第十二章 发电厂电气的测控系统1096-1193.doc

第十章 发电厂电气的控制、测量与信号 第一节 发电厂的控制方式 发电厂600MW机组的控制方式可分为单元控制兼网络控制室及单元集中控制室与网络相互独立的两种类型。 单元控制室及网络控制室的控制方式600MW发电机组，通常将一个单元的机、炉、电的所有设备和系统集中在一个单元控制室控制。大型电厂，为了提高热效率，趋向采用亚临界或超临界高压、高温的机组，其热力系统和电气主接线都是单元制，各机组之间的横向联系较少，在进行起动、停机和事故处理时，单元机组内部的纵向联系较多，因而采用单元控制室，便于机、炉、电协调控制。 在单元控制室电气部分控制的设备和元件主要有：汽轮发电机及其励磁系统、主变压器、高压厂用工作变压器、高压厂用备用变压器或启／备变压器、高压厂用电源线、主厂房内采用专用备用电源的低压厂用变压器以及该单元其他必要集中控制的设备和元件。对全厂共用的设备，集中在第一单元控制室控制，其他单元控制室有必要的信号及调节手段。 采用单元制方式的发电厂，当高压网络出线较少或远景规划明确时，电力网的控制部分可设在第一单元控制室内，各操作控制在网控屏上进行，当高压网络出线较多或配电装置离主厂房较远时，一般另设网络控制室。在单元控制室网控屏或网络控制室内控制的设备和元件有：联络变压器或自藕变压器、高压母线设备、11KV及以上线路、高压或低压并联电抗器等，此外，还有各单元发电机－变压器组以及高压厂用备用或启／备变压器高压侧断路器的信号和必要的表计。 高压网络采用一个半断路器接线时，发电机－变压器组设备较重要，为防止误操作，与此有关的两台断路器在单元控制室控制，而在单元控制室的网控屏或网络控制室内，有上述断路器的位置信号，以使网控人员掌握发电机－变压器组的运行状态，尤其是出口断路器的运行状态。 二、单元控制室的布置大型电厂单元控制室通常设计成单机一控或两机一控，布置在主厂房机炉间的适中位置，以热控专业为主。当技术经济比较合理时，单元控制室也可布置在汽轮机房A排柱外侧，使电气控制离开关站较近。 控制室内的布置，对两机一控单元控制室，炉机电屏（BTG）的布置多采用U型布置；两台机组控制屏的布置，按相同的炉、机、电顺序排列，整体协调一致。当在单元控制室布置网控屏时，一般将网控屏布置在第一单元控制室两台机组控制屏的中间。由于单元控制室受面积的限制以及技术经济条件等因素的影响，网络部分的继电保护、自动装置和变压器屏布置在靠近高压配电装置的继电器室内，发电机组的调节器、保护设备、自动装置及计算机等电子设备屏均布置在主厂房内的电子设备室内。 特别是60MW机组的大型电厂，通常采用分布式微机控制系统（亦称集散系统），其CRT显示操作器是人机联系的主要手段，因而，通常将集散系统的CRT布置在BTG屏的前面，以便通过CRT实现全厂的控制监视。第二节 断路器的控制 一、断路器的控制方式 断路器的控制方式，按其操作电源可分为强电控制与弱电控制，前者一般为11V或22V电压；后者为48V及以下电压；按操作方式可分为一对一控制和选线控制两种。根据不同特点，强电控制一般分为下列三类： 1）根据控制地点分为集中控制与就地控制两种。 2）按跳、合闸回路监视方式可分为灯光监视和音响监视两种。 3）按控制回路接线可分为控制开关具有固位置的不对应接线与控制开关触点自动复位的接线。 弱电控制方式有以下几种类型： 1）一对一控制。重要的电力设备，如发变组、高压厂用工作及启／备变压器等，其重要性较高，但操作几率较低，宜采用一对一控制。 2）弱电选线控制。常用的选线方式有按钮选线控制、开关选线控制和编码选线控制等方式。 大型发电厂高压断路器多采用弱电一对一控制方式，断路器跳、合闸线圈仍为强电，两者之间增加转换环节。这样设计，控制屏能采用小型化弱电控制设备、操动机构强电化、控制距离与单纯的强电控制一样。 下面主要介绍50KV断路器的控制回路接线。 二、对500KV断路器控制回路的要求 50KV断路器的重要性极高，在对其控制回路进行设计时，应满足以下各项要求。 （1）满足双重化的要求。要准确可靠地切除电力系统中的故障，除了继电保护装置要准确、可靠的动作外，作为继电保护的执行元件一一断路器是否能可靠地动作，这对于切除故障是至关重要的。显然，在电力系统发生故障时，即使继电保护装置正确动作，但如断路器失灵而拒动时，故障仍不能被切除，势必酿成严重的后果。断路器的可靠工作，与消弧机构（断口部分）、操动机构、控制回路和控制电源有关。其中，消弧机构和操动机构的可靠性取决于断路器的制造技术水平，而控制回路和控制电源这两部分的可靠性的提高主要取决于断路器二次回路的设计。在187KV以上系统中，断路器的拒动率为1.810－3，其中72％是由控制回路不良引起的。控制电缆和断路器的跳闸线圈采用双重化措施以后，拒动率降