畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-35KV無人值班變電站的設(shè)計(jì)

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文題目：35KV無人值班變電站的設(shè)計(jì)系 別： 電氣與電子工程系專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化技術(shù)姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 河南城建學(xué)院2010年 5月 26 日河南城建學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文任 務(wù) 書題 目 35KV無人值班變電站的設(shè)計(jì)系 別電氣與電子工程系專業(yè)電氣自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師發(fā)放日期2010-3-17河南城建學(xué)院教務(wù)處制河南城建學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)論文任務(wù)書一、主要任務(wù)與目標(biāo)：變電站自動(dòng)化和無人值班是當(dāng)今電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域的熱門話題，其開展勢(shì)頭正方興未艾。國(guó)外有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，人容易受環(huán)境、情緒、性格、疾病等諸多因素影響，因此本身就是一個(gè)不可靠因素。確實(shí)有不少事故是由

2、人為誤操作引起的，從這個(gè)角度看，無人值班確實(shí)可以提高運(yùn)行可靠性。變電站自動(dòng)化是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的根底上開展起來的。國(guó)外在八十年代已有分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)LSA678早在1985年就在德國(guó)漢諾威投入運(yùn)行，至1993年初已有300多套系統(tǒng)在德國(guó)及歐洲的各種電壓等級(jí)的變電站運(yùn)行。本工程為滿足某區(qū)域?qū)﹄娏Φ男枨?，?jīng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，需要建成一座35KV無人值班降壓變電站，設(shè)計(jì)條件如下：1、電壓等級(jí)： 35/10KV2、主變壓器兩臺(tái)，每臺(tái)容量為31.5MVA。 3、進(jìn)出回?cái)?shù)： 1 35KV出線共四回，其中兩回送電容量為8MVA，另外兩回出線，送電容量為7MVA、6MVA。 2 10KV出線共10

3、回，其中六回架空出線，每回輸電容量為2MVA，四回電纜線路，每回輸電容量為1.8MVA。 3 10KV另有兩組并聯(lián)電容器，每組電容器容量為5Mvar。4、系統(tǒng)情況：本變電站為一次降壓變電站，在系統(tǒng)中的地位比擬重要。系統(tǒng)阻抗為0.2歐基準(zhǔn)容量為100MVA：5、地理環(huán)境：變電站海拔高度為800m，附近無污染區(qū)，戶外最拭熱平均氣溫為35。6、線路長(zhǎng)度：50km二、主要內(nèi)容與根本要求：畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書變電所總體分析；主接線的選擇短路電流計(jì)算及電氣設(shè)備選擇配電裝置及電氣總平面布置設(shè)計(jì)二次設(shè)計(jì)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙 1. 電氣一次局部1 電氣主接線圖#3圖2 10KV平面布置圖#4圖3 35KV主變進(jìn)線斷

4、面圖#3圖4 避雷針布置及其保護(hù)范圍圖#4圖三、方案進(jìn)度： 第七周：發(fā)放畢業(yè)論文任務(wù)書，查找資料第八周：負(fù)荷分析計(jì)算與主變壓器選擇第九周：電氣主接線設(shè)計(jì)第十周：短路電流計(jì)算及電氣設(shè)備選擇第十一周：配電裝置及電氣總平面布置設(shè)計(jì)第十二周：通信系統(tǒng)、防雷保護(hù)設(shè)計(jì)，整理畢業(yè)論文四、主要參考文獻(xiàn)： 1西北電力設(shè)計(jì)院，東北電力設(shè)計(jì)院編?電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)?第一冊(cè)，第三冊(cè) 2西北電力設(shè)計(jì)院 ?發(fā)電廠變電所電氣接線和布置?3中國(guó)電力出版社 夏道止?電力系統(tǒng)分析?4中國(guó)電力出版社 范錫普?發(fā)電廠電氣局部? 5重慶大學(xué)出版社 馬永翔?電力系統(tǒng)繼電保護(hù)?6中國(guó)電力出版社 戴紹基?建筑供配電與照明?7和本次畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)

