1.山东大学发电厂变电所控制-答案

发电厂变电所控制-答案
一、灯光监视的断路器控制回路如图所示，M100(+)为闪光小母线，M708为事故音响小母线。

1．试说明断路器手动及自动合、跳闸时灯光信号是如何发出的。

2. 进行手动合闸操作时，将控制开关SA从“跳闸后”位置切换至“预备合闸”（PC）位置，试分析说明此时绿灯HG和红灯HR的状态（平光、闪光、不亮）。

3．若发生事故断路器跳闸，事故音响信号怎样启动？
答：
1．手动跳闸 SA至“跳闸后”位置时，触点10-11闭合，绿灯HG发平光。

自动跳闸 SA在“合闸后”位置，触点9-10闭合，此时若断路器自动跳闸，其常闭辅助触点接通,绿灯（HG）经SA的9-10触点接至闪光小母线M100(+)，闪光。

手常开闸 SA在“合闸后”位置，触点13-16闭合，红灯（HR）发平光。

自常开闸 SA在“跳闸后”位置，触点14-15闭合，此时若自动装置使断路器自常开闸，红灯（HR）经触点14-15接至闪光小母线，发闪光。

2．断路器仍属跳闸状态，因此其辅助常闭触点闭合。

另外，控制开关SA处于预备合闸位，节点9-10接通。

因此，绿灯（HG）闪光，红灯不亮。

3．若断路器因事故跳闸，SA仍在合闸后位置，其触点1-3、19-17同时接通。

另外，因断路器跳闸，QF辅助常闭触点闭合，事故音响小母线M708接至负电源-700，事故音响回路启动，发出事故音响信号。

二、电压互感器二次侧b相接地的接线图如下图所示。

1、试说明B相接地点设置在m点的理由，以及击穿保险器FA的作用。

2、试说明开口三角形辅助二次绕组不装设熔断器的原因。

3、试说明隔离开关QS1的作用。

4、试说明绝缘监察继电器KVI的动作原理。

答：
1．b相接地点的设置。

接地点设在端子箱内FU2之后m点，是因为若设在FU2之前n 点，则当中性线发生接地故障时将使b相绕组短路而无熔断器保护。

而在m点接地也有缺点：一旦熔断器熔断，则电压互感器整个二次侧将失去保护接地点，如果高低压绝缘破坏高电压侵入将危及设备及人身安全。

为此，在m点接地的情况下，又在中性点增加了击穿保险器F接地。

击穿保险器是一个放电间隙，当电压超过一定数值后，间隙被击穿而导通，起保护接地作用。

2．开口三角形辅助副绕组回路不装设熔断器。

在TV’a、TV’b、TV’C回路中，正常情况时三相电压对称，三角形开口处电压为零，因此引出端子上没有电压。

只有在系统发生接地故障时才有3倍零序电压出现。

如果在引出端子上装设熔断器保护，则在正常情况下不起任何作用，即使在开口三角形外导线间发生短路，也不会使熔断器熔断。

若熔断器熔断器熔断未被发现，在发生接地故障时反而影响绝缘监察继电器KVI在正确动作。

所以此处一般不装熔断器保护。

3．隔离开关辅助触点QS1的引用。

TV二次侧出线除b相接地外，其他各引出端都经TV本身的隔离开关辅助触点QS1引出。

这样当电压互感器停电检修时，在打开隔离开关的同时，二次接线亦自常闭开，防止二次侧向一次侧反馈电压，造成人身和设备事故。

由于隔离开关的辅助触点在现场常出现接触不良的情况，而中性线如果接触不良又难以发现，因此在中性线采用两对辅助触点QS1′并联，以增强其可靠性。

4．电压互感器回路的工作原理。

当一次系统发生接地故障时，在TV二次开口三角形绕组回路中出现零序电压，当超过绝缘监察继电器KVI的动作电压时，继电器动作，其常开触点闭合，同时接通光字牌HL和信号继电器KS。

