電氣自動裝置

A. 為什麼諧波會導致繼電保護和自動裝置誤動作，並使電氣測量儀表計量不準確

在理想的干凈供電系統中，電流和電壓都是正弦波的。在只含線性元件回(電阻、電感答及電容)的簡單電路里，流過的電流與施加的電壓成正比，流過的電流是正弦波。
在電力系統中，諧波產生的根本原因是由於非線性負載所致。當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性關系，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產生。
由於繼電器和某些自動裝置、電氣測量儀表等都主要是線性元件，當波形達到某一個交叉或者臨界點的時候就會引起這些裝置的誤動作！

B. 請問什麼是電氣二次設備

所謂二次設備，就是對一次設備進行控制、測量、監察、保護及調節的設備，它包括控制和信號器具、測量儀表、繼電保護裝置、自動裝置、遠動裝置、操作電源及二次電纜等。
反應二次部分的圖紙有原理與和接線圖：原理圖主要反映二次裝置的工作原理（通常使用展開圖）；接線圖主要用於安裝維護。

控制迴路：對斷路器進行合、跳閘操作以及監視斷路器位置狀態的的電路。按監視迴路完好性的方式不同分為燈光監視和音響監視兩種。

中央信號：由事故信號和預告信號組成，主要通過跳閘及發信號的方式反映電力系統的故障與不正常，由燈光和音響兩部分組成。

測量監視系統：主要由電流、電壓變換裝置和各種測量儀表等構成，其主要作用是通過對運行參數的測量來監視一次設備的運行情況，以便運行人員調整、控制運行狀態、分析處理運行中的問題。

同期迴路：電力系統中的發電機並列運行的條件電壓幅值相等；頻率相同；相位差為零，為此在電力系統的發電廠與變電所中均有同期裝置，以進行並列操作

操作電源：在發電廠、變電站中為二次設備提供工作電能的電源。現常用的有：
（1）蓄電池組直流系統：可靠性高，容量大，電壓平穩，在系統中普遍應用，但附屬設備多，維護工作量大。
（2）整流直流系統：利用變換裝置將交流變為直流供二次部分使用，根據工作原理分為電容儲能整流系統及復式直流系統，因可靠性較差，只適用於中、小型變電所中。
繼電保護的作用
反映電力系統故障，自動、可靠、快速而有選擇地通過斷路器將故障元件從系統中切除，保證無故障部分繼續運行，這是繼電保護的首要任務
反映電力系統不正常工作狀態，是繼電保護的另一任務，此保護一般作用於信號，有時也作用於跳閘，但要帶有一定的延時。
繼電保護的基本構成
測量：反映被保護元件運行參數的變化，並與保護的整定值進行比較，若達到整定值，則向邏輯部分發出信號；
邏輯部分：對測量部分傳送來的信號進行綜合判斷，決定保護裝置是否動作
執行部分：根據保護裝置的性質與作用，向斷路器發出跳閘脈沖或發出信號。
電力系統中常用的保護分析：
過電流保護：利用短路時電流增大的現象實現的保護。為保證選擇性與快速性，通常設為三段，Ⅰ段為速斷，只保護線路的一部分；Ⅱ段保護線路全長，但要加一時間延時；Ⅲ段作為後備保護。在雙側有電源的線路中通常加入功率方向來保證動作的可靠性。其缺點是受系統運行方式以及短路類型的影響較大，一般應用於110KV以下線路。

低電壓保護：電力系統短路時另一個現象是電壓降低，由此構成的繼電保護就稱為低電壓保護。由於電壓信號一般取自母線，所以低電壓保護往往與別的保護配合使用，如低壓閉鎖的過流保護。

距離保護：線路正常運行時，電壓與電流的比值（阻抗）較大，而系統發生短路時，此比值將降低，利用電壓與電流比值降低而動作的保護，稱為距離保護（或阻抗保護），該保護的優點是受系統運行方式影響較小，其缺點是不能全廠速動，通常也設為三段。一般作為110KV線路的主保護以及220KV線路的後備保護

