工廠供電課件：二次回路和自動(dòng)裝置

二次回路和自動(dòng)裝置

變電所二次回路和自動(dòng)裝置第一節(jié)

二次回路概述第二節(jié)

操作電源第三節(jié)

高壓斷路器控制回路第四節(jié)

中央信號(hào)回路第五節(jié)

測量和絕緣監(jiān)視回路

第六節(jié)

自動(dòng)重合閘裝置(ARD)第七節(jié)

備用電源自動(dòng)投入裝置(APD)第八節(jié)

變電所綜合自動(dòng)化2023/12/15

2EXIT第一節(jié)

二次回路概述1、定義和分類：二次回路是指用來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次電路運(yùn)行的電路。二次回路按功能可分為斷路器控制回路、信號(hào)回路、保護(hù)回路、監(jiān)測回路、自動(dòng)裝置回路和操作電源回路等。2、二次回路圖的種類二次回路圖主要有二次回路原理圖、二次回路原理展開圖、二次回路安裝接線圖。二次回路原理圖主要是用來表示繼電保護(hù)、斷路器控制、信號(hào)等回路的工作原理原理展開圖將二次回路中的交流回路與直流回路分開來畫。2023/12/15

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EXIT

二次回路安裝接線圖畫出了二次回路中各設(shè)備的安裝位置及控制電纜和二次回路的連接方式，是現(xiàn)場施工安裝、維護(hù)必不可少的圖紙。原理圖或原理展開圖通常是按功能電路如控制回路、保護(hù)回路、信號(hào)回路來繪制的，而安裝接線圖是按設(shè)備如開關(guān)柜、繼電器屏、信號(hào)屏為對象繪制的。供配電系統(tǒng)的二次

回路功能示意圖2023/12/15

4EXIT第二節(jié)

操作電源

二次回路的操作電源主要有直流和交流兩大類；

直流操作電源主要有蓄電池和硅整流直流操作電源。一、直流操作電源1.蓄電池組供電的直流操作電源蓄電池主要有鉛酸蓄電池和鎘鎳蓄電池兩種。(1)鉛酸蓄電池鉛酸蓄電池是由二氧化鉛(PbO2

)的正極板、鉛的負(fù)極板和密度為1.2~1.3g/cm3

的稀硫酸電解液

組成。它在放電和充電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)式為2023/12/15

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EXIT

優(yōu)點(diǎn)：工作性能可靠缺點(diǎn)：危險(xiǎn)、腐蝕、維護(hù)量大和占用空間等(2)鎘鎳蓄電池鎘鎳蓄電池由正極板、負(fù)極板、電解液組成。正極板為氫氧化鎳[Ni(OH)3]或三氧化鎳(Ni2O3

)，負(fù)極板為鎘 (Cd)，電解液為氫氧化鉀(KOH)或氫氧化鈉 (NaOH)等堿溶液。它在放電和充電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)式為優(yōu)點(diǎn)：工作可靠、腐蝕性小、大電流放電性能好、體積小和維護(hù)簡單等。2023/12/15

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EXIT

(3)蓄電池的運(yùn)行方式蓄電池的運(yùn)行方式有兩種：充電－放電運(yùn)行方式和浮充電運(yùn)行方式2.硅整流直流操作電源:硅整流電容儲(chǔ)能直流操作電源優(yōu)點(diǎn):價(jià)格便宜,與鉛酸蓄電池比較占地面積小、維護(hù)工作量小、體積小、不需充電裝置。缺點(diǎn):電源獨(dú)立性差,可靠性受交流電源影響,需加裝補(bǔ)償電容和交流電源自動(dòng)投切裝置；二次回路復(fù)雜。2023/12/15

