石化厂纵吹车间变电所电气设计监控系统设计(附件)
随着社会的发展，工厂生产生活对电力的依赖日益加重。所以保证电能的可靠和高质量的供应显得更加重要。本论文是针对石化厂纵吹车间变电所电气设计中监控系统的设计。工厂配电系统在工作时，由于设备老化，机械损伤和所处的环境影响，可能会发生故障和不正常工作状态。引起电流变化，电压频率不稳定，使配电系统无法工作在正常状态，极大地影响了工厂的正常生产生活，甚至造成巨大损失。为了减小故障的影响范围，保证非故障部分仍能可靠地供电，必须尽快断开不正常工作的部分，如果只是依靠巡检人员现场发现并解决故障，是无法满足安全用电的要求的，因此只能在设备上装设自动切除设备，在故障发生时就快速发现并切断故障运行的回路。对于发生的但是影响不大的异常运行状态，能够通过继电保护装置发出运行不正常的相应信号，并由此来提醒监控人员。为了提高供电系统运行的可靠性，保护装置必须具备快速、选择、灵敏和可靠的特性。关键词 工厂变电站，二次回路，监控系统，弱电化，综合自动化目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景和意义1
1.2 变电站研究状况2
1.3 本课题要研究的问题4
1.4 解决方案4
2 二次系统的直流操作电源 4
2.1 变电所采用的蓄电池 5
2.2 由整流装置供电的直流操作系统 5
2.3 二次系统的交流操作电源 7
3 高压断路器的控制和信号回路7
3.1 采用手动操作机构的断路器控制和信号回路9
3.2 自动控制10
3.3 断路器的运行状态与控制回路故障监视11
3.4 防止跳跃11
3.5 JC-2型冲击继电器构成事故信号回路12
3.6 中央预告信号回路16
4 电测量仪表16
4.1 测量仪表型号的选用17
4.2 变电所的测量和绝缘监察回路17
4.3 绝缘监视装置18
5 供电系统的自动装置与远动化19
5.1 电力线路的自动重合闸装置19
6 备用电源自动投入装置22
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12
3.6 中央预告信号回路16
4 电测量仪表16
4.1 测量仪表型号的选用17
4.2 变电所的测量和绝缘监察回路17
4.3 绝缘监视装置18
5 供电系统的自动装置与远动化19
5.1 电力线路的自动重合闸装置19
6 备用电源自动投入装置22
7 工厂变电站综合自动化的探讨25
7.1 变电站综合自动化系统的主要功能要求25
7.2 系统组成和通信方式27
7.3 综合自动化的软件系统29
结论 31
致谢 32
参考文献33
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
现代工业生产都离不开电。电可以很方便的由其他的能量转换而来，也可以把它转换成其他的形式来使用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量。大量使用对工厂生产过程自动化有很大的好处，而且当今社会的高新技术大多是以电力的发展和运用为基础的。
电能是工厂生产产品的动能，没有电就不能进行生产生活，但是工厂用电的成本在产品中的成本却并不高。因此电能并不是因为占产品成本的大比重而重要，而是因为电能的大量运用使工厂生产实现自动化，大大提高产量和产品的制造品质，大量节省人力资源，节省人工成本，为工厂的电子化信息化提供保障。为工厂提高生产效率，扩大再生产提供了可能。
如果工厂在正常生产生活中，无法得到稳定足量的电能供应，其生产效率就会大大降低。工厂供电工作必须达到以下要求：电能提供足够的能量支持工厂生产，但是不安全的电能会带来严重的后果，所以安全为电能传输的基本要求；不稳定的电能会降低生产效率，降低产品的品质，更会损坏机器，所以可靠和优质也是工厂供电的必要条件；随着社会发展社会对电能的需求日益增长，因生产电能带来的环境问题和成本，日益增长，所以清洁和经济也是工厂供电需要关注的要求。
工厂供电系统或工厂变配电所中电力主进线和出线，以及配套的电气设备是一次回路，而对断路器和电气设备进行调控、保护、监测的附带回路则称为二次回路。
