电气工程基础第7章1变电所的监控系统和自动装置。
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一、概述
操作电源是用来对断路器的分、合闸回路，继电保护装 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。
二、直流操作电源
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。 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，维护 工作量大，可靠性低。
+WC→SA6-7→KLB（I）→QF3-4→YR→-WC
QF跳闸
+WC→SA10-11→HLG→R1→QF1-2→KO→-WC
绿灯亮
松开手柄，SA自动回到“跳闸后”的位置，绿灯继续发光。
2019/11/12
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自动跳闸：自动跳闸时，QF在跳闸位置，SA在 “合闸后” 位置，二者不对应，触点SA9-10接通，则
绿灯HLG亮
绿灯亮既表明断路器正处于跳闸位置，也表明断路器的合闸回路是完好的。
“预备合闸”：由表7-1知，触点SA9-10与SA13-14接通，此
+W时F→SA9-10→HLG→R1→QF1-2→KO→-WC
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。
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二、控制开关
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。
目前变电所多采用LW2型控制开关，它共有六个位置： 预备操作位置：“预备合闸”和“预备跳闸” 操作位置：“合闸”和“跳闸” 固定位置：“合闸后”和“跳闸后” 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 LW2型控制开关的触点图表:见表7-1。
11
“合闸”（不松手）：由表7-1知，SA5-8、SA17-19和SA16-13 接通，则
+WC→SA5-8→ KLB2 →QF1-2→KO→- WC
QF合闸
+WC→SA16-13→HLR→R2→KLB（I）→QF3-4→YR→-WC
红灯HLR亮
松开手柄，SA自动回到“合闸后”的位置，红灯继续发光。
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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，又可由继电保护和自 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， 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、 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。
供电，也可由 “电流源”（电流互感器 ）供电。
正常运行时由整流器供电，当系统发生故障时，利用短路故 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操作电源
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三、交流操作电源
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（图7-4）
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三、灯光监视的断路器控制回路和信号回路
图7-6为灯光监视的断路器控制回路和信号回路原理图。
1. 合闸过程
手动合闸：手动合闸前，断路器QF处于跳闸状态，控制
开关手柄处于“跳闸后”位置，由表7-1知，SA10-11接通，
+W则C→SA10-11→HLG→R1→QF1-2→KO→-WC
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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（图7-1） 硅整流器U1：采用三相桥式整流。 硅整流器U2：采用单相桥式整流。
正常运行时由整流器供电，当系统发生故障时，交流电源电 压大大降低，利用电容器C1和C2的储能使断路器跳闸。
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）
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） 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。 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 进行操作，用于35kV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6～10kV 的变电所中。
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。
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SA14-15接通，则 +WF→SA14-15→HLR→R2→KLB（I）→QF3-4→YR→-WC
红灯闪光
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控制台上，红灯在闪光，表明断路器是自动合闸的，只
采用速饱和变流器的目的：
图7-5 利用速饱和变流器的 交流操作保护接线图
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。 交流操作电源的优缺点：
优点：投资小、接线简单可靠、运行维护方便。 缺点：不适用于较复杂的继电保护、自动装置及其它二 次回路等。
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7.2 变电所的控制回路
有将SA手柄转到“合闸后”位置，红灯才变为平光。
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2. 跳闸过程 手动跳闸：
“预备跳闸”：由表7-1知，触点SA13-14接通，此时 +WF→SA13-14→HLR→R2→KLB（I）→QF3-4→YR→-WC
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。
“跳闸”（不松手）：由表7-1知，SA6-7、SA10-11接通，则
图7-3 直接动作式的 交流操作保护接线图
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图7-4 去分流跳闸方式的 交流操作保护接线图
图7-2 复式整流装置接线示意图
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
利用速饱和变流器的接线方式（图7-5）
思考：速饱和变流器与电流互感器的
区别是什么?
Why?