7EXIT二、交流操作電源交流操作電源可有兩種途徑獲得：①取自所用電變壓器；②當(dāng)保護(hù)、控制、信號(hào)回路的容量不大時(shí)，可取自電流互感器、電壓互感器的二次側(cè)。優(yōu)點(diǎn)：接線簡單、投資低廉、維修方便。缺點(diǎn)：交流繼電器性能沒有直流繼電器完善，不能構(gòu)成復(fù)雜的保護(hù)。使用場合：在小型變配電所中應(yīng)用較廣，而對保護(hù)要求較高的中小型變配電所采用直流操作電源。2023/12/15

8EXIT

第三節(jié)

高壓斷路器控制回路

一、高壓斷路控制回路的要求

斷路器控制回路是指控制(操作)高壓斷路器跳、合閘的回路。

斷路器控制回路的直接控制對象為斷路器的操動(dòng)

簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)(CT)、液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)(CY)等。

斷路器控制回路的基本要求如下：

1.能手動(dòng)和自動(dòng)合閘與跳閘；

2.應(yīng)能監(jiān)視控制回路操作電源及跳、合閘回路的完好性；

3.在合閘或跳閘完成后，應(yīng)能自動(dòng)解除命令脈沖，切斷

合閘或跳閘電源；

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EXIT

(作)機(jī)構(gòu)。操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)(CD)、

彈二、電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器控制回路1.控制開關(guān)控制開關(guān)是斷路器控制和信號(hào)回路的主要控制元件，

由運(yùn)行人員操作。在變電所中常用的是LW2型系列自動(dòng)復(fù)位控制開關(guān)。

控制開關(guān)有六個(gè)位置：2023/12/15

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EXIT

4.應(yīng)有反應(yīng)斷路器手動(dòng)和自動(dòng)跳、合閘的位置信號(hào)；5.應(yīng)具有防止斷路器多次合、跳閘的“防跳”措施；6.斷路器的事故跳閘回路，應(yīng)按“不對應(yīng)原理”接線；7.對于采用氣壓、液壓和彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器，應(yīng)有壓力是否正常、彈簧是否拉緊到位的監(jiān)視和閉鎖回路。

“跳閘后”、“預(yù)備合閘”、“合閘”、“合閘后”、

“預(yù)備跳閘”、“跳閘”、“跳閘后”，其中“跳閘

后”和“合閘后”為固定位置，其它為操作時(shí)的過渡圖8-7LW2型控制開關(guān)外形結(jié)構(gòu)圖2023/12/15

11EXIT位置。2023/12/15

122.電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器控制回路EXIT2023/12/15

13三、彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器控制回路EXIT第四節(jié)

中央信號(hào)回路供配電系統(tǒng)中，保護(hù)裝置或監(jiān)測裝置動(dòng)作后都要通過信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)提示運(yùn)行人員。這個(gè)信號(hào)系統(tǒng)稱為中央信號(hào)系統(tǒng)。中央信號(hào)系統(tǒng)有以下幾種類型：1.事故信號(hào)斷路器發(fā)生事故跳閘時(shí)，啟動(dòng)蜂鳴器(或電笛)發(fā)出聲響，同時(shí)斷路器的位置指示燈發(fā)出閃光，事故類型光字牌亮，指示故障的位置和類型。2.預(yù)告信號(hào)當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，啟動(dòng)警鈴發(fā)出聲響信號(hào)，同時(shí)標(biāo)有故障性質(zhì)的光字牌點(diǎn)亮，指示不正常運(yùn)行狀態(tài)的類型，如變壓器過負(fù)荷、控制回路斷線等。2023/12/15

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EXIT

3.位置信號(hào)位置信號(hào)包括斷路器位置(如燈光指示或操動(dòng)機(jī)構(gòu)分合閘位置指示器)和隔離開關(guān)位置信號(hào)等。4.指揮信號(hào)和聯(lián)系信號(hào)用于主控制室向其它控制室發(fā)出操作命令和控制室之間的聯(lián)系。一、對中央信號(hào)回路的要求1.中央事故信號(hào)裝置應(yīng)保證在任一斷路器事故跳閘后，立即發(fā)出音響信號(hào)和燈光信號(hào)；2.中央預(yù)告信號(hào)裝置應(yīng)保證在任一電路發(fā)生故障時(shí)，能按要求(瞬時(shí)或延時(shí))發(fā)出音響信號(hào)和燈光信號(hào)；3.中央事故音響信號(hào)與預(yù)告音響信號(hào)應(yīng)有區(qū)別。一般事故音響信號(hào)電笛或蜂鳴器，預(yù)告音響信號(hào)用電鈴；2023/12/15