光字牌显示“35kV母线接地”字样，并发出音响信号，KS动作后掉牌落下，并由其触点发出“掉牌未复归”信号。

三、发电机出口断路器和母联断路器同步电压引入电路如下图所示。

试分析系统侧和待并
侧电压是如何引入到同步电压小母线上的。

答：
1．当利用发电机出口断路器QF1 将发电机G 与系统（母线Ⅰ或Ⅱ）并列时，发电机侧同步电压是发电机出口电压互感器TV二次 C 相电压，该电压经同步开关SS1 的触点25-27 引至同步电压小母线C610 上。

而系统侧的同步电压是母线电压互感器TV1 （或TV2 ）的二次C 相电压，经隔离开关QS3 （或QS4 ）的辅助触点，再经过同步开关SS1 的触点13-15 引至同步电压小母线C′620上。

2．当利用母联断路器QF 将母线Ⅰ和母线Ⅱ并列时，Ⅰ母线的电压互感器TV1的二次C 相电压，从其小母线C630 经隔离开关QS1的辅助触点，再经同步开关SS 的触点13 -15 ，引至C′620上（相当于系统侧）。

Ⅱ母线的电压互感器TV2 的二次C 相电压，从其小母线C640 经过隔离开关QS2 的辅助触点，再经SS 的触点25-27 引至C610上（相当于待并侧）。

四、双母线隔离开关电气闭锁接线如图所示，其中图（a）为主电路，图（b）为闭锁电路。

试说明图示系统线路从母线I切换到母线II的操作过程。

答：
假定母联断路器QF和隔离开关QS1和QS2以及QS4在断开位置，线路断路器QF1、线路隔离开关QS5、QS3在合闸位，要求不断开QF1及QS5的条件下，将线路转到Ⅱ母线上供电，其倒闸操作顺序如下：
1 先用电钥匙打开两台母线联络隔离开关QS1和QS2的电锁YA1和YA2，并合上两隔离开关。

2 合上母线联络断路器QF。

注意，两母线并列需符合并列条件。

3 用电钥匙打开母线隔离开关QS4操作机构上的电锁YA4,并把QS4投入到Ⅱ母线上去。

4 当QS4投入后，由于QS3与QS4之间无电位差，因此，可用电钥匙继续打开电锁YA3，并把QS3从第I母线断开。

5 完成上述操作后，就可断开母线联络断路器QF，随后用电钥匙分别打开电锁YA1和YA2，断开母线联络隔离开关QS1和QS2。

至此便完成了改由Ⅱ母线供电的全部操作任务。

五、微机监控系统的硬件框图如图所示，试述其主要组成部分的基本功能。

答：
1.主机。

主机主要包括中央处理机（CPU ）和存储器，是监控系统的核心，由运算器、存储器、控制器等组成。

通过总线向系统各个部分发出相关命令，并对系统的各参数进行巡回检测、数据处理、计算控制、逻辑判断以及报警处理等。

2.外部设备（人—机接口）。

外部设备包括计算机控制系统正常工作所必需的设备，如打印机、绘图仪、磁盘存储器、光盘机等。

此外，还应包括与运行人员进行交互的设备（又叫人—机接口），如键盘、鼠标器、屏幕显示器（C RT ）以及其他显示、记录仪器等。

3.总线。

微机监控系统的总线是数据总线、地址总线和控制总线的统称，是传送信息的通道。

主机板和I/0 接口板，A/D 、D/A 转换板，打印机接口板等功能板之间通过系统总线联系起来，使各种数据和命令通过总线进行传输。

系统总线有PC / XT 总线、STD 总线、VME 总线、S-100 总线等；而系统与系统之间的联系则通过信息总线实现。

4.输入输出通道。

输入输出通道是主机与生产过程进行信息交换的运输线，主机发出命令或生产过程向主机输入数据都是通过这些通道和接口进行的。

发电厂和变电所生产过程的设备状态和参量，可分为模拟量和开关量两大类。

模拟量是指连续变化的量，如电流、电压、温度、气压等；开关量是指非连续变化的、合与断的两种状态的量。

计算机监控系统必须把生产过程的模拟童和开关量输入CPU ，经计算机计算、分析和判断后，再向生产过程输出模拟量和开关量的控制命令，通过执行机构对生产过程进行操作和控制。

