KV無人值班變電站設(shè)計(陳文)

1、摘要本次畢業(yè)設(shè)計以110kV無人值班變電站為主要設(shè)計對象，該110kV變電站是系統(tǒng)末端變電站，是電力系統(tǒng)的一部分。該變電站設(shè)有2臺主變壓器，站內(nèi)主接線分為110kV、10 kV兩個電壓等級。本設(shè)計的第一章為緒論，主要闡述了研究本課題的必要性和實際意義；本課題的 來源及主要研究內(nèi)容；研究的基本思路與采用的方法。第二章是變電站設(shè)計說明書內(nèi) 容，主要是進(jìn)行變電站電氣主接線的設(shè)計，分別通過對110kV、10kV側(cè)電氣主接線的擬定，選擇出最穩(wěn)定可靠的接線方式。進(jìn)行負(fù)荷計算及變壓器的選擇，根據(jù)已知變電 站的負(fù)荷資料對變電站進(jìn)行負(fù)荷計算，通過得出的負(fù)荷確定了主變的容量和臺數(shù)、主 變的型式及主變阻抗。進(jìn)行短路

2、電流計算，確定短路點(diǎn)，計算各元件的電抗，然后對 各短路點(diǎn)分別進(jìn)行計算，得出各短路點(diǎn)的短路電流。進(jìn)行導(dǎo)線的選擇與校驗。進(jìn)行電 氣設(shè)備的選擇，電氣設(shè)備包括母線、斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、熔斷器 的選擇。進(jìn)行繼電保護(hù)的配置原則及整定計算。進(jìn)行自動化系統(tǒng)的設(shè)計。第三章是本 設(shè)計的計算書部分，主要是本設(shè)計在設(shè)備選擇計算、電流的計算、保護(hù)的整定計算方 面所形成的計算依據(jù)。關(guān)鍵詞：電氣主接線；短路計算；電氣設(shè)備論文類型：設(shè)計報告1緒論12設(shè)計說明書錯誤！未定義書簽。2.1主接線的選擇錯誤！未定義書簽。2.1.1主接線的設(shè)計原則 錯誤！未定義書簽。2.1.2主接線的設(shè)計要求 錯誤！未定義書簽。2.1

3、.3主接線的方式錯誤！未定義書簽。2.2變壓器的選擇 錯誤！未定義書簽。2.2.1主變壓器選擇 錯誤！未定義書簽。2.2.2所用變的選擇錯誤！未定義書簽。2.3電流計算說明錯誤！未定義書簽。2.3.1計算Igmax錯誤！未定義書簽。2.3.2選擇短路點(diǎn)計算短路電流錯誤！未定義書簽。2.4導(dǎo)線的選擇及校驗錯誤！未定義書簽。2.4.1110kV母線的選擇及校驗 錯誤！未定義書簽。2.4.210kV母線的選擇錯誤！未定義書簽。2.5配電設(shè)備的選擇 錯誤！未定義書簽。2.5.1110kV斷路器的選擇 錯誤！未定義書簽。2.5.2110kV隔離開關(guān)的選擇 錯誤！未定義書簽。2.5.3110kV PT選擇

4、錯誤！未定義書簽。2.5.4110kV CT選擇錯誤！未定義書簽。2.5.5110kV避雷器的選擇 錯誤！未定義書簽。2.5.610kV斷路器的選擇 錯誤！未定義書簽。2.5.710kVPT的選擇錯誤！未定義書簽。2.5.810kVCT的選擇錯誤！未定義書簽。2.5.9開關(guān)柜的選擇錯誤！未定義書簽。2.6繼電保護(hù)的配置原則及整定計算錯誤！未定義書簽。2.6.1變壓器保護(hù)的配置原則 錯誤！未定義書簽。2.6.2 10kV出線保護(hù)整定計算 錯誤！未定義書簽。2.7自動化系統(tǒng)的設(shè)計 錯誤！未定義書簽。2.7.1變電站自動化系統(tǒng)設(shè)計要求 錯誤！未定義書簽。2.7.2變電站自動化體系結(jié)構(gòu) 錯誤！未定義書

5、簽。2.7.3變電站無人值班自動化系統(tǒng)配置模式 錯誤！未定義書簽2.7.4變電站監(jiān)控系統(tǒng) 錯誤！未定義書簽。3設(shè)備選擇計算錯誤！未定義書簽。3.1變電站的總負(fù)荷計算 錯誤！未定義書簽。3.1.110kV母線的選擇計算 錯誤！未定義書簽。3.1.2110kV斷路器選擇計算 錯誤！未定義書簽。3.1.310kV電流互感器選擇校驗結(jié)果計算 錯誤！未定義書簽。3.1.4110kV隔離開關(guān)的選擇計算 錯誤！未定義書簽。3.1.5110kV電流互感器選擇校驗結(jié)果計算 錯誤！未定義書簽3.2電流的計算錯誤！未定義書簽。3.2.1工作電流的計算 錯誤！未定義書簽。3.2.2短路電流的計算錯誤！未定義書簽。3.

6、3保護(hù)的整定計算 錯誤！未定義書簽。 結(jié)論與展望錯誤！未定義書簽。致謝錯誤！未定義書簽。 參考文獻(xiàn)錯誤！未定義書簽。1緒論隨著電網(wǎng)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，電壓等級和自動化水平的不斷提高，電力用戶對電能 的需求越來越大，同時對供電的質(zhì)量要求也越來越高。變電站如何保證供電質(zhì)量，如 何保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，是電力部門十分關(guān)心的問題。無人 值班是當(dāng)今電網(wǎng)調(diào)度自動化領(lǐng)域的必然趨勢，其勢頭正方興未艾。無人值班是電力隨 著技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的新型的變電站運(yùn)行方式，在這種運(yùn)行方式里，先進(jìn)技術(shù)成分含 量大，它集中包含了工業(yè)自動化，人工智能，通訊等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)的結(jié)晶，這是科 學(xué)發(fā)展一般所直接導(dǎo)致的必然

7、結(jié)果。對原有變電站有步驟地實施無人值守改造勢在必 行，變電站無人值班運(yùn)行管理，早在 50年代末60年代初，許多供電局就進(jìn)行了無人 值班的試點(diǎn)，當(dāng)時采用的是從原蘇聯(lián)引進(jìn)的有接點(diǎn)遠(yuǎn)動技術(shù)，型號是SF-58,但由于技術(shù)手段不完善，管理體制不適應(yīng)，認(rèn)識上的種種原因，除上海、鄭州等少數(shù)地區(qū)外都 沒有堅持。80年代以來，自動化技術(shù)的完善，特別是人們對變電站無人值班認(rèn)識的提 高，鄭州、深圳、大連、廣東出現(xiàn)無人值班，1996年底全國有60余座，97年底有1000余座。隨著電子技術(shù)的飛躍發(fā)展，特別是二十一世紀(jì)以來，電子計算機(jī)及其硬 件、軟件技術(shù)成果的日新月異，對電力系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)有了很好的技術(shù)支持，近幾年 來無

