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1、变配电所二次系统变配电所二次系统（第四讲）山西大学工程学院山西大学工程学院 电力工程系电力工程系 马丽英马丽英第四讲 变电所的信号系统作用：除依靠测量仪表或监测系统监视设备运行外，运行人员借助灯光信号和音响信号装置所反映的设备正常、非正常和故障状态，作为及时发现与分析故障、迅速消除和处理事故、统一调度和协调生产的重要手段。内容：常规变配电所的信号系统、新型的信号系统。分类：事故信号：发生事故时断路器事故跳闸的信号； 预告信号：一次或二次设备偏离正常运行状态的信号； （中央信号） 位置信号：表示断路器、隔离开关、变压器的调压开关等开关设备触头位置的信号； 继电保护和自动装置的动作信号。 （光信号
2、：平光、闪光、不同颜色或不同闪光频率；声音信号：不同声音或不同语言。） 第四讲 变电所的信号系统一、概述 （1）动作准确可靠； （2）声、光信号明显：不同性质信号之间有明显区别；信号装置的动作与未动作有明显区别；信号装置准确反映发生不正常状态或事故的设备、故障的性质和内容。 （3）装置反映快速； （4）变电所装有自动监控系统或综合自动化系统时，中央信号装置的绝大部分功能被代替。这时，常规信号系统作为监控系统的备用，只保留对变电所起安全作用的主要预告信号。第四讲 变电所的信号系统一、概述 （1）引起事故信号的原因 线路或电气设备发生事故，由继电保护装置动作跳闸； 继电保护或自动装置误动作跳闸；
3、控制回路故障误跳闸。 （2）事故信号装置的功能 a. 发生事故时应无延时地发出音响信号，同时有相应的灯光信号指出发生事故的对象； b. 事故时应立即起动远动装置，发出遥信； c. 能手动或自动地复归音响信号，能手动试验声光信号，但在试验时不发遥信； 第四讲 变电所的信号系统一、概述 （2）事故信号装置的功能 d. 事故时应有指明继电保护和自动装置动作情况的光信号或其他形式的信号； e. 能自动记录发生事故的时间； f. 能重复动作，当一台断路器事故跳闸后，在值班人员没有来得及确认事故之前又发生了新的事故跳闸时，事故信号装置还能发出音响和灯光信号； g. 事故时，应能起动计算机监控系统。第四讲
4、变电所的信号系统一、概述 3.预告信号装置的功能 （1）预告信号装置反应的内容 a. 各种电气设备的过负荷； b. 各种带油设备的油温升高超过极限； c. 交流小电流接地系统的接地故障； d. 各种电压等级的直流系统接地； e. 各种液压或气压机构的压力异常，弹簧机构的弹簧未拉紧； f. 用SF6气体绝缘设备的SF6气体密度或压力异常； g. 三相式断路器的三相位置不一致；第四讲 变电所的信号系统一、概述 3.预告信号装置的功能 （1）预告信号装置反应的内容 h. 有载调压变压器三相分接头位置不一致； i. 各种继电保护和自动装置的交、直流电源断线； j. 断路器的控制回路断线； k. 电流互
5、感器和电压互感器的二次回路断线； l. 继电保护和自动装置的信号继电器动作未复归； m. 动作于信号的继电保护和自动装置的动作； n. 其他一些值班人员需要了解的运行状态也可发出预告信号。 第四讲 变电所的信号系统一、概述 3.预告信号装置的功能 （2）对预告信号装置的要求 预告信号出现时，应能发出与事故信号有区别的音响信号，同时有灯光信号指出不正常运行的内容； 能手动或自动地复归音响信号，在预告信号消除前，应能保留相应的灯光信号； 能重复动作，即在一个预告信号没有消除前，再出现新的预告信号时，仍能发出音响和灯光信号； 能手动试验音响和灯光信号。 第四讲 变电所的信号系统二、常规中央信号系统
