中央音响信号系统(1)
第八章--发电厂和变电所的二次系统
备注 带切换开关
测
（ 双 绕
量 仪
组 升 压
表 的
变 回 路
配 置
）
电流表 有功功率表 无功功率表 有功电度表 无功电度表
中控室
一台 一台 一台 一台 一台
备注 监视变压器负荷
发电机—变压器单元电路内双绕组变压器，可利用发电机定子电 路内的测量仪表，不再装其它仪表
测
（ 出
量 仪
线 回 路
表 的
）配
置
电流表 有功功率表 无功功率表 有功电度表
6～10KV出 35KV出线 110KV出线
线
一台
一台
三台
一台
一台
一台
一台
一台 一台
测
量
仪
（ 母 线
表 的
）配
置
发电机母线
电压表（配转换开关） 一台
频率表
一台
主变高压侧母线 一台
测
量
（仪
厂 变
表
回的
路 ）
配
置
电流表 电压表 电度表
厂变回路 备注
三相配置
当直流母线两极绝缘下降 幅度相同时，电桥仍平衡， 不能发信。
直流绝缘监察装置电路图
(二)交流绝缘监视
根据电压表指示，可判断绝缘损坏的程 度和相别。 具体:
正常运行时，三相电压对称，开口三角 形开口端无电压，电压继电器不动作。当 电网中某相发生完全接地时，开口三角形 两端有约100V的零序电压，使过电压继 电器动作，其常开触点闭合，接通预告信 号回路，警铃响、单相接地光字牌亮。
三、控制回路组成
控制元件、中间环节、操作机构
1）控制开关 一般采用万能转换开关，在220V强电控制电路中，一般采用LWX1
中央信号屏的作用
中央信号屏的作用在变配电所中，为了使运行值班人员及时掌握电气设备的工作情况，除了利用测量仪表反映设备的运行情况外，还必须用信号及时地显示出电气设备的工作状态，例如断路器是处在合闸位置还是跳闸位置，是自动跳闸还是手动跳闸，隔离开关是处在闭合位置还是处在断开位置等。
当电气设备发生事故或出现不正常工作情况时，应发出各种灯光和音响信号，唤起值班人员的注意，帮助分析判断事故的范围和地点或不正常运行情况的具体内容等。
信号装置对变配电所安全稳定运行起着重要作用。
变配电所的信号回路一般包括：位置信号、事故信号及预告信号回路。
位置信号主要包括：断路器位置信号、隔离开关位置信号和有载调压变压器调压分接头位置信号。
断路器一般采用灯光表示其合、跳闸位置；隔离开关常用专门的位置指示器表示其位置；有载调压变压器采用指针或数码管位置指示器表示分接头位置。
当电气设备发生故障时，继电保护动作使故障回路的断路器立即跳闸，并发出事故信号，以引起值班人员注意。
事故信号由灯光信号和音响信号组成，灯光信号是指故障回路断路器位置信号灯发出闪光，并伴有相应光字牌显示事故的具体内容，音响信号是指蜂鸣器或电喇叭发出的声响。
当电气设备出现不正常运行状态时，继电保护动作启动警铃发出声响，同时伴有相应光字牌显示不正常运行状态的具体内容。
它可以帮助运行人员发现隐患，以便及时处理。
变配电所常见的预告信号有：变压器轻瓦斯保护动作、变压器油温过高、电压互感器二次回路断线、交直流回路绝缘损坏、控制回路断线及其他要求采取处理措施的不正常情况。
通常将事故信号、预告信号回路及其他一些公用信号回路集中在一起成为一套装置，称为中央信号装置，它们装设在控制室的中央信号屏上。
中央信号屏、直流屏技术参数一、中央信号屏1．10KV所有开关和0.4kV主开关及母联开关的位置指示信号（在简易模拟系统图上，做开关位置分合指示灯）。
2．全部开关柜的事故及预告信号，分设各自的音响及光字显示，应装设被重复动作，延时自动或手动解除音响的事故和预告信号装置。
供配电
1-1、电力系统：由发电厂、变电所、电力线路、和电能用户组成的整体。
1-2、供配电系统：由总降压变电所、配电所、车间变电所或建筑物变电所、配电线路和用电设备组成。
1-3、额定电压：用电设备的额定电压等于电力线路的额定电压；发电机的额定电压较电力线路额定电压高5%；变压器一次绕组额定电压等于发电机额定电压（升压变压器）或电力线路额定电压（降压变压器），二次绕组额定电压较电力线路额定电压高10%（35KV以上）或5%（10KV及以下）1-4、对供配电的要求：安全、可靠、优质、经济1-5、电力系统中性点的运行方式有：中性点不接地，经消弧线圈接地，经电阻接地和直接接地4种。