8、人值班設(shè)計及研究在我國先后發(fā)展壯大起來。這次設(shè)計是一次綜合性質(zhì)的設(shè)計，它力求結(jié)合兩年半中所學(xué)的各門學(xué)科，并查閱 大量最新資料，讓我們利用相應(yīng)的專業(yè)理論知識，在熟悉相關(guān)設(shè)備性能的情況下，初 步掌握并設(shè)計110kV無人值班變電站，培養(yǎng)我們獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。2設(shè)計說明書2.1主接線的選擇2.1.1主接線的設(shè)計原則主接線的設(shè)計原則主要以包括主接線為電力系統(tǒng)整體設(shè)計的組成部分及主接線的 設(shè)計要求為主。1）主接線是電力系統(tǒng)整體設(shè)計的組成部分現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的組織嚴(yán)密統(tǒng)一的整體。各種類型的變電站按照它們各 自在系統(tǒng)中的不同地位和作用，分工完成整個系統(tǒng)變電的任務(wù)。顯然，我們在設(shè)計變 電站的主

9、接線時不能就事而論，不能只局限于變電站本身，而應(yīng)考慮到它是電力系統(tǒng) 的整體設(shè)計部分。否則，勢必導(dǎo)致不合理現(xiàn)象。為了使變電站的主接線設(shè)計的正確， 首先要充分考慮到它是電力系統(tǒng)總體的組成部分，并在電力系統(tǒng)總體設(shè)計明確下列問 題：1）變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用。這是決定主接線的主要因素，變電站是 屬于樞紐變電站、開閉所、中間變電站、地區(qū)變電站、企業(yè)變電站還是終端或分支變 電站等，變電站由于在系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活 性的要求也不同。2）變電站應(yīng)根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計。樞紐變電站連接的電 源數(shù)和回路要根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全和經(jīng)濟(jì)等條件確定。3）出線回路數(shù)

10、和負(fù)荷重要性分級。出線回路和負(fù)荷重要分級對主接線的確定影 響甚大。要確切的定出輸電線路的回路數(shù)以及輸送容量、導(dǎo)線型號和出線的方向等。 對電力負(fù)荷按其重要性可分為：a） 級負(fù)荷：是指對此種負(fù)荷如中斷供電，將造成人民生命危險、設(shè)備損壞。 造成重大的國民經(jīng)濟(jì)損失、使市政生活中的要害部門發(fā)生混亂。b ）二級負(fù)荷：是指對此種負(fù)荷停止供電，會造成大量減產(chǎn)、居民生活受到影 響。c ）三級負(fù)荷：除一、二級以外的負(fù)荷。對于一級負(fù)荷必須要有兩個獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個電源失去后，保證一級 負(fù)荷不間斷供電。對于二級負(fù)荷一般要有兩個獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個電源失去后，保證大部 分二級負(fù)荷不間斷供電。對于三級負(fù)荷一

11、般只需要有一個電源供電。2）主變壓器選擇。包括主變壓器臺數(shù)、容量和型式、變壓器各側(cè)的額定電壓調(diào) 節(jié)范圍分接頭選擇及在各種運(yùn)行方式下通過變壓器的功率潮流。3）變壓器的備用容量。為了保證可靠供電，要求系統(tǒng)的裝機(jī)備用容量不少于全 系統(tǒng)容量的20%運(yùn)行備用容量不少于 8 10%勺適應(yīng)負(fù)荷實增、機(jī)組檢修和故障停 運(yùn)三種情況。4）無功補(bǔ)償裝置的選擇。為平衡無功功率而要求在變電站或發(fā)電廠升壓站中裝 設(shè)的并聯(lián)電抗器、串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置、靜止補(bǔ)償裝置、調(diào)相機(jī)和并聯(lián)電容器等的形 式、數(shù)量和容量。5）系統(tǒng)內(nèi)過電壓的模擬和計算，以及限制內(nèi)過電壓的措施。6）系統(tǒng)短路容量或歸算的電抗值和變壓器中性點(diǎn)接地方式，以及限制系統(tǒng)

12、短路電流的措施。7）根據(jù)地區(qū)負(fù)荷，確定6 10KV的出線回路數(shù)。8 ）擬定本期及遠(yuǎn)景變電站與系統(tǒng)的連接方式和推薦的主接線方案。從設(shè)計變電站電氣主接線的角度來看，上述前提必須首先明確，否則不會符合系 統(tǒng)的安全、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和遠(yuǎn)景發(fā)展的要求，就會出現(xiàn)技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上的不合理 性。2.1.2主接線的設(shè)計要求我國變電站設(shè)計技術(shù)規(guī)程 SDJZ 79規(guī)定，變電站的主接線應(yīng)根據(jù)變電站在 電力系統(tǒng)的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且應(yīng)滿足運(yùn)行可靠簡 單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求。可靠性：斷路器檢修時，能否不影響供電；線路斷路器或母線故障時以及母線檢修時，停運(yùn)的回路和停運(yùn)的回路數(shù)、停運(yùn)的 時間

13、長短以及能否保證對重要用戶的供電。變電站全部停運(yùn)的可能性；應(yīng)滿足可靠性準(zhǔn)則的要求。靈活性：滿足調(diào)度靈活，操作方便的基本要求，既能靈活的投、切變壓器或線路調(diào)配電源 和負(fù)荷，又能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求，不致過多的影響 對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；2）在設(shè)計主接線時應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。1）經(jīng)濟(jì)性（1）投資??；2）占地面積少；3）電能損耗??；2.1.3主接線的方式對于110kV變電站來說，主接線的接線方式主要有兩種：1）單母分段接線2）橋式接線1）單母分段接線由于單母分段接線既具有單母線接線簡單、經(jīng)濟(jì)、方便的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上 克服了它的缺點(diǎn)，提高了供電可靠性，故這種

14、接線的應(yīng)用范圍有所擴(kuò)大，但單母線分 段接線仍存在缺點(diǎn)，就是當(dāng)一段母線或母聯(lián)隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線上的所 有回路都要在檢修期間長時間停電，再有單母線是母線制最原始和簡單的接線，這種 接線的特點(diǎn)是整個配電裝置只有一組母線，所有電源和出線都在同一母線上，其優(yōu)點(diǎn) 是簡單、清晰、采用設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建，缺點(diǎn)是不夠靈活，任一元件母 線或母線隔離開關(guān)故障或檢修均需使整個配電裝置停電。為了克服單母線這種缺 點(diǎn)，我們采用單母分段接線，這種接線方式分段的數(shù)目取決于電源的數(shù)量和容量，段 數(shù)越多故障時停電范圍越小。但使用斷路器設(shè)備增多且配電裝置和運(yùn)行也越復(fù)雜。由 于以上原因。這種接線方式對于出線不多，

