCSDCSl其次节其次节 可编程序限制器可编程序限制器PLCPLCl第三节第三节 热工爱护与依次限制的基本概

13、念热工爱护与依次限制的基本概念l第四节第四节 开关量变送器的基础部件开关量变送器的基础部件l第五节第五节 开关量信号的牢靠性开关量信号的牢靠性沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春第四节 开关量限制的基础部件l开关量限制应完成的功能:P28l 依据输入的开关量信号，按预定工艺要求进行逻辑运算，将结果通过输出部件、驱动执行机构完成操作任务。l基础部件主要包括：l一、开关量变送器l二、常用限制电器l三、执行机构沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春一、开关量变送器能够把被测物理量转换成开关形式的电信号进行输出的设备

14、。l（一）开关特性（一）开关特性l（二）开关量变送器的种类（二）开关量变送器的种类v1.压力开关v2.差压开关v3.流量开关v4.液位开关v5.温度开关v6.行程开关沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春（一）开关特性（一）开关特性 当输入的物理量在某一范围内变更时，当输入的物理量在某一范围内变更时，输出的开关量状态发生变更：输出的开关量状态发生变更：(1)(1)当输入当输入P1P1时，输出时，输出“1-2“1-2通通”；(2)(2)当输入当输入P1P1P P 时，输出时，输出“1-3“1-3通通”；(3)(3)当当P1P1输入输入P1P1P P 时，

15、输出可时，输出可 以是以是“1-2“1-2通通”也可以是也可以是“1-3“1-3通通”。假如输入是增方向通过假如输入是增方向通过P1 P1 时，则输出时，则输出“1-2“1-2通通”；若输入是减方向通过若输入是减方向通过P1P1P P 时，则输出时，则输出“1-3“1-3通通”。沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春1 1、常用术语、常用术语切换值：使输出变量变更的任一输入变量值；切换值：使输出变量变更的任一输入变量值；上切换值上切换值(动作值动作值)：输入变量（物理量）增大：输入变量（物理量）增大时，使输出变量时，使输出变量(开关量开关量)变更的输入

16、变量值，变更的输入变量值，如图中的如图中的P1P1P P；下切换值下切换值(复原值）：输入变量（物理量）减复原值）：输入变量（物理量）减小时，使输出变量小时，使输出变量(开关量开关量)变更的输入变量变更的输入变量值。如图中的值。如图中的P1P1；切换差切换差(死区死区)：上切换值与下：上切换值与下 切换值之差。切换值之差。如图中如图中P P 沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春 2 2、主要技术要求、主要技术要求 1 1）动作的稳定性和牢靠性）动作的稳定性和牢靠性 2 2）切换差的选择）切换差的选择切换差分为可调与不行调两种切换差分为可调与不行调两种

17、切换差不是越小越好，而应依据运用要求来确定；切换差不是越小越好，而应依据运用要求来确定；沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春（二）开关量变送器的种类l1.1.压力开关压力开关l2.2.差压开关差压开关l3.3.流量开关流量开关l4.4.液位开关液位开关l5.5.温度开关温度开关l6.6.行程开关行程开关 开关量变送器的主要任务是将被测物理量转换成开关形式电信号，主要有：沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春 1、压力开关l1）工作原理v将将被测压力转换成为开关信号；被测压力转换成为开关信号；2）压力开关特点抗

18、干扰实力强；抗振性能高；传感器内部有过载爱护装置触点容量大、寿命长。介质压力或差压介质压力或差压P P作用力作用力F1F1弹簧力弹簧力F2F2F1 F2F1 F2接通接通7-87-8；F1F2F1F2接通接通7-97-9；沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春3 3）产品型号）产品型号通过更换不同传通过更换不同传感器及不同开关部感器及不同开关部件，即可组成十多件，即可组成十多种型号、数百种规种型号、数百种规格的产品。格的产品。4 4）高温介质冷却）高温介质冷却 压力开关的被测介质温度一般不超过压力开关的被测介质温度一般不超过l00l00运用铜质螺旋管作

19、为散热器。运用铜质螺旋管作为散热器。上海远东仪表厂的产品型号上海远东仪表厂的产品型号沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春5 5）例：空气压缩机）例：空气压缩机初始状态：初始状态：储气罐压力为储气罐压力为0 0，压力限制器压力限制器“1-2”“1-2”通；通；工作状态：工作状态：按下启动按钮按下启动按钮HKHK接触器接触器J J励磁励磁电机电机M M运转运转压缩机工作压缩机工作储气罐压力上升；储气罐压力上升；压力升至压力升至0.8MPa0.8MPa时，时，“1-3“1-3通通”J”J失电失电MM停停压缩机停；压缩机停；储气罐空气输出储气罐空气输出压力下