6、以冲击继电器为核心构成常规中央信号系统。 1.中央信号的启动电路 作为中央信号电路主要元件的冲击继电器有接收信号的元件（脉冲变流器或电阻）以及相应的执行元件。中央信号的启动回路如下图4-1所示。 （1）事故信号启动回路（a）工作过程； （2）预告信号启动回路（b）工作过程：与事故信号启动回路工作过程的两个区别。 （3）光字牌检查回路（c）。图4-1中央信号的启动回路 第四讲 变电所的信号系统二、常规中央信号系统 2.JC-2型冲击继电器构成的中央信号电路 （1） JC-2型冲击继电器的内部电路及工作原理 JC-2型冲击继电器的内部电路如下图4-2所示，其中的极化继电器结构示意图如下图4-3所示
7、。 （2）JC-2型冲击继电器构成的事故信号电路 启动、遥信、复归、6-10kV配电装置的事故信号、重复动作、音响信号试验、回路监视。如下图4-4a 所示。 （3） JC-2型冲击继电器构成的预告信号电路 启动、复归、回路监视、回路实验。如图4-4b 所示。图4-2 JC-2型冲击继电器的内部电路(a)负电源复归；(b)正电源复归 图4-3 极化继电器结构示意图1-工作线圈2-返回线圈3-电磁铁4-可动衔铁5-永久磁铁6-触点图4-4a JC-2型冲击继电器构成的事故信号电路图4-4b JC-2型冲击继电器构成的事故信号电路第四讲 变电所的信号系统二、常规中央信号系统 3.BC-4型冲击继电器
8、构成的中央信号电路 （1）BC-4Y、BC-4S型冲击继电器的内部电路及工作原理 内部电路如下图4-5所示。 （2）BC-4型冲击继电器构成的事故信号电路 启动、遥信、复归。如下图4-6a 所示。 （3）BC-4型冲击继电器构成的预告信号电路 启动、复归。如下图4-6b 所示。图4-5BC-4型冲击继电器内部电路图(a)-BC-4Y型(b)-BC-4S型图4-6a BC-4S型冲击继电器构成的事故信号电路图4-6b BC-4Y型冲击继电器构成的预告信号电路第四讲 变电所的信号系统三、新型中央信号系统 常规中央信号系统的缺陷： （1）以冲击继电器为核心，冲击继电器一旦故障，整个信号系统将失灵，影
9、响信号系统的可靠性。 （2）当信号数量较多时，由于冲击继电器的长期热稳定电流问题，会出现漏发信号或冲击继电器烧坏现象。 （3）预告信号系统的光字牌无闪光，同时出现两个以上信号时，先后出现的信号不易分辨。 （4）反映信号不完善，延长了事故判断和处理时间。 （5）与微机监控系统连接不方便。微机监控系统为了获取信息，需在常规中央信号系统中增加大量信号继电器。第四讲 变电所的信号系统三、新型中央信号系统 新型中央信号系统的特点： （1）模块式、积木式信号系统。 （2）每个要发出的信号，无论是事故信号还是预告信号，都要先送到一个信号模块上。 （3）每个信号模块完成以下功能： 记忆功能：将输入信号记录下来
10、； 显示功能：通过灯光显示； 启动音响； 扩展信息：向微机监控系统输出信息。 （以EXZ-1型组合式信号报警装置为例）第四讲 变电所的信号系统三、新型中央信号系统 1.EXZ-1型组合式信号报警装置概述 （1）在结构上采用组合式结构，灯光盒和音响盒两种。 （2）在电路设计上采用CMOS集成电路和小密封继电器，形成有触点和无触点相结合方式，逻辑电路简单可靠。 （3）考虑了装置集中自检功能，提供了与远动、事件记录等装置连接的空接点。 （4）音响冲击回路采用电容冲击，克服了原冲击继电器易饱和的缺点，重复音响路数不受限制。 （5）一次系统事故时，无延时发出1000Hz事故音响，并发闪光信号；主设备发生
11、异常时，延时（0-8秒可调）发出与事故信号不同频率的音响信号，信号灯闪光。 （6）实现查灯、音响试验、事故停钟等功能。 第四讲 变电所的信号系统三、新型中央信号系统 2.EXZ-1型组合式信号报警装置的工作原理 （1）事故信号 灯光信号：逻辑图如下图4-7所示。 工作过程、复位、自检。 音响信号：逻辑图如下图4-8所示。 工作过程、停钟、事故音响试验等。 （2）预告信号 逻辑图与图4-7、4-8基本同；区别。 计算机监控系统的功能远远超过了现有的信号系统，35-110KV无人值守变电所已完全取消了中央信号系统，新建220-500KV变电所也已取消中央信号系统。 图4-7 灯光信号逻辑图 图4-8 音响信号逻辑图
