发电厂变电所电气设备 第8章 发电厂和变电所的控制与信号.ppt

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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 l8.1 8.1 发电发电厂的控制方式厂的控制方式 l我我国国火火电电厂厂的的控控制制方方式式可可分分为为：主主控控制制室室的的控控制制方方式式；单元控制室的控制方式。单元控制室的控制方式。l一、主控制室的控制方式一、主控制室的控制方式l主主控控制制室室为为全全厂厂的的控控制制中中心心，全全厂厂的的主主要要电电气气设设备备都都在在这这里里进进行行控控制制，锅锅炉炉设设备备及及汽汽机机设设备备则则分分别别安安排排在在锅锅炉炉间和汽机间的控制室或控制屏上进行控制。间和汽机间的控制室或控制屏上进行控制。火电厂主控制室的平面布置图火电

2、厂主控制室的平面布置图 1 1一发电机、变压器、一发电机、变压器、中央信号控制屏中央信号控制屏台；台；2 2一线路控制屏；一线路控制屏；3 3一厂用变压器控制一厂用变压器控制屏；屏；4 4一直流屏、远动屏；一直流屏、远动屏；5 5一继电保护及自动一继电保护及自动装置屏；装置屏；6 6一同步小屏；一同步小屏；7 7一值班台一值班台二、单元控制室的控制方式二、单元控制室的控制方式v单单机机容容量量为为2020万万KWKW及及以以上上的的大大型型机机组组，常常将将机机、炉、炉、电电的主要的主要设备设备集中在一个集中在一个单单元控制室控制。元控制室控制。v机机、炉炉、电电集集中中控控制制的的范范围围，

3、包包括括主主厂厂房房内内的的汽汽轮轮机机、发发电电机机、锅锅炉炉、厂厂用用电电以以及及与与它它们们有有密密切切联联系系的的制制粉粉、除除氧氧、给给水水系系统统等等，以以便便让让运运行行人人员注意主要的生产过程。员注意主要的生产过程。v至至于于主主厂厂房房以以外外的的除除灰灰系系统统、化化学学水水处处理理等等，均均采用就地控制。采用就地控制。两台大型机两台大型机组组的的单单元控制室平面布置元控制室平面布置图图 l l、2 2一炉、机、电控制屏；一炉、机、电控制屏；3 3一网络控制屏；一网络控制屏；4 4、5 5一运行人员工作台；一运行人员工作台；6 6一值长台；一值长台；7 7、8 8一发电机辅

4、助屏；一发电机辅助屏；9 9一消防设备；一消防设备；1010、1111一计算机；一计算机；1212、1313一打字机一打字机 两台大型机两台大型机组组的的单单元控制室平面布置元控制室平面布置特点特点l主主环环为为曲曲折折式式布布置置，中中间间为为网网络络控控制制屏屏，而而两两台台机机组组的的控控制制屏屏台台，分分别别按按炉炉、机机、电电顺顺序序位位于于主主环环的的两两侧侧，计计算算机机装装在在后后面面机房内。机房内。8.2 8.2 二次接线图二次接线图 一一.二次接二次接线图线图的定的定义义 在在发电发电厂和厂和变电变电所中，所中，对电对电气一次气一次设备设备的工作的工作进进行行监测监测、控制

5、、控制、调节调节、保、保护护，以及，以及为为运行、运行、维护维护人人员员提供运行工提供运行工况或生况或生产产指指挥挥信号所需的信号所需的电电气气设备设备叫二次叫二次设备设备。二次接二次接线图线图（或二次回路）（或二次回路）:电电气二次气二次设备设备按一定按一定顺顺序和序和要求相互要求相互连连接构成的接构成的电电路路。主要包括：主要包括：监测监测回路、控制回路、信号回路、保回路、控制回路、信号回路、保护护回路、回路、调节调节回路、操作回路、操作电电源回路和励磁回路等。源回路和励磁回路等。弱电化、选线化、远动化和电子化弱电化、选线化、远动化和电子化1.1.弱电化弱电化:在控制、信号、保护和监测设备

6、中以低在控制、信号、保护和监测设备中以低电压，弱电流来代替原来一般的强电式电压和电电压，弱电流来代替原来一般的强电式电压和电流流。2.2.选线选线化化:就是以一个控制开关通就是以一个控制开关通过过切切换换开关有开关有选选择择地操作若干个被控地操作若干个被控对对象或象或对对若干个被控若干个被控对对象象进进行分行分组组操作的方法。操作的方法。弱电化、选线化、远动化和电子化弱电化、选线化、远动化和电子化3.3.远动远动化，就是化，就是电电气气设备设备的的远远距离距离监测监测和控制技和控制技术术，一般也可称，一般也可称为为遥遥测测、遥信、遥、遥信、遥调调和遥控技和遥控技术术。4.4.电子化电子化:采用