工厂配电系统在工作时，由于设备老化，机械损伤和所处的环境影响，可能会发生故障和不正常工作状态。引起电流变化，电压频率不稳定，使配电系统无法工作在正常状态，极大地影响了工厂的正常生产生活，甚至造成巨大损失。为了减小故障的影响范围，保证非故障部分仍能可靠地供电，必须尽快断开不正常工作的部分，如果只是依靠巡检人员现场发现并解决故障，是无法满足安全用电的要求的，因此只能在设备上装设自动切除设备，在故障发生时就快速发现并切断故障运行的回路。对于发生的但是影响不大的异常运行状态，能够通过继电保护装置发出运行不正常的相应信号，并由此来提醒监控人员。为了提高供电系统运行的可靠性，保护装置必须具备快速、选择、灵敏和可靠的特性。
二次回路及其配套的设备，控制了系统中二次设备的运行和退出，因此，在有必要的情况下需要将二次回路可靠地隔离出一次系统。一些诸如电压、电流互感器的二次回路、断路器的控制电路、隔离开关的控制及闭锁电路、信号回路等重要回路的端口都要设立可靠的隔离系统来保护系统的正常运行。要想提高二次设备的运行、检修的科学性和便利性，就需要科学合理地设置二次回路。
二次回路的影响主要有两个方面，一方面是用来连接二次回路的电缆及其布线方式，另一方面是二次系统的配套设备。
二次回路电缆的布线方式要因地制宜，根据施工现场的具体情况来选取最合理的方式。
二次回路中所选择的配套设备对系统运行的安全性有最直接的影响，因此在选择时也要科学、合理，在选择时要注意以下两点：首先要保证所选设备的质量达到要求的可靠性；第二要选择适合系统的设备参数和型号。
1.2变电站研究状况
在二十世纪70年代初期，国外电气行业就已经开始对变电站的监控系统研究，发展到今天己经取得了很大的进步，同事在这段时期内，第一片微处理器研发成功，因为它具有很高的集成度，而且体积很小，所以在当时电能行业引起了很大的影响。微处理器的出现为以后电脑的发展和智能化应有打下了坚实的基础。1981年众多西方国家参加了在英国举行的第六届国际供电会议，新的变配电所的监控系统理念开始大规模发展，旧的变配电所工作模式渐渐被弃用，变电站的现代监控系统逐渐发展得更加实时、准确、快速、安全。新的变电所系统从80年代发展到今天，各国大都完成了弱电化、微机化。
变电站的控制、信号和测量回路不仅可以采用强电方式，也可以采用弱电方式。所谓弱电式就是在控制、信号和测量回路内以低电压、小电流作为操作电源。
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。
二次回路弱电化相对强电方式有很多优点，以弱电方式运行的二次回路对配套设备的绝缘要求更低，其体积也更小，因其采用的弱电选线技
1 绪论 1
1.1 课题研究背景和意义1
1.2 变电站研究状况2
1.3 本课题要研究的问题4
1.4 解决方案4
2 二次系统的直流操作电源 4
2.1 变电所采用的蓄电池 5
2.2 由整流装置供电的直流操作系统 5
2.3 二次系统的交流操作电源 7
3 高压断路器的控制和信号回路7
3.1 采用手动操作机构的断路器控制和信号回路9
3.2 自动控制10
3.3 断路器的运行状态与控制回路故障监视11
3.4 防止跳跃11
3.5 JC-2型冲击继电器构成事故信号回路12
3.6 中央预告信号回路16
4 电测量仪表16
4.1 测量仪表型号的选用17
4.2 变电所的测量和绝缘监察回路17
4.3 绝缘监视装置18
5 供电系统的自动装置与远动化19
5.1 电力线路的自动重合闸装置19
6 备用电源自动投入装置22
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3.6 中央预告信号回路16
4 电测量仪表16
4.1 测量仪表型号的选用17
4.2 变电所的测量和绝缘监察回路17
4.3 绝缘监视装置18
5 供电系统的自动装置与远动化19
5.1 电力线路的自动重合闸装置19
6 备用电源自动投入装置22
7 工厂变电站综合自动化的探讨25
7.1 变电站综合自动化系统的主要功能要求25
7.2 系统组成和通信方式27
7.3 综合自动化的软件系统29
结论 31
致谢 32
参考文献33
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