15、容量不大的35 110KV的變電站較實用，對于110KV出線四回為宜。b圖2-1橋形接線又不需經(jīng)常切換時，采用內(nèi)橋接線較合適。當(dāng)輸電線路較短，變壓器隨經(jīng)濟(jì)要求需經(jīng) 常切換時，采用外僑接線較合適。內(nèi)橋接線中，當(dāng)變壓器故障時，需停相應(yīng)的線路。 外橋接線時，當(dāng)線路故障時，需停相應(yīng)的變壓器，而且隔離開關(guān)又做為操作電氣，所 以可靠性較差。由于斷路器少、布置簡單、造價低，往往在35 220KV配電裝置中廣泛應(yīng)用，故我們設(shè)計的無人值班變電站采用內(nèi)橋接線方式。 圖2-1)外橋式接線2.2變壓器的選擇2.2.1主變壓器選擇正確合理地選擇主變壓器的臺數(shù)、容量和類型是電力系統(tǒng)規(guī)劃和具體變電站主接線設(shè)計中的一個主要問

16、題，根據(jù)我國的實踐經(jīng)驗應(yīng)考慮以下一些原則：1)主變壓器臺數(shù)選擇為保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，變電站一般裝設(shè) 兩臺變壓器。對于大型超高壓樞紐變電站裝設(shè)兩臺大型變電站，由中壓側(cè)供給整個城 市及工業(yè)區(qū)。在一臺變壓器故障時，要切斷大量的負(fù)荷是非常困難的，根據(jù)各工程的 具體情況，安裝24臺主變壓器可提高其可靠性。2)主變壓器的容量選擇主變壓器的容量選擇就根據(jù)電力系統(tǒng)510年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇。變壓器容量的選擇必須力求使其切合實際需要。為此，必須盡力能把510年負(fù)荷發(fā)展規(guī)劃做得正確，這是最根本的。變電站的最大負(fù)荷按以下公式確定：八 Pm 式中：Pm變電站最大負(fù)荷。匕一同時率。刀P

17、按負(fù)荷登記統(tǒng)計的綜合用電負(fù)荷。以變壓器的正常過負(fù)荷能力來承擔(dān)變壓器所遭受的短時高峰負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行時間不宜超過1小時)，過負(fù)荷以不縮短變壓器的壽命為限。從原則上講，因為變壓器和 自耦變壓器具有高度的可靠性和較低的事故率，可允許其在網(wǎng)絡(luò)的事故狀態(tài)下有較大 的過負(fù)荷，而其壽命不怎么縮短。對于兩臺變壓器變電站的主變?nèi)萘堪聪率竭x擇：SH =0.7PM 2-3 )Pm 變電站最大負(fù)荷SH 變壓器容量即按70%全部負(fù)荷選擇。因此，裝設(shè)兩臺變壓器變電站的總?cè)萘繛椋?Sh =2(0.7PM) =1.4PM 2-4 )當(dāng)一臺變壓器停用時，可保證對70%負(fù)荷的供電，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力為40%則可保證98%的負(fù)

18、荷供電。若取SH =0.6PH，則當(dāng)一臺變壓器停用時，可保證對60%負(fù)荷的供電，考慮變壓器事故過負(fù)荷能力40%則可保證對80%負(fù)荷的供電。由于一般電網(wǎng)變電站中，大約 有25%勺非重要負(fù)荷，在事故運(yùn)行方式下可以被切除，因此采取0.6 Pm,對變電站保般取1.04證重要負(fù)荷來說也是可行的。根據(jù)原始資料，本變電站負(fù)荷為：3500KVAK 2 4500 X 2) KVA 5000X 2) KVA6300KVAK 2,其中一、二、三類負(fù)荷均有。代入公式型號及容量低壓側(cè)額定電壓連接組空載短路阻抗電壓%空載電流運(yùn)輸重量主變SFZL1-3150011YO/ 31.119010.50.762.2.2所用變的選擇

19、目前采用的計算負(fù)荷的重要方法是分別將每臺電動機(jī)的KW換算成KVA再考慮不同時運(yùn)行情況的計算方法。按每臺電動機(jī)的功率因數(shù)、效率、負(fù)荷系數(shù)分別由KW換算成KVA再考慮不同時運(yùn)行的情況，計算出總負(fù)荷 表2-2 )。以中性110kV變電站的變壓器的選擇為例，需 要計入的經(jīng)常性電力負(fù)荷：主變壓器風(fēng)扇、蓄電池的充電和浮充電機(jī)組、蓄電池室通 風(fēng)、取暖器照明等；短時不經(jīng)常及斷續(xù)不經(jīng)常運(yùn)行的設(shè)備為檢修負(fù)荷等不計算在內(nèi)。充電機(jī)系統(tǒng)不經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，故其負(fù)荷應(yīng)予以計算，但此時可考慮浮充電 機(jī)不運(yùn)行，不必計算。計算公式：電力負(fù)荷：2-5 )Pi計算容量功率&電動機(jī)的負(fù)荷率n 效率COS?功率因數(shù)照明和加熱負(fù)荷:S

20、g2 八 F2(KVA) 2-6 )所用電總負(fù)荷：Sg 二 Sgi Sg2（KVA） 型號 及容量低壓側(cè)額定電壓連接組空載短路阻抗電壓%空載電流運(yùn)輸重量所用變Sil 500.4Y/ Y O6.221.1545.40.34表2-2所內(nèi)負(fù)荷統(tǒng)計表經(jīng)常性負(fù)荷經(jīng)常性負(fù)荷運(yùn)行容量運(yùn)行容量序號名稱計算 容量（KW額定 容量（KW功率 因數(shù) 和效 率安裝 數(shù)（臺運(yùn)行 數(shù)（臺KW安裝 數(shù)（臺運(yùn)行 數(shù)（臺1充電機(jī)17.4200.781117.422.42浮充電機(jī)3.24.50.72113.23主變壓器風(fēng)扇0.150.5132324.89.44蓄電池室通風(fēng)機(jī)2.70.72112.73.755室內(nèi)配電裝置通 風(fēng)機(jī)1

21、.10.62222.26電焊10.50.471110.57檢修用電50.658電熱15159通信用電443.810取暖水泵0.20.5111操動機(jī)構(gòu)加熱0.312遠(yuǎn)東裝置用電0.750.680.751.113照明14屋內(nèi)工作照明5.665.6615屋外工作照明1.741.7416事故照明2.672.67231計算Igmax17福利區(qū)照明2.032.03計算總?cè)萘浚↘VA50.552.3電流計算說明1）110kV母線工作電流的計算 一臺主變停運(yùn)）由于變壓器在電壓降低 50%寸出力保持不變，故其相應(yīng)回路的Imax為變壓器額定電流的1.05倍2）10kV母線工作電流的計算 一臺主變停運(yùn)）3）各個饋路

22、工作電流的計算表2-4 I g電流計算結(jié)果名稱電流1 g） A110KV 側(cè)213.16810KV 側(cè)2233.1908363.7307259.8076288.675各饋路202.0732.3.2選擇短路點(diǎn)計算短路電流1）短路電流計算的目的在變電站的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)，其計算的目的主 要有以下幾個方面：1）在選擇電氣主接線時，為了比較多種接線方案或確定某一接線是否需要采取 限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計算。2）在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全可靠的 工作同時又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計算。3）在設(shè)計屋外高壓配

