342#发电厂变电所控制.docx

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342#发电厂变电所控制

《发电厂变电所控制》（A卷）参考答案

一、1．电流互感器（TA）。

其一次绕组流过系统大电流I1,二次绕组中流过变化的小电流I2，I2额定值为5A。

1）电流继电器（KA）。

线圈中流过电流互感器的二次电流I2,当I2达到KA的动作值时，其常开触电闭合（电磁作用），接通外电路。

2）时间继电器（KT）。

线圈通电，其常开触电延时闭合，接通外电路。

3）信号继电器（KS）。

线圈通电，其常开触电（带自保持）闭合，接通信号回路，且掉牌，以便值班人员辩别其动作与否。

若KS动作，需手动复归，以便准备下一次动作。

4）断路器跳闸线圈（YT）。

线圈通电，断路器跳闸。

5）断路器（QF）。

合闸线圈通电，QF主触电接通大电流，其辅助触头相应切换：

常开触点闭合，接通外电路，同时常闭触点断开，切断外电路。

2．当A相或C相有短路时，电流互感器一次绕组流过短路电流，其二次绕组感应出I2流经电流继电器KA线圈，KA动作，其常开触点闭合，将由直流操作电源正母线来的电源加在时间继电器KT的线圈上，时间继电器KT启动，经一定时限后其延时常开触点闭合，正电源经过其触点和信号继电器KS的线圈以及断路器的常开辅助触点QF和断路器跳闸线圈YT接至负电源。

信号继电器KS的线圈和跳闸线圈YT中有电流流过。

两者同时动作，使断路器QF跳闸，并由信号继电器KS的常开触点发出信号。

二、

1．b相接地点的设置。

接地点设在端子箱内FU2之后m点，是因为若设在FU2之前n点，则当中性线发生接地故障时将使b相绕组短路而无熔断器保护。

而在m点接地也有缺点：

一旦熔断器熔断，则电压互感器整个二次侧将失去保护接地点，如果高低压绝缘破坏高电压侵入将危及设备及人身安全。

为此，在m点接地的情况下，又在中性点增加了击穿保险器F接地。

击穿保险器是一个放电间隙，当电压超过一定数值后，间隙被击穿而导通，起保护接地作用。

2．开口三角形辅助副绕组回路不装设熔断器。

在TV’a、TV’b、TV’C回路中，正常情况时三相电压对称，三角形开口处电压为零，因此引出端子上没有电压。

只有在系统发生接地故障时才有3倍零序电压出现。

如果在引出端子上装设熔断器保护，则在正常情况下不起任何作用，即使在开口三角形外导线间发生短路，也不会使熔断器熔断。

若熔断器熔断器熔断未被发现，在发生接地故障时反而影响绝缘监察继电器KVI在正确动作。

所以此处一般不装熔断器保护。

3．隔离开关辅助触点QS1的引用。

TV二次侧出线除b相接地外，其他各引出端都经TV本身的隔离开关辅助触点QS1引出。

这样当电压互感器停电检修时，在打开隔离开关的同时，二次接线亦自常闭开，防止二次侧向一次侧反馈电压，造成人身和设备事故。

由于隔离开关的辅助触点在现场常出现接触不良的情况，而中性线如果接触不良又难以发现，因此在中性线采用两对辅助触点QS1′并联，以增强其可靠性。

4．电压互感器回路的工作原理。

当一次系统发生接地故障时，在TV二次开口三角形绕组回路中出现零序电压，当超过绝缘监察继电器KVI的动作电压时，继电器动作，其常开触点闭合，同时接通光字牌HL和信号继电器KS。

