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结合本书最后的附图《非综合自动化的控制回路》分析,KK开关的9、10是合后状态,14、15是分后状态。当KK在合后状态,断路器在分闸时,负电源通过不对应回路与(+)SM接通,由于1ZJ线圈电阻存在,LD发出暗光,同时1ZJ时间接点延时动作2ZJ,2ZJ常开接点延时闭合,1ZJ线圈被短路,LD发出明光,同时2ZJ常闭接点延时打开,1ZJ返回,2ZJ也返回,LD又发出暗光,一直延续下去。断路器在合闸时的不对应状态同理。1TA是实验按钮,白灯1BD能起到监视电源的作用,1TA和1BD装设在中央信号控制屏。
这里的+KM、—KM和(+)SM母线是直流屏上的母排,我们接出控制电源后到每块保护屏的小母线上(这里只画出了保护屏的—KM’小母线),然后每个保护有专用的控制保险(这里只画出2RD),每一路保护的不对应回路都并联接在—KM’和(+)SM之间。
不对应信号的复归,只需要将把手KK开关打在短路器相应位置即可。
二 事故音响系统
中央信号系统由事故信号与预告信号两部分组成,事故信号除了上面的灯光信号外,还必须要有音响信号,事故信号用电笛,预告信号分瞬时预告信号和延时预告信号,预告信号用电铃,音响信号需要有自动复归重复动作的功能。
KK开关的1、3和19、17是合后状态;
冲击继电器1XMJ在线圈ZC突然通过电流,或者电流突然变化时,ZC动作,当电流稳定时,ZC返回。
-XM SYM +XM 2TA
1RD 2RD
708 1SXJ 702 701 ZC 2SXJ
KK KK 94 TWJ 92 1 3 19 17 YJA 图2.16中跳位 ZC 1ZJ ZJ
ZJ
冲击继电器1XMJ DD ZJ ZJ 1SJ
2ZJ
1ZJ 1SJ
1JJ
2SYMII XPM 2SYMI
727I 727II 2SXJ 。 1SXJ
图2.37
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在不对应瞬间ZC线圈通过突变电流,ZC启动ZJ线圈,ZJ的一个接点自保持ZJ线圈(因为ZC马上就会返回,以备下一次启动),一个接点去启动电笛DD,还有一个接点去启动时间继电器1SJ,1SJ开接点延时启动1ZJ线圈,1ZJ闭接点断开让ZJ返回,停止电笛。这个回路主要考虑到两点:1、启动回路ZC与音响回路ZJ装置分开,以保证音响装置一经启动即与原来不对应回路无关,ZC马上返回达到重复动作的目的。2、时间继电器1SJ很快能将音响信号解除(同时灯光信号保留),以免干扰处理事故。
所有断路器的不对应回路都可以接在SYM和-XM之间。
由于220KV变电站10KV出线都是属于开关间就地保护,为了简化接线,按各母线段装设单独的事故信号小母线2SYMI和2SYMII。将10KV各个断路器不对应都接在XPM和2SYMI或2SYMII之间。该三根小母线装设在10KV开关柜内。当10KV开关事故跳闸时首先启动事故信号继电器2SXJI或2SYMII,该两个继电器各自一个接点去启动冲击继电器,一个接点去接通分段光字牌报警。
2TA是手动实验按钮,可以每天检查音响回路。YJA是手动解除音响按钮。2TA、YJA装设在中央信号控制屏上。1JJ可以监视XM电压。
三 预告信号
+XM 1YBM -XM 1ZK 709 3RD 4RD 1 2TA 2 704 703 ZC 3 4 冲击继电器2XMJ 5 6 2YBM 13 14 YJA 1ZJ ZC 710 ZJ 15 16 ZJ 7 8 ZJ 2ZJ 9 10 2SJ 11 12 DL 2ZJ 2JJ KDM PM
2XJJ 1YBM 2YBM GP 事故信号保险熔断 901 1JJ
GP
控制回路断线 2XJJ 903
图2.38 22
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预告信号装置是当设备故障或某些不正常运行情况下能自动发出音响和灯光信号的装置。对某些瞬时异常信号能很快恢复正常,不必马上发出告警,所以加延时,成为延时预告信号。音响小母线1YBM、2YBM用与瞬时预告信号,3YBM、4YBM用于延时预告信号。
结合图2.37与图2.38会发现音响回路为了简化接线是作为整体来设计,相互之间有联系,所有元件统一编号。1RD、2RD是事故信号保险,3RD、4RD是预告信号保险。
-XM +XM 1YBM 2YBM 1ZK 4RD 15 16 710 709 3RD ZC
704 13 14 703
GP
901
外部接点 图2.39
结合图2.38与图2.39来分析预告信号的动作情况
当图2.39外部信号接点动作时,图中已标出电流流动方向,相应的光字牌点亮,1ZK打在运行位置,15与16,13与14接通冲击继电器的ZC动作。与事故音响分析同理,电铃DL发出预告信号,同时2ZJ的另一个接点去启动图2.37的1SJ,1SJ常开接点延时启动1ZJ,1ZJ的接点断开图2.38中的ZJ,中止预告信号。
KDM是控制回路断线小母线,由10KV系统公用,将10KV断路器的控制回路断线(图2.19)接在PM与KDM上。同样,PM和KDM装在10KV开关柜内。
-KM +KM 2YBM 1YBM 4RD 3RD GP 1ZK 1ZK 1ZK 1ZK 1ZK 1ZK 704 703 7 8 9 10 11 12 6 5 4 3 2 1 GP 图2.40
