第7章 变电所的监控系统和自动装置

红灯闪光 红灯闪光表明该断路器准备跳闸，以提醒运行人员核对操作的对象是否正确。 红灯闪光表明该断路器准备跳闸，以提醒运行人员核对操作的对象是否正确。
“跳闸”（不松手）：由表7-1知，SA6-7、SA10-11接通，则 跳闸” 不松手）：由 接通， 跳闸 ）： 知 +WC→SA6-7→KLB（I）→QF3-4→YR→-WC （） +WC→SA10-11→HLG→R1→QF1-2→KO→-WC QF跳闸 跳闸
红灯HLR亮 亮 红灯
QF合闸 合闸
+WC→SA16-13→HLR→R2→KLB（I）→QF3-4→YR→-WC （） 松开手柄， 自动回到 合闸后”的位置，红灯继续发光。 自动回到“ 松开手柄，SA自动回到“合闸后”的位置，红灯继续发光。
红灯亮既表明断路器正处于合闸位置，也表明断路器的跳闸回路是完好的。 红灯亮既表明断路器正处于合闸位置，也表明断路器的跳闸回路是完好的。
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7.1 变电所的操作电源
2. 由硅整流器供电的操作电源 硅整流电容储能式直流操作电源（ 硅整流电容储能式直流操作电源（图7-1） ） 硅整流器U1：采用三相桥式整流。 硅整流器 ：采用三相桥式整流。 硅整流器U2：采用单相桥式整流。 硅整流器 ：采用单相桥式整流。
左侧“ 、 左侧“1”、 “2”、 、 “3”分别表示操作手 分别表示操作手 柄在“预备跳闸” 柄在“预备跳闸”、 跳闸” 跳闸后” “跳闸”和“跳闸后” 位置
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7.2 变电所的控制回路
对断路器控制回路的基本要求 既可由控制开关进行手动跳、合闸， 既可由控制开关进行手动跳、合闸，又可由继电保护和自 动装置自动跳、合闸； 动装置自动跳、合闸； 断路器跳闸或合闸完成后，应能自动切断跳闸或合闸回路， 断路器跳闸或合闸完成后，应能自动切断跳闸或合闸回路， 防止因通电时间过长而烧坏线圈； 防止因通电时间过长而烧坏线圈； 应有指示断路器状态的位置信号，而且能够区分自动跳、 应有指示断路器状态的位置信号，而且能够区分自动跳、 合闸与手动跳、合闸的位置信号； 合闸与手动跳、合闸的位置信号； 应有防止断路器多次连续跳、合闸的跳跃闭锁装置； 应有防止断路器多次连续跳、合闸的跳跃闭锁装置； 应有指示断路器控制回路完好性的监视信号； 应有指示断路器控制回路完好性的监视信号； 在满足以上基本要求的前提下，应力求简单、可靠。 在满足以上基本要求的前提下，应力求简单、可靠。
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7.1 变电所的操作电源
一、概述
操作电源是用来对断路器的分、合闸回路， 操作电源是用来对断路器的分、合闸回路，继电保护装 是用来对断路器的分 置以及其它信号回路供电的电源。 置以及其它信号回路供电的电源。 可分为直流操作电源和交流操作电源两大类。 可分为直流操作电源和交流操作电源两大类。
二、直流操作电源
右侧“ 、 右侧“1”、 “2”、 、 “3”分别表示操作手 分别表示操作手 柄在“预备合闸” 柄在“预备合闸”、 合闸” 合闸后” “合闸”和“合闸后” 位置
图中： 图中： SA：控制开关 ： HLG：绿灯 ： HLR：红灯 ： KLB：防跳继电器 ： KM1：自动重合闸 ： 出口中间继电器的常 开触点 KM0：继电保护出 ： 口中间继电器的常开 触点 HA：蜂鸣器 ：
控制台上，红灯在闪光，表明断路器是自动合闸的，只 控制台上，红灯在闪光，表明断路器是自动合闸的， 有将SA手柄转到“合闸后”位置，红灯才变为平光。 手柄转到“ 有将 河北科技大学电气工程系 位置，红灯才变为平光。 手柄转到 合闸后” 12
7.2 变电所的控制回路
2. 跳闸过程 手动跳闸： 手动跳闸： “预备跳闸”：由表7-1知，触点 13-14接通，此时 预备跳闸” 接通， 预备跳闸 知 触点SA +WF→SA13-14→HLR→R2→KLB（I）→QF3-4→YR→-WC （）
三、交流操作电源
优点：投资小、接线简单可靠、 优点：投资小、接线简单可靠、 运行维护方便。 运行维护方便。 缺点： 缺点：不适用于较复杂的继电保 自动装置及其它二次回路等。 护、自动装置及其它二次回路等。 直接动作式（ 直接动作式（见图7-3） ） 利用继电器常闭触点去分流跳 闸线圈方式（ 闸线圈方式（图7-4） ） 利用速饱和变流器的接线方式 （图7-5） ）
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7.2 变电所的控制回路
一、概述
控制回路是由控制开关和控制对象（断路器、隔离开关） 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。 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“ 开关设备进行“跳”、“合”闸操作。 闸操作。 断路器的控制分为集中控制和就地控制两类： 断路器的控制分为集中控制和就地控制两类： 集中控制（远方控制）：在控制室内用控制开关对断路器 集中控制（远方控制）：在控制室内用控制开关对断路器 ）： 进行操作，用于 进行操作，用于35kV及以上的变电所中 。 及以上的变电所中 就地控制：在各个断路器安装处就地操作，用于 ～ 就地控制：在各个断路器安装处就地操作，用于6～10kV 的变电所中。 的变电所中。
绿灯闪光
发出音 响信号
控制台上，绿灯在闪光，事故信号装置发出音响，表明断路器是自动跳闸的。 控制台上，绿灯在闪光，事故信号装置发出音响，表明断路器是自动跳闸的。 只有将SA手柄转到 跳闸后”位置，绿灯才变为平光，事故音响信号才停止。 手柄转到“ 只有将 手柄转到“跳闸后”位置，绿灯才变为平光，事故音响信号才停止。
