發(fā)電廠和變電站的控制、信號和測量系統(tǒng)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(shù)的發(fā)展以及微型計算機的應用,控制、信號和測量系統(tǒng)逐步實現(xiàn)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(nèi)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(shù)還可使所需的控制設備數(shù)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(zhuǎn)換環(huán)節(jié)來實現(xiàn),即斷路器的操作機構(gòu)、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(xiàn)對斷路器的控制。
??????? ?在一個發(fā)電廠和變電站內(nèi),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??刂品绞娇梢匀坎捎靡粚σ豢刂疲部梢詫χ匾O備(如發(fā)電機、調(diào)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(tài),并能反映斷路器自動跳、合閘與原給定位置的不對應狀態(tài)。
??????? (3)選線控制應保證在同一時間內(nèi)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(fā)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(jié)構(gòu)型式
??????? 弱電控制的優(yōu)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(jié)構(gòu)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(tǒng)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(diào)節(jié)開關等。此種結(jié)構(gòu)模擬性強,監(jiān)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(diào)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(jié)構(gòu)。
??????? 二、微機監(jiān)控系統(tǒng)
??????? 1、發(fā)電廠和變電站的監(jiān)控系統(tǒng)
??????? 發(fā)電廠和變電站的二次回路對一次回路進行控制、測量、調(diào)節(jié)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(jiān)控系統(tǒng)有以下缺點:
??????? (1)人作為監(jiān)控系統(tǒng)的核心進行信息處理,不可避免地要出現(xiàn)錯誤的判斷和處理,因而使現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)的準確性和可靠性不高。
??????? (2)測量儀表和常規(guī)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(fā)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(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的信息是通過控制電纜用強電傳輸?shù)?,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(fā)電廠和變電站,需要監(jiān)視和處理的信息量多;線路傳輸?shù)娜萘看螅恢骺刂剖遗c配電裝置距離遠等,使得上述缺點更加突出。而微機監(jiān)控系統(tǒng)解決了上述問題,并使監(jiān)控系統(tǒng)更完善、更準確、更可靠。
??????? 2、微型計算機監(jiān)控系統(tǒng)
??????? 目前,微型計算機監(jiān)控系統(tǒng)已在我國超高壓變電站和大容量發(fā)電廠的500kV開關站的監(jiān)控系統(tǒng)中投入使用。微型計算機監(jiān)控系統(tǒng)(簡稱微機監(jiān)控系統(tǒng))由微型計算機系統(tǒng)(以下簡稱微機或主機)和監(jiān)控對象(即生產(chǎn)過程)兩大部分組成。
??????? 微機監(jiān)控系統(tǒng)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(tǒng)程序以及過程控制應用程序。微機系統(tǒng)本身是通過總線和各種接口及外圍設備與監(jiān)控對象進行聯(lián)系,并對監(jiān)控對象進行監(jiān)視和控制。
??????? (一)硬件
??????? 微機監(jiān)控系統(tǒng)的硬件是由主機、接口、總線、外部設備組成。由于監(jiān)控系統(tǒng)完成的功能不同,組成微機監(jiān)控系統(tǒng)的硬件也不同。~般可根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)的核心。它通過總線向系統(tǒng)各個部分發(fā)出各種命令,并對系統(tǒng)的各參數(shù)進行巡回檢測、數(shù)據(jù)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(jiān)控對象進行信息交流的紐帶。無論監(jiān)控對象向主機輸人數(shù)據(jù)或是主機向外部發(fā)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(shù)字量,而實際生產(chǎn)過程中使用的是模擬量,所以要經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D或數(shù)/模轉(zhuǎn)換器D/A。根據(jù)功能和傳輸數(shù)據(jù)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(qū)動器、鍵盤等,用來顯示、打印、存儲、傳輸數(shù)據(jù)0
??????? 4.其他系統(tǒng)支持功能模塊
??????? 系統(tǒng)支持功能包括程序運行監(jiān)視系統(tǒng)(WA1℃m。G)、電源掉電保護和實時日歷鐘。
??????? 當監(jiān)控系統(tǒng)因干擾或其它原因出現(xiàn)某些異常情況,如程序脫離正常流程進入死循環(huán)時,整個系統(tǒng)完全處于癱瘓狀態(tài),此時程序運行監(jiān)視系統(tǒng)能自行動作,強制系統(tǒng)復位,擺脫死循環(huán);當系統(tǒng)出現(xiàn)電源掉電故障時,為了防止微型計算機系統(tǒng)丟失主要數(shù)據(jù),通常采用掉電保護。掉電保護由相應的硬件電路構(gòu)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(shù)、數(shù)據(jù)、專用寄存器內(nèi)容和中間結(jié)果暫存入計算機內(nèi)部數(shù)據(jù)存中,以便上電后,系統(tǒng)能從中斷點處繼續(xù)運行。