20、降；压力下降；降至降至0.7MPa0.7MPa时，时，“1-2“1-2通通”M”M运转运转压缩机工作压缩机工作压力上压力上升升储气罐的空气压力保持储气罐的空气压力保持0.7-0.8MPa0.7-0.8MPa范围内，电动机间歇工范围内，电动机间歇工作作沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春6 6）切换差的选择）切换差的选择切换差过小，易造成电动机频繁启停，同时造成接触器切换差过小，易造成电动机频繁启停，同时造成接触器损坏。损坏。不能以切换差大小作为评价限制器的性能指标。不能以切换差大小作为评价限制器的性能指标。沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基

21、础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春（二）开关量变送器的种类l1.1.压力开关压力开关l2.2.差压开关差压开关l3.3.流量开关流量开关l4.4.液位开关液位开关l5.5.温度开关温度开关l6.6.行程开关行程开关 开关量变送器的主要任务是将被测物理量转换成开关形式电信号，主要有：沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春2.差压开关也称差压限制器或差压继电器工作原理：介质的差压信号 敏感元件的位移信号 微动开关的开关信号；敏感元件接受膜片或水纹管；P1PP P2 2沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春3.流量

22、开关也称流量限制器或流量继电器也称流量限制器或流量继电器工作原理：流量信号工作原理：流量信号差压信号差压信号开关信号开关信号实例应用：实例应用：管道的滤网堵塞信号管道的滤网堵塞信号火电厂的断煤信号火电厂的断煤信号管道内水或油的断流信号管道内水或油的断流信号火电厂大部分水和蒸汽的断流信号火电厂大部分水和蒸汽的断流信号沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春断煤开关断煤开关安装位置：给煤机安装位置：给煤机组组 成：可以绕轴摇摆的挡板、连在轴端的压板、微动开成：可以绕轴摇摆的挡板、连在轴端的压板、微动开关关工作原理：工作原理：存在煤流存在煤流挡板、压板推起挡板

23、、压板推起微动开关断开微动开关断开煤断流煤断流挡板、压板下压挡板、压板下压微动开关触动微动开关触动沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春4、液位开关也称液位限制器或液位继电器浮子式利用随液位变更的浮子来触发开关。电接触式利用液体的导电性来测量液位。电容式通过两电极间的电容量的变更来测量液位。超声波式超声波的传播时间与声波的发出到物体表面 的距离成正比沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春 5.温度开关温度测量范围不同，选用温度开关的结构形式也不同l1）固体膨胀式温度开关（0-100）TT膨胀位移信号膨胀位移信号

24、开关信号开关信号l2）气体膨胀式温度开关（100-250）TT压力信号压力信号开关信号开关信号l3）热电阻（热电偶）温度计（250-）TT电流（压）信号电流（压）信号开关信号开关信号沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春6.6.行程开关（限位开关）行程开关（限位开关）工作原理：机械行程信号工作原理：机械行程信号微动开关的触点信号微动开关的触点信号7 7、火焰监测器、火焰监测器用于监测锅炉燃烧器的火焰状况用于监测锅炉燃烧器的火焰状况工作原理：火焰信号（强度和频率）工作原理：火焰信号（强度和频率）开关量信开关量信号号用以向运行人员显示或向自动装置供应燃烧器

25、火焰用以向运行人员显示或向自动装置供应燃烧器火焰是否存在与否的信号。是否存在与否的信号。8 8、接近开关（无触点开关）、接近开关（无触点开关）工作原理：金属体接近开关的感应区域，开关就能工作原理：金属体接近开关的感应区域，开关就能 发出电子指令。发出电子指令。沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春l1 1、上切换值、下切换值和切换差，切换差的选取；、上切换值、下切换值和切换差，切换差的选取；l2 2、几种开关量变送器的工作原理；、几种开关量变送器的工作原理；作业：作业：指出图指出图1-81-8中开关量变送器的上切换值、下切中开关量变送器的上切换值、下切