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EXIT

4.中央信號(hào)裝置在發(fā)出音響信號(hào)后，應(yīng)能手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)歸(解除)音響，而燈光信號(hào)及其它指示信號(hào)應(yīng)保持到消除故障為止；5.接線應(yīng)簡單、可靠，應(yīng)能監(jiān)視信號(hào)回路的完好性；6.應(yīng)能對事故信號(hào)、預(yù)告信號(hào)及其光字牌是否完好進(jìn)行試驗(yàn)；7.中央信號(hào)一般采用重復(fù)動(dòng)作的信號(hào)裝置。2023/12/15

16EXIT二、事故信號(hào)裝置1．簡單的事故信號(hào)裝置

就地復(fù)歸的事故音響信號(hào)裝置(圖7-8)任一臺(tái)斷路器自動(dòng)跳閘后，蜂鳴器HA發(fā)出音響。將SA手柄將轉(zhuǎn)到“跳閘后”位置，即可解除事故音響信號(hào)。缺點(diǎn)：在解除事故音響信號(hào)的同時(shí)，閃光信號(hào)也被解除

了，不利于值班人員處理事故。2023/12/15

17就地復(fù)歸的事故音響信號(hào)裝置接線圖圖7-8EXIT

中央復(fù)歸不能重復(fù)動(dòng)作的的事故音響信號(hào)裝置(圖7-9)任一臺(tái)斷路器自動(dòng)跳閘時(shí)，即會(huì)發(fā)出事故音響信號(hào)。按一下

SB2按鈕，便會(huì)解除音響信號(hào)，但控制屏上的閃光信號(hào)卻繼

續(xù)保留。缺點(diǎn)：不能重復(fù)動(dòng)作。即當(dāng)一斷路器啟動(dòng)事故信號(hào)并中央復(fù)歸后，又一斷路器自動(dòng)跳閘，音響不能再次啟動(dòng)。中央復(fù)歸不能重復(fù)動(dòng)作的事故音響信號(hào)裝置接線圖EXIT2023/12/15

18圖7-9

中央復(fù)歸能重復(fù)動(dòng)作的的事故音響信號(hào)裝置(圖7-10)2023/12/15

19EXIT工作原理：

音響啟動(dòng)過程：一臺(tái)斷路器事故跳閘時(shí)，TA的一次側(cè)電流

突增，其二次側(cè)感應(yīng)電勢使KR動(dòng)作→起動(dòng)KM1

→KM11-2

閉合

實(shí)現(xiàn)自保持→KM13-4

閉合→起動(dòng)蜂鳴器HA，發(fā)出音響。

復(fù)歸過程：觸點(diǎn)KM15-6

閉合→起動(dòng)KT

→

經(jīng)KT整定的時(shí)間

后自動(dòng)解除事故音響信號(hào)，將整套信號(hào)裝置復(fù)歸。

重復(fù)動(dòng)作原理：第二臺(tái)斷路器跳閘時(shí)，由于在每一個(gè)并聯(lián)

支路中都有串聯(lián)電阻R，每多并聯(lián)一個(gè)支路，都將引起TA一

次繞組中的電流產(chǎn)生變化，在二次繞組中感應(yīng)電勢，使干

簧繼電器KR再次動(dòng)作并啟動(dòng)音響信號(hào)裝置。可見：中央復(fù)歸是在主控臺(tái)上通過按鈕或自動(dòng)解除音響信號(hào)。2023/12/15

20EXIT三、預(yù)告信號(hào)裝置圖7-11為中央復(fù)歸不能重復(fù)動(dòng)作的預(yù)告音響信號(hào)裝置接線圖。發(fā)生不正常運(yùn)行時(shí)，其相應(yīng)的繼電器K動(dòng)作，音響信號(hào)HA