微机只能接受数字量，而实际生产过程中使用的是模拟量，所以必须经过模—数（A/D）或数—模（D/A）转换器进行转换。

检测与变送设备。

为了把非电量的检测参数变为电信号或把大的交流电信号变成正比于被测量的较小电压信号，常采用传感器和变送器，将被测信号转变为标准电压后送入计算机。

六、同步点断路器并列合闸控制回路如下图所示。

试分别说明，该回路在采用手动准同步并列、自动准同步并列以及自同步并列方式时的动作原理。

答：
同步开关SS在“投人（W）”位置，其触点1-3 和5-7 接通时，才有可能进行合闸。

其同步合闸小母线M721 、M722 和M723 是公用的。

1.采用手动准同步并列。

首先自动准同步开关SSA1、自同步开关SSA2、及解除手动准同步开关SSM处于断开位置。

当同步开关SS在“投人（W ) ”位置、触点1-3 接通时，合闸小母线M721 从控制母线“+ ”取得正的操作电源。

将手动准同步开关SSM1置于“粗略”位置，观察P1、P2表，判别频率差和电压差是否满足并列条件；若不满足条件时，调整发电机的电压和频率。

当频率差和电压差都满足并列条件时，将手动准同步开关SSM1 置于“精
确”位置，其触点29-31 接通。

此时运行人员根据同步表P3的指示，选择合适的超前相角，将控制开关SA 置于“合闸（C）”位置，SA 的触点5-8 接通，当同步监察继电器KY 不动作，其常闭触点KY 在闭合位置，即发出了合闸脉冲。

2.采用自动准同步并列。

首先断开自同步开关SSA2 ，并将自动准同步开关SSA1 置于“投人”位置，其触点25-27 接通；然后将SSM1 置于“精确”位置，触点29-31 接通；当解除手动准同步开关SSM 投人（或在KY 返回）时，M722 合闸母线取得正的操作电源，在控制开关SA 处于“跳闸后”位置其触点2-4 接通的情况下，当自动准同步装置ASA 出口继电器KCO 动作时，就自动地发出合闸脉冲，实现断路器自常开闸。

采用自同步方式并列． SS处于“投人（W）”位置、SA 处于“跳闸后（TD）”位置。

将自同步开关SSA2 置于“投人（W）”位置，触点25-27 接通，当自同步装置出口中间继电器KCO1 、KC02 触点闭合时，即发出合闸脉冲，实现断路器的自同步合闸。

因为自同步并列前，待并发电机未加励磁，因此不能经过同步闭锁回路（KY 触点回路）。

七、利用隔离开关辅助触点实现的电压互感器二次电压自动切换回路如下图所示，试简述其工作原理。

答：
1TV和2TV分别是I母线和II母线上的电压互感器，其二次侧电压经各自隔离开关3QS和4QS的辅助触点引至电压小母线上。

一次设备的二次电压由电压小母线经隔离开关1QS和2QS的辅助触头引出。

这样当母线隔离开关1QS和2QS进行倒闸操作时，二次电压回路也随之自动切换。

当线路有I母线改由II母线供电时，隔离开关QS1跳闸，QS2合闸。

QS1的辅助常开触点打开，切断I母线电压小母线A630、C630到二次系统的供电回路；QS2的辅助常开触点闭合，保护测量回路由II母线的电压小母线A640、C640进行供电。

八、由两只继电器构成的闪光装置接线图如下图所示，试简述其工作原理。

答：
当某一断路器的位置与其控制开关不对应时，负电源通过“不对应”回路与闪光母线M100( + ) 接通，使中间继电器1KC带电。

1KC的动作电压较低，在其回路中虽然串联有信号灯（红灯HR 或绿灯HG ）及操作线圈（跳闸线圈YT 或合闸接触器KM ）亦能启动。

1KC 动作后其常开触点闭合，启动中间继电器2KC；2KC的常闭触点断开1KC 的线圈回路，同时其常开触点闭合，将正电源直接接至闪光母线M10O(+）上，使不对应回路的信号灯发出较强的光。

