變電站綜合自動化系統(tǒng)設計

山東高校畢業(yè)設計開題報告姓名專業(yè)電氣工程及其自動化班級學號指導老師題目類型工程設計題目110kV變電站綜合自動化系統(tǒng)設計一、選題背景及依據(jù)（簡述題目的技術背景和設計依據(jù)，照實說明選題目的、意義，列出主要參考文獻）1.原始資料(1)電壓等級：110/10kV，回路數(shù)110kV進出線2回，10kV出線8回，35kV出線6回。(2)10kV負荷狀況：2回10KM線，每回送1500KW,cosΦ=0.85;Tmax=3000h/年；2回10KM線，每回送1500KW,cosΦ=0.85;Tmax=30000h/年；4回20KM線，每回送1500KW,cosΦ=0.85;Tmax=6000h/年。(3)35kV負荷狀況：2回40KM線，每回越送2800KW;Tmax=5600h/年；4回50KM線，每回越送2800KW;Tmax=5600h/年，并且Ⅰ、Ⅱ類負荷占70%(4)自然條件：當?shù)啬曜罡邭鉁?7攝氏度，年最低氣溫-10攝氏度，當?shù)睾０?000米，當?shù)乩妆┤?0日/年，地震裂度：3.5級；污穢等級：0(5)系統(tǒng)狀況：Xsmax=0.25，Xsmin=0.3（Sd=100MVA）。(6)地區(qū)變電所采納LW6-126型斷路器，后備愛護動作時間為3.5s.2.選題目的及意義變電站自動化自20世紀90年頭以來始終是我國電力行業(yè)中的熱點之一，所以成為熱點，是建設的須要。日前全國投入電網(wǎng)運行的35-110kV變電站18000座(不包括用戶變)，220kV變電站有1000多座，500kV變電站大約有70座。而且每年變電站的數(shù)量以3%-5%的速度增長，也就是說每年都有數(shù)千座新建變電站投入電網(wǎng)運行。同時，依據(jù)電網(wǎng)的要求，特殊是自上個世紀末在我國全范圍內(nèi)起先的大規(guī)模城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造，不但要新建很多變電站，現(xiàn)有將近一半以上的建設于上世紀六、七十年頭、甚至還有五十年頭的老舊變電站因設備陳舊老化而面臨改造。二是市場的因素，采納綜合自動化系統(tǒng)，可在遠方設立集控站，通過遠方遙控、遙信、遙測、遙調(diào)、遙視等五遙功能集中監(jiān)控若干個變電站，變電站現(xiàn)場實現(xiàn)無人值班，節(jié)約了大量的人力；它通過SCADA系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)結(jié)合實現(xiàn)了辦公自動化，提高了管理效率，為管理人員的決策供應了切實有力的依據(jù)。3.主要參考文獻(1)電力工程電氣設計手冊（電氣一次部分、電氣二次部分），水利電力出版社，1990(2)王錫凡，電力工程基礎，西安交通高校出版社，1998(3)范錫普，發(fā)電廠電氣部分，水利電力出版社，1995(4)電力工程設計手冊（1、2、3），上海人民出版社，1972(5)C.F.Henville,DigitalRelayReportsVerifyPowerSystemModels,IEEEComputerApplicationsinPower.Vol.22,No.1,2000.(6)BT-2000變電站綜合自動化系統(tǒng)技術說明書，西安博泰，2001(7)Epsynall電力組態(tài)軟件運用手冊，太力公司，2002(8)J.DuncanGlover,PowerSystemAnalysisandDesign,(9)丁書文等，變電站綜合自動化原理及應用，中國電力出版社，2003(10)黃益莊，變電站綜合自動化，中國電力出版社，2000二、主要設計（探討）內(nèi)容、設計（探討）思想、解決的關鍵問題、擬采納的技術方案、設計（探討）工作步驟1.畢業(yè)設計的主要內(nèi)容（1）課題探討的意義及目的，國內(nèi)外探討的現(xiàn)狀；（2）變電站綜合自動化系統(tǒng)的組成和主要功能；（3）變電站綜合自動化系統(tǒng)的一次系統(tǒng)設計；（4）變電站綜合自動化系統(tǒng)的二次系統(tǒng)設計；（5）線路微機愛護系統(tǒng)設計（速斷、過流、零序愛護設計）（6）配電變壓器微機愛護系統(tǒng)設計（7）主要電氣設備選擇；（8）監(jiān)控軟件的設計及圖形界面的設計2.