7、新电子技术和各种无触点元件，提采用新电子技术和各种无触点元件，提高二次设备动作的灵敏性和可靠性，这也是采用高二次设备动作的灵敏性和可靠性，这也是采用计算机技术为基础，把以微型计算机为中心的发计算机技术为基础，把以微型计算机为中心的发电厂综合自动化推进到一个崭新的阶段。电厂综合自动化推进到一个崭新的阶段。2.2.二次接线图的形式二次接线图的形式1)1)二二次次接接线线图图一一般般有有三三种种形形式式，原原理理接接线线图图，展展开开接接线线图图和安装接线图。和安装接线图。2)2)二二次次接接线线图图中中的的图图形形符符号号、文文字字符符号号和和回回路路编编号号：图图形形符符号号和和文文字字符符号号

8、用用以以表表示示和和区区别别接接线线图图中中各各个个电电气气设设备备，回路编号用以区别各电气设备间互相连接的各种回路。回路编号用以区别各电气设备间互相连接的各种回路。3 3）开开关关电电器器和和继继电电器器触触点点的的正正常常位位置置：指指开开关关电电器器在在断断开开位位置置及及继继电电器器线线圈圈中中没没有有电电流流(或或电电流流很很小小未未达达到到动动作作电电流流)时时，它，它们们的触点和的触点和辅辅助触点所助触点所处处的状的状态态。二二.二次接线图的形式二次接线图的形式l常常开开触触点点或或常常开开辅辅助助触触点点，是是指指继继电电器器线线圈圈不不通通电电或或开开关关电电器器的的主主触触

9、点点在在断断开开位位置置时时，该该触触点点是是断开的。断开的。l常常闭闭触触点点或或常常闭闭辅辅助助触触点点，是是指指继继电电器器线线圈圈不不通通电电或或开开关关电电器器主主触触点点在在断断开开位位置置时时，该该触触点点是是闭闭合的。合的。1)1)原理接线图原理接线图 l原原理理接接线线图图(简简称称原原理理图图)是是用用来来表表示示继继电电保保护护、测量仪表和自动装置等的工作原理的。测量仪表和自动装置等的工作原理的。l它它以以元元件件的的整整体体形形式式表表示示二二次次设设备备间间的的电电气气联联系系，并并将将与与其其有有关关的的电电流流、电电压压回回路路和和直直流流回回路路，以以及一次接线

10、有关部分综合在一起。及一次接线有关部分综合在一起。l这这种种接接线线的的特特点点是是使使看看图图者者对对整整个个装装置置的的构构成成有有一个明确的整体概念。一个明确的整体概念。6 6lOkVlOkV线路两相式过电流保护的原理图线路两相式过电流保护的原理图 6 6lOkVlOkV线路两相式过电流保护的原理图线路两相式过电流保护的原理图l原理图中属于一次设备的包括：母线、隔离开关、断路原理图中属于一次设备的包括：母线、隔离开关、断路器器1 1、ACAC相的电流互感器相的电流互感器2 2和线路等。和线路等。l组组成成过电过电流保流保护护的二次的二次设备设备及及连连接关系是：两只接关系是：两只电电流流

11、继继电电器器3 3，4 4的的线线圈分圈分别别串接到串接到对应对应A A、C C相相电电流互感器流互感器2 2的二的二次次侧侧，其两，其两对对常开触点并常开触点并联联后接到后接到时间继电时间继电器器5 5的的线线圈上，圈上，时间继电时间继电器器5 5延延时闭时闭合的常开触点与信号合的常开触点与信号继电继电器器6 6的的线线圈圈串串联联后，通后，通过过断路器常开断路器常开辅辅助触点助触点7 7接到断路器接到断路器1 1的跳的跳闸闸线线圈圈8 8上。上。6 6lOkVlOkV线路两相式过电流保护的原理图线路两相式过电流保护的原理图l对二次接线部分应表示出交流回路的全部，直流对二次接线部分应表示出交

12、流回路的全部，直流回路电源可只标出正、负极。回路电源可只标出正、负极。l所有电气设备都用国家统一规定的图形符号表示，所有电气设备都用国家统一规定的图形符号表示，它们之间的联系应按照实际的连接顺序画出。它们之间的联系应按照实际的连接顺序画出。l原理原理图图能能给给出保出保护护装置和自装置和自动动装置装置总总体工作概况，体工作概况，它能清楚地表明二次它能清楚地表明二次设备设备中各元件形式、数量、中各元件形式、数量、电电气气联联系和系和动动作原理。作原理。原理图的不足原理图的不足l它对于一些细节并未表示清楚。例如未画出各元它对于一些细节并未表示清楚。例如未画出各元件的内部接线、元件编号和回路编号。直