5、的圖書館及網(wǎng)上資料指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日教研室審核意見： 建議就任務(wù)書的標(biāo)準(zhǔn)性；任務(wù)書的主要內(nèi)容和根本要求的明確具體性；任務(wù)書方案進(jìn)度的合理性；提供的參考文獻(xiàn)數(shù)量；是否同意下達(dá)任務(wù)書等方面進(jìn)行審核。 教研室主任簽名： 年 月 日注：任務(wù)書必須由指導(dǎo)教師和學(xué)生互相交流后，由指導(dǎo)老師下達(dá)并交教研室主任審核后發(fā)給學(xué)生，最后同學(xué)生畢業(yè)論文等其它材料一起存檔。成績(jī)?cè)u(píng)定成績(jī)?cè)u(píng)定說明一、辯論前每個(gè)學(xué)生都要將自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文在指定的時(shí)間內(nèi)交給指導(dǎo)，教師，由指導(dǎo)教師審閱，寫出評(píng)語并預(yù)評(píng)分。二、辯論工作結(jié)束后，辯論小組應(yīng)舉行專門會(huì)議按學(xué)校統(tǒng)一的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)分辦法，在參考指導(dǎo)教師預(yù)評(píng)結(jié)果的根底上，評(píng)定每個(gè)學(xué)生

6、的成績(jī)。系對(duì)專業(yè)答辯小組提出的優(yōu)秀和不及格的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，要組織系級(jí)辯論,最終確定成績(jī)，并向?qū)W生公布。三、各專業(yè)學(xué)生的最后成績(jī)應(yīng)符合正態(tài)分布規(guī)律。四、具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和方法見?河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文工作條例?。五、辯論小組評(píng)分包括兩局部：1學(xué)生辯論情況的得分和評(píng)閱教師評(píng)分；2指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的評(píng)分畢業(yè)設(shè)計(jì)論文成績(jī)?cè)u(píng)定班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào)綜合成績(jī)： 分折合等級(jí) 辯論小組組長(zhǎng)簽字 年 月 日辯論小組評(píng)定意見一、評(píng)語根據(jù)學(xué)生辯論情況及其論文質(zhì)量綜合評(píng)定。二、評(píng)分按下表要求評(píng)定評(píng)分工程答 辯 小 組 評(píng) 分評(píng) 閱 教 師 評(píng) 分合計(jì)40分完成任務(wù)情 況5分畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量5分表達(dá)情況5分答復(fù)以下問

7、題情 況5分質(zhì) 量正確性、條理性、創(chuàng)造性、實(shí)用性10分成果的技術(shù)水平科學(xué)性、系統(tǒng)性10分評(píng)分辯論小組成員簽字 年 月 日 畢業(yè)辯論說明1、辯論前，辯論小組成員應(yīng)詳細(xì)審閱每個(gè)辯論學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，為辯論做好準(zhǔn)備，并根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)給出實(shí)際得分。2、嚴(yán)肅認(rèn)真組織辯論，公平、公正地給出辯論成績(jī)。3、指導(dǎo)教師應(yīng)參加所指導(dǎo)學(xué)生的辯論，但在評(píng)定其成績(jī)時(shí)宜回避。4、辯論中要有專人作好辯論記錄。指導(dǎo)教師評(píng)定意見一、對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的學(xué)術(shù)評(píng)語應(yīng)具體、準(zhǔn)確、實(shí)事求是： 簽字： 年 月 日二、對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文評(píng)分按下表要求綜合評(píng)定。1理工科評(píng)分表評(píng)分工程分值工作態(tài)度與 紀(jì) 律10分畢業(yè)設(shè)計(jì)論文完成任務(wù)情況與水

8、平工作量與質(zhì)量20分獨(dú) 立工作能力10分根底理論和根本技能10分創(chuàng) 新能 力10分合 計(jì)60分得分2文科評(píng)分表評(píng)分工程分值文獻(xiàn)閱讀與文獻(xiàn)綜述10分外文翻譯10分論文撰寫質(zhì)量10分學(xué)習(xí)態(tài)度10分論證能力與創(chuàng)新20分 合 計(jì)60分得分 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日前 言經(jīng)過三年理論知識(shí)的學(xué)習(xí)及各種實(shí)習(xí)操作，還有在老師精心培育下，對(duì)電力系統(tǒng)，工廠供電，及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)各局部有了初步的認(rèn)識(shí)與了解。設(shè)計(jì)內(nèi)容有以下幾局部：第一章：概論；第二章：總的35KV降壓變電所的設(shè)計(jì)；第三章：微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及綜合自動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；第四章：結(jié)束語。最后帶有附表及參考文獻(xiàn)。本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是第三章微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及綜合自動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