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。
电力工程基础
第7章 变电所的监控系统 和自动装置
第7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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7.1 变电所的操作电源
操作电源是用来对断路器的分、合闸回路，继电保护装 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。
二、直流操作电源
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。 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，维护 工作量大，可靠性低。
+WC→SA6-7→KLB（I）→QF3-4→YR→-WC
QF跳闸
+WC→SA10-11→HLG→R1→QF1-2→KO→-WC
绿灯亮
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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自动跳闸：自动跳闸时，QF在跳闸位置，SA在 “合闸后” 位置，二者不对应，触点SA9-10接通，则
绿灯HLG亮
绿灯亮既表明断路器正处于跳闸位置，也表明断路器的合闸回路是完好的。
“预备合闸”：由表7-1知，触点SA9-10与SA13-14接通，此
+W时F→SA9-10→HLG→R1→QF1-2→KO→-WC
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。
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二、控制开关
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。
目前变电所多采用LW2型控制开关，它共有六个位置： 预备操作位置：“预备合闸”和“预备跳闸” 操作位置：“合闸”和“跳闸” 固定位置：“合闸后”和“跳闸后” 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 LW2型控制开关的触点图表:见表7-1。
11
“合闸”（不松手）：由表7-1知，SA5-8、SA17-19和SA16-13 接通，则
+WC→SA5-8→ KLB2 →QF1-2→KO→- WC
QF合闸
+WC→SA16-13→HLR→R2→KLB（I）→QF3-4→YR→-WC
红灯HLR亮
松开手柄，SA自动回到“合闸后”的位置，红灯继续发光。
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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，又可由继电保护和自 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， 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、 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。
供电，也可由 “电流源”（电流互感器 ）供电。
正常运行时由整流器供电，当系统发生故障时，利用短路故 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操作电源
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三、交流操作电源
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（图7-4）
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三、灯光监视的断路器控制回路和信号回路
图7-6为灯光监视的断路器控制回路和信号回路原理图。
1. 合闸过程
手动合闸：手动合闸前，断路器QF处于跳闸状态，控制
开关手柄处于“跳闸后”位置，由表7-1知，SA10-11接通，
+W则C→SA10-11→HLG→R1→QF1-2→KO→-WC
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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（图7-1） 硅整流器U1：采用三相桥式整流。 硅整流器U2：采用单相桥式整流。
正常运行时由整流器供电，当系统发生故障时，交流电源电 压大大降低，利用电容器C1和C2的储能使断路器跳闸。
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）
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） 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。 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 进行操作，用于35kV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6～10kV 的变电所中。
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。
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SA14-15接通，则 +WF→SA14-15→HLR→R2→KLB（I）→QF3-4→YR→-WC
红灯闪光
2019/11/12
控制台上，红灯在闪光，表明断路器是自动合闸的，只
采用速饱和变流器的目的：
图7-5 利用速饱和变流器的 交流操作保护接线图
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。 交流操作电源的优缺点：
优点：投资小、接线简单可靠、运行维护方便。 缺点：不适用于较复杂的继电保护、自动装置及其它二 次回路等。
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7.2 变电所的控制回路
有将SA手柄转到“合闸后”位置，红灯才变为平光。
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2. 跳闸过程 手动跳闸：
“预备跳闸”：由表7-1知，触点SA13-14接通，此时 +WF→SA13-14→HLR→R2→KLB（I）→QF3-4→YR→-WC
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。
“跳闸”（不松手）：由表7-1知，SA6-7、SA10-11接通，则
图7-3 直接动作式的 交流操作保护接线图
2019/11/12
图7-4 去分流跳闸方式的 交流操作保护接线图
图7-2 复式整流装置接线示意图
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
利用速饱和变流器的接线方式（图7-5）
思考：速饱和变流器与电流互感器的
区别是什么?
Why?
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。
电力工程基础
第7章 变电所的监控系统 和自动装置
第7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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7.1 变电所的操作电源