26、换值和切换差，分析该图的工作原理，并说明切换差换值和切换差，分析该图的工作原理，并说明切换差的选择原则；的选择原则；本节重点及难点沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春第四节 开关量限制的基础部件一、开关量变送器一、开关量变送器压力开关、差压开关、流量开关、液位开关、温度压力开关、差压开关、流量开关、液位开关、温度开关、行程开关开关、行程开关二、常用限制电器二、常用限制电器三、执行机构三、执行机构沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春 属于低压电器（即在沟通1000V或直流1200V以下的起控 制、爱护和开关作

27、用的电气设备）（一）手动电器依靠人工干脆操作；按钮开关、组合开关、限制开关（二）自动电器依靠限制对象的参数变更或外来信号的变更自动进行切换。继电器、接触器（三）常用限制电器符号 二、常用限制电器沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春1、按钮开关启动按钮：具有常开触点；停止按钮：具有常闭触点；复合按钮：同时具有常开与常闭触点；2、组合开关用动触片作为刀刃，以转动的方法变更动、静触片之间的通断用于引入电源、限制小容量的电动机或启动不常见的电动机3、限制开关（万能转换开关）具有多种操作位置，能够换接多个电路；一般用来限制厂用电动机的启停，电动门的开大或 关小

28、，联锁回路的接通和断开等。（一）手动电器（一）手动电器沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春（二）自动电器l特点：执行元件的动作是由电器的感应元件限制的；特点：执行元件的动作是由电器的感应元件限制的；l运用：用小功率信号限制感受元件，使其操作执行元件去运用：用小功率信号限制感受元件，使其操作执行元件去限制大功率的主电路的切换，实现对被控对象的远距离自限制大功率的主电路的切换，实现对被控对象的远距离自动限制。动限制。l种类：继电器、接触器、电磁铁等。种类：继电器、接触器、电磁

29、铁等。沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春促使继电器动作的力矩（吸引舌片）电流I磁通电磁力F电磁力矩Md阻碍继电器动作的机械抗拒力矩弹簧拉力矩Mt 、摩擦力矩Mm继电器启动的条件：MdMt+Mm满足这个条件的最小电流值称为继电器的启动电流继电器复原的条件：Md+Mm Mt满足这个条件的最大电流值称为继电器的返回电流 当加入继电器的电流大于其启动电流后，继电器就能动作。在继电器动作之后，必需减小电流至小于其返回电流后，继电器才能返回。1 1、电磁式继电器、电磁式继电器沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春1 1

30、、电磁式继电器、电磁式继电器l按限制电流不同分为沟通和直流两类按限制电流不同分为沟通和直流两类l按用途不同分为按用途不同分为l(1)(1)电流继电器电流继电器l(2)(2)电压继电器电压继电器l(3)(3)中间继电器中间继电器l(4)(4)时间继电器时间继电器沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春(1)电流继电器l主要反映电流的变更，分为主要反映电流的变更，分为l过电流继电器：在正常电流时衔铁是被断开的，当电流高于过电流继电器：在正常电流时衔铁是被断开的，当电流高于允许值时，衔铁被吸引，触点闭合。允许值时，衔铁被吸引，触点闭合。l欠电流继电器：在正常电

31、流时衔铁是被吸合的，当电流低于欠电流继电器：在正常电流时衔铁是被吸合的，当电流低于允许值时，衔铁被释放，触点断开。允许值时，衔铁被释放，触点断开。l常用于电动机过载爱护常用于电动机过载爱护l如电动门紧闭后，电动机过电流，过电流继电器动作，停止如电动门紧闭后，电动机过电流，过电流继电器动作，停止电动机转动，防止电动机因过载而烧坏。电动机转动，防止电动机因过载而烧坏。沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春(2)电压继电器主要反映电压变更，分为过电压继电器、欠电压继电器动作过程：同电流继电器；电流继电器和电压继电器称为主继电器(或一次继电器)。(3)中间继电

32、器本质是电压继电器，有很多的触点数和较大的触点容量；适用于须要同时闭合或断开几条独立的回路或要求较大触点容量的场合(4)时间继电器特点是输入信号延迟一段时间(可人为调整的)后再起作用，即继电器触点动作发出的信号比输入信号要晚一段时间沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春l可以频繁接通和切断直流电动机等l 各种用电设备的主电路。l1）主要结构：如图；l2）工作原理：l 利用电磁吸引使电路接通和断开l按下按钮线圈通电产生电磁吸力吸引上铁芯向下运动动静触片吸合电动机电路接通电动机启动；l松开按钮线圈失电电磁吸力消逝弹簧使上铁芯复原动静触片断开电动机电路切断电