光字牌显示“35kV母线接地”字样，并发出音响信号，KS动作后掉牌落下，并由其触点发出“掉牌未复归”信号。

三、

1．手动跳闸SA至“跳闸后”位置时，触点10-11闭合，绿灯HG发平光。

自动跳闸SA在“合闸后”位置，触点9-10闭合，此时若断路器自动跳闸，其常闭辅助触点接通,绿灯（HG）经SA的9-10触点接至闪光小母线M100（+），闪光。

手常开闸SA在“合闸后”位置，触点13-16闭合，红灯（HR）发平光。

自常开闸SA在“跳闸后”位置，触点14-15闭合，此时若自动装置使断路器自常开闸，红灯（HR）经触点14-15接至闪光小母线，发闪光。

2．断路器仍属跳闸状态，因此其辅助常闭触点闭合。

另外，控制开关SA处于预备合闸位，

节点9-10接通。

因此，绿灯（HG）闪光，红灯不亮。

3．若断路器因事故跳闸，SA仍在合闸后位置，其触点1-3、19-17同时接通。

另外，因断路器跳闸，QF辅助常闭触点闭合，事故音响小母线M708接至负电源-700，事故音响回路启动，发出事故音响信号。

四、）

1．隔离开关合闸（投入）操作。

相应断路器QF在分闸状态时，其常闭辅助触点闭合；接地刀闸QSE在断开位置，其辅助常闭触点闭合；隔离开关QS在跳闸终端位置（其跳闸终端开关S2闭合）时，按下按钮SB1，启动接触器KM1，KM1的常开触点闭合，三相交流电动机M正向转动，使隔离开关QS进行合闸，并经KM1的常开触点KM1-1进行自保持，以确保隔离开关合闸到位。

隔离开关合闸后，跳闸终端开关S2断开，KM1失电返回，电动机M停止转动。

自动解除合闸脉冲。

2．隔离开关分闸操作。

相应断路器QF在分闸状态常闭辅助触点闭合；QSE常闭辅助触点闭合，隔离开关QS在合闸终端位置，（S1已闭合）。

此时，按下按钮SB2，启动接触器KM2，KM2的常开触点闭合，三相电动机M反向转动，使隔离开关QS2进行跳（分）闸。

并经KM2的常开触点KM2－1自保持，使隔离开关分闸到位。

隔离开关分闸后，合闸终端开关S1断开，KM2失电返回，电动机M停止转动。

五、

1．事故信号的启动。

当断路器发生事故跳闸时，对应事故单元的控制开关与断路器的位置不对应，信号电源-700接至事故音响小母线M708上，给出脉冲电流信号，经变流器U微分后，送入干簧继电器KRD的线圈中，其常开触点闭合，启动出口中间继电器KC，其常开触点KC-2接通，启动蜂鸣器，发出音响信号。

当变流器二次测感应电动势消失后，KRD中的尖峰脉冲电流消失，KRD触点返回，而中间继电器KC经其常开触点自保持，发出持续音响信号。

2．事故信号的复归。

由中间继电器KC的常开触点KC-3启动时间继电器KT1，其常开触点经延时后闭合，启动中间继电器KC1，KC1的常闭触点断开，KC线圈失电，其3对常开触点全部返回，音响信号停止，实现音响信号延时自动复位。

此时，启动回路电流虽没消失，但已到稳态，干簧继电器KRD不会再启动中间时间继电器KC，这样冲击继电器所有元件都复位，准备第二次动作。

此外，按下按钮SB4，可实现音响信号的手动复位。

3．事故信号的重复动作。

当第二个事故信号来时，在第一个稳定电流信号的基础上再叠加一个矩形的脉冲电流。

变流器U的二次侧又感应出电动势，产生尖峰电流，使干簧继电器KRD启动。

动作过程与第一次动作相同，即实现音响信号的重复动作。

《发电厂变电所控制》（B卷）参考答案

一、

1．

6）电流互感器（1TA与2TA）。

1TA用于保护，2TA用于测量。

7）电流继电器（1KA与2KA）。

线圈中流过电流互感器的二次电流I2,当I2达到KA的动作值时，其常开触电闭合（电磁作用），接通外电路。

8）时间继电器（KT）。

线圈通电，其常开触电延时闭合，接通外电路。

9）信号继电器（KS）。

线圈通电，其常开触电（带自保持）闭合，接通信号回路，且掉牌，以便值班人员辩别其动作与否。

若KS动作，需手动复归，以便准备下一次动作。

10）断路器跳闸线圈（YT）。

线圈通电，断路器跳闸。

11）断路器（QF）。

合闸线圈通电，QF主触电接通大电流，其辅助触头相应切换：

常开触点闭合，接通外电路，同时常闭触点断开，切断外电路。

2．当线路发生短路时，在1TA一次绕组有短路电流流过，在二次线圈中有相应的感应电流增加，1KA或2KA动作。

1KA或2KA的常开触点闭合，接通KT的线圈回路，其延时闭合的常开触点延时一定时限后闭合，接通跳闸回路。

断路器在合闸状态时，其与主触头联动的常开辅助触点QF也是闭合的，因此断路器的YT和信号继电器KS线圈中同时有电流流过，使断路器跳闸，切断故障线路，同时信号继电器KS动作并掉牌。

