發電廠和變電站的控制、信號和測量系統不僅可以采用強電方式,也可以采用弱電方式。隨著弱電技術的發展以及微型計算機的應用,控制、信號和測量系統逐步實現了弱電化和自動化。所謂弱電化就是在控制、信號和測量回路內以低電壓、小電流作為操作電源。
??????? 弱電化使二次回路設備絕緣要求降低,體積縮小,采用弱電選線技術還可使所需的控制設備數量減少。對于信號回路,其可靠性要求較控制回路低,弱電方式被廣泛使用。對于控制回路,由于直接關系到斷路器的跳閘與合閘,可靠性要求高,所以弱電控制要通過強、弱電轉換環節來實現,即斷路器的操作機構、跳合閘回路仍采用110V或220V的操作電壓,弱電控制僅作用于中間繼電器,通過中間繼電器的觸點實現對斷路器的控制。
??????? ?在一個發電廠和變電站內,控制電路和信號電路可以采用全部強電或全部弱電方式,也可以采用強電控制、弱電信號方式。控制方式可以全部采用一對一控制,也可以對重要設備(如發電機、調相機和變壓器)采用一對一控制,而對饋線較多的線路可采用一對N的選線方
??????? 一、斷路器的弱電控制
??????? 1、弱電有觸點(以下簡稱弱電)控制回路的基本要求及其特點
??????? (1)弱電控制的斷路器控制回路應滿足強電控制回路的基本要求。
??????? (2)斷路器的模擬燈能表示斷路器的跳、合閘位置狀態,并能反映斷路器自動跳、合閘與原給定位置的不對應狀態。
??????? (3)選線控制應保證在同一時間內只選一個控制對象,在控制地點應有明顯的燈光顯示操作對象。為避免選重或選錯,可采用選重閉鎖或后選有效接線,在選線控制中發生事故時,可自動解除選線,誤選線后,可手動解除選線。
??????? 2、弱電控制屏(臺}的結構型式
??????? 弱電控制的優點之一是控制屏(臺)較小,主控制室的面積也較小。常見的弱電控制屏(臺)的結構有屏臺合一和屏臺分開兩種型式。合一的特點是將測量表計、光字牌信號及全廠(站)主接線系統模擬圖布置在屏臺的直立面上,在臺的平面上,則布置選控和選測按鈕或開關及各種操作和調節開關等。此種結構模擬性強,監視面小,操作直觀方便。但由于屏臺體積小,當放置設備較多時,給調試、檢修帶來困難。所以,當主接線復雜,控制對象較多時,則需采用屏臺分開的結構。
??????? 二、微機監控系統
??????? 1、發電廠和變電站的監控系統
??????? 發電廠和變電站的二次回路對一次回路進行控制、測量、調節和保護,實際上是對一次回路進行變換、傳輸和處理信息的過程。監控系統有以下缺點:
??????? (1)人作為監控系統的核心進行信息處理,不可避免地要出現錯誤的判斷和處理,因而使現有的監控系統的準確性和可靠性不高。
??????? (2)測量儀表和常規的信號裝置進行信息變換,不可避免地存在誤差,如測量儀表指示與被測量之間的誤差;人觀察儀表的誤差;音響和燈光信號不能準確表明事故發生的時間、順序等,因而不能正確地處理事故和全面了解一次設備運行情況。
??????? (3)現有監控系統的信息是通過控制電纜用強電傳輸的,因而使得傳輸通道功率損耗大,傳輸費用高,不利于遠距離傳輸。
??????? 對大型發電廠和變電站,需要監視和處理的信息量多;線路傳輸的容量大;主控制室與配電裝置距離遠等,使得上述缺點更加突出。而微機監控系統解決了上述問題,并使監控系統更完善、更準確、更可靠。
??????? 2、微型計算機監控系統
??????? 目前,微型計算機監控系統已在我國超高壓變電站和大容量發電廠的500kV開關站的監控系統中投入使用。微型計算機監控系統(簡稱微機監控系統)由微型計算機系統(以下簡稱微機或主機)和監控對象(即生產過程)兩大部分組成。
??????? 微機監控系統包括硬件和軟件。硬件是指微機本身的各器件、外圍設備及總線。軟件是指系統程序以及過程控制應用程序。微機系統本身是通過總線和各種接口及外圍設備與監控對象進行聯系,并對監控對象進行監視和控制。
??????? (一)硬件
??????? 微機監控系統的硬件是由主機、接口、總線、外部設備組成。由于監控系統完成的功能不同,組成微機監控系統的硬件也不同。~般可根據監控系統的需要隨意擴展。
??????? 1.主機
??????? 主機主要包括中央處理機(CPU)和存儲器,是整個監控系統的核心。它通過總線向系統各個部分發出各種命令,并對系統的各參數進行巡回檢測、數據處理、控制計算、報警處理、邏輯判斷等。
??????? 2.接口與輸入輸出通道
??????? 接口與輸入輸出通道是主機與監控對象進行信息交流的紐帶。無論監控對象向主機輸人數據或是主機向外部發出命令都是通過輸入輸出通道和接口進行的。在信息傳輸過程中,由于微機只接受數字量,而實際生產過程中使用的是模擬量,所以要經模/數轉換器A/D或數/模轉換器D/A。根據功能和傳輸數據的方法,接口和輸入輸出通道有串行和并行兩種。
??????? 3.人一機接口
??????? 人一機接口是為擴大主機功能而設置的。主要有顯示器終端(CRT)、打印機、磁盤驅動器、鍵盤等,用來顯示、打印、存儲、傳輸數據0
??????? 4.其他系統支持功能模塊
??????? 系統支持功能包括程序運行監視系統(WA1℃m。G)、電源掉電保護和實時日歷鐘。
??????? 當監控系統因干擾或其它原因出現某些異常情況,如程序脫離正常流程進入死循環時,整個系統完全處于癱瘓狀態,此時程序運行監視系統能自行動作,強制系統復位,擺脫死循環;當系統出現電源掉電故障時,為了防止微型計算機系統丟失主要數據,通常采用掉電保護。掉電保護由相應的硬件電路構成,當檢測到掉電信號后,該硬件電路啟動微型計算機的外部中斷,把當時的重要參數、數據、專用寄存器內容和中間結果暫存入計算機內部數據存中,以便上電后,系統能從中斷點處繼續運行。