(警鈴)

和光字牌HL同時(shí)動(dòng)作

。按一下SB2，警鈴即被解除，同時(shí)黃色信號(hào)燈HLY發(fā)亮。缺點(diǎn)：不能重復(fù)動(dòng)作。圖7-11

中央復(fù)歸不能重復(fù)動(dòng)作的預(yù)告音響信號(hào)裝置接線圖EXIT2023/12/15

21第五節(jié)

測量和絕緣監(jiān)視回路一、測量儀表配置電氣測量的目的:(1)計(jì)費(fèi)測量。(2)對供電系統(tǒng)中運(yùn)行狀態(tài)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析所進(jìn)行的測量，如電壓、電流、有功功率、無功功率、及有功電能、無功電能測量等。(3)對交、直流系統(tǒng)的安全狀況如絕緣電阻、三相電壓是否平衡等進(jìn)行監(jiān)測。2023/12/15

22EXIT1．變配電裝置中測量儀表的配置(1)在供配電系統(tǒng)每一條電源進(jìn)線上，必須裝設(shè)計(jì)費(fèi)用的有功電度表和無功電度表及反映電流大小的電流表。通常采用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量柜，計(jì)量柜內(nèi)有計(jì)算專用電流、電壓互感器。(2)在變配電所的每一段母線上，應(yīng)裝設(shè)電壓表4只。(3)35/6~10kV變壓器應(yīng)在高壓側(cè)或低壓側(cè)裝設(shè)電流表,有功、無功功率表,有功、無功電度表各一只。(4)3~10kV配電線路上，裝設(shè)電流表、有功、無功電度表各一只。(5)低壓動(dòng)力線上應(yīng)裝一只電流表。照明和動(dòng)力混合供電的線路上照明負(fù)荷占總負(fù)荷15~20%以上時(shí)，應(yīng)在每相上裝一只電流表2023/12/15

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EXIT

(6)并聯(lián)電容器總回路上，每相裝設(shè)一只電流表，并

應(yīng)裝設(shè)一只無功電度表。2.儀表的準(zhǔn)確度要求(1)交流電流、電壓表、功率表可選用1.5~2.5級(jí)；直流電路中電流、電壓表可選用1.5級(jí)；頻率表0.5級(jí)。(2)電度表及互感器準(zhǔn)確度配置見表8-2。(3)儀表的測量范圍和電流互感器變流比的選擇，宜滿足當(dāng)電力裝置回路以額定值運(yùn)行時(shí)，儀表的指示在標(biāo)度尺的2/3處。2023/12/15

24EXIT二、

直流絕緣監(jiān)視回路1.兩點(diǎn)接地的危害在直流系統(tǒng)中，正、負(fù)母線對地是懸空的，當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，并不會(huì)引起任何危害，但必須及時(shí)消除，否則當(dāng)另一點(diǎn)接地時(shí)，會(huì)引起信號(hào)回路、控制回路、繼電保護(hù)回路和自動(dòng)裝置回路的誤動(dòng)作，如圖所示。2023/12/15

25EXIT2.直流絕緣監(jiān)視裝置回路圖它是利用電橋原理進(jìn)行監(jiān)測的，整個(gè)裝置可分為信號(hào)部分和測量部分。當(dāng)絕緣電阻下降到一定值時(shí)，流過繼電器KE線圈中的電流增大，繼電器KE動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，發(fā)出預(yù)告信號(hào)，光字牌亮，同時(shí)發(fā)出音響信號(hào)。利用轉(zhuǎn)換開關(guān)ST和電壓表2V，可判別哪一極接地。利用轉(zhuǎn)換開關(guān)1SL和電壓表1V，讀直流系統(tǒng)總的絕緣電阻，計(jì)算每極對地絕緣電阻。2023/12/15

26EXIT直流絕緣監(jiān)視裝置原理接線圖2023/12/15

27EXIT第六節(jié)