现代工业生产都离不开电。电可以很方便的由其他的能量转换而来，也可以把它转换成其他的形式来使用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量。大量使用对工厂生产过程自动化有很大的好处，而且当今社会的高新技术大多是以电力的发展和运用为基础的。
电能是工厂生产产品的动能，没有电就不能进行生产生活，但是工厂用电的成本在产品中的成本却并不高。因此电能并不是因为占产品成本的大比重而重要，而是因为电能的大量运用使工厂生产实现自动化，大大提高产量和产品的制造品质，大量节省人力资源，节省人工成本，为工厂的电子化信息化提供保障。为工厂提高生产效率，扩大再生产提供了可能。
如果工厂在正常生产生活中，无法得到稳定足量的电能供应，其生产效率就会大大降低。工厂供电工作必须达到以下要求：电能提供足够的能量支持工厂生产，但是不安全的电能会带来严重的后果，所以安全为电能传输的基本要求；不稳定的电能会降低生产效率，降低产品的品质，更会损坏机器，所以可靠和优质也是工厂供电的必要条件；随着社会发展社会对电能的需求日益增长，因生产电能带来的环境问题和成本，日益增长，所以清洁和经济也是工厂供电需要关注的要求。
工厂供电系统或工厂变配电所中电力主进线和出线，以及配套的电气设备是一次回路，而对断路器和电气设备进行调控、保护、监测的附带回路则称为二次回路。
工厂配电系统在工作时，由于设备老化，机械损伤和所处的环境影响，可能会发生故障和不正常工作状态。引起电流变化，电压频率不稳定，使配电系统无法工作在正常状态，极大地影响了工厂的正常生产生活，甚至造成巨大损失。为了减小故障的影响范围，保证非故障部分仍能可靠地供电，必须尽快断开不正常工作的部分，如果只是依靠巡检人员现场发现并解决故障，是无法满足安全用电的要求的，因此只能在设备上装设自动切除设备，在故障发生时就快速发现并切断故障运行的回路。对于发生的但是影响不大的异常运行状态，能够通过继电保护装置发出运行不正常的相应信号，并由此来提醒监控人员。为了提高供电系统运行的可靠性，保护装置必须具备快速、选择、灵敏和可靠的特性。
二次回路及其配套的设备，控制了系统中二次设备的运行和退出，因此，在有必要的情况下需要将二次回路可靠地隔离出一次系统。一些诸如电压、电流互感器的二次回路、断路器的控制电路、隔离开关的控制及闭锁电路、信号回路等重要回路的端口都要设立可靠的隔离系统来保护系统的正常运行。要想提高二次设备的运行、检修的科学性和便利性，就需要科学合理地设置二次回路。
二次回路的影响主要有两个方面，一方面是用来连接二次回路的电缆及其布线方式，另一方面是二次系统的配套设备。
二次回路电缆的布线方式要因地制宜，根据施工现场的具体情况来选取最合理的方式。
二次回路中所选择的配套设备对系统运行的安全性有最直接的影响，因此在选择时也要科学、合理，在选择时要注意以下两点：首先要保证所选设备的质量达到要求的可靠性；第二要选择适合系统的设备参数和型号。
1.2变电站研究状况
在二十世纪70年代初期，国外电气行业就已经开始对变电站的监控系统研究，发展到今天己经取得了很大的进步，同事在这段时期内，第一片微处理器研发成功，因为它具有很高的集成度，而且体积很小，所以在当时电能行业引起了很大的影响。微处理器的出现为以后电脑的发展和智能化应有打下了坚实的基础。1981年众多西方国家参加了在英国举行的第六届国际供电会议，新的变配电所的监控系统理念开始大规模发展，旧的变配电所工作模式渐渐被弃用，变电站的现代监控系统逐渐发展得更加实时、准确、快速、安全。新的变电所系统从80年代发展到今天，各国大都完成了弱电化、微机化。
变电站的控制、信号和测量回路不仅可以采用强电方式，也可以采用弱电方式。所谓弱电式就是在控制、信号和测量回路内以低电压、小电流作为操作电源。
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。
二次回路弱电化相对强电方式有很多优点，以弱电方式运行的二次回路对配套设备的绝缘要求更低，其体积也更小，因其采用的弱电选线技
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