电流互感器的二次侧不允许开路；速饱和变流器可以在开路下使用。 电流互感器的二次侧不允许开路；速饱和变流器可以在开路下使用。 开路下使用
采用速饱和变流器的目的： 采用速饱和变流器的目的： 当短路时限制流入跳闸线圈的电流； 当短路时限制流入跳闸线圈的电流； 减小电流互感器的二次负荷阻抗。 减小电流互感器的二次负荷阻抗。
自动合闸：自动合闸时， 在合闸位置 在合闸位置， 在 跳闸后” 自动合闸：自动合闸时，QF在合闸位置，SA在 “跳闸后” 位置，二者不对应，触点 接通， 位置，二者不对应，触点SA14-15接通，则 +WF→SA14-15→HLR→R2→KLB（I）→QF3-4→YR→-WC （）
红灯闪光
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1. 由蓄电池供电的直流操作电源 优点：蓄电池的电压与被保护的网络电压无关。 优点：蓄电池的电压与被保护的网络电压无关。 缺点：需修建有特殊要求的蓄电池室， 缺点：需修建有特殊要求的蓄电池室，购置大量的充电 设备和蓄电池组，辅助设备多，投资大，运行复杂， 设备和蓄电池组，辅助设备多，投资大，运行复杂，维护 工作量大，可靠性低。 工作量大，可靠性低。
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绿灯闪光
绿灯闪光表明该断路器准备合闸，以提醒运行人员核对操作的对象是否正确。 绿灯闪光表明该断路器准备合闸，以提醒运行人员核对操作的对象是否正确。
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7.2 变电所的控制回路
“合闸”（不松手）：由表7-1知，SA5-8、SA17-19和SA16-13接 合闸” 不松手）：由 合闸 ）： 知 通，则 +WC→SA5-8→ KLB2 →QF1-2→KO→- WC
绿灯亮
松开手柄， 自动回到 跳闸后”的位置，绿灯继续发光。 自动回到“ 松开手柄，SA自动回到“跳闸后”的位置，绿灯继续发光。
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7.2 变电所的控制回路
自动跳闸：自动跳闸时，QF在跳闸位置，SA在 “合闸后” 自动跳闸：自动跳闸时， 在跳闸位置， 在 合闸后” 在跳闸位置 位置，二者不对应，触点 接通， 位置，二者不对应，触点SA9-10接通，则 +WF→SA9-10→HLG→R1→QF1-2→KO→-WC +WS→HA→R3→SA1-3→SA19-17→QF5-6→-WS
3. 防跳回路 作用：防止运行人员手动合闸断路器于故障线路上， 作用：防止运行人员手动合闸断路器于故障线路上，断路器 又被继电保护装置动作于跳闸后，断路器会出现多次连续跳、 又被继电保护装置动作于跳闸后，断路器会出现多次连续跳、 合闸的跳跃现象。 合闸的跳跃现象。
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正常运行时由整流器供电，当系统发生故障时，利用短路故 正常运行时由整流器供电，当系统发生故障时， 障电流经过整流作为操作电源。 障电流经过整流作为操作电源。
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图7-1 硅整流电容储能式直流系统接线 河北科技大学电气工程系
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7.1 变电所的操作电源
电力工程基础
第七章 变电所的监控系统 和自动装置
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第七章 变电所的监控系统和自动装置
7.1 变电所的操作电源 7.2 变电所的控制回路 7.3 变电所的信号回路 7.4 绝缘监察装置和测量仪表 7.5 变电所常用自动装置 7.6 变电站综合自动化简介
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正常运行时由整流器供电，当系统发生故障时，交流电源电 正常运行时由整流器供电，当系统发生故障时， 压大大降低，利用电容器C 的储能使断路器跳闸。 压大大降低，利用电容器 1和C2的储能使断路器跳闸。
复式整流装置（ 复式整流装置（图7-2） ） 整流装置既可由“电压源” 所用变压器或电压互感器） 整流装置既可由“电压源”（所用变压器或电压互感器） 供电， 电流源” 供电。 供电，也可由 “电流源”（电流互感器 ）供电。
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7.2 变电所的控制回路
二、控制开关
控制开关又称为“万能转换开关” 控制开关又称为“万能转换开关”，是电气工作人员对 断路器进行分、合闸控制的操作元件。 断路器进行分、合闸控制的操作元件。 目前变电所多采用LW2型控制开关，它共有六个位置： 型控制开关，它共有六个位置： 目前变电所多采用 型控制开关 预备操作位置：“预备合闸”和“预备跳闸” 预备操作位置： 预备合闸” 预备跳闸” 操作位置： 合闸” 操作位置：“合闸”和“跳闸” 跳闸” 固定位置： 合闸后” 固定位置：“合闸后”和“跳闸后” 跳闸后” 合闸操作顺序：预备合闸 合闸 合闸→合闸后 合闸操作顺序：预备合闸→合闸 合闸后 跳闸操作顺序：预跳备闸→跳闸 跳闸后 跳闸操作顺序：预跳备闸 跳闸→跳闸后 跳闸 LW2型控制开关的触点图表 见表7-1。 型控制开关的触点图表:见 型控制开关的触点图表 。