自動(dòng)重合閘裝置

(ARD)一、對自動(dòng)重合閘的要求：1.手動(dòng)或遙控操作斷開斷路器及手動(dòng)合閘于故障線路，

斷路器跳閘后，自動(dòng)重合閘不應(yīng)動(dòng)作。2.除上述情況外，當(dāng)斷路器因繼電保護(hù)動(dòng)作或其它原因而跳閘時(shí)，自動(dòng)重合閘裝置均應(yīng)動(dòng)作。3.自動(dòng)重合次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先規(guī)定，即使ARD裝置中任一元件發(fā)生故障或接點(diǎn)粘接時(shí)，也應(yīng)保證不多次重合。4.應(yīng)優(yōu)先采用由控制開關(guān)位置與斷路器位置不對應(yīng)的原則來起動(dòng)重合閘。同時(shí)也允許由保護(hù)裝置來起動(dòng)，

但此時(shí)必須采取措施來保證自動(dòng)重合閘能可靠動(dòng)作。2023/12/15

28EXIT5.自動(dòng)重合閘在完成動(dòng)作以后，一般應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，準(zhǔn)備好下一次再動(dòng)作。有值班人員的10kV以下線路也可采用手動(dòng)復(fù)歸。6.自動(dòng)重合閘應(yīng)有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電器保護(hù)的動(dòng)作。二、電氣一次自動(dòng)重合閘裝置1SA為斷路器控制開關(guān)；2SA為自動(dòng)重合閘裝置選擇

開關(guān),用于投入和解除ARD；KAR為重合閘繼電器。1.故障跳閘后的自動(dòng)重合閘過程(1)正常時(shí)：+WC→2SA→R4→C→-WC，電容器C經(jīng)4R充電。指示燈HL亮,表示母線電壓正常,電容器已在充電狀態(tài)。2023/12/15

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EXIT

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30EXIT(2)發(fā)生故障時(shí)：繼電保護(hù)(速斷或過電流)動(dòng)作,斷路器跳閘；KT通電動(dòng)作,KT

(3-4)經(jīng)延時(shí)后閉合,電容器C對KM線圈放電,使KM動(dòng)作；合閘接觸器1KM動(dòng)作，使斷路器重新合閘，若故障為瞬時(shí)性的，重合閘合閘成功；后加速繼電器2KM也起動(dòng)，若故障為永久性的,則繼電保護(hù)動(dòng)作接通跳閘回路跳閘；電容器C與KM線圈已經(jīng)并聯(lián),電容C將不會(huì)充電至電源電壓值,自動(dòng)重合閘只重合一次。2023/12/15

31EXIT2.手動(dòng)跳閘時(shí)，重合閘不應(yīng)重合電容器與6R并聯(lián)，C充電不到電源電壓而不能重合閘。3.防跳功能當(dāng)ARD重合于永久性故障時(shí)，斷路器將再一次跳閘，

KTL的電流線圈因跳閘而被起動(dòng)，KTL電壓線圈通電保

持，切斷合閘回路，防止跳躍現(xiàn)象。4.ARD與繼電保護(hù)的配合方式ARD與繼電保護(hù)配合的主要方式目前在供配電系統(tǒng)為重合閘后加速保護(hù)方式。重合閘后加速保護(hù)就是當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)首先按有選擇性的方式動(dòng)作跳閘。斷路器重合后，若重合于永久性故障，則加速保護(hù)動(dòng)作，切除故障。2023/12/15

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EXIT

第七節(jié)

備用電源自動(dòng)投入裝置

(APD)一、對備用電源自動(dòng)投入裝置的要求1.工作電源不論何種原因消失(故障或誤操作)時(shí)，APD應(yīng)動(dòng)作。2.應(yīng)保證在工作電源斷開后，備用電源電壓正常時(shí)，才投入備用電源。3.備用電源自動(dòng)投入裝置只允許動(dòng)作一次。4.電壓互感器二次回路斷線時(shí)，APD不應(yīng)誤動(dòng)作。5.采用APD的情況下，應(yīng)檢驗(yàn)備用電源過負(fù)荷情況和電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)情況。如過負(fù)荷嚴(yán)重或不能保證電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)，應(yīng)在APD動(dòng)作前自動(dòng)減負(fù)荷。2023/12/15