1-6、供电的电能质量指标有电压质量指标，频率质量指标，供电可靠性指标1-7、电力负荷按对供电可靠性的要求分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。
电力负荷按工作制分为连续工作制负荷、短时工作制负荷、反复短时工作制负荷。
2-1、负荷曲线：是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形，反映了用户用电的特点和规律。
分为：日负荷曲线和年负荷曲线（年运行负荷曲线和年持续负荷曲线）2-2、与年负荷曲线有关的物理量：年最大负荷、年最大负荷利用小时（用以反映负荷是否均匀）、计算负荷、年平均负荷（电力负荷在一年内消耗的功率的平均值）、负荷系数2-3、确定负荷计算的方法：估算法（适用于做设计任务书）、需要系数法（适用于求多组三相用电设备的计算负荷）、二项式法（适用于确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷）、单相负荷计算法、2-4、尖峰电流是指单台或多台用电设备持续1-2秒的短时最大负荷电流。
尖峰电流的计算可以提供选定用电设备的型号以及保护用电设备等。
2-5、提高功率因数的方法：先提高自然功率因数（合理选择电动机的规格、型号，防止电动机长时间空载运行，保证电动机的检修质量，合理选择变压器的容量，交流接触器的节电运行），再进行人工补偿功率因数（并联电容器人工补偿，同步电动机补偿，动态无功功率补偿）2-6、并联电容器的控制方式：按功率因数进行控制，按负荷电流，按受电端的无功功率。
某水电站电气设计探析
某水电站电气设计探析摘要：某水电站从水库库容和电站装机规模看，属中小型工程。
但是该电站建成后，将并入某地地区电网运行，可以大大缓解电网电力供应紧张局面，增加系统调峰电量，改善供电质量，为实现水电农村电气化县的电力发展目标提供保障，同时可以加快水能资源开发的速度。
关键词：电站监控系统；电流电压互感器配置；微机继电保护1、自动控制1．1电站监控系统根据国内水电站监控设备发展现状以及国家相关政策要求，某水电站采用全计算机监控系统，实现电站的控制、测量、信号及信息管理等功能。
并按照“无人值班（少人值守）”的管理模式进行总体设计。
系统由主控级（电站控制级）和现地控制级组成分布式系统，主控级和现地控制级采用交换式双以太网通信。
局域网按ieee802．3设计，通信规约采用tcp/ip，网络的传输速率≥100mbps，通信介质为多模光纤。
1.1.1电站控制层主控级由2套主机/操作员工作站、2套通信工作站、1套工程师/培训工作站、1套报表及语音报警工作站以及网络设备和电源设备等组成，是电站的实时监控中心，负责全站的自动化功能（开停机自动流程控制、agc、avc等），历史数据处理（事故分析处理，各种运行报表、重要设备的运行档案、各种运行参数特征值等）及全站的人机对话（全站设备的运行监视、事故和故障报警，对运行设备的人工干预及监控系统各种参数的修改和设置等）。
1.2.2现地单元层现地单元层共设置7套现地控制单元（发电机lcu5套，升压站及公用lcu1套，泄洪闸门lcu1套）。
发电机lcu主要完成数据采集处理、机组监控及保护、调速器和励磁装置的调节、同步操作等功能。
升压站及公用lcu主要完成升压站设备的数据采集处理、断路器操作及监视、同步操作、主变及线路保护等功能以及电站公用设备（如直流电源系统、空压机系统、技术供水泵、水力监测系统等）的监视及数据采集处理、备用电源自投操作等功能。
坝区lcu分别通过现场总线与各闸门启闭机电气控制装置通信，完成闸门的集中控制、闸门的成组顺序控制、闸门的开度及位置信号和故障信号的采集处理和现地显示；坝区lcu通过光纤通道接入电站计算机监控系统局域网，与电厂控制级进行通信，并按电厂控制级的命令完成对所有被控对象的监视和控制。
信号回路释义
信号回路一、信号回路的作用和类型在变电站，采用各种仪表监视电气设备的运行状态，采用灯光和音响信号反映设备正常和非正常运行状况，运行人员根据信号进行分析、判断和处理。