在日常试验检查光字牌的灯泡是否完好,可以利用转换开关1ZK打在试验位置,此时1ZK的接点导通如图2.40,图中已经标出电流的流动方向。试验的时候,灯泡是串联的,只要有一个灯泡损坏,该光字牌就不会亮。而1ZK在运行时灯泡是并联的,其中一个灯泡损坏不影响另一个灯泡工作。之所以实验时候用6对1ZK的接点串联,是为了1ZK在切换时候能更好的断弧,因为一个变电站光字牌比较多,也就是说图2.40中的负载比较大,对断弧的要求也就较高。
以上图2.38至图2.40是瞬时预告信号。其实延时预告信号与瞬时预告信号原理完全一样。主要区别有三点:1、增加一个冲击继电器3XMJ与时间继电器2SJ,该3XMJ继电器的ZJ启动后不直接启动2ZJ,而是去启动2SJ,由2SJ延时启动图2.38的2ZJ。2、图2.38的1ZJ接点不但能断开2XMJ的ZJ,也要连接在3XMJ的ZJ上,能自动断开3XMJ的ZJ。3、增加一个与图2.38接线方式完全一样的延时信号把手2ZK和两条延时音响小母线3YBM和4YBM。
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延时信号电源也是采用703和704。 过负荷信号属于延时信号,但是却接在瞬时信号上,这是因为保护内部已经对过负荷接点延时动作了,不需要再在音响系统中延时。
四 其他中央信号
分析图2.36,1JJ监视了事故信号保险,但是监视自身的2JJ却无法发出信号,所以还要另设一个回路来监视3RD和4RD的运行情况,如图2.41,采用控制小母线KM和5RD,6RD来完成。
( + ) SM +KM - KM 100 6RD 5RD 105 2JJ 106 2BD 2JJ 图2.41
正常运行时,2JJ开接点闭合,白灯2BD发出平光,同时也监视了5RD与6RD的运行情况,当3RD、4RD断开时,2JJ闭接点闭合,BD接在闪光小母线(+)SM上发出闪光。
保护装置动作后,还同时伴随着机械掉牌,以便分析故障类型和保护动作情况,所以还设有“掉牌未复归”光字牌。图2.42
+XM +XM -XM -XM 4RD 3RD 4RD 3RD 703 预告信号回路 704 703 重合闸动作信号 704
FM PM 掉牌未复归信号
1XJ 716
保护重合闸接点 2XJ
图2.43 图2.42
专门设计了“掉牌”小母线FM和PM,电源与预告信号公用3RD、4RD,小母线通常设置在保护屏的顶端,简化了二次接线。只要全站有一个信号继电器XJ未复归,“掉牌”光字牌都会亮,提醒工作人员手动复归。
我局在保护实现微机化后就取消了FM和PM,但很多用户站还在使用。 特别的,在图2.42可知,“掉牌”信号不需要发音响信号,因为之前的保护动作已经发出相应的音响。同理,重合闸光字牌也不需要发音响信号,因为之前的开关动作已经发出事故音响信号。重合闸光字牌接线如图2.43所示。
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第六节
同期装置
在白沙和龙头变电站,还有同期控制系统。要合上一个断路器,必须要用同期开关TK把待并两侧电压送入同期比较装置,将同期继电器TJJ投入工作,插入防误锁,才能通过KK开关合上断路器。这种同期系统二次回路如图2.42
至Sa640 操Sa630 作电压 回 2 4 6 8 路切换 控TJJ TJJ 制1STK 防正S 误A609 1315A611 锁 电源A734 S A612 119 7 9 15 1 7 N601 5 TK 2STK 3 11 13 5 THA 725 722 1 3 1 3 TJJ 205 TQMa A610 KK TQMa’ A620 188 YMn N600 3THM 723 2THM 722 1THM 721 图2.42
图中的同期继电器TJJ有两个线圈,若比较的电压不同期,TJJ动作,常闭接点打开。S是测量两个电压的电压表。TQMa和TQMa’是同期电压小母线,由同期开关TK与1#手同期开关1STK把比较电压送入TJJ。1THM、2THM和3THM是同期合闸小母线,操作回路正电源由TK送至1THM,再通过1STK进入同期回路,如果是用同期继电器,正电源通过同期接点进入2THM;如果是手同期操作,则合上2#手同期开关2STK并且合上同期按钮THA,正电源进入3THM,然后插入防误锁,就可以操作控制开关KK分合断路器(结合附图《非综合自动化的控制回路》)。
母联开关的同期回路与线路同期回路基本一致,只不过母联的同期TK上的9和15分别引入的是Sa630和Sa640。
注意,这里的同期合闸与保护的同期重合闸是不相同的,前者受人为控制,本质上是手动合闸,后者是保护的自动重合闸。
一般的同期需要满足三个条件:1、电压相等;2、频率相等;3、相角相同即同步。但是在微机保护的同期重合闸中,使用了很巧妙的办法:只记忆跳闸前线路电压A609和母线电压A630的相角差,再与重合闸时两电压的相角差做比较,误差在20°内就认为是同期的。这是因为电网的电压等级是一定的,待并两侧电网的频率是由各自的发电机调节,只要两边电网的相角差一致就认为两侧并未失步,可以同期。这和发电机并网是不同的。
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《继电保护及二次回路》
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