电厂和变电站的弱电控制和信号系统

SA置于“合闸”
QF合闸
三、断路器弱电选线控制电路
SSA1投入 对象操作： 自动准同步并列 （图中未画） 若满足准 同步条件
选控原理
KCO 启动 KC11 启动 QF 合闸
三、断路器弱电选线控制电路
对象操作 跳闸
SA置于“跳闸”
选控原理
KC21启动
QF跳闸
三、断路器弱电选线控制电路
选控电路 自动复归
二、弱电一对一控制电路
电路 手动控制
合闸控制
带电

合闸前 SA：14-15
合闸 SA：9-12,13-16 合上闸 SA：9-12,17-20 合闸后 SA：17-20
跳闸控制
自行分析
发平光 发闪光
二、弱电一对一控制电路
自动控制
自动跳闸
接通事故跳闸 音响信号回路

（一）信号转换装置
（2）开关量的输入
转换继电器
开关的辅助触点 开关量 继电保护的输出触点
（一）信号转换装置
（3）开关量的输出 组成 原理 注意
操作信号输出经光电隔离输 出板，由弱电控制电路，去 跳、合闸
（一）信号转换装置
（4）脉冲量输入
电能表脉冲输出的脉冲数正比于该回路的电量，此脉冲经 光电隔离脉冲输入板送到总线。
二、硬件
（1）主机 （2）接口与输入输出通道 （3）人—机接口
（4）其他系统支持功能模块
（5）检测与变送设备 （6）总线
二、软件
完成各种功 能的计算机 程序的总和 用于管理、调度、 操作计算机各种资 源，实现对系统监 控与诊断，提供各 种开发支持的程序
操作系统、监控 管理程序、故障 诊断程序、各种 语言的汇编、编 译程序等 数据采集程序、数 字滤波程序、标度 变换程序、键盘处 理程序、过程控制 程序等
（三）断路器位置信号
一对一控制并在返回屏上设 模拟灯的信号电路
模拟灯HL中有 红、绿两只灯
红灯亮
合闸位置
绿灯亮
红灯闪光 绿灯闪光
跳闸位置
自动合闸 自动跳闸
（三）断路器位置信号
弱电选线控制并在返回屏上 设模拟灯的信号电路 正常时 红灯亮 绿灯亮 合闸位置 跳闸位置 接在灭灯 小母线上
事故跳闸或自动合闸时
红灯闪光
绿灯闪光
自动合闸
自动跳闸 接在闪光 小母线上 KCA1动作
二、CJ1型冲击继电器构成的弱电 中央信号电路 （一）CJ1型冲击继电器
内部电路 工作原理 双位置极 化继电器 变流器
启动 U一次侧接通直流 U二次侧感应脉冲电动势 工作线圈1通过脉冲电流动作 常开合，常闭断 工作线圈 复归 复归线圈 复归线圈通有图示极性的 直流电流，K复归
三、断路器弱电选线控制电路
选控原理 对象操作：QF1
KCS 启动后 选择同 步并列 方式 手动准同步并列 自动准同步并列 非同步并列
将同步电 压引入同 步小母线
为合闸做 好准备
三、断路器弱电选线控制电路
对象操作： 手动准同步并列
SSM1置粗 略或精确 启动 KCS2
选控原理
满足准 同步条件
同步电压引入 同步表计和KY
主要 功能
8-3 弱电中央信号系统
一、基本弱电信号电路 （一）基本弱电信号电路
（1）断路器事故跳闸信号启动电路 利用不对称原理构成 电路 工作原理 弱电事故音 响小母线
事故跳闸
QF触点 闭合
事故信号 继电器 KCC未 断开前 启动事 故音响 选控继电 合闸位置继 断路器触点 器触点 电器触点
（二）断路器预告信号启动电路
系统软件
软件
应用软件
根据控制对象、控 制要求，用户自行 编制的各种程序
程序设计语言
汇编语言、C语言、VB、Delphi、VC等，组态软件。
二、微机监控系统的应用
以阿城继电器厂生 产的WJH-1型微机 式变电站监测、控 制和保护系统为例
用于35~220kV变电站的二次回路，作为全站设 备的监测、控制和保护，并按要求对变电站全 部参数进行检测、显示、定时打印制表及向上 级调度通信。
系统组成
终端台和微机屏 变送器屏 继电器屏 所用电交流屏 直流电源屏
模拟屏 系统电缆
二、微机监控系统 的应用
原理简介 信号转换装置 上位机
组成
下位机 电源
（一）信号转换装置
（1）模型量的输入
直流采样 交流采样
现场量直流量数字量 现场量交流量数字量
互感器变送器
滤波器
电压回路断线检测
测温电路
SA：“CD” 处 保护动作 QF跳开
自动合闸