通常对变电站信号系统有如下主要要求：(1)断路器事故跳闸时，及时发出蜂鸣器音响信号，即事故信号，以及位置指示灯闪光，并有光字牌显示事故性质；(2)异常运行情况发生时，瞬时或延时发出警铃音响信号，即预告信号，并有光字牌显示异常的类型和区域；(3)音响信号能够手动和自动复归，并能保留光字牌信号；(4)能够实现信号回路的监视和试验，进行事故信号、预告信号和光字牌完好性试验，并在接线上能够实现亮屏或暗屏运行；另外，各种信号应以运行人员能够迅速、准确判断为原则。
信号回路按电源可分为强电信号回路和弱电信号回路，前者指电源为llOV或220V；后者指电源为48V及以下。
根据信号的用途，可分为位置信号、事故信号、预告信号、指挥信号和联系信号。
(1)位置信号。
位置信号包括断路器位置信号、隔离开关位置信号、有载调压变压器调压分接头位置信号。
(2)事故信号。
断路器事故跳闸时，启动蜂鸣器音响，断路器位置灯光闪光指示断路器自动跳闸。
(3)预告信号。
异常运行时，由继电保护启动警铃音响及其光字牌，指示异常原因，例如，变压器过负荷、变压器轻瓦斯动作、电压互感器二次回路断线、控制回路断线等。
(4)指挥信号和联系信号。
指挥信号用于主控制室向其他各控制室发出操作命令，联系信号用于各控制室之间的联系。
通常将事故信号、预告信号及一些其他公用信号集中构成中央信号。
二、位置信号断路器位置信号已在上一节讲述，以下介绍隔离开关位置信号和有载调压变压器调压分接头位置信号。
1．隔离开关位置信号对于不需要经常操作的隔离开关，可装设手动的模拟指示牌，即操作隔离开关后，手动拨动指示牌，使其表示与隔离开关的实际位置一致。
对于经常操作的隔离开关，通常在其控制屏上装设电动式位置指示器。
例如MK—9T电动式位置指示器示意图如图8-16所示。
中央信号回路
8.3.2中央事故信号回路
中央事故信号按操作电源分为交流和直流操作电源两类； 按事故音响信号ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动作特性分为不能重复动作和能重复动作两类。
1.中央复归不重复动作的事故信号回路
若某断路器（1QF）因事故跳闸，事故信号回路起动，蜂鸣器HB发 出声响。按复归按钮解除音响。若此时2QF又发生了事故跳闸，蜂 鸣器将不会发出声响，这就叫做“不能重复动作”。 能在控制室手动复归称中央复归。 1SB为试验按钮，用于检查事故音响是否完好。
• 若要检查光字牌灯泡完好，转动SA手柄向左或右旋转45º至“试验T” 位置，其触点13—14、15-16断开，其它触点接通，试验回路为 +WS→12-11→9-10→8-7→2WFS→HL光字牌（两灯串联）→1WFS→12→4-3→5-6→-WS，如所有光字牌亮，表明光字牌灯泡完好，如有光字 牌不亮，表明该光字牌灯泡已坏，应立即更换灯泡。 电流发生突变来 实现。启动回路的电阻是用光字牌中的灯泡。
中央复归不重复动作的事故信号回路 图 8-9 不能重复动作的中央复归式事故音响信号回路
2.中央复归重复动作的事故信号回路
“重复动作”是利用控制开关与断路器辅助触点之间的不对应回路中的附加电阻和信号冲击 继电器（或信号脉冲 继电器）来实现的。
图8-10 重复动作的中央复归式事故音响信号回路
8.3.3中央预告信号回路
中央预告信号回路是指在供配电系统中， 发生故障和不正常工作状态下发出音响信号。 常采用电铃发出声响，并利用灯光和光字牌 来显示故障的性质和地点。 中央预告信号装置有直流和交流两种， 也有不重复动作和重复动作的两种。
1. 中央复归不重复动作预告信号回路
图8-11 中央复归不重复动作预告信号回路
中央信号系统详解演示文稿
中央复归不重复动作的事故信号装置
就地复归：通过解除断路器不对应启动回 路来解除音响信号。
中央复归：在主控台上通过按钮或自动解 除音响信号。
重复动作：当一断路器启动事故信号并中央复
归后，又一断路器自动跳闸，音响能再次启动。
不重复动作：上述情况下，音响不能再次启动。
接线图如下页：
+WS FU1
WAS
(3)事故信号用蜂鸣器作为发音装置，而预告信号则 用警铃。
一、中央复归不重复动作的预告信号装置
(3)位置信号：包括断路器用灯光表示其合、跳闸位置信 号，隔离开关用专门的位置指示器表示位置信号 .