差動保護：線路正常運行時，流過線路兩端的電流方向相反，而線路內部短路時電流的方向相同，利用此原理構成的保護稱為差動保護。其優點是不受系統運行方式及短路類型的影響，主要作為主要設備及重要線路的保護，有縱差動和橫差動之分。
高頻保護：利用高頻信號比較線路兩端的電氣量的差動保護稱為高頻保護，根據比較的信號分為方向高頻保護（功率方向）及相差高頻保護（電流相位）。作為220KV線路的主保護以及500KV線路的後備保護。
光纖差動：其造價高，一般作為500KV線路的主保護。

為避免保護故障造成的影響，一般電力系統的元件都有多重保護，分為：
主保護：能按要求的速度切除被保護線路（或元件）范圍內的某種短路故障
輔助保護：一般用於彌補主保護某些性能的不足而設
後備保護：當主保護或斷路器拒絕動作時起作用的繼電保護，有近後備和遠後備之分

繼電保護技術發展歷史過程中經歷了四個時期：（1）電磁型：（2）晶體管型：（3）集成電路型：（4）微機型：
微機保護裝置的特點：
維護調試方便
可靠性高
動作正確率高
易於獲得各種附加功能
保護性能易得到改善
使用方便靈活
具有遠方監控特性
我國微機保護發展概況
1972年世界上第一台微機保護樣機——PRODAR-70投入試運行，1978~1980年前後我國在一些高校（華北電力大學、華中理工大學等）展開了微機保護的研究，我國首台微機保護樣機MDP-1（距離保護）投入試運行，第二代「11」型微機保護裝置於1990年投入試運行，其代表產品WXH-11和WXB-11，第三代產品是CS系列，如CSL-101、CST-200等。國家電力公司自動化研究院的LFP-900系列突破了我國快速保護的現狀。
微機保護裝置的硬體結構
信號輸入電路：對開關量和模擬量信號進行處理。
微機系統：由單片機和擴展晶元構成的控制系統，以完成數值測量、計算、邏輯運算、控制和記錄等智能化任務，此外微機保護還具有遠方功能。
人機介面部分：如鍵盤、顯示器、列印機等，完成整定值的輸入、工作方式的變更、系統狀態的檢查等
輸出通道：對控制對象實現控制操作
電源

為了提高供電可靠性、保證電能質量、提高電能生產和分配的經濟性、減輕運行人員的勞動強度，電力系統中還廣泛裝設有自動裝置。

電力系統自動化一般有兩方面的內容：
（1）常規自動裝置：重合閘裝置、備用電源自動投入裝置、發電機的自動勵磁調節裝置、自動按頻率減負荷裝置、自動准同期裝置；
（2）電力系統調度自動化：即電力系統的實時調度，對電力系統的運行狀態實時監視和控制，以提高系統安全、經濟運行水平，提高電能質量。主要通過遠動裝置、利用四遙（遙測、遙控、遙信、遙調）技術實現。

傳統變電站存在的問題：安全性、可靠性不能滿足現代電力系統高可靠性的要求；供電質量缺乏科學的保證；佔地面積大；不是應電力系統快速計算和實時控制的要求；維護工作量大

變電站綜合自動化是將變電站的二次設備（包括測量、信號、繼電保護、自動裝置、遠動裝置等）經功能組合與優化，利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術、信號處理技術，實現對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監視、測量、自動控制和微機保護，以及與調度通信等綜合性的自動化功能。是自動化技術、計算機技術與通信技術在變電站領域的綜合應用。因此變電站綜合自動化系統具有功能綜合化、結構微機化、操作監視屏幕化、運行管理職能化等特徵。