自行分析
发闪光
三、断路器弱电选线控制电路
热线轴动作原理
正常时 回路电流大于热线轴 热(-)信号回路 F1、F2 动作电流时， 负电源 F1、F2动作， 弱+、弱-断电，常开触点闭合，热+ 热(-)信号回路 负电源，发出信号
三、断路器弱电选线控制电路
频率的测量是将电压互感器二次侧输出的电压，经频率采 样板中的变压器变成5V的交流电压，再经采样板中的过零 检测器变成方波电压信号。此信号经倍频后，再经光电隔 离脉冲输入板送入总线。
（二）下位机
下位机为STD总线或PC总线工业控制机，主要由CPU、 总线、A/D转换板、开关量输入板、开关量输出板、脉冲 输入板、系统支持板、热电阻信号调理板等组成 完成全部模拟量、开关量、脉冲量的采集，进行越限判 断，并实时地将所有采集量和越限报警量值通过通信接 口送到上位机。通信接口还将上位机的断路器操作信号 由总线经开关量输出板输出，实现断路器的跳、合闸， 同时启动中央信号系统，实现灯光显示及音响报警。
（1）弱电控制的断路器控制回路应满足强电控制回路的基 本要求
（ 2 ）断路器的模拟灯能表示断路器的跳、合闸位置状态， 并能反映断路器自动跳、合闸与原给定位置的不对应状态。
（ 3 ）选线控制应保证在同一时间内只选一个控制对象，在 控制地点应有明显的灯光显示操作对象。为避免选重或选错， 可采用选重闭锁或后选有效接线，在选线控制中发生事故时， 可自动解除选线，误选线后，可手动解除选线。
第8章 发电厂和变电站的弱电控制 和信号系统
弱电控制的特点
在控制、信号和测量回路内以低电压、小电流作为操作电源
直流操作电压：48V；交流额定电压：100或50V； 交流额定电流：1A或0.5A。 基于计算机的系统：10V或0~5V； 1mA、 5mA或0~1mA
二次回路设备绝缘要求低、体积小，采用弱电选线技术还可 使所需的控制设备数量减少。 弱电控制要通过强、弱电转换环节来实现。
手动 合闸中
选控原理
SA 11-12通 由以下3整个电 路复归 个继电器 动作 共同完成 断开K2
延时断开K3
延时断 开KCB 和KC1
8-2 微机监控系统
一、发电厂、变电站的监控系统
变电站的信息流程图
（发电厂与此类似）
监控系统
组成
保护及调节系统
8-2 微机监控系统
二、微型计算机监控系统
硬件组成 硬件 软件
冲击自动复归
（二）弱电中央信号电路——事故信号电路
（二）弱电中央信号电路——预告信号电路
Hale Waihona Puke Baidu
组成
主要 功能
（三）上位机
通过与下位机通信接口，得到下位机实时采集的全部数 据，得到下位机实时采集的全部数据，进行分析、计算、 判断；实时显示和定时打印全站设备的所有运行参数； 通过键盘按编号选择被操作的断路器，进行跳、合闸操 作。操作方法由屏幕提示，操作信号送入总线，通过开 关量输出板和继电器实现断路器跳、合闸；实时显示事 故与故障，并打印记录和报警；动态显示负载曲线；与 上 级 调 度 通 信 ， 实 现 遥 信 、 遥 测 与 遥 控 。
第8章 发电厂和变电站的弱电控制 和信号系统
弱电控制方式 一对一 弱电控制 或 无触点控制 一对N选线控制 强电控制（第3、4章已介绍过） 有触点控制
第8章 发电厂和变电站的弱电控制 和信号系统
本章内容 断路器的弱电控制 微机监控系统 弱电中央信号系统
8-1 断路器的弱电控制
一、弱电控制的基本要求
电路 工作原理 故障或异 常运行时 KS1或 KS2闭合 预告信 接通光字 号中间 牌回路 继电器 光字牌 点亮 发预告 音响
弱电事故音 响小母线
光字牌 显示故障或异 常运行的性质
（三）断路器位置信号
由控制开关内附 信号灯表示 一对一控制 位置信号 选线控制 断路器模拟灯表示 返回屏模拟灯表示 返回屏对象灯表示
选控原理 对象选择
按下SB1 HL1点亮 启动KC1 自保持 启动KCS 准备合闸
准备跳闸
三、断路器弱电选线控制电路
选控原理 对象闭锁
KC1启动后 启动KCB 闭锁继电器 切断选控电源
只选一个对象
三、断路器弱电选线控制电路
选控原理 误选复归
根据点亮的 HL#进行核对 KCB复归 若误选 按下SB KC#复归 例如