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1、第六章,第一节 二次接线及其操作电源,一、二次接线概念 二、操作电源,(一)直流操作电源 (二)交流操作电源,(一)直流操作电源,1.直流操作电源的构成 2.电源电压与容量的选择,1.直流操作电源的构成,图6-1 一种智能高频开关电力操作电源系统原理图,2.电源电压与容量的选择,(二)交流操作电源,1.交流操作电源的取得 2.交流操作电源的可靠性,1.交流操作电源的取得,图6-2 由电压互感器取得交流操作电源的电路,2.交流操作电源的可靠性,第二节 电气测量回路与绝缘监视,一、电气测量回路 二、交流系统的绝缘监视,一、电气测量回路,(一)电气测量的任务与要求 (二)电气测量仪表的配置 (三)电
2、气测量回路示例,(一)电气测量的任务与要求,(二)电气测量仪表的配置,1)35110kV线路，应装设电流表、有功功率表、无功功率表各1只。 2)35110kV母线(每段母线)上，应装设电压表，测量主母线的1个线电压(可采用1只电压表和1只切换开关测量3个线电压)和监测绝缘的3个相对地电压。 3)35110/10.5kV电力变压器，应装设电流表、有功功率表、无功功率表、有功电能表和无功电能表各1只，装在变压器哪一侧视具体情况而定。 4)10kV进线，应装设1只电流表。 5)10kV母线(每段母线)上，必须装设1只电压表测量线电压。 6)10kV母线联络柜上，应装设1只电流表。,7)10/0.4k
3、V配电变压器，应装设电流表、有功电能表各1只，如为单独经济核算单位的变压器，还应再装设1只无功电能表。 8)10kV出线，应装设电流表、有功电能表各1只，如为单独经济核算单位的线路，还应再装设1只无功电能表。 9)380V电源进线，应装设3只电流表测量每相电流，并宜装设有功功率表及功率因数表各1只。 10)380V母线联络柜上，应装设3只电流表。 11)380V出线，应装设1只电流表。 12)并联电力电容器组的回路，应装设3只电流表和1只无功电能表。,(三)电气测量回路示例,图6-3 10kV线路电气测量仪表的展开式原理电路图,图6- 4 380V线路电气测量仪表的展开式原理电路图,图6-5
4、多功能综合数字式智能表的测量原理电路图,二、交流系统的绝缘监视,图6-6 绝缘监视装置的原理电路图,第三节 高压断路器的控制回路和信号装置,一、概述 二、采用灯光监视就地控制的断路器控制与信号回路 三、采用微机远方监控的断路器控制和信号回路 四、中央信号装置,一、概述,1)应能监视控制回路保护装置及其跳、合闸回路的完好性。 2)合闸或跳闸动作完成后，应能使命令脉冲解除，即能切断合闸或跳闸回路。 3)应能指示断路器正常合闸和跳闸的位置状态，并区分断路器自动合闸和跳闸的指示信号。 4)应有防止断路器连续多次跳、合闸的防跳回路。,二、采用灯光监视就地控制的断路器控制与信号回路,(一)控制开关 (二)
5、断路器控制与信号回路的分析,(一)控制开关,表6-1 LW12-16D/49.4636.6开关触点图表,(二)断路器控制与信号回路的分析,1. 手动合闸 2. 手动跳闸 3. 自动跳闸 4. 电气防跳,图6-7 采用灯光监视就地控制的断路器控制与信号回路,三、采用微机远方监控的断路器控制和信号回路,(1)断路器的远方控制 将SF2转换开关旋至“远方”位置，此时控制开关SF1不起作用，断路器的跳、合闸操作由微机综合保护监控装置发出的遥控跳、合闸命令实现。 (2)控制回路的完好性监视 在合闸回路中用跳闸位置继电器KPT代替绿灯PGG，在跳闸回路中用合闸位置继电器KPC代替红灯PGR。 (3)电气防