C. 電氣自動化控制系統設計

電氣自動化控制系統能夠有效提高行業領域整體的自動化水平，特別是行業的運行管理水平。並且電氣自動化控制系統可以大大節省企業的成本，提高設備、生產線等的可靠性。當前的電氣化自動化控制系統已經在眾多領域嶄露頭角並發揮重要作用。
一、電氣自動化的現狀
首先，電氣自動化系統信息化。信息技術在縱向和橫向上向電氣自動化進行滲透，縱向上，信息技術從管理層面對業務數據處理進行滲透，利用信息技術可以有效存取財務等管理數據，對生產過程動態監控，實時掌握生產信息並確保信息的全面、完整和准確；橫向上，信息技術對設備、系統等進行滲透，微電子等技術的應用使控制系統、PLC等設備界線從定義明確逐漸變得模糊，而軟體結構、組態環境、通訊能力等的作用日益凸顯，網路、多媒體等技術得到了廣泛應用。
其次，電氣自動化系統使用、維護與檢修簡易化。WindowsNT等已經成為實施電氣自動化控制平台、規范以及語言的標准，基於Windows的人機界面成為了電氣自動化的主流， 並且基於Windows的控制系統有著靈活、易於集成等優勢，也得到了廣泛的應用。採用Windows操作平台使得電氣自動化系統的使用、維護和檢修更加簡單、方便。
最後，實現分布式控制應用。電氣自動化系統通過串列電纜連接中央控制室、PLC、現場，將工業計算機、PLC的CPU、遠程I/O站、智能儀表、低壓斷路器、變頻器、馬達啟動器等連接，將現場設備的信息收集到中央控制器。分布式控制應用通過數字式分支結構的串列連接自動化系統與相關智能設備的雙向傳輸通訊匯流排，將PLC、現場設備與相應的I/O設備連接起來，使輸入輸出模塊發揮現場檢查和執行的作用。
二、電氣控制對象的特點和要求
電氣控制量與熱工控制量相比在控制要求及運行過程中有著很多不同點，電氣的主要特點表現為：
電氣控制系統相對熱機設備而言控制信息採集量小、對象少，操作頻率低，但強調快速性、准確性；電氣設備保護自動裝置要求可靠性高，動作速度快；同時對抗干擾要求較高；電氣控制系統(ECS)主要以數據採集系統和順序控制為主，聯鎖保護較多。因此，機組的電氣系統納入DCS控制，要求控制系統具有很高的可靠性。除了能實現正常起停和運行操作外，尤其要求能夠實現實時顯示異常運行和事故狀態下的各種數據和狀態，並提供相應的操作指導和應急處理措施，保證電氣系統自動控制在最安全合理的工況下工作。
三、電氣自動化控制系統的設計
1.集中監控方式
這種監控方式優點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統設計容易。但由於集中式的主要特點是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務相當繁重，處理速度受到影響。由於電氣設備全部進入監控，伴隨著監控對象的大量增加隨之而來的是主機冗餘的下降、電纜數量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖採用硬接線，由於隔離刀閘的輔助接點經常不到位，造成設備無法操作。這種接線的二次接線復雜，查線不方便，大大增加了維護量，還存在由於查線或傳動過程中由於接線復雜而造成誤操作的可能性。
2.遠程監控方式
遠程監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用，節約材料、可靠性高、組態靈活等優點。由於各種現場匯流排(如Lonworks匯流排，CAN匯流排等)的通訊速度不是很高，所以這種方式適合於小系統監控，而不適應於大型電氣自動化系統的構建。
3.現場匯流排監控方式
目前，現場匯流排、乙太網等技術的普遍應用和相應運行經驗的積累，智能化電氣設備得到了較快的發展，網路控制系統逐漸應用到電氣系統中,現場匯流排監控方式使系統設計更加有針對性，對於不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據間隔的情況進行設計。採用這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外，還可以減少大量的隔離設備、端子櫃、I/O卡件、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監控系統通過通信線連接，可以節省大量控制電纜，節約很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過網路連接，網路組態靈活，使整個系統的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的元件，不會導致系統癱瘓。因此現場匯流排監控方式是今後發電廠計算機監控系統的發展方向。
綜上所述，隨著智能化、信息化技術的快速發展，電氣自動化技術將不斷向科技化、信息化、開放化的趨勢發展，電氣自動化涉及的領域將不斷增多，技術更新將不斷加快，電氣自動化控制技術也將得到快速發展並不斷完善，更多http://www.big-bit.com/進行了解。