13、流电源件的内部接线、元件编号和回路编号。直流电源仅标出电源的极性，没有具体表示出是从哪一组仅标出电源的极性，没有具体表示出是从哪一组熔断器下面引来的。熔断器下面引来的。l关于信号在图中只标出了关于信号在图中只标出了“至信号至信号”而没有画出而没有画出具体的接线。具体的接线。l只有原理图不能进行二次接线的施工，特别对复只有原理图不能进行二次接线的施工，特别对复杂的二次设备，如发生故障，更不易发现和寻找杂的二次设备，如发生故障，更不易发现和寻找。2)2)展开接线图展开接线图l展展开开图图是是按按供供电电给给二二次次接接线线每每个个独独立立电电源源来来划划分分的的，将将每每套套装装置置的的交交流流电

14、电流流回回路路，交交流流电电压压回路和直流回路分开来表示。回路和直流回路分开来表示。l属属于于同同一一仪仪表表或或继继电电器器的的电电流流线线圈圈、电电压压线线圈圈和触点分开画在不同的回路里。和触点分开画在不同的回路里。l为为了了避避免免混混淆淆，属属于于同同一一元元件件的的线线圈圈和和触触点点采采用相同的文字标号。用相同的文字标号。2)2)展开接线图展开接线图l在在绘绘制展开制展开图时图时，一般是分成交流，一般是分成交流电电流回路、交流回路、交流流电压电压回路、直流操作回路和信号回路等几个主回路、直流操作回路和信号回路等几个主要要组组成部分成部分。l每一部分又分成每一部分又分成许许多行。交流

15、回路按多行。交流回路按A A、B B、C C的的相序，直流回路按相序，直流回路按继电继电器的器的动动作作顺顺序依次从上到序依次从上到下地排列。下地排列。l在每一回路的右在每一回路的右侧侧通常有文字通常有文字说说明，以便于明，以便于阅读阅读。6 6lOkVlOkV线路过电流保护展开图线路过电流保护展开图l 3)安装接线图安装接线图l是是在在原原理理图图和和展展开开图图的的基基础础上上进进一一步步绘绘制制的的，主主要要包包括括屏屏面面布布置置图图、屏屏背背面面接接线线图图和和端端子子排排图图等等三三部部分分。控控制制电电缆缆联联系系图图与与电电缆缆清清册册也也可可视视为为安安装接线图的一部分。装接

16、线图的一部分。l(1)(1)屏屏面面布布置置图图。屏屏、台台、盘盘上上各各个个设设备备的的排排列列、布布置置等等根根据据运运行行操操作作的的合合理理性性并并适适当当考考虑虑到到维维护护和和施施工工的的方方便便而而决决定定，必必须须按按照照设设备备尺尺寸寸和和设设备备之之间间的距离按比例尺寸的距离按比例尺寸进进行行绘绘制。制。3)安装接线图安装接线图 (2)(2)屏背面接线图屏背面接线图 它它标标明明了了屏屏上上各各个个设设备备引引出出端端子子之之间间的的连连接接情情况况，以以及及设设备备与与端端子子排排间间的的连连接接情情况况，它它是是一一种种指指导导屏上配线所必需的图纸。屏上配线所必需的图纸

17、。图图中中各各个个设设备备都都编编有有一一定定的的顺顺序序号号和和代代号号，设设备备的的接接线线柱柱上上也也加加以以标标号号，此此标标号号完完全全与与产产品品上上的的位置相对应。位置相对应。3)安装接线图安装接线图l每个接线柱上还注有明确的去向，即为了说明两每个接线柱上还注有明确的去向，即为了说明两设备相互连接的关系，可在甲设备接线柱上标出设备相互连接的关系，可在甲设备接线柱上标出乙设备接线柱的号，而乙设备接线柱上标出甲设乙设备接线柱的号，而乙设备接线柱上标出甲设备接线柱的号。简单来说就是备接线柱的号。简单来说就是“甲编乙的号，乙甲编乙的号，乙编甲的号编甲的号”，表明此甲乙设备对应两接线柱之间

18、，表明此甲乙设备对应两接线柱之间要连接起来。要连接起来。3)安装接线图安装接线图l(3)(3)端子排图端子排图l端子排图是表示屏上两端相互呼应，需要装设的端子排图是表示屏上两端相互呼应，需要装设的端子数目、类型及排列次序以及它与屏外设备连端子数目、类型及排列次序以及它与屏外设备连接情况的图纸。接情况的图纸。l在端子接线图中，端子的视图应从布线时面对端在端子接线图中，端子的视图应从布线时面对端子的方向。子的方向。端子排接线图的例子端子排接线图的例子 国国际际通用的二次接通用的二次接线图线图 l(1)(1)单单元元接接线线图图。表表示示成成套套装装置置或或设设备备中中一一种种结结构单元内连接关系的