在信号回路中的带自保持的常开触点闭合，光字牌点亮，显示“掉牌未复归”灯光信号。

二、

1TV和2TV分别是I母线和II母线上的电压互感器，其二次侧电压经各自隔离开关3QS和4QS的辅助触点引至电压小母线上。

一次设备的二次电压由电压小母线经隔离开关1QS和2QS的辅助触头引出。

这样当母线隔离开关1QS和2QS进行倒闸操作时，二次电压回路也随之自动切换。

当线路有I母线改由II母线供电时，隔离开关QS1跳闸，QS2合闸。

QS1的辅助常开触点打开，切断I母线电压小母线A630、C630到二次系统的供电回路；QS2的辅助常开触点闭合，保护测量回路由II母线的电压小母线A640、C640进行供电。

三、

当手常开闸SA的5－8触点未复归或自动装置K1触点烧结，此时发生故障，则继电保护装置动作，YT通电动作，使断路器跳闸。

YT通电的同时，KCF1电流线圈启动，其常开触点KCF闭合，使其经电压线圈KCF2自保持，断路器跳闸后，KCF1电流线圈即被切除，KCF的常闭触点已断开，可靠地切断KM线圈回路，即使SA的5-8触点接通，KM也不会通电，防止了断路器跳跃的发生。

只有合闸命令解除（SA的5－8断开或K1断开），KCF2电压线圈断电，才能恢复至正常状态。

四、

假定母联断路器QF和隔离开关QS1和QS2以及QS4在断开位置，线路断路器QF1、线路隔离开关QS5、QS3在合闸位，要求不断开QF1及QS5的条件下，将线路转到Ⅱ母线上供电，其倒闸操作顺序如下：

1）先用电钥匙打开两台母线联络隔离开关QS1和QS2的电锁YA1和YA2，并合上两隔离开关。

2）合上母线联络断路器QF。

注意，两母线并列需符合并列条件。

3）用电钥匙打开母线隔离开关QS4操作机构上的电锁YA4,并把QS4投入到Ⅱ母线上去。

4）当QS4投入后，由于QS3与QS4之间无电位差，因此，可用电钥匙继续打开电锁YA3，并把QS3从第I母线断开。

5）完成上述操作后，就可断开母线联络断路器QF，随后用电钥匙分别打开电锁YA1和YA2，断开母线联络隔离开关QS1和QS2。

至此便完成了改由Ⅱ母线供电的全部操作任务。

五、

1）预告信号的启动。

当SM处于“工作”时，其触点13-14、15-16接通。

如果此时设备发生故障或不正常状态，冲击继电器K1和K2的变流器U的一次侧绕组中电流发生突变，在其二次侧绕组回路中均感应出一个尖峰脉冲电流。

由于变流器K2-U是反向连接的，其二次侧的脉冲电流被二极管V1短路掉，所以只有K1的干簧继电器KRD动作，其常开触点KRD-1闭合启动继电器K1-KC，K1-KC的一对常开触点KC-1用于自保持，另一对接于K116-14端子间的常开触点KC-2闭合，启动时间继电器KT2，其延时闭合的常开触点经0.2-0.3s延时后闭合，启动中间继电器KC2,KC2的常开触点闭合使警铃发出音响信号。

2）预告信号的冲击自动返回。

如果在时间继电器KT2的延时触点尚未闭合之前，故障消失，保护出口继电器触点断开，变流器U一次绕组电流突然减小或消失，在相应的二次侧绕组回路均感应出负的（反方向）脉冲电流，此时K1-U二次侧的脉冲电流被二极管V1短路掉，只有干簧继电器K2-KRD动作，其常开触点KRD-2闭合启动继电器K2-KC,KC与线圈串联的一对常开触点进行自保持，接于K2端子4-5间的常闭触点KC断开，切断继电器K1-KC的自保持回路，使K1-KC复归，时间继电器KT2也随之复归，使预告信号未及发出便自动返回。

3）预告信号的重复动作。

音响信号的重复动作，是由不对应启动回路并入一电阻，使流过冲击继电器的变流器U一次绕组中电流再次发生突变，U二次再次感应出脉冲电流，又一次启动音响信号，如此可实现多次重复动作。