6、跳 跳闸保持继电器KHT具有电流起动线圈和电压保持线圈，起着电气防跳的作用。,图6-8 一种采用微机远方监控的断路器控制和信号回路,四、中央信号装置,第四节 配电自动化概论,一、配电自动化的主要内容 二、配电自动化的主要功能 三、配电自动化的通信 四、配电网的馈线自动化,一、配电自动化的主要内容,二、配电自动化的主要功能,1. 配电网的实时监视与控制 2. 安全性控制 3. 经济性控制 4. 质量控制 5. 负荷控制,三、配电自动化的通信,(一)配电自动化的通信方式 (二)配电自动化的通信规约,(一)配电自动化的通信方式,表6-2 配电自动化可能用到的各种通信方式,图6-9 典型数据通信系统的
7、组成,(二)配电自动化的通信规约,四、配电网的馈线自动化,(一)基于重合器的馈线自动化 (二)基于FTU的馈线自动化,1.重合器 2.分段器,第五节 变电所综合自动化系统,一、概述 二、变电所综合自动化系统的基本功能 三、变电所综合自动化系统的结构,一、概述,二、变电所综合自动化系统的基本功能,(一)微机远动功能 (二)微机继电保护的功能 (三)自动控制装置的功能,(一)微机远动功能,1.“四遥”功能 2.事件顺序记录 3.系统对时 4.电能采集 5.自恢复和自检测功能 6.与SCADA系统通信,1.“四遥”功能,1)遥信：用于测量开关的位置信号、变压器内部故障综合信号、保护装置的动作信号、通
8、信设备运行状态信号、调压变压器抽头位置信号、自动调节装置的运行状态信号和其他可提供继电器方式输出的信号、事故总信号及装置上电源停电信号等。 2)遥测：用于变压器的有功和无功功率采集；线路的有功功率采集；母线电压和线路电流的采集；温度、压力、流量(流速)等的采集；周波频率的采集；主变压器油温的采集和其他模拟信号的采集。 3)遥控：用于断路器的合、分和电容器、电抗器的投切以及其他可以采用继电器控制的功能。 4)遥调：用于有载调压变压器抽头的升、降调节和其他可采用一组继电器控制的、具有分级升降功能的场合,2.事件顺序记录,3.系统对时,4.电能采集,5.自恢复和自检测功能,6.与SCADA系统通信,
9、(1)当地显示与参数整定输入 在RTU上安装一个当地键盘和LED显示器或液晶显示器，使得RTU的采集量在当地就可以显示在显示器上，也可通过小键盘输入遥测量的转换系数、修改电度底盘值和定义SOE点等。 (2)一点多收 有时一台RTU往往要向不同的上级计算机系统发布信息，有时通信规约还不相同，此时就要实现多规约转发。 (3)CRT显示和打印制表 有的RTU还具有当地显示功能，并能将异常和事故报告打印出来。,(二)微机继电保护的功能,1)系统的微机继电保护按被保护的电力设备(间隔)分别独立设置，直接由相关的电流互感器和电压互感器输入电气量，保护装置的输出直接作用于相应断路器的跳闸 2)保护装置设有通
10、信接口，供接入变配电所内通信网，在保护动作后向变配电所层的微机设备提供报告，但继电保护的功能完全不依赖于通信网。 3)为避免不必要的硬件重复，以提高整个系统的可靠性和降低造价，对35kV及以下的变配电所，在不降低保护装置可靠性的前提下，可以配给保护装置一些其他功能，如测量控制功能。,(三)自动控制装置的功能,三、变电所综合自动化系统的结构,图6-10 10kV变电所综合自动化系统的分布式结构,第六节 微机自动控制装置,一、电源自动切换装置 二、自动重合闸装置,一、电源自动切换装置,(一)电源自动投入装置的作用与类型 (二)对备用电源自动投入装置的基本要求 (三)微机备用电源自动投入装置的原理,