二、信号回路的基本要求
(l)断路器事故跳闸时，能及时发出音响信号(蜂鸣器声)，并使 相应的位置指示灯闪光，亮 “掉牌未复归”光字牌。
(2)发生不正常工作状态时，能及时发出区别于事故音响的另 一种音响(警铃声)，并使显示故障性质的光字牌点亮。
中央信号系统详解演示文 稿
（优选）中央信号系统
概述
在发电厂和变电站中，运行人员必须借助灯光和音响信号 装置来反映设备正常和非正常的运行状况。
一、信号回路的类型（按用途分）
(l)事故信号：当断路器事故跳闸时，继电保护动作启动 蜂鸣器发出音响，同时跳闸的断路器位置指示灯发出闪光。
(2)预告信号：当设备出现不正常运行状况时，继电保护 动作启动警铃发出音响，同时光字牌点亮指明故障性质。
KRD——干簧继电 器，动作灵敏、可靠。
C、V2的作用：抗 干扰作用；
V1的作用：防止不 对应回路解除时KRD 误动作。
KC——出口中间继 电器
（2）ZC-23型冲击继电器构成的事故信号电路图
+WS
1FU 701
中央信号屏原理
中央信号屏原理
中央信号屏原理基本上是通过显示器来实现信息的展示和传递。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 信号输入：中央信号屏可以接收多种类型的信号输入，例如文字、图片、视频等。
这些信号可以通过网络、电缆、无线传输等方式进入中央信号屏系统。
2. 信号解码：中央信号屏会对输入的信号进行解码处理，将其转化为中央信号屏系统可以识别和显示的形式。
3. 信号处理：中央信号屏系统可以对输入的信号进行处理，例如调整亮度、对比度、色彩等参数，以确保显示效果的优化。
4. 信号显示：中央信号屏会将经过处理的信号显示在屏幕上。
屏幕可以是LED显示屏、液晶显示屏等。
根据不同的需求，
中央信号屏可以提供不同尺寸和分辨率的显示屏。
5. 信号控制：中央信号屏可以由控制设备进行控制，例如计算机、触摸屏等。
通过控制设备，用户可以选择、切换和控制中央信号屏上显示的内容。
综上所述，中央信号屏通过输入、解码、处理和显示信号来实现信息的展示和传递。
其原理是基于信号处理和显示技术，通过合理控制和操作，实现对信息的有效展示。
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220 110 48 24
Ic=0.1 2 -25~40 4 20 2000V 50Hz 4 1 1min
JC-2型冲击继电器(以下简称继电器)应于在直流操作的 继电保护及控制回路中作为中央信号的主要元件。
调试方法
•
当继电器接于电源正端时，应将端子④和⑥接通。用负 电压加到端子②来复归。 • 当继电器接于电源负端时，应将端子⑥和⑧接通，用电 源的正电压加到端子②上来复归。 • 为了减轻继电器发热，电阻R1可改为外附电阻，安装于 继电器附近(R1为1Ω )。 • 当继电器接于电源，加冲击电流时，继电器不动作，应 检查电源接的是否正确，或电阻R1和电容C是否正常。
2 R2 4
4
1 JJ 3 JJ C JJ R1 7 5
6
3 + 2
8
1
+XM 2 4 6 8 JC-2 1 3 5 7 R1 1YA 1XJ (起动) 2XJ 1ZJ ( 复归) (试验)
-XM
2ZJ (复归) 2YA(试验) 3XJ 4XJ (起动)
2 4 6 8 JC-2
1 3 5 7 R1
变压器的调压开关等开关 设备触头位置的信号
动作信号
按音响信 号复归
按音响信号 动作性能
不能重复动作
概
二、信号回路的基本要求
信号回路动作准确可靠 声光信号明显 信号回路反应速度要快