設計實現(xiàn)的主要功能實時顯示變電站綜合自動化系統(tǒng)的運行參數(shù)（包括電壓、電流、功率、頻率、cosφ等參數(shù)）和運行趨勢圖，故障報警顯示，建立實時和歷史數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)SCADA功能。實現(xiàn)無人值守變電站綜合自動化功能。3.主要技術指標功率因數(shù)不低于0.9，牢靠性和經(jīng)濟性滿意變電站綜合自動化要求。4.設計的思想及過程（一）電氣一次部分的設計1.變電所主接線方案的設計2．負荷的計算和主變的選擇：（1）負荷的計算和無功補償本變電所的電壓等級為110/35/10kV，主要的負載在35kV和10kV的線路上。負荷的計算就是把35kV和10kV電壓等級上的總的負載算出來。一方面，為了提高電網(wǎng)的有功功率，也就是降低無功功率，要對電網(wǎng)進行無功補償，這樣就使選擇的主變壓器的容量減小，降低了成本。另一方面，為使變電所的功率因數(shù)不低于0.9，要對系統(tǒng)進行無功補償，也就是把10kV和35kV線路上負載的功率因數(shù)從0.8提高到0.9，而在詳細的補償中，運用并聯(lián)電容器的補償方式。（2）主變壓器的容量選擇在本設計中，為了滿意運行的靈敏性和供電的牢靠性，應選兩臺三繞組變壓器，主變壓氣容量應依據(jù)5—10年的發(fā)展規(guī)劃進行選擇，并考慮變壓器正常運行和事故時的過負荷實力。所以每臺變壓器的額定容量按Sn=0.7PM（PM上一步無功補償后的視在功率，即供電容量）選擇，同時每臺主變壓器的容量不應小于一、二級負荷之和，依據(jù)上述要求選擇所用變壓器的型號。3．短路電流的計算：短路電流的計算主要是為了選擇電氣設備、校驗電氣設備的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性，進行繼電愛護的設計和調(diào)整。對于整個電網(wǎng)來說，要考慮在不同地點同時發(fā)生短路時的狀況，將設計的主接線按其阻抗的形式轉(zhuǎn)化為電力系統(tǒng)界限的示意圖，再依據(jù)所選主變的參數(shù)、線路的阻抗進行短路電流的計算。4．一次設備的選擇與校驗：按正常運行的條件進行選擇，對110kV、35kV和10kV的母線按經(jīng)濟的電流密度算出其截面，依據(jù)截面面積和環(huán)境的要求選擇適合的母線；對斷路器的選擇依據(jù)其額定電壓、額定電流和開斷電流來選擇，隔離開關按其通過的額定電流必需大于此回路的電流來選擇，電壓互感器和電流互感器均依據(jù)一次側(cè)和二次側(cè)的電壓和電流進行選擇；對所選的母線和電氣設備要進行熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性的校驗，看所選的母線和設備是否滿意設計的要求，校驗時遵循短路時的狀況來校驗。（二）二次部分及監(jiān)控部分的設計電力系統(tǒng)繼電愛護的設計與配置是否合理干脆影響到電力系統(tǒng)的平安運行，假如設計與配置不合理，愛護將可能誤動或拒動，從而擴大事故停電范圍，有時還可能造成人身和設備平安事故。因此，合理地選擇愛護方式和正確地整定計算，對保證電力系統(tǒng)的平安運行具有特別重要的意義。為了平安、經(jīng)濟的供應電能，必需剛好而精確的駕馭系統(tǒng)的實際運行的狀況，隨時進行分析，做出正確的推斷和決策，必要時實行相應的措施，剛好處理事故和異樣狀況，必需對電力系統(tǒng)實施監(jiān)視和限制。也就是說要對系統(tǒng)中的一些器件進行監(jiān)視和限制，在這一部分中，最基本的是監(jiān)視限制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，首先要對電器設備編號，完成模擬量和數(shù)字量的采集，然后運用組態(tài)軟件對其采集到的信息進行編程，最終通過人機界面實現(xiàn)對電氣設備的限制。三、畢業(yè)設計（論文）工作進度支配周次設計內(nèi)容完成情況教師檢查1熟識工藝要求和設計內(nèi)容，查閱資料2熟識工藝要求和設計內(nèi)容，查閱資料3總體方案設計和硬件配置4一次系統(tǒng)圖設計5二次系統(tǒng)電氣原理圖6二次系統(tǒng)電氣原理圖7限制程序軟件設計與調(diào)試8限制程序軟件設計與調(diào)試9監(jiān)控組態(tài)軟件和通訊軟件設計10監(jiān)控組態(tài)軟件和通訊軟件設計11繪圖，整理說明書12繪圖，整理說明書指導教師意見指導老師簽字___________年月日院系畢業(yè)設計領導小組審核意見