D. 電氣二次設備具體有哪些

電氣二次設備主要包括： （1） 儀表 （2） 控制和信號元件 （3） 繼電保護裝置 （4） 操作、信號電源迴路 （5） 控制電纜及連接導線 （6） 發出音響的信號元件 （7） 接線端子排及熔斷器等
電氣二次設備是指對一次設備的工作進行監測、控制、調節、保護以及為運行、維護人員提供運行工況或生產指揮信號所需的低壓電氣設備。如熔斷器、控制開關、繼電器、控制電纜、儀表、信號設備、自動裝置等。
型號可說不完：可以從大的方面說：
1.強電控制、信號和測量系統；
2.弱電控制、信號和測量系統；
知名和著名電氣公司都有一次設備和二次設備的生產。型號也因廠家的不同而略有不同。

E. 電氣一次，二次的區別與分類，你懂得多少

區別只有一個就是概念不同：

1、「一次」在電力生產上主要指的是「主路」。

2、「二次」主要是用來控制「一次」的。

用「一次」來修飾設備，主要是為了體現設備屬於主路或設備的電壓等級比二次設備的電壓等級高。

電氣一次設備根據其在生產中的作用可以分為六大類：

1、生產和轉換電能的設備。如發電機將機械能轉換為電能、電動機將電能轉換成機械能、變壓器將電壓升高或降低等，以滿足輸配電需要。

2、接通或斷開電路的開關電器。如斷路器、隔離開關、熔斷器、接觸器等。它們用於電力系統正常或事故狀態時，將電路閉合或斷開。

3、限制故障電流和防禦過電壓的電器。如限制短路電流的電抗器和防禦過電壓的避雷器等。

4、接地裝置。它是埋入地中直接與大地接觸的金屬導體及與電氣設備相連的金屬線。無論是電力系統中性點的工作接地或保護人身安全的保護接地，均同埋入地中的接地裝置相連。

5、載流導體。如裸導體、電纜等。按設計要求，將有關電氣設備連接起來。

6、交流電氣一、二次之間的轉換設備。如電壓和電流互感器，通過它們將一次側的電壓、電流轉變給二次系統。

電氣二次迴路小分類

1、控制（操作）迴路：由控制開關與控制對象（如斷路器、隔離開關）的傳遞機構、執行（或操作）機構組成。其作用是對一次設備進行「合」、「分」操作。

2、調節迴路：是指調節型自動裝置。如由VQC系統對主變進行有載調壓的裝置，發電機的勵磁調節裝置。它是由測量機構、傳送機構、調節器和執行機構組成。

其作用是根據一次設備運行參數的變化，實時在線調節一次設備的工作狀態，以滿足運行要求。

3、繼電保護和自動裝置迴路：是由測量迴路、比較部分、邏輯部分和執行部分等組成。

其作用是根據一次設備和系統的運行狀態，判斷其發生故障或異常時，自動發出跳閘命令有選擇性地切除故障，並發出相應地信號，當故障或異常消失後，快速投入有關斷路器（重合閘及備用電源自動投入裝置），恢復系統的正常運行。

4、測量迴路：由各種測量儀表及其相關迴路組成。

其作用是指示或記錄一次設備和系統的運行參數，以便運行人員掌握一次系統的運行情況，同時也是分析電能質量、計算經濟指標、了解系統潮流和主設備運行工況的主要依據。（說明：綜合自動化已使該迴路與三次迴路的分界點越來越模糊）