述
（1）不同性质信号 之间应有明显区别 （2）信号动作与没 动作应有明显区别
JC-2型冲击继电器(以下简称继电器)应于在直流操作的继 电保护及控制回路中作为中央信号的主要元件。
2 结构原理 继电器的原理电路图见图1，其典型接线图见 图2；继电器采用电容充放电原理并用极化继电器 作执行元件所构成，冲击电流Ic自端子⑤流入，在 R1上得到电压增量ICR1，该电压通过极化继电器绕 组给电容器C充电，其充电电流使极化继电器动作。 极化继电器具有双位置特性。当电容器充电完毕， 充电电流消失，极化继电器触点保持在动作位置。 其返回可以通过按钮或触点将复归电流通入端子②， 经电阻R2使极化继电器绕组流过反向电流而迫使返 回；也可以用反向冲击自动返回，即当∑Ic突然减 小Ic时，在R1上有一减量电压IcR1，该电压使电容 器经极化继电器绕组放电，其放电电流使极化继电 器返回。
为了保证可靠性，预告信号电路带有 0.2～0.3s的短延时（参考图3-11）。
概
一、信号回路的类型
事故信号 按信号回 路用途 预告信号 位置信号 继电保护和 自动装置的 动作信号 就地复归 中央复归 能重复动作
述
发生事故，断路器 事故跳闸的信号 中央信号 一次或二次设备偏离 表示断路器、隔离开关、 正常运行状态的信号
三、由JC-2型冲击继电器构成
（一）JC-2型冲击继电器
利用电容充放电启动极化继电器。
（1） 动作
电容充电
（2） 保持
充电结束后
（3） 返回
负电源复归 正电源复归 冲击自动复归
JC-2型冲击继电器
1 用途 JC-2型冲击继电器(以下简称继电器)应于在直流操作的继电保护及 控制回路中作为中央信号的主要元件。 产品使用环境 a. 周围环境温度不高于40℃，不低于-20℃； b. 最湿月份的月平均最大相对湿度为90％，同时该月的月平均最低 温度为25℃； c. 大气压力为86kPa～106kPa 。
中央信号及其它信号
概述 中央事故信号系统 中央预告信号系统
5-3 中央预告信号系统
中央预告信号系统和中央事故信号系统具体区别： • （1）事故信号是利用不对应原理将电源与事故音响小母线接通 来启动的；预告信号则是利用继电保护出口继电器触点K与预告 信号小母线接通来启动的。
•
（2）事故信号是由每一启动回路中串接一电阻启动的，重复动
原理图先走一遍
三、由JC-2型冲击继电器构成
（一）JC-2型冲击继电器 内部电路
KP：极化继电器
极化继电器 工作原理
线圈1按图示极性通入电流，极化 继电器动作，触点6闭合； 电磁 铁 若线圈1流过相反方向的电流或铁 返回 线圈
线圈2中按图示极性通入电流时， 触点6复归。 工作 线圈
技术数据 继电器的主要技术数据见表
额定电压 DC （V）
冲击动作电流及冲击返回电流（A） 最大稳定电流 ∑Icmax （A） 适用环境温度（℃） 功率消耗∑ Ic=2A时（W） 触点断开容量DC 250V 1A 感性 (τ =5ms±0.75ms)（W） 介质强度（所有电路对外壳） 绝缘电阻温度40℃ 湿度90% （电路对外 壳）（MΩ ） 继电器重量（Kg）
作则是通过突然并入一启动回路（相当于突然并入一电阻）引
起电流突变而实现的。预告信号是在启动回路中用信号灯代替
电阻启动的，重复动作则是通过启动回路并入信号灯实现的。 • （3）事故信号用蜂鸣器作为发音装置，而预告信号则用警铃。
一、预告信号的启动电路
工作原理
系统或设备异常
保护动作，K闭合 使M709、M710与+700接通 经光字牌，形成U一次侧电流， 启动冲击继电器。