33、动机停止运转；2、接触器沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春3 3）接触器限制电动机的实际电线路）接触器限制电动机的实际电线路两个电路：两个电路：主电路（主回路）：主电路（主回路）：三相电源三相电源ABCABC开关开关HKHK、熔断器、熔断器RDRD 和接触器的触点和接触器的触点C C 电动机电动机D D是电动机的工作电路是电动机的工作电路流经的电流较大，在线路图中用较粗的线条表示。流经的电流较大，在线路图中用较粗的线条表示。限制电路（或限制回路）：限制电路（或限制回路）：按钮按钮QA QA 接触器线圈接触器线圈C C用来限制主电路的接通或断开的；用

34、来限制主电路的接通或断开的；流过的电流较小，在线路中用细线表示。流过的电流较小，在线路中用细线表示。接触器接触器的线圈的线圈和触点和触点沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春动作过程：开关HK闭合；按下按钮QA：C相电源按钮QA 接触器线圈C B相电源线圈C通电触点C闭合主电路接通 电动机转动松开按钮QA：线圈C断电主触点C断开电动机停转应用：点动限制：按下按钮电动机才会运转、手松开按钮电动机停转。须要常常启动和停车的生产机械上，如各种绕线车。沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春 属于低压电器（即在沟通100

35、0V或直流1200V以下的起限制、爱护和开关作用的电气设备）（一）手动电器依靠人工干脆操作；按钮开关、组合开关、限制开关（二）自动电器依靠限制对象的参数变更或外来信号的变更自动进行切换；继电器预先调好某个定值，当超过或低于这个定值时动作 接触器利用电磁吸引使电路接通和断开；（三）常用限制电器符号热工限制设备和电气设备常用一些规定的符号来表示。二、常用限制电器沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春

36、第一章 热工爱护与依次限制的基础学问l第一节第一节 分散限制系统分散限制系统DCSDCSl其次节其次节 可编程序限制器可编程序限制器PLCPLCl第三节第三节 热工爱护与依次限制的基本概念热工爱护与依次限制的基本概念l第四节第四节 开关量限制的基础部件开关量限制的基础部件l第五节第五节 开关量信号的牢靠性开关量信号的牢靠性沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春 开关量限制的基础部件一、开关量变送器一、开关量变送器能够把被测物理量转换成开关形式的电信号进行输出的设备。能够把被测物理量转换成开关形式的电信号进行输出的设备。压力开关、差压开关、流量开关、液位

37、开关、温度开关、行程开关等；压力开关、差压开关、流量开关、液位开关、温度开关、行程开关等；二、常用限制电器二、常用限制电器手动电器：按钮、组合开关、限制开关；手动电器：按钮、组合开关、限制开关；自动电器：接触器自动电器：接触器利用电磁吸引使电路接通和断开；利用电磁吸引使电路接通和断开；继电器继电器当流过线圈的电流大于或小于某一值时，触点被当流过线圈的电流大于或小于某一值时，触点被吸合或断开吸合或断开 三、执行机构三、执行机构电动执行机构、气动执行机构、液动执行机构；电动执行机构、气动执行机构、液动执行机构；沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春四种驱动

38、动力能源方式：四种驱动动力能源方式：电电:适用于分散和远距离限制，是火电厂运用最广泛的适用于分散和远距离限制，是火电厂运用最广泛的一种。一种。不适应于须要高速和高推力的某些场合和工作环不适应于须要高速和高推力的某些场合和工作环境恶劣境恶劣 的场合。的场合。气气:压缩空气能实现高速和高推力的要求，并能适应恶压缩空气能实现高速和高推力的要求，并能适应恶劣的劣的 工作环境，但须要高质量的压缩空气，受到距离工作环境，但须要高质量的压缩空气，受到距离的限制。的限制。液体：压力水、压力油能实现高速和高推力，但须要液体：压力水、压力油能实现高速和高推力，但须要专用专用 的协助装置，因此在火电厂中应用较少。的

