110kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文簡(jiǎn)介

1、110kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)之一，是滿(mǎn)足現(xiàn)代化供用電的實(shí)時(shí)、可靠、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理的需要。現(xiàn)將根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)一座110KV變電站，向附近的用戶(hù)供電，所設(shè)計(jì)的變電站的電壓等級(jí)為110/35/10KV。其主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：第一，一次部分和二次部分的設(shè)計(jì)和電氣設(shè)備的選擇，校驗(yàn)；第二、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容力求概念清楚，層次分明。關(guān)鍵字：變電站；綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；設(shè)備選型；設(shè)備校驗(yàn)Abst

2、ractSubstation is an important part of power system, which directly affect the power system security and economic operation of power plants and customers are links in the middle part, play a role in transformation and distribution of electric energy. Substation automation system is an important foun

3、dation for achieving automation is one of supply of electricity to meet the modern real-time, reliable, safe, economic operation and management needs. Now according to design requirements, design a 110KV substation, power supply to nearby users, the design of substation voltage levels for the 110/35

4、/10KV. The main contents include two aspects: first, network design and electrical equipment selection; second substation power system control design . The design concept of the content sought to clearly structured.Key words：substation;complex automatic system;lectotype selection; lectotype verify一

5、前言 變電站綜合系統(tǒng)自動(dòng)化是將變電站的二次設(shè)備經(jīng)過(guò)功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、自動(dòng)控制和微機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化功能。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)能夠大大地提高整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)形成共識(shí)，其目標(biāo)應(yīng)實(shí)現(xiàn)變電站的小型化、無(wú)人化的高可靠性。二 整體設(shè)計(jì)思路通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的分析，結(jié)合目前國(guó)內(nèi)110kV變電站設(shè)計(jì)的規(guī)則以及已有的成熟經(jīng)驗(yàn)，最終理清了設(shè)計(jì)的思路。本設(shè)計(jì)主要包括了三部分的設(shè)計(jì)，即電氣一次部分、電氣二次部分、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)等設(shè)計(jì)。本變電站設(shè)計(jì)滿(mǎn)足可靠性和經(jīng)

6、濟(jì)性要求。三 變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)該部分的設(shè)計(jì)主要包括電氣主接線設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、設(shè)備的選擇以及動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)等方面。（一）.電氣主接線設(shè)計(jì)變電站電氣主接線設(shè)計(jì)是依據(jù)變電站的最高電壓等級(jí)和變電站的性質(zhì)，選擇出一種與變電站所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應(yīng)的接線方式。在選擇主接線時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。通過(guò)綜合分析各種接線方式，該變電站110kV側(cè)采用內(nèi)橋斷路器接線方式，該接線方式具有清晰簡(jiǎn)單，所用設(shè)備少等特點(diǎn)；35kV側(cè)采用雙母分段接線方式，由于出線回路比較多，且、類(lèi)負(fù)荷占70%，因此選用該接線方式，其具有供電可靠、調(diào)度靈活等優(yōu)點(diǎn)；10kV側(cè)采用單母分段接線方式，其具有供電可

7、靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)。綜合以上各個(gè)電壓級(jí)別主接線所選的接線方式，畫(huà)出的主接線圖如圖1所示。圖1 變電站電氣主接線圖(二).短路電流計(jì)算在變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為保證在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定值；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。在短路電流的計(jì)算中，普遍采用近似計(jì)算的標(biāo)幺值法。(三).電氣設(shè)備的選擇以及校驗(yàn)電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)

8、容之一。正確的選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時(shí)必須符合國(guó)家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。技術(shù)要先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)要合理，安全要可靠，運(yùn)行要靈活，而且要符合現(xiàn)場(chǎng)的自然條件要求。所選設(shè)備正常時(shí)應(yīng)能可靠工作，短路時(shí)應(yīng)能承受多種短路效應(yīng)。四電氣二次部分的設(shè)計(jì)(一).線路保護(hù)輸電線路的主保護(hù)以動(dòng)作時(shí)間上劃分為全線瞬時(shí)動(dòng)作及按階梯時(shí)限特性動(dòng)作兩類(lèi)。當(dāng)要求對(duì)線路全線任何地點(diǎn)的任何故障均能瞬時(shí)具有選擇性切除時(shí)愛(ài)用全線瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)作為主保護(hù)。當(dāng)電網(wǎng)允許線路一側(cè)以保護(hù)第二段時(shí)限切除故障時(shí)，也可采用具有階梯時(shí)限特性的保護(hù)作為主保護(hù)，送電線路的后備保護(hù)分為遠(yuǎn)后備和近后備兩類(lèi)，一般采

9、用遠(yuǎn)后備。（二）.變壓器保護(hù)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面下降的瓦斯保護(hù)。容量為800KVA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(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時(shí)作用于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量的瓦斯時(shí)，瓦斯保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各電源側(cè)斷路器。容量為400KVA及以上的車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器，也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。五.110kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)采用WINDOWS NT 32位實(shí)時(shí)多任務(wù)視窗操作系統(tǒng),系統(tǒng)具有最適合SCADA應(yīng)用的環(huán)境。數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的中文ACCESS 97做為歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的存取和處理，同時(shí)系統(tǒng)也使用基于內(nèi)存的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。操作模塊主要完成

10、RTU各種定值的設(shè)定及(遙控)斷路器的開(kāi)、合以及調(diào)整無(wú)功補(bǔ)償及電壓調(diào)節(jié)及變壓器有載分接開(kāi)關(guān)的操作。人機(jī)接口系統(tǒng)采用VC+6. 0高級(jí)編程語(yǔ)言編制，便于維護(hù)和擴(kuò)展，參考文獻(xiàn)1電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分、電氣二次部分）.水利電力出版社，19902王錫凡.電力工程基礎(chǔ).西安交通大學(xué)出版社，19983范錫普.發(fā)電廠電氣部分.水利電力出版社，19954電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（1、2、3）.上海人民出版社，19725C.F. Henville,Digital Relay Reports Verify Power System Models.IEEE Computer Applications in Power.Vol.22,No.1,20006BT-2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)說(shuō)明書(shū).西安博泰，20017E