19、接线图，称为单构单元内连接关系的接线图，称为单元接元接线图线图。l(2)(2)互互连连接接线线图图。这这是是表表示示成成套套装装置置或或设设备备中中的的各个结构单元之间连接关系的一种接线图。各个结构单元之间连接关系的一种接线图。单元接线图国国际际通用的二次接通用的二次接线图线图l(3)(3)端端子子接接线线图图。这这与与前前述述的的安安装装接接线线图图中中的的端端子排图是一致的。子排图是一致的。l(4)(4)电电缆缆配配置置图图。此此图图中中示示出出各各单单元元之之间间的的外外部部二二次次电电缆缆敷敷设设和和路路径径情情况况，并并注注有有电电缆缆的的编编号号、型型号号和和连连接接点点，它它是是

20、进进行行二二次次电电缆缆敷敷设设的的重重要要依依据。据。三、电气二次接线的操作电源三、电气二次接线的操作电源 l分分为为直直流流电电源源和和交交流流电电源源。所所有有直直流流回回路路均均由由直直流电源供电，而交流回路则由交流电源供电。流电源供电，而交流回路则由交流电源供电。l 1)1)直流电源直流电源 目目前前发发电电厂厂中中广广泛泛采采用用蓄蓄电电池池组组(主主要要是是固固定定型型防酸隔爆式的铅酸蓄电池防酸隔爆式的铅酸蓄电池)作为直流操作电源。作为直流操作电源。蓄蓄电电池池组组直直流流工工作作电电压压一一般般为为220220V V或或llOVllOV，有有时时也采用也采用4848V V或或2

21、424V V。三、电气二次接线的操作电源三、电气二次接线的操作电源l 2)2)交流电源交流电源v供电给交流二次设备的电源即为二次交流电源，供电给交流二次设备的电源即为二次交流电源，就是互感器的二次侧。就是互感器的二次侧。v交流交流电电流二次流二次设备设备均接在均接在电电流互感器的二次流互感器的二次侧侧，作作为电为电流互感器的二次流互感器的二次负负荷，而交流荷，而交流电压电压二次二次设设备备均接在均接在电压电压互感器的二次互感器的二次侧侧，作，作为电压为电压互感器互感器的二次的二次负负荷。荷。四、四、二次接线图中的图形符号和文字符号二次接线图中的图形符号和文字符号 l1 1）图形符号）图形符号

22、二次接线图中，任何一个设备或元件，须用具二次接线图中，任何一个设备或元件，须用具有一定特征的图形符号来表示，使接线图清晰实有一定特征的图形符号来表示，使接线图清晰实用。用。2 2）文字符号）文字符号 二次接线图中，为了标明各种设备或元件的名称、二次接线图中，为了标明各种设备或元件的名称、类型和功能，应在设备或元件的近旁标注上规定类型和功能，应在设备或元件的近旁标注上规定的文字符号。有基本文字符号和辅助文字符号。的文字符号。有基本文字符号和辅助文字符号。四、四、二次接线图中的图形符号和文字符号二次接线图中的图形符号和文字符号l除基本文字符号外，有时还用辅助文字符号来表除基本文字符号外，有时还用辅

23、助文字符号来表示电气设备的功能、状态和特征，如示电气设备的功能、状态和特征，如 ON”ON”表示表示闭合，闭合，“OFF”OFF”表示断开，表示断开，“RD”RD”表示红色，表示红色，“GN”GN”表示绿色等，从而使设备更容易辨识。表示绿色等，从而使设备更容易辨识。下课喽下课喽！8.3 断路器的控制与信号接线断路器的控制与信号接线 8.4 8.4 中央信号中央信号 l中央信号包括中央事故信号和中央预告信号。中央信号包括中央事故信号和中央预告信号。l一、中央事故信号一、中央事故信号l 中央事故信号的作用是，当主设备发生重大事中央事故信号的作用是，当主设备发生重大事故，如发电机内部短路使断路器跳闸

24、，则应发出故，如发电机内部短路使断路器跳闸，则应发出闪光信号，并启动电喇叭，发出音响。闪光信号，并启动电喇叭，发出音响。灯光信号灯光信号逻辑逻辑回路回路图图 音响信号音响信号逻辑逻辑回路回路图图 二、中央预告信号二、中央预告信号l设设备备运运行行中中出出现现危危及及安安全全的的异异常常情情况况时时，如如变变压压器器过过负负荷荷、母母线线接接地地、电电压压回回路路断断线线等等，便便发发出出预预告告信信号号，提提醒醒值值班班人人员员注注意，进行适当处理。意，进行适当处理。二、中央预告信号二、中央预告信号l预预告告信信号号也也由由灯灯光光信信号号和和音音响响信信号号组组成成。其其接接线线及及动动作作