1KC 的线圈断电后，其常开触点延时（约0.1s）返回，又切断2KC 的线圈回路；2KC 断电后，其触点经一定延时（约0.8s ）后进行切换，常开触点断开，常闭触点闭合，使1KC 线圈再次与M10O ( + ）母线接通，“不对应”回路中的信号灯由于串入1KC 的线圈而变暗。

如此重复动作下去，信号灯即一明一暗的发出闪光。

为测试闪光装置是否完好，装设了试验按钮SB 和信号灯HW （白灯），如图所示。

信号灯HW 平时经SB 的常闭触点接于正负电源之间，起监视闪光装置直流电源及熔断器FU1 和FU2 的作用。

当按下试验按钮SB 时，其常开触点闭合，即相当于不对应回路接通，如果闪光装置工作正常，则HW 灯发出闪光。

九、下图为ZC-23型冲击继电器构成的中央事故信号电路。

试说明事故信号的启动、复归
及重复动作的原理。

答：
1．事故信号的启动。

当断路器发生事故跳闸时，对应事故单元的控制开关与断路器的位置不对应，信号电源-700接至事故音响小母线M708上，给出脉冲电流信号，经变流器U 微分后，送入干簧继电器KRD的线圈中，其常开触点闭合，启动出口中间继电器KC，其常开触点KC-2接通，启动蜂鸣器，发出音响信号。

当变流器二次测感应电动势消失后，KRD中的尖峰脉冲电流消失，KRD触点返回，而中间继电器KC经其常开触点自保持，发出持续音响信号
2．事故信号的复归。

由中间继电器KC的常开触点KC-3启动时间继电器KT1，其常开触点经延时后闭合，启动中间继电器KC1，KC1的常闭触点断开，KC线圈失电，其3对常开触点全部返回，音响信号停止，实现音响信号延时自动复位。

此时，启动回路电流虽没消失，但已到稳态，干簧继电器KRD不会再启动中间时间继电器KC，这样冲击继电器所有元件都复位，准备第二次动作。

此外，按下按钮SB4，可实现音响信号的手动复位。

3．事故信号的重复动作。

当第二个事故信号来时，在第一个稳定电流信号的基础上再叠加一个矩形的脉冲电流。

变流器U的二次侧又感应出电动势，产生尖峰电流，使干簧继电器KRD启动。

动作过程与第一次动作相同，即实现音响信号的重复动作。

十、MK-9T型隔离开关位置指示器的接线图和位置模拟图如下图所示，试简述其工作原理。

答：
每个隔离开关都有一对常开、常闭触点和一对位置线圈，以QS1为例来说明位置指示器的动作原理。

（1）模拟条垂直位，说明QS1合闸。

当QS1闭合时（合闸位），此时指示器的线圈Y12通电，电磁力将模拟条吸至垂直位。

（2）模拟条水平位，说明QS1跳闸。

当QS1断开时（跳闸位），此时位置指示器的线圈Y11通电，其电磁力将模拟条吸至水平位。

（3）模拟条呈倾斜位，说明QS1退出运行。

当位置指示器线圈都不带电时，由平衡弹簧作用使模拟条处于45°倾斜位。

十一、由闪光继电器构成的闪光装置接线图如下图所示，试分析其工作原理。

答：当某一断路器因事故跳闸时，通过其“不对应”回路，将闪光继电器K的线圈回路接
通，信号灯HG因串接了线圈K和附加电阻R而发暗光。

并联在线圈K 两端的电容C开始充电。

当电容C两端的电压升高至继电器K的动作电压时，K 动作，其常闭触点断开，切断线圈回路，同时常开触点闭合，使信号灯HG经R 直接接至正负电源之间，信号灯两端电压升高而变亮。

此时线圈回路已断开，电容C 开始对线圈K 放电，进过一定的延时，当电容两端电压降至继电器K的返回电压时，K复归，其常开触点断开，常闭触点闭合，信号灯HG因再次串接了线圈K和电阻R1而变暗。

接着电容C又开始充电，重复上述过程，使接于闪光母线M100 ( + ）上的信号灯HG发出闪光。

闪光间隔由电容C 的充、放电时间决定。