5、信號迴路：由信號發送機構和信號繼電器等構成。

其作用是反映一、二次設備的工作狀態。

6、操作電源系統：由電源設備和供電網路組成，它常包括直流電源系統和交流電源系統。

其作用主要是給控制、保護、信號等設備提供工作電源與操作電源，供結主變冷卻、結水與結煤等動力設備，確保發電廠與變電所所有設備正常工作。

(5)電氣自動裝置擴展閱讀：

二次設備的內部設備

1、測量表計，如電壓表、電流表、功率表、電能表用於測量電路中的電氣參數。

2、絕緣監察裝置。

3、控制和信號裝置。

4、繼電保護及自動裝置，如繼電器、自動裝置等，用於監視一次系統的運行狀況，迅速反應異常和事故，然後作用於斷路器，進行保護控制。

5、直流電源設備，如蓄電池組、直流發電機、硅整流裝置等，供給控制保護用的直流電源及用直流負荷和事故照明用電等。

6、高頻阻波器。

7、備自投裝置等等。

F. 高低壓電氣成套裝置,電氣自動控制設備主要用到哪些自動化產品

高低壓電氣成套裝置,自動化產品的技術運用
隨著電子計算機技術和其他高技術的發展，自動控制技術的水平越來越高，應用越來越廣泛，作用越來越重要。尤其是在生產過程的自動化、工廠自動化、機器人技術、綜合管理工程、航天工程、軍事技術等領域，自動控制技術起到了關鍵作用。
原理分析

從控制的方式看，自動控制系統有閉環和開環兩種。
閉環控制
閉環控制也就是（負）反饋控制，原理與人和動物的目的性行為相似，系統組成包括感測器（相當於感官），控制裝置（相當於腦和神經），執行機構（相當於手腿和肌肉）。感測器檢測被控對象的狀態信息（輸出量）,並將其轉變成物理（電）信號傳給控制裝置。控制裝置比較被控對象當前狀態（輸出量）對希望狀態（給定量）的偏差，產生一個控制信號，通過執行機構驅動被控對象運動，使其運動狀態接近希望狀態。在實際中，閉環（反饋）控制的方法多種多樣，應用於不同領域和各個方面，當前廣泛應用並快速發展的有：最優控制，自適應控制，專家控制（即以專家知識庫為基礎建立控制規則和程序），模糊控制，容錯控制，智能控制等。
開環控制
開環控制也叫程序控制，這是按照事先確定好的程序，依次發出信號去控制對象。按信號產生的條件，開環控制有時限控制，次序控制，條件控制。20世紀80年代以來，用微電子技術生產的可編程序控制器在工業控制（電梯，多工步機床，自來水廠）中得到廣泛應用。當然，一些復雜系統或過程常常綜合運用多種控制類型和多類控製程序。

G. 電力系統安全自動裝置有哪些

（1）維持系統穩定的有：快速勵磁、電力系統穩定器、電氣制動、快速汽門及切機、自動解列、自動切負荷、串聯電容補償、靜止補償器及穩定控制裝置等。
（2）維持頻率的有：按頻率（電壓）自動減負荷、低頻自啟動、低頻抽水改發電、低頻調相轉發電、高頻切機、高頻減出力等。
（3）預防過負荷的有：過負荷切電源、減出力、過負荷切負荷等。

H. 電氣自動化與電力系統自動的區別有哪些

1、發展時間不同

電力系統自動化是對電能生產、傳輸和管理實現自動控制、自動調度和自動化管理。電力系統是一個地域分布遼闊，由發電廠、變電站、輸配電網路和用戶組成的統一調度和運行的復雜大系統。電氣自動化，是電氣信息領域的一門新興學科，但由於和人們的日常生活以及工業生產密切相關，發展非常迅速，現在也相對比較成熟。

2、范圍不同

電力系統自動化包括電網調度自動化、火力發電廠自動化、水力發電站綜合自動化、電力系統信息自動傳輸系統、電力系統反事故自動裝置、供電系統自動化、電力工業管理系統的自動化等7個方面。而電氣自動化已經成為高新技術產業的重要組成部分，廣泛應用於工業、農業、國防等領域，在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。

3、就業方向不同

電力系統自動化主要項目有電力工業計劃管理、財務管理、生產管理、人事勞資管理、資料檢索以及設計和施工方面等。也就是說一般在發電、供電環節。電氣自動化一般是用在用電環節，根據各個學校的特點，面也比較寬，比如有的側重於工廠自動化，有的側重於控制等。

(8)電氣自動裝置擴展閱讀:

我國電氣自動化專業開始發展於20世紀50年代初，國家對該專業進行幾次調整，但由於該專業所覆蓋的行業領域廣，適用性大，到現在仍然煥發著勃勃生機。全國各大高校都相繼開設該專業，並發展迅速。學習該專業的大學生和研究生數量迅速增大，社會上從業人員也迅速增加。高校電氣自動化專業大學生也隨之增加。