39、协助装置，因此在火电厂中应用较少。沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春（一）电动执行机构（一）电动执行机构 火力发电厂中的大量旋转机械设备，绝大多数火力发电厂中的大量旋转机械设备，绝大多数都接受电动执行机构。都接受电动执行机构。1、电动门限制、电动门限制2、电动机限制、电动机限制沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春1、电动门限制 电动门是由阀门本体和阀门电动装置配套组合而成，用于开闭式阀门的自动限制、远方操作和就地限制。1）开闭式阀门2）电动门的组成及功能3）技术要求4）接线实例沈阳工程热工保护 第一章 开

40、关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春1）火电厂运用的开闭式阀门概况l闸阀：闸板沿着与流体流向垂直的方向作直线运动；常用于火电厂D100mm的管道。l截止阀：塞形的阀瓣上下作直线运动；常用于火电厂D100mm的管道。l蝶阀：圆盘形的蝶板围绕阀座内的轴左右左右旋转开启和 关闭阀门，全开到全关的角度90，可用于 大口径阀门，不适于高温高压介质。l球阀：有孔的球体以阀体中心线为轴做旋转运动；全开到全关的角度为90，可实现完全密封 和快速启闭，适于高压介质，不适于高温介质。沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春 2）电动门的主要组成部分及功能电源

41、电源控制电路控制电路电动机电动机主传动机构主传动机构转矩转矩-推力转换推力转换二次减速器二次减速器直线开闭阀门直线开闭阀门旋转开闭阀门旋转开闭阀门阀位阀位测量机构测量机构手手-电动电动切换机构切换机构手轮手轮操作盘操作盘自动自动装置装置行程行程控制机构控制机构转矩限制机构转矩限制机构电动阀门典型结构图电动阀门典型结构图就地阀位就地阀位指示表指示表2 2、三相异步电动机：、三相异步电动机：l阀门动作的动力来源阀门动作的动力来源3 3、主传动机构：、主传动机构：l电动机通过主传电动机通过主传动动机构减机构减速后带动阀门的启动件；速后带动阀门的启动件；1 1、限制电路：、限制电路：用于接收操作吩咐，

42、实现用于接收操作吩咐，实现阀门的开闭；阀门的开闭；阀门开闭到位时，切断电阀门开闭到位时，切断电动机电源；动机电源；电动机发生过载、断路或电动机发生过载、断路或断相等故障时，切断电源。断相等故障时，切断电源。沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春电源电源控制电路控制电路电动机电动机主传动机构主传动机构转矩转矩-推力转换推力转换二次减速器二次减速器直线开闭阀门直线开闭阀门旋转开闭阀门旋转开闭阀门阀位阀位测量机构测量机构手手-电动电动切换机构切换机构手轮手轮操作盘操作盘自动自动装置装置行程行程控制机构控制机构转矩限制机构转矩限制机构电动阀门典型结构图电动阀门

43、典型结构图就地阀位就地阀位指示表指示表5 5、行程限制机构：、行程限制机构：用来整定阀门的启闭位置，用来整定阀门的启闭位置，当阀门开度达到整定值时，当阀门开度达到整定值时，发出信号给限制电路切断电发出信号给限制电路切断电动机的电源。动机的电源。4 4、转矩、转矩-推力转换：推力转换：l对于启闭件作直线运对于启闭件作直线运动的阀门（闸阀或截止动的阀门（闸阀或截止阀），主传机构输出的阀），主传机构输出的转矩通过阀杆螺母转换转矩通过阀杆螺母转换为推力。为推力。沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春电源电源控制电路控制电路电动机电动机主传动机构主传动机构转矩转

44、矩-推力转换推力转换二次减速器二次减速器直线开闭阀门直线开闭阀门旋转开闭阀门旋转开闭阀门阀位阀位测量机构测量机构手手-电动电动切换机构切换机构手轮手轮操作盘操作盘自动自动装置装置行程行程控制机构控制机构转矩限制机构转矩限制机构电动阀门典型结构图电动阀门典型结构图就地阀位就地阀位指示表指示表7 7、转矩限制机构：、转矩限制机构：用来限制阀门电动装置的用来限制阀门电动装置的输出转矩，当阀门关严时，输出转矩，当阀门关严时，发出信号给限制电路切断发出信号给限制电路切断电动机的电源。电动机的电源。6 6、二次减速器：、二次减速器：对于启闭件作旋转运动的对于启闭件作旋转运动的阀门（蝶阀和球阀），转阀门（蝶