23、電裝置時，需按短路條件校驗軟導(dǎo)線的相同和相對的安全距離。d34）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算時，需以各種短路時短路電流為依據(jù)5）接地裝置的設(shè)計也需用短路電流。110kV系統(tǒng)li 10kV/f7/f1z*f、r 、z /圖2-2短路點(diǎn)的選擇2）短路電流計算條件為使所選電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時期內(nèi)適應(yīng)電力系 統(tǒng)發(fā)展的需要，做驗算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定：1）容量和接線，按本工程最終容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。2）短路的種類：一般按三相短路驗算，若其它種類較三相短路嚴(yán)重時，貝U應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗算1）當(dāng)在di情況下發(fā)生短路時流過的短路電流為11+I2，故選d

24、i為短路點(diǎn)2）當(dāng)在d2情況下發(fā)生短路時流過的短路電流為I 1+I2，故選d2為短路點(diǎn)3）當(dāng)在d3情況下發(fā)生短路時流過的短路電流為11，故選d3為短路點(diǎn)0.250.033）計算短路點(diǎn)，選擇通過電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計算點(diǎn)3）選擇短路點(diǎn)di、d2、d3變壓器回路中的斷路器，應(yīng)比較斷路器前后短路時通過斷路器的電流值，貝U其大者為短路點(diǎn):4）計算各點(diǎn)的短路電流1） di點(diǎn)短路電流的計算 取線路長為10km）a）最大運(yùn)行方式下的短路電流如圖2-3 :功率基準(zhǔn)值：Sb =100MVA。電壓基準(zhǔn)值：Ub =Uarb）最小運(yùn)行方式下的短路電流如圖2-4 :圖2-42） d2點(diǎn)短路電流的計算a）最大

25、運(yùn)行方式下的短路電流：如圖2-5 :0.03d20.250.03WW-0.09ww0.090.030.33ww圖2-5b）最小運(yùn)行方式下的短路電流如圖2-6 :圖2-63） d3點(diǎn)短路電流的計算a）最大運(yùn)行方式下的短路電流:如圖2-7 :0.090.030.331.8141 -夕 d3圖2-7b）最小運(yùn)行方式下的短路電流如圖2-8 :d3表2-5短路電流的計算結(jié)果穩(wěn)態(tài)短路電流短 路 占 八、 編 號基值 電壓Ubkv）基值 電流I bA）支路名稱支路 計算 電抗Xia*額定 電流I nA）標(biāo) 幺 值 I oo *有 名 值I coKA)短路 電流 沖擊值I chka）短路容量S MVA2.55

26、 2.71 d11150.502 110kv系統(tǒng)0.06193.77216.6714.49336.9572761.287d210.55.49910kv系統(tǒng)0.2252122.6144.4424.4162.246422.79d310.55.49910kv系統(tǒng)2.26412122.6140.442 2.436.19742.0892.4導(dǎo)線的選擇及校驗241 110kV母線的選擇及校驗裸導(dǎo)線應(yīng)根據(jù)具體使用情況按下列條件選擇和校驗：1） 型式：載流導(dǎo)體一般采用鋁制材料：110K V及以上高壓配電裝置，一般采用軟 導(dǎo)線。2） 最大持續(xù)工作電流選擇導(dǎo)線截面積 S,即Ig.max蘭KIy 2-8 ）式中：l

27、g相應(yīng)環(huán)境溫度為+25C時的導(dǎo)體長期允許載流量。心溫度修正系數(shù)：根據(jù)參考資料全國主要城市氣象資料數(shù)據(jù)平均最高32.5 C,據(jù)參考資料裸體載流量在不同海拔高度及環(huán)境溫度下的綜合修正系數(shù)K為0.89根據(jù)計算出的導(dǎo)體長期允許載流量，查表鋼芯鋁絞線長期允許載流量）可選110KV進(jìn)線導(dǎo)線為LGJ-70。校驗：1 ）電流密度J選擇：查參考資料，采用鋼芯鋁絞線，當(dāng)Tm=4500h時，2J =1015 A/ mm式中：J導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度，查參考資料，按此條件選擇的導(dǎo)線截面S,應(yīng)盡量接近經(jīng)濟(jì)計算截面 S，當(dāng)無合適導(dǎo)體時允許小于 S，考慮到環(huán)境溫度的修正，修 正系數(shù)K為0.89C式中Smin根據(jù)熱穩(wěn)定的導(dǎo)體最小

28、允許截面口怡C穩(wěn)定系數(shù)I -穩(wěn)態(tài)短路電流tdz短路電流等值時間VS)式中：ULj臨界電暈電壓沆 r rK水平布置為0.96M 導(dǎo)線表面粗糙系數(shù)，多股絞線 M=0.85S 空氣相對密度0.955r導(dǎo)線半徑vcm)a -相間距離當(dāng)環(huán)境溫度為35C時，溫度修正系數(shù)K為0.89V查電力工程設(shè)計手冊表 416)，多條矩形母線載流量選鋁母線LMY截面為2120X0(mm2) Ir.35C (豎放)=28402)按熱穩(wěn)定校驗矩形導(dǎo)線按熱穩(wěn)定校驗為弘=伽2)(2-133)按動穩(wěn)定校驗n 2-8單條矩形母線max =1.7311 ch -10 (Pa)(2-14aw式中：S max作用在母線上的最大應(yīng)力 取硬鋁

29、69 106Pa )L支持絕緣子間的跨距mW截面系數(shù)m),是指垂直于作用方向的軸而言的抗彎距。B -震動系數(shù)取1母線間的相間距離取0.7m)表2-6導(dǎo)線校驗結(jié)果名稱FN/M)母線相間應(yīng)力957.57每相兩條母線間應(yīng)力3390.24條間允許應(yīng)力4511 X 106Pa條間襯墊允許最大跨距0.7742.5配電設(shè)備的選擇2.5.1 110kV斷路器的選擇按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為：多油斷路器、壓縮空氣高壓斷路器、SF6斷路器，由于少油斷路器制造簡單，價格便宜，維護(hù)工作量少，故3220KV一般采用少油斷路器。1)按開斷電流選擇：由于斷路器的開斷時間較長，短路電流非周期分量衰減較多，

30、能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定，非周期分量不超過周期分量幅值20%勺要求，故高壓斷路器的額定開斷電流應(yīng)滿足lekd-ld(A)式中：Id 高壓斷路器觸頭實際開斷瞬間的短路電流周期分量有效 值，查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料表5-26式中：Ich 三相短路電流沖擊值 36.957I max一斷路器極限通過的電流峰值 415-33式中：I -穩(wěn)態(tài)三相短路電流tdz短路電流發(fā)熱等值時間 又稱假想時間）It斷路器t熱穩(wěn)定電流查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料表526 It二15.8KA t二4s算出：tdz表2-7 110kV側(cè)斷路器選擇結(jié)果表計算數(shù)據(jù)SW110Uns 110KV)Un 110KV)I max