11、(一)电源自动投入装置的作用与类型,图6-11 备用电源接线方式示意图 a)明备用方式 b)暗备用方式,(二)对备用电源自动投入装置的基本要求,1)应保证在工作电源断开后投入备用电源。 2)工作电源故障或断路器被错误断开时，自动投入装置应延时动作。 3)手动断开工作电源、电压互感器二次回路断线和备用电源无电压的情况下，不应起动自动投入装置。 4)自动投入装置动作后，如备用电源投到故障回路上，应使保护加速动作并跳闸。 5)应保证自动投入装置只动作一次，以免将备用电源重复投入永久性故障回路中。 6)在自动投入装置中，可设置工作电源的电流闭锁回路。,(三)微机备用电源自动投入装置的原理,图6-12
12、微机备用电源自动投入装置的动作逻辑框图,二、自动重合闸装置,(一)概述 (二)对自动重合闸装置的基本要求 (三)微机自动重合闸装置的原理,(一)概述,(二)对自动重合闸装置的基本要求,1)自动重合闸装置可由保护装置或断路器控制状态与位置不对应来起动。 2)手动或通过遥控装置将断路器断开或将断路器合闸投入故障线路上随即由保护跳闸将其断开时，自动重合闸装置均不应动作。 3)自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定，如一次重合闸就只应实现重合 4)当断路器处于不正常状态不允许实现自动重合闸时，应将重合闸装置闭锁。,(三)微机自动重合闸装置的原理,图6-13 微机三相一次自动重合闸装置的动作逻辑框图,
13、图6-14 微机自动重合闸装置的加速段保护逻辑框图,第七节 负荷控制与用电管理自动化,一、负荷控制系统 二、用电管理中的自动抄表与远程电能计费系统,一、负荷控制系统,图6-15 一个典型的双向控制终端的组成框图,二、用电管理中的自动抄表与远程电能计费系统,(一)多功能电子式电能表 (二)自动抄表技术 (三)远程电能计费系统,(一)多功能电子式电能表,1.电子式电能表的性能及组成原理 2.多功能电子式电能表的功能,1.电子式电能表的性能及组成原理,表6-3 电子式电能表与机械式电能表的性能比较,图6-16 采用时分割乘法器构成的典型电子式电能表的组成框图,2.多功能电子式电能表的功能,1)用电计
14、测功能：包括累计计量和实时计量两类功能。 2)监视功能：主要有最大需量监视和防窃电监视等。 3)控制功能：主要包括复费率分时计费的时段控制，有的电能表还具有负荷控制 4)管理功能：主要包括按时段费率进行计费、抄表以及组网管理等，费率可根据季节、星期、日或特殊节假日或峰谷期而有所不同，费率由供电部门设定。 5)存储功能：将一段时间采集到的各项参数及事件打上进标存储在存储器中，并做到掉电仍不消失。 6)自恢复与自检测：对于基于微处理器的多功能电能表，应加监视定时器(WDT)，以确保其在程序出现异常导致死机后，能够及时复位电能表，同时还要尽可能地通过程序进行硬件部分的自检测。,(二)自动抄表技术,1.自动抄表计费的几种方式 2.预付费电能计量方式,1.自动抄表计费的几种方式,1)本地自动抄表方式：采用携带方便、操作简单可靠的抄表设备到现场完成自动抄表功能。 2)移动式自动抄表方式：利用汽车装载收发装置和900MHz无线电技术以及电能表上的模件，不必到达用户现场，在附近一定的距离内能自动抄回电能数据。 3)远程自动抄表方式：采用低压配电线、电话网、无线电、RS485或现场总线等多种通信媒体，结合电能表上的软件和局内计算机系统，不必外出就可抄回用户电能数据。,2.预付费电能计量方式,图6-17 IC卡预付费复费率电能表的原理框图,(三)远程电能计费系统,思考题与习题,