25、原原理理与与事事故故信信号号相相同同。不不同同之之处处仅仅是是音音响响为为延延时时启启动动(在在0 08 8s s范范围围内内可可调调)，小小于于延延时时的的动动作作信信号号，便便不不会会发发出出音音响响，以以免免造造成成误误动动。另另外外，音音响响信信号号的的频频率率为为f f2 2，使使得得预预告告信信号号电电喇喇叭叭发发出出的的响响声声与与事事故故信信号号电电喇喇叭叭的的响响声声不不同同，便便于于识别。识别。8.5 8.5 发电发电厂和厂和变电变电所的弱所的弱电电控制控制 按控制电压区分，控制方式可分为：按控制电压区分，控制方式可分为：1)1)强电控制。直流电压为强电控制。直流电压为22

26、0220V V或或110110V V；2)2)弱电控制。直流电压为弱电控制。直流电压为4848V V、24V24V或或1212V V。弱电控制分为：弱电控制分为：弱电小开关一对一控制；弱电小开关一对一控制；弱电按钮或开关选线控制；弱电按钮或开关选线控制；弱电无触点编码选线控制。弱电无触点编码选线控制。目前，大、中型电厂和变电所常采用弱电按钮选线控制。目前，大、中型电厂和变电所常采用弱电按钮选线控制。弱电按钮选线控制弱电按钮选线控制。所谓选线，是指每个断路器的操作都要通过选择来完成。所谓选线，是指每个断路器的操作都要通过选择来完成。每每一一条条线线路路用用一一个个选选择择按按钮钮(或或选选择择开

27、开关关)来来代代替替常常用用的的控控制制开开关关，仅仅在在全全厂厂(或或一一组组)中中，设设置置一一个个公公用用的的控控制制开关。开关。进进行行选选控控时时，先先操操作作选选择择按按钮钮(或或选选择择开开关关)，使使被被控控对对象象的的控控制制回回路路接接通通，再再转转动动公公用用的的控控制制开开关关，即即可可发发出出“分分”、“合合”闸闸命令。命令。选选择择按按钮钮(或或选选择择开开关关)可可布布置置在在控控制制屏屏台台上上的的主主接接线线模模拟图拟图上。上。具有返回屏的具有返回屏的选选控回路控回路 8.6 8.6 火电厂的计算机监控系统火电厂的计算机监控系统 l8.6.18.6.1火电厂监

28、控系统的基本电气监控功能火电厂监控系统的基本电气监控功能l数据的采集和处理；发电机、变压器组或发电机、数据的采集和处理；发电机、变压器组或发电机、变压器、线路组顺序控制；厂用电源系统的顺序变压器、线路组顺序控制；厂用电源系统的顺序控制；通过控制；通过CRTCRT和键盘和键盘(或鼠标或鼠标)实现的软手操；实现的软手操；事故顺序记录和追忆；自动发电控制；自动电压事故顺序记录和追忆；自动发电控制；自动电压控制；故障和异常及越限报警；在线显示、实时控制；故障和异常及越限报警；在线显示、实时打印和拷贝；操作指导与培训；系统自诊断和自打印和拷贝；操作指导与培训；系统自诊断和自恢复；时钟同步；性能计算和统计

29、报表。恢复；时钟同步；性能计算和统计报表。8.6.28.6.2大型火电厂微机监控系统的结构大型火电厂微机监控系统的结构l大大型型火火电电厂厂微微机机监监控控系系统统的的结结构构示示例例如如图图所示所示l该该系系统统为为开开放放式式、分分层层分分布布式式结结构构，由由厂厂级级监监控控级级、单单元元机机组组公公用用系系统统/辅辅助助车车间间监监控控级级、功功能能组组控控制制级级和和现现场场驱驱动动层层(图中未画出图中未画出)组成组成。大型火电厂微机监控系统结构图大型火电厂微机监控系统结构图 1.厂级监控级厂级监控级的功能的功能l主要实现全厂实时生产过程管理，包括主要实现全厂实时生产过程管理，包括l

30、实实时时数数据据服服务务、全全厂厂综综合合性性能能计计算算与与分分析析、全全厂厂有有功功负负荷荷和和无无功功负负荷荷优优化化调调度度、机机组组优优化化控控制制、机机组组寿寿命命管管理理、状状态态监监视视、故故障诊断和操作指导；障诊断和操作指导；1.厂级监控级厂级监控级的功能的功能l根根据据电电网网调调度度指指令令进进行行机机组组实实时时负负荷荷分分配配，实施自动发电控制实施自动发电控制(AGC)AGC)的功能。的功能。l厂厂级级监监控控信信息息系系统统可可通通过过远远程程数数据据通通道道与与电电网网调调度度系系统统相相连连，还还为为厂厂级级管管理理信信息息系系统统(包包括括发发电电侧侧报报价价

31、辅辅助助系系统统)提提供供生生产产过过程信息。程信息。2.2.单元机组或辅助车间监控级的功能单元机组或辅助车间监控级的功能 l以微机为基础的分散控制系统或以微机为基础的分散控制系统或PLCPLC，电电气监控方面的功能有：气监控方面的功能有：数据采集与数据采集与处处理、理、电电气系气系统顺统顺序控制、序控制、软软手操、事故手操、事故顺顺序序记记录录和追和追忆忆、故障和异常及越限、故障和异常及越限报报警、在警、在线线显显示、示、实时实时打印和拷打印和拷贝贝、系、系统统自自诊诊断和自断和自恢复、恢复、时钟时钟同步与人机接口等同步与人机接口等。2.2.单元机组或辅助车间监控级的功能单元机组或辅助车间监