31、213.168A)I n 1200A)I 14.493KA)I nbr 15.8A)Ish 36.957KA )I nd 41KA)Qk 724.66KA 2.S)2I t *t 998.56由額定電流選In =193.772A，查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料表戶外隔離開關(guān)主要技術(shù)參數(shù)）故選 GW110 G 隔離開關(guān) W 戶外2） 按動穩(wěn)定校驗：I ch乞I max （2-183） 按熱穩(wěn)定校驗：I 2-td I t2t （2-19表2-8 110KV側(cè)隔離開關(guān)選擇結(jié)果表GW110Uns 110KV)Un 110KV )I max 213.168VA )I n 600A )I 14.493K

32、A )I nbr 15.8A)Ish 36.957KA )I nd 50KA )2Q 724.66KA .S)22I t *t 998.56KA .S)2.5.3 110kV PT 選擇為了保證電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確度等級下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)應(yīng)在 U 0.9Ue1表2-9 110KV側(cè)配電裝置采用串級式電壓互感器接線形式電網(wǎng)電壓KV型式二次繞組電壓V接成開口三角形的電壓V)準(zhǔn)確級型號YY/Y。/ 110三相五柱式100100/30.5JCC-110J -電壓互感器C串級式 二)C瓷絕緣 I e1 亠 I gmax (2-21式中：uew電流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓4和I e

33、1電流互感器的一次額定電壓和電流I g.max -電流互感器的一次回路最大工作電流110KV側(cè)電流互感器采用LCW110型L電流互感器C瓷絕緣或瓷箱串級式W戶外型D差動保護(hù)表2-10 110kV側(cè)電流互感器型號額定電壓比準(zhǔn)確級10%咅數(shù)1S熱穩(wěn)定動穩(wěn)定LCW1101200/50.51575130式中：kdw CT動穩(wěn)定倍數(shù)Idw CT極限通過電流峰值Kt CT 1秒鐘熱穩(wěn)定倍數(shù)2.5.5 110kV避雷器的選擇避雷器分為間隙避雷器、管型、閥型和氧化鋅四種類型。氧化鋅避雷器與其它避 雷器相比具有優(yōu)良的非線性，動作迅速、殘壓低、通流容量大、無續(xù)流、結(jié)構(gòu)簡單、 可靠性高、耐污性能高、維護(hù)簡單，故選氧

34、化鋅避雷器。又由于無間隙氧化鋅避雷器 主要用于電氣設(shè)備中性點(diǎn)免受雷電過電壓和操作過電壓的危害，具有動作快、保護(hù)性 能好、壽命長、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)。所以中性點(diǎn)接地系統(tǒng)應(yīng)用無間隙氧化鋅 避雷器。氧化鋅避雷器的選擇1） 按額定電壓選擇：要求避雷器的額定電壓與系統(tǒng)額定電壓一致，為110KV2） 校驗：在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)，工頻放電電壓應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的3 倍。110/ 3 3 = 190.5故選 Y1W 73/110表2-11 110KV避雷器技術(shù)參數(shù)型號系統(tǒng)避雷器參考電壓雷電沖擊操作沖擊額定電壓KV)額定電壓KV)直流工頻電壓KV)殘壓3)穩(wěn)定校驗I2：tdzi2t (2-25It =

35、31.5kat = 4s查表 12-3VP687)求 tdz取B =1t z由表5-1發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料VP112)得：tz =3.4tdz =tz 0.05 =3.452 224.413.45 ： 31.54即：2055.68 :：: 3969表2-12 10kV側(cè)斷路器的選擇計算數(shù)據(jù)ZN12C-10/2500Us 10(kVU 10(kVI max 2233.1908(AI n 2500(A124.41(KAI nbr 31.5(KAIsh 62.246(KAI nd 80(KA2Q 2055.68(KA.S22I t *t 3969(KA.S2.5.7 10kVPT 的選擇為

36、了保證PT安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)應(yīng)在(1.1 - 0.9)Ue范圍變動，即應(yīng)滿足1.1Ue2 U10.9Ue110kV側(cè)配電裝置采用三相五柱式PT。表2-13 10kV 側(cè)PT的選擇型號一次繞組額定電壓kV)接線形式二次繞組電壓V)結(jié)成開口三角形的電壓V)準(zhǔn)確級JSW-1010Y.Y 0100100/30.5J 電壓互感器S三相V五柱繞組2.5.8 10kVCT 的選擇按一次回路額定電壓和電流選擇，電流互感器的一次額定電壓和電流必須滿足山 Uew Ie1 色 Ig.max 由表 17-124卩111)CT 及數(shù)據(jù)選 LDZB-10/275LCTD-貫穿式Z澆注成

37、固體B帶有保護(hù)級表2-14 10kV 側(cè)CT的選擇型號額定電流比A）準(zhǔn)確級熱穩(wěn)定動穩(wěn)定LDZB-10/275275/50.5401001）按動穩(wěn)定校驗Ich21仆心 （2-26式中：kdw CT動穩(wěn)定倍數(shù)Idw CT極限通過電流峰值2）按熱穩(wěn)定校驗：I2：tdz E（IniKt）2（2-27式中：K CT 1秒鐘熱穩(wěn)定倍數(shù)2.5.9開關(guān)柜的選擇1）選CP700開關(guān)柜配ZN810型真空斷路器方案001#2） 選CP700手車封閉式高壓開關(guān)柜配 ZN12C-10/2500型真空斷路器005#3） 選GFC-10手車封閉式高壓開關(guān)柜配 JSV10型PT方案20#4選GFC-10手車封閉式高壓開關(guān)柜方

38、案28#避雷器柜）】f圖2-9 10kV開關(guān)柜選擇2.6繼電保護(hù)的配置原則及整定計算2.6.1變壓器保護(hù)的配置原則現(xiàn)代生產(chǎn)的變壓器，雖然結(jié)構(gòu)可靠，故障機(jī)會較少，但在實際運(yùn)行中，仍有可能 發(fā)生各種類型故障和異常運(yùn)行，為了保證電力系統(tǒng)完全連續(xù)地運(yùn)行，并將故障和異常 運(yùn)行對電力系統(tǒng)的影響限制到最小范圍，必須根據(jù)變壓器容量大小，電壓等級等因素 裝設(shè)必要的，動作可能性高的繼電保護(hù)裝置。1）變壓器一般裝設(shè)下列繼電保護(hù)裝置：1）反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)：容量為8000KVA及以上的油浸式變壓器均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，保護(hù) 裝置應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦

39、斯時，瓦斯保護(hù)動作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器2）反應(yīng)相間短路保護(hù)：反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相同短路的縱聯(lián)差動保護(hù)， 對其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組間匝間短路起保護(hù)作用。容 量為63000KVA及以上、廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器。10000KVA以及上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，以及2000KVA及以上用電速斷保護(hù)靈敏性不符合要求的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)。過電流保護(hù)。b復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)。c負(fù)序電流保護(hù)和單相式低電壓啟動的過電流保護(hù)。d阻抗保護(hù)。4）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時的零序電流保護(hù)：110KVA及以上中性點(diǎn)直接接地點(diǎn)網(wǎng)中，如果變壓