45、阀和球阀），转动角度仅有动角度仅有9090，必需经，必需经过二次减速器减速。过二次减速器减速。沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春电源电源控制电路控制电路电动机电动机主传动机构主传动机构转矩转矩-推力转换推力转换二次减速器二次减速器直线开闭阀门直线开闭阀门旋转开闭阀门旋转开闭阀门阀位阀位测量机构测量机构手手-电动电动切换机构切换机构手轮手轮操作盘操作盘自动自动装置装置行程行程控制机构控制机构转矩限制机构转矩限制机构电动阀门典型结构图电动阀门典型结构图就地阀位就地阀位指示表指示表8 8、阀位测量机构：、阀位测量机构：供应阀门的开度信号，供应阀门的开度信

46、号，可就地显示，也可远传。可就地显示，也可远传。9 9、手、手-电动切换机构：电动切换机构：l实现实现M/AM/A切换，当电切换，当电动操作故障时，用操作动操作故障时，用操作手轮进行手动操作。手轮进行手动操作。沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春l1、要求电动机具有高启停转矩和大的过载实力；l2、应能防止阀门停动的惰走现象（装设弹簧式电磁释放刹车）l3、应能保证阀门操作时要求的行程；l4、应具有动作报护装置及阀门位置发送装置；l5、应具有手动操作的机构及就地阀位显示装置；l6、应具有合适的操作速度：l小口径阀门的全行程时间为30-40s；l大口径的阀

47、门的全行程时间为140-200s；l7、应能适应生产过程的环境条件；l8、应能脱离阀门安装等。3）电动门限制的技术要求沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春4）电动门限制接线实例l电动门的位置状态以红、绿指示灯显示：电动门的位置状态以红、绿指示灯显示：l阀门全开时红灯亮；阀门全开时红灯亮；l阀门全关时绿灯亮；阀门全关时绿灯亮；l阀门在中间位置时红绿灯都亮；阀门在中间位置时红绿灯都亮；l电源中断时，指示灯熄灭。电源中断时，指示灯熄灭。l电动门限制原理图电动门限制原理图1-15沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春

48、 电动门限制原理图分析1 1、三相电源、三相电源ABCABC2 2、电源开关、电源开关Q Q：开启三相电源：开启三相电源3 3、热继电器、热继电器KRKR：正常时：正常时关闭，电动机过载关闭，电动机过载断开断开4 4、停止按钮、停止按钮SB1SB1、SB2SB2：正常时：正常时关闭，手动紧急停止操作关闭，手动紧急停止操作断开断开5 5、行程开关、行程开关S1 S1：阀门全关和开门途中：阀门全关和开门途中闭合，阀门全开闭合，阀门全开断开断开 S2 S2：阀门全开和关门途中：阀门全开和关门途中闭合，阀门全关闭合，阀门全关断开断开6 6、开阀转矩爱护开关、开阀转矩爱护开关S3S3、关阀转矩爱护开关、

49、关阀转矩爱护开关S3S3：正常时：正常时关闭，关闭，阀门卡住阀门卡住断开断开7 7、DCS DCS闭锁开关：条件满足闭锁开关：条件满足闭合，未满足闭合，未满足断开断开(禁止启停操作禁止启停操作)沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春当阀门由关闭状态当阀门由关闭状态开启状态开启状态l关闭状态：S1闭合，S3闭合，DCS闭锁闭合；l中途：按下开阀启动按钮SB3 开阀接触器KM1线圈带电 KM1常闭触点断开（切断KM2电路），同时KM1常开触点闭合电动机启动阀门开启；l开启状态：阀门全开后，S1断开KM1失电，常开触点断开 电动机停；沈阳工程热工保护 第一章

50、 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春当阀门由开启状态当阀门由开启状态关闭状态关闭状态l开启状态：S2闭合，S4闭合，DCS闭锁闭合；l中途：按下关阀启动按钮SB4 关阀接触器KM2线圈带电 KM2常闭触点断开（切断KM1电路）同时KM2常开触点闭合电动机启动阀门关闭；l关闭状态：阀门全关后，S2断开KM2失电，常开触点断开 电动机停；沈阳工程热工保护 第一章 开关量控制系统的基础知识 沈阳工程学院 动力系 崔长春红绿指示灯红绿指示灯l当阀门全关时，S1、S3闭合KM3线圈带电，常开触点闭合 绿灯HG亮l当阀门全开时，S2、S4闭合KM4线圈带电，常开触点闭合 红灯HR亮纳入