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EXIT

二、備用電源自動(dòng)投入裝置電源進(jìn)線運(yùn)行方式：主電源和備用電源方式；互為備用電源方式。1.主電源與備用電源方式的APD接線當(dāng)主(工作)電源進(jìn)線因故障斷電時(shí)，失壓保護(hù)動(dòng)作，使1QF跳閘，時(shí)間繼電器KT失電,其觸點(diǎn)延時(shí)打開，故在其打開前，合閘接觸器KM得電2QF的合閘線圈YO通電，備用電源被投入。2.互為備用電源的APD接線當(dāng)1WL工作時(shí)，2WL為備用,1QF在合閘位置，2QF在跳閘位置。當(dāng)1WL電源側(cè)因故障而斷電時(shí)，電壓繼電器1KV、2KV常閉觸點(diǎn)閉合，1KT動(dòng)作，其延時(shí)閉合2023/12/15

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EXIT

觸點(diǎn)延時(shí)閉合，使1QF的跳閘線圈1YR通電,則1QF跳閘。

2QF的合閘線圈2Y2QF合上，從而使備用電源2WL自動(dòng)投入，變配電所恢復(fù)供電。反之亦然。2023/12/15

35EXIT2023/12/15

36EXIT第八節(jié)

變電所綜合自動(dòng)化一、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概述1．變電站綜合自動(dòng)化的產(chǎn)生

常規(guī)變電站的缺點(diǎn)：安全可靠性不高、電能質(zhì)量可控性不高、實(shí)時(shí)計(jì)算控制性不高、占地面積大、維護(hù)工作量

大。

微機(jī)化變電站(包括微機(jī)保護(hù)、微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)和微機(jī)錄波裝置)

的缺點(diǎn)：設(shè)備重復(fù)、數(shù)據(jù)不共享、通道

不共用、模板種類多、電纜依舊錯(cuò)綜復(fù)雜等。

變電站綜合自動(dòng)化：從技術(shù)管理的綜合自動(dòng)化將微機(jī)化變電站的二次系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理共享、硬件資源。2023/12/15

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EXIT

2．變電站綜合自動(dòng)化的基本概念變電站綜合自動(dòng)化是將變電站的二次設(shè)備(包括測量儀表、信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置等)

經(jīng)

過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)

代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對全變電

站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測量、自動(dòng)

控制和微機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化功

能?；蛘哒f，變電站綜合自動(dòng)化是自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)

和通信技術(shù)等高科技在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。2023/12/15

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3．變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的優(yōu)越性

在線運(yùn)行的可靠性高。

供電質(zhì)量高。

占地面積小。

變電站運(yùn)行管理的自動(dòng)化水平高。二、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本特征

功能綜合化：綜合了變電站內(nèi)除一次設(shè)備和交、直流電源以外的全部二次設(shè)備。

結(jié)構(gòu)分層、分布化：綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中微機(jī)保護(hù)、數(shù)據(jù)采

集和控制以及其他智能設(shè)備等子系統(tǒng)都是按分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

的，而綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)又按分層原則來組成。2023/12/15

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操作監(jiān)視屏幕化：通過計(jì)算機(jī)上的顯示器，可以監(jiān)視全變電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況和對各開關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作

控制。

通信局域網(wǎng)絡(luò)化、光纜化：計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖通信技術(shù)在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中得到普遍應(yīng)用。

運(yùn)行管理智能自動(dòng)化：除了可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)變電站的

自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)報(bào)表、電壓無功自動(dòng)調(diào)節(jié)、小電流接