由於社會上各行各業對電氣自動化專業技術人員的大量需要，供需關系隨之需求變化而上揚，當前培養出一批具有高端頂尖技術人才迫在眉睫。國家相關政策出台並鼓勵高校電氣自動化專業健康快速發展。

由此，我國高校電氣自動化專業發展現狀良好，屬於穩步上升且需求技術人才的新型技術行業專業。開設電氣自動化專業的高校也越來越多，就讀這個專業的學生也越來越多，電氣自動化行業領域也開拓得越來越廣。而且，電氣自動化專業技術人才對口崗位需求也越來越大，將來從業人員也會越來越多。就目前來看，電氣自動化專業發展將會更加迅速。

網路—電力系統自動化

I. 高低壓電氣成套裝置,電氣自動控制設備主要用到哪些自動化產品

高低壓電氣成套裝置,自動化產品的技術運用
隨著電子計算機技術和其他高技術的發展，自動控制技術的水平越來越高，應用越來越廣泛，作用越來越重要。尤其是在生產過程的自動化、工廠自動化、機器人技術、綜合管理工程、航天工程、軍事技術等領域，自動控制技術起到了關鍵作用。
原理分析
從控制的方式看，自動控制系統有閉環和開環兩種。
閉環控制
閉環控制也就是（負）反饋控制，原理與人和動物的目的性行為相似，系統組成包括感測器（相當於感官），控制裝置（相當於腦和神經），執行機構（相當於手腿和肌肉）。感測器檢測被控對象的狀態信息（輸出量）,並將其轉變成物理（電）信號傳給控制裝置。控制裝置比較被控對象當前狀態（輸出量）對希望狀態（給定量）的偏差，產生一個控制信號，通過執行機構驅動被控對象運動，使其運動狀態接近希望狀態。在實際中，閉環（反饋）控制的方法多種多樣，應用於不同領域和各個方面，當前廣泛應用並快速發展的有：最優控制，自適應控制，專家控制（即以專家知識庫為基礎建立控制規則和程序），模糊控制，容錯控制，智能控制等。
開環控制
開環控制也叫程序控制，這是按照事先確定好的程序，依次發出信號去控制對象。按信號產生的條件，開環控制有時限控制，次序控制，條件控制。20世紀80年代以來，用微電子技術生產的可編程序控制器在工業控制（電梯，多工步機床，自來水廠）中得到廣泛應用。當然，一些復雜系統或過程常常綜合運用多種控制類型和多類控製程序。

J. 變電站的主要設備有哪些

變電站里的主要電氣設備：

1、一次設備：一次設備指直接生產、輸送、分配和使用電能的設備，主要包括變壓器、高壓斷路器、隔離開關、母線、避雷器、電容器、電抗器等。

2、二次設備：變電站的二次設備是指對一次設備和系統的運行工況進行測量、監視、控制和保護的設備，它主要由包括繼電保護裝置、自動裝置、測控裝置（電流互感器、電壓互感器）、計量裝置、自動化系統以及為二次設備提供電源的直流設備。

在電氣設備方面，一次設備由原來敞開式的戶外設備為主，逐步發展到全封閉氣體組合電器和半封閉氣體組合電器。二次設備由早期的晶體管和集成電路保護發展到微機保護。

(10)電氣自動裝置擴展閱讀：

變電站里電氣設備的基本要求：

1、對裸露於地面和人身容易觸及的帶電設備，應採取可靠的防護措施。

2、設備的帶電部分與地面及其他帶電部分應保持一定的安全距離。

3、易產生過電壓的電力系統，應有避雷針、避雷線、避雷器、保護間隙等過電壓保護裝置。

4、低壓電力系統應有接地、接零保護裝置。

5、對各種高壓用電設備應採取裝設高壓熔斷器和斷路器等不同類型的保護措施；對低壓用電設備應採用相應的低電器保護措施進行保護。

6、在電氣設備的安裝地點應設安全標志。

7、根據某些電氣設備的特性和要求，應採取特殊的安全措施。