32、控级的功能l主厂房主厂房电电气气监监控功能控功能纳纳入入单单元机元机组组DCSDCS，公用系公用系统统或或辅辅助助车间车间的的电电气气监监控功能由相控功能由相应应DCSDCS或或PLCPLC实现实现，或以子系，或以子系统统的形式的形式纳纳入入单单元机元机组组DCSDCS。3.3.功能组控制级的功能功能组控制级的功能 l由一系列过程控制单元或智能模件组成，属于电由一系列过程控制单元或智能模件组成，属于电气控制方面的有：气控制方面的有：电气继电保护系统、自动准同期装置、自动电电气继电保护系统、自动准同期装置、自动电压调整装置、高压厂用电源自动切换装置、机组压调整装置、高压厂用电源自动切换装置、机组

33、及高压启动备用变压器故障录波装置、高压启及高压启动备用变压器故障录波装置、高压启动备用变压器有载调压装置控制系统动备用变压器有载调压装置控制系统。3.3.功能组控制级的功能功能组控制级的功能l发发电电机机变变压压器器组组和和厂厂用用电电系系统统的的顺顺序序控控制制系系统统可可作作为为单单元元机机组组DCSDCS顺顺序序控控制制系系统统的的子子系系统统，具具有有专用的现场采控装置，并有可靠的冗余配置专用的现场采控装置，并有可靠的冗余配置l厂厂用用6 6 kVkV系系统统的的电电气气量量采采用用具具有有控控制制、测测量量、保保护护、计计量量及及故故障障录录波波、通通讯讯功功能能的的智智能能终终端端

34、，以以现现场场总总线线方方式式组组网网，用用光光纤纤或或双双绞绞线线直直接接进进入入DCSDCS主主网网，或或者者先先进进入入DCSDCS的的多多功功能能处处理理单单元元，再再进入进入DCSDCS主网。主网。8.7 8.7 变电站的计算机监控系统变电站的计算机监控系统 l 8.7.1 8.7.1 变电站综合自动化变电站综合自动化 l变变电电站站综综合合自自动动化化是是将将变变电电站站的的测测量量仪仪表表、信信号号系系统统、继继电电保保护护、自自动动装装置置和和远远动动装装置置等等二二次次设设备备经经过过功功能能的的组组合合和和优优化化设设计计，利利用用先先进进的的计计算算机机技技术术、现现代代

35、电电子子技技术术、通通信信技技术术和和信信号号处处理理技技术术，实实现现对对全全变变电电站站的的主主要要设设备备和和输输、配配电电线线路路的的自自动动监监视视、测测量量、自自动动控控制制和和微微机机保保护护，以以及及与调度通信等综合性的自动化功能。与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统 l指利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的指利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，代替常规的测量和监视仪表，代替自动化系统，代替常规的测量和监视仪表，代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保常规控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保护代替常规的继电保护屏。

36、改变常规的继电保护护代替常规的继电保护屏。改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。变电站综合自动化装置不能与外界通信的缺陷。变电站综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息，利用计系统可以采集到比较齐全的数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能，可方便地算机的高速计算能力和逻辑判断功能，可方便地监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。变电站综合自动化系统的优越性变电站综合自动化系统的优越性 l(1)(1)变变电电站站综综合合自自动动化化系系统统利利用用当当代代计计算算机机的的技技术术和和通通信信技技术术，提提供供了了先先进进技技术术的的设

37、设备备，改改变变了了传传统统的的二二次次设设备备模模式式，信信息息共共享享，简简化化了了系系统统，减减少少了了连连接接电电缆缆，减减少少占地面积，降低造价，改变了变电站的面貌。占地面积，降低造价，改变了变电站的面貌。l(2)(2)提提高高了了自自动动化化水水平平，减减轻轻了了值值班班员员的的操操作作量量，减减少少了了维修工作量。维修工作量。l(3)(3)随随着着电电网网复复杂杂程程度度的的增增加加，各各级级调调度度中中心心要要求求各各变变电电站站能能提提供供更更多多的的信信息息，以以便便及及时时掌掌握握电电网网及及变变电电站站的的运运行情况。行情况。变电站综合自动化系统的优越性变电站综合自动化