40、器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行，對于兩側(cè)或三側(cè)電源 的升壓變壓器或降壓變壓器上應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)， 并作為相鄰元件的后備保護(hù)。5）過負(fù)荷保護(hù)：對于 400KVA及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并 作為其他負(fù)荷的備用電源時，就根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。，RCS-9661非電量保護(hù)和操作回路和壓切回路），RCS-9603直流量變壓器檔位控制 構(gòu)成對變壓器的全部保護(hù)和測控功能。2）變壓器主保護(hù)采用 RCS-9661變壓器的非電量保護(hù)裝置 瓦斯保護(hù)）和 RCS- 9671 變壓器差動保護(hù)裝置。1）RCS-9661裝置對從變壓器本體來的非電量接點(diǎn)重動后發(fā)出中央信號，并

41、送給 本裝置的CPU作為事件記錄，其中央信號磁保持需要直接跳閘的則另外啟動本裝置的 跳閘繼電器。同時裝置還有回路不按相操作斷路器的跳合閘操作回路及兩個電壓切換 回路。2）RCS-9671裝置包括差動速斷保護(hù)，比率差動保護(hù)，中、低側(cè)過流保護(hù)，CT斷線判別，比率差動保護(hù)采用二次諧波制動。3）變壓器后備保護(hù)采用 RCS-9681 110kV變壓器的高壓側(cè)后備保護(hù)：包括復(fù)合 電壓閉鎖過流保護(hù)、零序接地保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)。1） 二段負(fù)荷電壓閉鎖過流保護(hù)I、U段可帶方向）。2）三段式零序接地保護(hù)。3）保護(hù)出口采用跳閘矩陣方式，可靈活整定。4）過負(fù)荷發(fā)信號。5）啟動主變水冷。6）過載閉鎖有載調(diào)壓。7）故障錄波

42、。4）10kV線路保護(hù)裝設(shè)原則：1）相間短路保護(hù)對于不帶電抗器的單側(cè)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)無時限電流速斷保護(hù)，其保護(hù)范圍應(yīng)保證切除所有使該母線殘余電壓低于0.5-0.6倍額定電壓的短路故障。2）單相接地保護(hù)在變電所母線上，應(yīng)裝設(shè)單相接地裝置，監(jiān)視裝置反應(yīng)零序電壓，動作于信號。5）出線保護(hù)采用RCS-9611饋線保護(hù)測控裝置。1）二段定時限過流保護(hù)。2）小電流接地選線。3）三相一次重合閘 檢查無壓）。4） 一段定值時間可分別獨(dú)立整定的合閘加速保護(hù) 后加速）。5）低周減載保護(hù)。反一一可靠系數(shù)I d.max被保護(hù)線路末段發(fā)生短路時流過保護(hù)的最大短路電流注：不帶電抗器的線路靈敏度系數(shù)計算意義

43、不大，故可不進(jìn)行靈敏度系數(shù)計算2）過電流保護(hù)繼電器的動作電流應(yīng)躲過線路上的最大工作電流1 d. j.min3） 校驗心二 j （2-291 dz. jI d.j.min-最小運(yùn)行方式下，相鄰線路末段故障時，流過繼電器的最小電流。4） 動作時限t. -t - t （2-30表2-15計算與校驗結(jié)果表名稱結(jié)果2j dza39.1092j dzc52.652j dzb31.95I dzja13.95I dzjb13.25I dzjc14.72I dzjd10.3Kma2.037Kmb2.85Kmc2.56Kmd3.67ts0.52.7自動化系統(tǒng)的設(shè)計2.7.1變電站自動化系統(tǒng)設(shè)計要求變電站作為整個電

44、網(wǎng)中的一個節(jié)點(diǎn)，在電網(wǎng)中負(fù)擔(dān)著能傳輸、分配的監(jiān)測、控制 及管理的任務(wù)。為了保證變電站的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，我們無人值班變電站必須 實行自動化系統(tǒng)，這就必須實現(xiàn)1）隨時在線監(jiān)視電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)設(shè)備運(yùn)行狀況；自檢，自診斷設(shè)備本身的異常運(yùn) 行，發(fā)現(xiàn)變電站設(shè)備的異常變化或裝置內(nèi)部異常時，立即自動報警并相應(yīng)的閉鎖出口 動作，以防止事態(tài)擴(kuò)大。2）電網(wǎng)出線事故時快速采樣，判斷，決策迅速隔離和消除事故，將故障限制在 最小范圍。3）完成變電站運(yùn)行參數(shù)在線計算、存儲、統(tǒng)計，分析報表遠(yuǎn)傳和保證電能質(zhì)量 的自動和遙控調(diào)整工作。變電站綜合自動化就是通過微機(jī)化的保護(hù)。測控單元采集變電站各種信息，如母 線電壓，線路系統(tǒng)，變壓

45、器各側(cè)電氣量及變電站一次及輔助設(shè)備如斷路器）的狀態(tài)信息交集，并對采集到的信息加以處理及分析，并借助計算機(jī)通信手段，相互交換和 上送相關(guān)信息，實現(xiàn)變電站運(yùn)行監(jiān)控，協(xié)調(diào)和管理。同傳統(tǒng)變電站二次系統(tǒng)不同的 是，各個保護(hù)，測控單元既保持相對獨(dú)立 -繼電保護(hù)裝置設(shè)備不依賴于通信或其他設(shè) 備，可自主、可靠地完成保護(hù)控制功能，迅速切除和隔離故障；又通過計算機(jī)通信的 形式，相互交換信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，協(xié)調(diào)配合工作，減少了電纜和設(shè)備配置，增加 了新的功能，提高了變電站整體運(yùn)行的安全性和可靠性。2.7.2變電站自動化體系結(jié)構(gòu)“數(shù)據(jù)采集和控制”、“繼電保護(hù)”、“直流電源系統(tǒng)”三大塊構(gòu)成變電站自動 化基礎(chǔ)。“通訊控制

46、管理”是橋梁，聯(lián)系變電站內(nèi)部各部分之間，變電站與調(diào)控中 心，使之得以相互交換數(shù)據(jù)。“變電站主計算機(jī)系統(tǒng)”對整個自動化系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)管 理和監(jiān)控，冰箱運(yùn)行人員提供變電站運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)，接線圖，表格等畫面，使運(yùn)行 人員可以遠(yuǎn)方控制開關(guān)分合，還提供運(yùn)行和維護(hù)人員對自動化系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測和干預(yù)的 手段。變電站主計算機(jī)系統(tǒng)代替了過去由運(yùn)行人員完成的簡單、重復(fù)、繁瑣的工作， 如收集、處理記錄和統(tǒng)計變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)和變電站運(yùn)行過程中所發(fā)生的保護(hù)動作。開關(guān)分合閘等重要事件，其還可按運(yùn)行人員的操作命令或預(yù)先設(shè)定執(zhí)行各種復(fù)雜的工 作。通信控制管理連接系統(tǒng)各部分。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)和命令的傳遞，并對這一過程進(jìn)行協(xié)調(diào) 管理和控制。同變