地選線、故障錄波、事故判別與處理等自動(dòng)化功能外，

還可實(shí)現(xiàn)本身的在線故障自診斷、自閉鎖、自調(diào)節(jié)和

自恢復(fù)等功能，大大提高了變電站的運(yùn)行管理水平和

安全可靠性。2023/12/15

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三、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能1．監(jiān)控系統(tǒng)功能監(jiān)控系統(tǒng)取代常規(guī)的控制盤、儀表盤、模擬盤、中央信

號(hào)系統(tǒng)、電壓無功調(diào)節(jié)裝置等，具體包括以下內(nèi)容：令實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理

模擬量的采集：包括各段母線電壓；線路電流、電壓、

和功率值；主變壓器電流和功率值；饋線電流、電壓和功

率值；電容器的電流、無功功率及頻率、相位、功率因數(shù)

等。此外，還有主變壓器的油溫、直流電源電壓、站用變

壓器電壓等。2023/12/15

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狀態(tài)量的采集：包括斷路器的狀態(tài)、隔離開關(guān)狀態(tài)、有載調(diào)壓變壓器分接頭的位置、同期檢查狀態(tài)、繼電保護(hù)

動(dòng)作信號(hào)、運(yùn)行告警信號(hào)等。

電度量的采集：主要是脈沖電度表輸出的電能量。令運(yùn)行監(jiān)視和報(bào)警功能

狀態(tài)量的變位監(jiān)視：包括變電站各種斷路器、隔離開關(guān)、

接地開關(guān)、變壓器分接頭的位置和動(dòng)作情況、繼電保護(hù)

和自動(dòng)裝置的動(dòng)作情況以及它們的動(dòng)作順序等。

模擬量的監(jiān)視：包括正常的測量和超過限定值的報(bào)警。2023/12/15

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令事件順序記錄(SOE)

與事故追憶功能

事件順序記錄：對變電站內(nèi)的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、斷路

器等在事故時(shí)動(dòng)作的先后順序自動(dòng)記錄。

事故追憶：對變電站內(nèi)的一些主要模擬量，如線路、主變壓器各側(cè)的電流、有功功率、主要母線電壓等，在事故前后一段時(shí)間內(nèi)作連續(xù)測量記錄。

令故障錄波和故障測距功能

用微機(jī)保護(hù)裝置兼作故障記錄和測距，再將記錄和測距的

結(jié)果送監(jiān)控機(jī)存儲(chǔ)及打印輸出或直接送調(diào)度主站。

采用專用的微機(jī)故障錄波器，并且錄波器應(yīng)具有串行通信

功能，可以與監(jiān)控系統(tǒng)通信。

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令控制和操作功能

對斷路器、隔離開關(guān)進(jìn)行分、合閘操作；

對變壓器分接頭進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；

對電容器組進(jìn)行投、切控制，同時(shí)要能接受遙控操作命令

進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。令人機(jī)聯(lián)系功能人機(jī)聯(lián)系的橋梁，包括顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤。令數(shù)據(jù)處理與記錄功能

計(jì)算有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功和無功電能；

計(jì)算出日、月、年最大、最小值及出現(xiàn)的時(shí)間

；

電能量的累計(jì)值和分時(shí)統(tǒng)計(jì)；2023/12/15

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母線電壓運(yùn)行參數(shù)不合格時(shí)間及合格率統(tǒng)計(jì)；

功率總加；

變電站送入、送出負(fù)荷及電量平衡率；

主變壓器的負(fù)荷率及損耗統(tǒng)計(jì)；

斷路器的正常及事故跳閘次數(shù)統(tǒng)計(jì)；

主要設(shè)備運(yùn)行小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)；

變壓器、電容器、電抗器的停用時(shí)間及次數(shù)；

所用電率計(jì)算統(tǒng)計(jì)；

安全運(yùn)行天數(shù)累計(jì)等。2023/12/15

45EXIT令制表打印功能

定時(shí)打印報(bào)表和運(yùn)行日志；

開關(guān)操作記錄打印；

事件順序記錄打??；

越限打印；

事故追憶打印；

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)變位打印、召喚打印等。令自診斷和自恢復(fù)功能

自診斷：對監(jiān)控系統(tǒng)的全部硬件和軟件故障的自動(dòng)診斷，并給出自診斷信息供維護(hù)人員及時(shí)檢修和更換。

自恢復(fù)：當(dāng)系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，能自動(dòng)產(chǎn)生恢復(fù)信號(hào)，對外圍