《发电厂变电所控制》（C卷）参考答案

一、

1．单相接线方式

只在一相中接入电流互感器，反映被测相电流。

适用于测量三相对称负载的一相电流、变压器的中性点零序电流。

2．三相星形接线方式

在三相电路中各接入一只电流互感器，二次绕组按星形连接，可用于负荷平衡和不平衡的电路中测量三相电流、有功功率、无功功率、电能等。

3．两相星形（不完全星形）接线

又称V形接线。

两个电流互感器分别接在A相和C相。

这种接线方式广泛应用于中性点不直接接地系统中的测量和保护回路，可测量三相电流、有功功率、无功功率、电能等，能反应相间故障电流，不能完全反应接地故障。

4．零序接线

三个同型号的电流互感器并联接入仪表或继电器，流入仪表的电流等于三相电流之和，它反映的是零序电流之和，因此专用于零序保护。

二、（12分）

单灯制控制回路，需由灯光（平光或闪光）及控制开关SA手柄的位置来共同确定断路器QF的位置状态。

断路器位置状态的判断方法为：

1）手动合闸。

SA在“合闸后”位，其触点20－17通，2－4通，合闸位置继电器KCC的常开触点闭合，灯发平光，则表明QF手动合闸；

2）自动跳闸。

SA在“合闸后”位，其触点13－14通；如有事故发生，则保护使QF自动跳闸，合闸位置继电器KCC的常开触点断开，跳闸位置继电器的KCT常开触点闭合，信号灯发闪光，表明QF自动跳闸；

3）手动跳闸。

SA在“跳闸后”位，其触点1－3通，14－15通，经KCT常开触点，信号灯发平光，表明QF手动跳闸；

4）自动合闸。

SA在“跳闸后”位，其触点18－19、1-3通，若自动装置动作，K1触点闭合，断路器合闸，则合闸位置继电器KCC的常开触点闭合，信号灯发闪光，表明QF自动合闸。

三

每个隔离开关都有一对常开、常闭触点和一对位置线圈，以QS1为例来说明位置指示器的动作原理。

（1）模拟条垂直位，说明QS1合闸。

当QS1闭合时（合闸位），此时指示器的线圈Y12通电，电磁力将模拟条吸至垂直位。

（2）模拟条水平位，说明QS1跳闸。

当QS1断开时（跳闸位），此时位置指示器的线圈Y11通电，其电磁力将模拟条吸至水平位。

（3）模拟条呈倾斜位，说明QS1退出运行。

当位置指示器线圈都不带电时，由平衡弹簧作用使模拟条处于45°倾斜位。

四、

1．事故信号的启动。

当断路器发生事故跳闸时，对应事故单元的控制开关与断路器的位置不对应，信号电源-700接至事故音响小母线M708上，给出脉冲电流信号，经变流器U微分后，送入干簧继电器KRD的线圈中，其常开触点闭合，启动出口中间继电器KC，其常开触点KC-2接通，启动蜂鸣器，发出音响信号。

当变流器二次测感应电动势消失后，KRD中的尖峰脉冲电流消失，KRD触点返回，而中间继电器KC经其常开触点自保持，发出持续音响信号。

2．事故信号的复归。

由中间继电器KC的常开触点KC-3启动时间继电器KT1，其常开触点经延时后闭合，启动中间继电器KC1，KC1的常闭触点断开，KC线圈失电，其3对常开触点全部返回，音响信号停止，实现音响信号延时自动复位。

此时，启动回路电流虽没消失，但已到稳态，干簧继电器KRD不会再启动中间时间继电器KC，这样冲击继电器所有元件都复位，准备第二次动作。

此外，按下按钮SB4，可实现音响信号的手动复位。

3．事故信号的重复动作。

当第二个事故信号来时，在第一个稳定电流信号的基础上再叠加一个矩形的脉冲电流。

变流器U的二次侧又感应出电动势，产生尖峰电流，使干簧继电器KRD启动。

动作过程与第一次动作相同，即实现音响信号的重复动作。

五、

当某一断路器因事故跳闸时，通过其“不对应”回路，将闪光继电器K的线圈回路接通，信号灯HG因串接了线圈K和附加电阻R而发暗光。

并联在线圈K两端的电容C开始充电。

当电容C两端的电压升高至继电器K的动作电压时，K动作，其常闭触点断开，切断线圈回路，同时常开触点闭合，使信号灯HG经R直接接至正负电源之间，信号灯两端电压升高而变亮。

此时线圈回路已断开，电容C开始对线圈K放电，进过一定的延时，当电容两端电压降至继电器K的返回电压时，K复归，其常开触点断开，常闭触点闭合，信号灯HG因再次串接了线圈K和电阻R1而变暗。

接着电容C又开始充电，重复上述过程，使接于闪光母线M100（+）上的信号灯HG发出闪光。

闪光间隔由电容C的充、放电时间决定。