47、電站常規(guī)電磁式二次系統(tǒng)相比，在結(jié)構(gòu)上變電站自動化系統(tǒng)增加了變電站主 計算機(jī)系統(tǒng)和通信控制管理部分；在二次系統(tǒng)具體裝置和功能實現(xiàn)上，計算機(jī)化的二 次設(shè)備代替和簡化了非計算機(jī)和設(shè)備，數(shù)字化的處理和邏輯運(yùn)算代替了模擬運(yùn)算和繼 電器邏輯，在信號傳遞上，數(shù)字化信號傳遞代替了電壓電流模擬信號傳遞。2.7.3變電站無人值班自動化系統(tǒng)配置模式變電站自動化技術(shù)是實現(xiàn)變電站少人或無人值班的關(guān)鍵變電站無人值班的自動化 體統(tǒng)，大致有兩種配置模式：第一種模式是在常規(guī)的基礎(chǔ)上具備遙測，遙信遙控和遙調(diào)等四遙功能的遠(yuǎn)東裝置 RUT通過RUT實現(xiàn)變電站運(yùn)行遙測，遙信信息的檢測，遠(yuǎn)傳和變電站開關(guān)的遙控。 這種模式解決了變電站無人

48、值班的信息遠(yuǎn)傳和開關(guān)控制問題，但對變電站的二次系統(tǒng) 并沒有帶來根本性的變化，變電站原有二次系統(tǒng)存在的問題仍然存在。如背水戰(zhàn)電磁 式二次系統(tǒng)的信號傳遞主要通過觸點(diǎn)斷開或閉合完成，若信號觸點(diǎn)卡住，遠(yuǎn)方監(jiān)測很 難發(fā)現(xiàn)；再如電磁型或集成電路型二次設(shè)備自檢能力很弱，這類設(shè)備的隱性故障知道 發(fā)展成重大事故后才能被人所知。第二種模式即變電站綜合自動化系統(tǒng)。變電站綜合自動化系統(tǒng)指利用變電站自動 化技術(shù)對變電站的二次設(shè)備 包括控制，信號，測量，保護(hù)，自動裝置，遠(yuǎn)動裝置的 功能重新組合和優(yōu)化設(shè)計而形成的#計算機(jī)為核心的綜合性的變電站自動化系統(tǒng)。它 代替變電站電磁二次系統(tǒng)，對變電站運(yùn)行進(jìn)行自動化監(jiān)視，測量，控制和協(xié)

49、調(diào)以及遠(yuǎn) 方調(diào)度中心通信。變電站綜合自動化收集較齊全的數(shù)據(jù)和信息，有計算機(jī)高速計算能 力和判斷功能，可以方便的監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種的運(yùn)行及操作。主要特征是：功 能綜合化，結(jié)構(gòu)微機(jī)化，操作監(jiān)視屏幕化，運(yùn)行管理自動化，具有簡潔、維護(hù)方便、 占地面積小，變電運(yùn)行更可靠等特點(diǎn)。變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式主要有：集中式、集中分布式和分布分散式三 種形式。1）集中式結(jié)構(gòu)集中式一般采用功能較強(qiáng)的計算機(jī)并擴(kuò)展其I/O接口，集中采集，集中處理計算甚至將保護(hù)功能也集中做在一起，可靠性差，功能有限。其結(jié)構(gòu)如圖2-10所示:圖2-10集中式結(jié)構(gòu)2）集中分散式系統(tǒng)計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是通訊技術(shù)的發(fā)展，提出集中分

50、布式的結(jié)構(gòu)，將自動化 系統(tǒng)功能分散給多臺計算機(jī)來完成，各功能部分通過簡單的計算機(jī)通信交換信息，可 靠性大幅度提高，維護(hù)也相對比較方便，其結(jié)構(gòu)如圖 2-11所示：3）分布分散式隨著工業(yè)控制技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，分布分散式系統(tǒng) 出現(xiàn)，該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：按照變電站的元件，開關(guān)間隔進(jìn)行設(shè)計。將變電站一個 開關(guān)所需的全部數(shù)據(jù)保護(hù)和控制功能集中由一個或幾個智能化的測控單元vlEO）完成。測控單元可直接放在開關(guān)柜上或安放在開關(guān)間隔附近，相互之間用光纜或特殊的 通信電纜連接，大幅度的減少了連接電纜，減少了電纜傳送的電磁干擾，且具有很高 的可靠性，比較好的實現(xiàn)了部分故障不相互影響，方便系

51、統(tǒng)維護(hù)和擴(kuò)展。其結(jié)構(gòu)如圖 所示：交流采樣 處理機(jī)開關(guān)信號處理機(jī)操作控制 處理機(jī)保護(hù)控制 處理機(jī)計算機(jī)打印機(jī)通信控制器調(diào)度中心* -A保保護(hù)護(hù)單單元元控控制制輸輸出出開關(guān)信號輸入11-開關(guān)信號輸入八AM變送器開關(guān)位置設(shè)備開關(guān)控制TVTA控圖2-11集中分布式系統(tǒng)圖2-11分布分散式系統(tǒng)我國現(xiàn)階段一般采用的分布分散式與集中組屏相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。2.7.4變電站監(jiān)控系統(tǒng)1)后臺監(jiān)控系統(tǒng)基于WINDOWS臺機(jī)1套1)32位高性能工控機(jī)1 臺VPHI45OMHZ.128MRAM.2OGB.HD.40CCDROM.1.44MB FD2)21寸彩色CRT1臺3)LQ- 1600K打印機(jī)1臺4)隔離驅(qū)動器1對5)

52、系統(tǒng)軟件1套6)工具軟件1套7)UPS 電源 V2KVA/H1套8)工作臺1套9)16位聲卡1套10）音箱1對11）調(diào)試軟件1套12）VQC軟件1套13)GPS1臺2）系統(tǒng)功能：1）采集和處理：有兩種，一種是變電站原始數(shù)據(jù)采集，一種是變電站自動化系 統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換式采集。a）模擬量的采集：變電站需采集的模擬量有：各段母線電壓、線路電壓、電 流、有功功率、無功功率、主變壓器電流、電壓、功率、頻率、相位、功率因數(shù)等。 另外，還有少量非電流，如變壓器溫度等。b）開關(guān)量的采集：變電站的開關(guān)量有：斷路器狀態(tài)、隔離開關(guān)狀態(tài)、有載調(diào)壓 變壓器分接頭的位置、同期檢測狀態(tài)、繼電保護(hù)動作信號、運(yùn)行告警信號等。這些

53、信 號都以開關(guān)量的形式，通過光電隔離電路輸入至計算機(jī)。c ）報經(jīng)處理：可產(chǎn)生工況機(jī)率表，搖信變位記錄表、遙測異常記錄表、事件順 序記錄表、保護(hù)故障動作記錄表、保護(hù)自診斷信息記錄表。報警可定義為：搖信狀態(tài)變化、遙測值異常發(fā)生、恢復(fù)、運(yùn)動設(shè)備狀態(tài)變化、與 主控單元通信故障。報警可選擇為：報警行顯示、音箱、自動推畫面登陸工況記錄并存檔。2）圖形編輯功能：主要完成各種類型的畫面生成、修改、具有豐富圖源種類和 豐富的編輯手段。3）圖形顯示操作功能：全圖形高分辨率畫面顯示，多窗口操作各應(yīng)運(yùn)操作，響 應(yīng)用各應(yīng)用返回的信息，響應(yīng)各應(yīng)用的要求。4）報表系統(tǒng)：提供制表軟件包、供用戶生成各種數(shù)據(jù)報表、定時打印、召喚