接口重新初始化，保留歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)軟、硬件自恢復(fù)。2023/12/15

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EXIT

2．遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)功能

遠(yuǎn)動(dòng)的概念：應(yīng)用遠(yuǎn)程通信技術(shù)，對遠(yuǎn)方的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)

行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測量、遠(yuǎn)程信號(hào)、遠(yuǎn)程控制和

遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)等各項(xiàng)功能。

遠(yuǎn)動(dòng)的任務(wù)：

將表征電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的各發(fā)電廠和變電所的有關(guān)實(shí)

時(shí)信息采集到調(diào)度控制中心；

把調(diào)度控制中心的命令發(fā)往發(fā)電廠和變電所，對設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。2023/12/15

47EXIT令“四遙”功能

遙測(YC)

：即遠(yuǎn)程測量，將采集到的被監(jiān)控變電站的

主要參數(shù)傳送給調(diào)度中心。

遙信(YX)

：即遠(yuǎn)程信號(hào)，將用采集到的被監(jiān)控變電站設(shè)備狀態(tài)信號(hào)傳送給調(diào)度中心。

遙控(YK)

：即遠(yuǎn)程命令，從調(diào)度中心發(fā)出改變運(yùn)行設(shè)

備狀況的命令。

遙調(diào)(YT)

：即遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，從調(diào)度中心發(fā)出命令實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方調(diào)整變電站的運(yùn)行參數(shù)。令事件順序記錄功能：按順序記錄斷路器事故跳閘的時(shí)間。令時(shí)鐘同步功能：遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具備對時(shí)功能。2023/12/15

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令自檢和自調(diào)功能：遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)在受到某種干擾影響而使程序

“跑飛”時(shí)，能夠自行恢復(fù)正常運(yùn)行。3．微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)功能

通信功能；

遠(yuǎn)方整定功能；

遠(yuǎn)方投切保護(hù)功能；

信號(hào)與復(fù)歸；

界面顯示、存儲(chǔ)和打印功能；

自動(dòng)校時(shí)功能；

自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)功能。

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4.

電壓、無功綜合控制系統(tǒng)功能變電站的電壓、無功綜合控制是利用有載調(diào)壓變壓器和無功補(bǔ)償電容器的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

電壓和無功綜合調(diào)控的目標(biāo)

如下：

維持供電電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)；

保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和合適的無功平衡；

保證在電壓合格的前提下使電能損耗最小。5.

小電流接地選線功能6.

低頻減載功能7.

備用電源自投功能2023/12/15

50EXIT四、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1．集中式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)集中采集變電站的模擬量、開關(guān)量和數(shù)字量等信息，集中

進(jìn)行計(jì)算與處理后，再分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和一

些自動(dòng)控制等功能，結(jié)構(gòu)框圖如圖7-24所示。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，

占地面積小，造價(jià)低，但運(yùn)行可靠性較差，組態(tài)不靈活。2．分層分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

分布式結(jié)構(gòu)：是在結(jié)構(gòu)上采用主從CPU協(xié)同工作方式，各功能模塊(通常是各個(gè)從CPU)

之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或

串行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。2023/12/15

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52圖7-24

集中式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖EXIT

分層式結(jié)構(gòu)：是將變電站的一、二次設(shè)備分為三層，即變電站層、間隔層(或單元層)

和設(shè)備層。圖7-25為分層分布式集中組屏綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

特點(diǎn)：軟件相對簡單、調(diào)試維修方便、組態(tài)靈活、系統(tǒng)

整體可靠性高。3．分散與集中相結(jié)合的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)分散與集中相結(jié)合的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是按