38、系统的优越性l(4)(4)提提高高变变电电站站的的可可控控性性，要要求求更更多多地地采采用用远远方方集中控制、操作、反事故措施等。集中控制、操作、反事故措施等。l(5)(5)采采用用无无人人值值班班管管理理模模式式，提提高高劳劳动动生生产产率率，减少人为误操作的可能。减少人为误操作的可能。l(6)(6)全面提高运行的可靠性和经济性。全面提高运行的可靠性和经济性。变电站综合自动化的内容变电站综合自动化的内容 l电电气气量量的的采采集集和和电电气气设设备备(如如断断路路器器等等)的的状状态态监监视、控制和调节。视、控制和调节。l实实现现变变电电站站正正常常运运行行的的监监视视和和操操作作，保保证证

39、变变电电站站的正常运行和安全。的正常运行和安全。l发发生生事事故故时时，由由继继电电保保护护和和故故障障录录波波等等完完成成瞬瞬态态电电气气量量的的采采集集、监监视视和和控控制制，并并迅迅速速切切除除故故障障和和完成事故后的恢复正常操作。完成事故后的恢复正常操作。变电站综合自动化的内容变电站综合自动化的内容l高高压压电电器器设设备备本本身身的的监监视视信信息息(如如断断路路器器、变压器和避雷器等的绝缘和状态监视等变压器和避雷器等的绝缘和状态监视等)。l除除了了需需要要将将变变电电站站所所采采集集的的信信息息传传送送给给调调度度中中心心外外，还还要要送送给给运运行行方方式式科科和和检检修修中中心

40、心，以以便便为为电电气气设设备备的的监监视视和和制制定定检检修修计计划提供原始数据。划提供原始数据。变电站综合自动化系统需完成的功能变电站综合自动化系统需完成的功能 l控制、监视功能；控制、监视功能；l启动控制功能；启动控制功能；l测量表计功能；测量表计功能；l继电保护功能；继电保护功能；l与继电保护有关功能；与继电保护有关功能；l接口功能；接口功能；l系统功能。系统功能。变电站综合自动化系统的基本功能体现变电站综合自动化系统的基本功能体现 l变电站综合自动化系统的基本功能体现在变电站综合自动化系统的基本功能体现在5 5个子个子系统的功能中系统的功能中:l微机监控子系统微机监控子系统l微机保护

41、子系统微机保护子系统l电压、无功综合控制子系统电压、无功综合控制子系统l微机低频减负荷控制子系统微机低频减负荷控制子系统l备用电源自投控制子系统备用电源自投控制子系统 8.7.2 8.7.2 变电站微机监控子系统的功能变电站微机监控子系统的功能 l(一一)数据采集数据采集 变电站的数据包括：模拟量、开关量和电能量。变电站的数据包括：模拟量、开关量和电能量。(1)(1)模模拟拟量量的的采采集集。变变电电站站需需采采集集的的模模拟拟量量有有：各各段段母母线线电电压压、线线路路电电压压、电电流流、有有功功功功率率、无无功功功功率率，主主变变压压器器电电流流、有有功功功功率率和和无无功功功功率率，电电

42、容容器器的的电电流流、无无功功功功率率，馈馈出出线线的的电电流流、电电压压、功功率率以以及及频频率率、相相位位、功功率率因因数数等等。此此外外，模模拟拟量量还还有有主主变变压压器器油油温温、直直流流电电源源电电压压、站站用用变变压压器电压等。器电压等。(2)(2)开关量的采集开关量的采集 变变电电站站的的开开关关量量有有：断断路路器器的的状状态态、隔隔离离开开关关状状态态、有有载载调调压压变变压压器器分分接接头头的的位位置置、同同期期检检测测状状态态、继继电电保保护护动动作作信信号号、运运行行告告警警信信号号等等。这这些些信信号号都都以以开开关关量量的的形形式式，通通过过光光电电隔隔离离电电路

43、路输输入至计算机。入至计算机。(3)(3)电能计量电能计量l电能计量即指对电能量电能计量即指对电能量(包括有功电能和无功电包括有功电能和无功电能能)的采集。的采集。l为为了了使使计计算算机机能能够够对对电电能能量量进进行行计计量量，一一般般采采用用电能脉冲计量法和软件计算方法。电能脉冲计量法和软件计算方法。事件顺序记录事件顺序记录SOESOE、故障故障录录波与波与测测距距(二二)事件顺序记录事件顺序记录SOE SOE 事事件件顺顺序序记记录录SOE(Sequence SOE(Sequence 0f 0f Events)Events)包包括括断断路路器器跳跳合合闸闸记记录录、保保护护动动作作顺顺

44、序序记记录。录。(三三)故障记录、故障录波和测距故障记录、故障录波和测距故障故障录录波与波与测测距距(1)(1)故障故障录录波与波与测测距距 变变电电站站的的故故障障录录波波和和测测距距可可采采用用两两种种方方法法实实现现，一一是是由由微微机机保保护护装装置置兼兼作作故故障障记记录录和和测测距距，再再将将记记录录和和测测距距的的结结果果送送监监控控机机存存储储及及打打印印输输出出或或直直接接送送调调度度主主站站，这这种种方方法法可可节节约约投投资资，减减少少硬硬件件设设备备，但但故故障障记记录录的的量量有有限限；另另一一种种方方法法是是采采用用专专用用的的微微机机故故障障录录波波器器，并并且且