54、打 印報表。5）電壓無功自動調(diào)節(jié)模塊 VQC有載調(diào)壓變壓器可以在帶負(fù)荷的情況下切換分 接頭位置，來改變變壓器的變比，起到調(diào)節(jié)電壓和降低損耗的作用?？刂茻o功補(bǔ)償電 容器的投切，可改變網(wǎng)絡(luò)中的無功功率的分布，改善功率因數(shù)較少網(wǎng)損和電壓損耗， 改善用戶的電壓質(zhì)量。3）操作員/工程師工作站1） 32位高性能工控機(jī)1臺 PHI450MHZ.128MRAM.20GB.HD.40tCDROM.1.44MB FD2) 21寸彩色CRT1臺3) LQ 1600K打印機(jī)1臺4）隔離驅(qū)動器1對5）保護(hù)軟件1套6）五方軟件1套7)16位身霸卡1套8) 音箱1對4）功能：1） 工程師站：保護(hù)整定值的管理、存儲，并調(diào)取故

55、障濾波記錄、繼電保護(hù)動作 報告。2）系統(tǒng)對時：通過MOE與公用電話相連，實現(xiàn)撥號通訊等功能。3）操作員站：通過就地遙控網(wǎng)絡(luò)主站裝置與監(jiān)控總線網(wǎng)相連，能實現(xiàn)監(jiān)測全所 的運(yùn)行狀況，并可通過一次接線對各控制單元進(jìn)行操作。5）RC 9698總控單元1）接與分布保護(hù)監(jiān)控一體化裝置和綜合測試裝置連網(wǎng)，收集保護(hù)信息和遠(yuǎn)動數(shù) 據(jù)。2）或通過保護(hù)、管理機(jī)與變壓器、中高壓線路保護(hù)裝設(shè)通訊收集保護(hù)信息。3）與電表柜、直流屏、同期裝置等外設(shè)通信、收集遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)。4）將收集的遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)按照多種規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)遠(yuǎn)方調(diào)度所和當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)?？赏瑫r向 兩個或兩個以上調(diào)度所發(fā)出不同規(guī)約的報文，接受遠(yuǎn)方調(diào)度所和當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來的 控制命令，并

56、轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的測控保護(hù)裝置輸出執(zhí)行。5） GPS通訊，接受并可向各保護(hù)和監(jiān)控裝置轉(zhuǎn)發(fā)秒脈沖對時信息，以保證事故 順序記錄的準(zhǔn)確性。6）無需增加設(shè)備即直接實現(xiàn)雙備份。7）搖信容量4096點(diǎn)、遙測容量4096點(diǎn)、遙控容量1024點(diǎn)、脈沖容量024 點(diǎn)。6) RCS- 9603主要功能1) 23路開關(guān)量變位搖信，開關(guān)量輸入為10V光電隔離輸入。2) 7路變送器接口單元。3) 4路遙控分合，出口為空接點(diǎn)，出口動作保護(hù)時間可程序設(shè)定。RS-4)遙控事件記錄及事件SOE5)支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL/T667-1999的通信規(guī)約，接口帶有光電隔離，配有 485和光纖通信接口，用于組屏安裝。主要監(jiān)控對象為變電站內(nèi)

57、的分接頭和油溫。7)保護(hù)部分測控功能9路遙信開入采集、裝置遙信變位、事故遙信。b正常斷路器分合，小電流接地探測遙控分合。cP、Q IA、lc、C0, 5個模擬量的遙測。d開關(guān)事故分合次數(shù)統(tǒng)計及事件 SOE等。9路遙信開入采集、裝置遙信變位、事故遙信。b正常斷路器分合，小電流接地探測遙控分合。cP、Q IA、IC、CO, 5個模擬量的遙測。d開關(guān)事故分合次數(shù)統(tǒng)計及事件 SOE等。9路遙信開入采集、裝置遙信變位、事故遙信。b正常斷路器分合，小電流接地探測遙控分合。cQ l、CO，等個模擬量的遙測。d開關(guān)事故分合次數(shù)統(tǒng)計及事件 SOE等。5路遙信開入采集、裝置遙信變位、事故遙信。b分段開關(guān)遙控分合。

58、Ol A l C相電流的遙測。d開關(guān)事故分合次數(shù)統(tǒng)計及事件 SOE等。開關(guān)量變位遙信、事故遙信。b3組遙控輸出，可作為分段開關(guān)及隔離刀閘的遙控分合。c分段開關(guān)P、Q la、lb、lc、C0，等個模擬量的遙測。d事件SOE等。7路遙信開入采集、裝置遙信變位、事故遙信。b3路斷路器遙控分合、空接點(diǎn)輸出、出口動作保持時間可程序設(shè)定。cP、Q IUO、CO，模擬量的遙測。 d遙控事故記錄及事件SOE等。e4路脈沖累加單元、空接點(diǎn)輸入。8路遙信開入采集、裝置遙信變位、事故遙信。b5路斷路器遙控分合、空接點(diǎn)輸出、出口動作保持時間可程序設(shè)定。cP、Q IA、lc、C0, 5個模擬量的遙測。d開關(guān)事故分合次數(shù)

59、統(tǒng)計及事件 SOE等。e4路脈沖累加單元、空接點(diǎn)輸入。8）五防系統(tǒng)：WFDM型防誤電腦程控系統(tǒng)五防主機(jī) 2509.203(A)tdz 二 tz 0.05/2 =3.453校驗：W =0.167hb = 0.167 0.12 0.012 = 2.004 10“(m3)母線應(yīng)力：Fx =1.73 I2-1 10 =957.57(N/m)d dF：6Gxj = xl =23.89 10 (Pa)10w1每項兩條母線 Fs =2.5Kklch 丄 10* =3390.24b條間允許應(yīng)力、.tyy -、為=(6923.89) 10- =45.11 10J(Pa)條間襯墊允許最大跨距0.774 :：: 1

60、.2滿足要求3.1.2 110kV斷路器選擇計算lekd - Id 即 1200213.168滿足要求1) 最大持續(xù)工作電流Igmax = 213.168(A)由額定電流In -193.772(A)短路容量 Sh3l un = 2761.287(MVA)2) 動穩(wěn)校驗：咕乞Imax即：36.957 V 41滿足要求3) 熱穩(wěn)校驗：l：tdz乞1負(fù)d724.66 V 998.56 滿足要求.其中：tdz 二 tz 0.052 由=171： =2.55無窮大系統(tǒng)時I = I ： I=0 秒時短路電流I二為無窮大短路電流B =1 t=4S 時，查表 得 tz=3.4S t dz=3.45S3.1.3