变电所弱电选线控制电路设计+文献综述(2)
7.1 模块实现断路器弱电选线控制电路 30
7.2 模块实现弱电中央信号系统 35
结 论 43
致 谢 44
参 考 文 献 45
1. 前言
1.1 课题背景及意义
变电站是电力系统的一个非常重要的环节，是电力网的重要组成部分，它的任务是汇集电源、升降电压、分配电能，其监视性能和投资与电力系统的安全运行和投资效益密不可分[1]。
发电厂和变电站的控制、信号和测量系统不仅可以采用强电方式，也可以采用弱电方式。随着弱电技术的发展以及微型计算机的应用，控制、信号和测量系统逐步实现了弱电化和自动化。弱电化就是在控制回路、信号回路和测量回路内以低电压和弱电流来代替原来的110V~220V的操作电压和强电流。弱电化使二次回路设备绝缘要求降低，体积缩小，采用弱电选线技术还可使所需的控制设备数量减少。因此，弱电方式主要在电力系统的二次系统中应用[2]。
二次系统是电力系统安全、经济、稳定运行的重要保障，是发电厂及变电站电气系统的重要组成部分。二次回路包括交流电压回路、交流电源回路、断路器控制和信号直流回路、继电保护回路以及自动装置直流回路等[3]。
（1）控制回路
控制回路是由控制开关和控制对象（断路器、隔离开关）的传送机构及执行（或操作）机构组成，其作用是对一次开关设备进行“跳”、“合”闸操作。弱电控制采用较低电压（直流60V以下，交流50V以下）和较小电流（交流0.5-1A）。
（2）信号回路
信号回路是由信号发送机构、传送机构和信号器具构成。其作用是反映一、二次设备的工作状态。信号回路按信号性质可分为事故信号、预告信号、指挥信号和位置信号四种；按信号显示方式可分为灯光信号和音响信号两种；按信号的复归方式分为手动复归和自动复归两种。
（3）测量回路
测量回路是由各种测量仪表及其相关回路组成。其作用是指示或记录一次设备的运行参数，以便运行人员掌握一次设备运行情况。
（4）调节回路
调节回路是指调节型自动装置。其作用是根据一次设备运行参数的变化，实时在线调节一次设备的工作状态，以满足要求。
（5）继电保护及操作型自动装置回路
继电保护及操作型自动装置回路由测量机构、传送机构、调节器和执行机构组成。作用是自动判别一次设备的运行状态，在系统发生故障或异常运行时，自动跳开断路器（切除故障）或发出异常运行信号，故障或异常运行状态消失后，快速投入断路器，恢复系统正常运行。
（6）操作电源系统
操作电源系统是由电源设备和供电网络组成的，包括直流系统和交流系统，其作用是供给上述各回路工作电源。发电厂和变电站的操作电源多采用直流电源系统，部分小型变电站也可采用交流电源或整流电源。
弱电控制的共同特点是由于在控制屏(台)上采用了小型化的弱电控制设备，控制屏(台)上单位面积内可布置的控制回路增多。对于信号回路，其可靠性要求较控制回路低，弱电方式被广泛使用。对于控制回路，由于直接关系到断路器的跳闸与合闸，可靠性要求高，所以弱电控制要通过强、弱电转换环节来实现，即断路器的操作机构、跳合闸回路仍采用110V或220V的操作电压，弱电控制仅作用于中间继电器，通过中间继电器的触点实现对断路器的控制。