45、故故障障录录波器应具有串行通信功能，可以与监控系统通信。波器应具有串行通信功能，可以与监控系统通信。(2)(2)故故障障记记录录。故故障障记记录录是是记记录录继继电电保保护护动动作作前前后后与与故故障障有有关的电流量和母线电压。关的电流量和母线电压。（四）操作控制功能（四）操作控制功能 无无论论是是无无人人值值班班还还是是少少人人值值班班变变电电站站，操操作作人人员员都都可可通通过过CRTCRT屏屏幕幕对对断断路路器器和和隔隔离离开开关关(如如果果允允许许电电动动操操作作的的话话)进进行行分分、合合操操作作，对对变变压压器器分分接接开开关关位位置置进进行行调调节节控控制制，对对电电容容器器进进

46、行行投投、切切控控制制，同同时时要要能能接接受受遥遥控控操操作作命命令令，进进行行远远方方操操作作；为为防防止止计计算算机机系系统统故故障障时时，无无法法操操作作被被控控设设备，在设计时保留了人工直接跳、合闸手段。备，在设计时保留了人工直接跳、合闸手段。(五五)安全监视功能安全监视功能 l监控系统在运行过程中，对采集的电流、电压、监控系统在运行过程中，对采集的电流、电压、主变压器温度、频率等量；主变压器温度、频率等量；l要不断进行越限监视，如发现越限，立刻发出告要不断进行越限监视，如发现越限，立刻发出告警信号，同时记录和显示越限时间和越限值；警信号，同时记录和显示越限时间和越限值；l监视保护装

47、置是否失电，自控装置工作是否正常监视保护装置是否失电，自控装置工作是否正常等等。(六六)人机联系功能人机联系功能 l（1 1）操作人员或调度员只要面对）操作人员或调度员只要面对CRTCRT显示器的屏显示器的屏幕通过操作鼠标或键盘，就可对全站的运行工况幕通过操作鼠标或键盘，就可对全站的运行工况和运行参数一目了然，可对全站的断路器和隔离和运行参数一目了然，可对全站的断路器和隔离开关等进行分、合操作，彻底改变了传统的依靠开关等进行分、合操作，彻底改变了传统的依靠指针式仪表和依靠模拟屏或操作屏等手段的操作指针式仪表和依靠模拟屏或操作屏等手段的操作方式。方式。l(2)(2)作作为变电为变电站人机站人机联

48、联系的主要系的主要桥桥梁和手段的梁和手段的CRTCRT显显示器，不示器，不仅仅可以取代常可以取代常规规的的仪仪器、器、仪仪表，表，而且可而且可实现许实现许多常多常规仪规仪表无法完成的功能。表无法完成的功能。变电站变电站 CRTCRT显示器显示器可以可以显显示的内容示的内容 l1)1)显示采集和计算的实时运行参数。显示采集和计算的实时运行参数。l2)2)显示实时主接线图。显示实时主接线图。l3)3)事件顺序记录事件顺序记录(SOE)SOE)显示。显示。l4)4)越限报警显示。越限报警显示。l5)5)值值班班记录显记录显示。示。l6)6)历历史史趋势显趋势显示。示。l7)7)保保护护定定值值和自控

49、装置的和自控装置的设设定定值显值显示。示。l8)8)故障记录显示、设备运行状况显示等。故障记录显示、设备运行状况显示等。(3)输人数据的功能输人数据的功能 l在在人人机机联联系系中中，必必须须有有输输人人数数据据的的功功能能。需需要要输输入的数据至少有以下几种内容：入的数据至少有以下几种内容：l 1)TA和和TV变比；变比；l 2)保护定值和越限报警定值；保护定值和越限报警定值；l 3)自控装置的设定值；自控装置的设定值；l 4)运行人员密码。运行人员密码。(七七)打印功能打印功能l对对于于有有人人值值班班的的变变电电站站，监监控控系系统统可可以以配配备备打打印印机机，完完成成以以下下打打印印

50、记记录录功功能能：定定时时打打印印报报表表和和运运行行日日志志；开开关关操操作作记记录录打打印印；事事件件顺顺序序记记录录打打印印；越越限限打打印印；召召唤唤打打印印；抄抄屏屏打打印印；事故追忆打印。事故追忆打印。l 对于无人值班变电站，可不设当地打印功能，对于无人值班变电站，可不设当地打印功能，各变电站的运行报表集中在控制中心打印输出。各变电站的运行报表集中在控制中心打印输出。(八八)数据处理与记录功能数据处理与记录功能 l历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容。历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容。l为满足继电保护专业和变电站管理的需要，必须为满足继电保护专业和变电站管理的需要，必须