9、，本章設(shè)計(jì)了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)，遙視警戒系統(tǒng)及自動(dòng)消防報(bào)警系統(tǒng)，本章的重點(diǎn)是微機(jī)保護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。六周的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我了解了設(shè)計(jì)的要求及設(shè)計(jì)內(nèi)容，更加深刻地了解課本中的內(nèi)容，使知識(shí)與理論相結(jié)合，使根底知識(shí)與實(shí)際操作緊密聯(lián)系。尤其對(duì)主接線，電氣設(shè)備和導(dǎo)線選擇方法進(jìn)一步掌握，更重要的是對(duì)變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)有了深刻的了解和認(rèn)識(shí)。由于本人水平有限，設(shè)計(jì)書中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤和不妥之處，希望老師能給予指正和批評(píng)，謝謝！摘 要 隨著電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、平安可靠性和管理水平要求的提高，變電站實(shí)施無人值班，實(shí)現(xiàn)減人增效，減少建筑和占地面積已成為必然趨勢(shì)。無人值班變電站應(yīng)采用分層分布式微機(jī)監(jiān)控系

10、統(tǒng)，并配置遙視警戒系統(tǒng)和完善的煙、溫報(bào)警及自動(dòng)消防系統(tǒng)，同時(shí)處理好設(shè)備選擇、電氣主接線、直流系統(tǒng)、總布置、建筑物設(shè)計(jì)以及保護(hù)與監(jiān)控之間的關(guān)系等問題。 本次設(shè)計(jì)建設(shè)一座35KV無人值班變電站，其設(shè)計(jì)應(yīng)服從電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的總體設(shè)計(jì)，其配置、功能包括設(shè)備的布置應(yīng)滿足電網(wǎng)平安、優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及信息分層傳輸，資源共享的原那么。整個(gè)設(shè)計(jì)過程包括變電站總體分析，主接線的選擇，短路電流計(jì)算以及電氣設(shè)備的選擇，配電裝置及總平面布置設(shè)計(jì)，最后重點(diǎn)是設(shè)計(jì)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用分層分布式集散控制系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)包括微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，遙視警戒系統(tǒng)和自動(dòng)消防系統(tǒng)。遙視警戒系統(tǒng)是對(duì)“四遙的一個(gè)補(bǔ)充，使變電站實(shí)現(xiàn)

11、真正的無人值班。設(shè)計(jì)過程運(yùn)用了先進(jìn)的電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)，為了提高無人值班的可靠性，對(duì)其進(jìn)行全方位的監(jiān)控增加了“遙視系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了“五遙，真正到達(dá)了減人增效的目的。關(guān)鍵詞：無人值班，變電站，綜合自動(dòng)化，微機(jī)保護(hù) AbstractAs the increasing requirement on operation economy, security & reliability and supervision of the power grid, the unattended substations have been the inevitable choice to realize the goal

12、of reducing soil occupation and building size, imp roving benefit by reducing personnel. For unattended substations, the distributed multi - layermicro rocessor based monitoring system which com2bined with remote guarding,smoke and temperature alarming and auto - fire fighting system shouldbe adopte

13、d. In addition, the relationship among equipment choice,lineconnection, DC system,general layout, building design, relaying and m-onitoring system should be taken into account. Whole design process icluding the selecting of major electric installation,calculate the short circuit,design the distribut

14、ion deviece and the whole plane surface of electric .The most important design is complex automatic system.The substation integrated automation system USES layered distributed distributed control system, the design includes microcomputer monitoring system, remote viewing alert system and automatic f

15、ire control system. Remote viewing warning system of four control is a complement of the unattended substation true. Using advanced design process of the power system of remote technology,In order to improve the reliability of the unattended, carries on the comprehensive monitoring increased remote

16、viewing system, realized the five away, truly achieved JianRen efficiency.Key words: Unattended ,Substation, Comprehensive automation ,Computer protect目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc262202466 前 言9 HYPERLINK l _Toc262202467 摘 要 PAGEREF _Toc262202467 h 10 HYPERLINK l _Toc262202468 Abstract PAGERE

17、F _Toc262202468 h 11 HYPERLINK l _Toc262202469 第一章 概 論 PAGEREF _Toc262202469 h 14 HYPERLINK l _Toc262202470 1.1 無人值班變電站設(shè)計(jì)的提出 PAGEREF _Toc262202470 h 14 HYPERLINK l _Toc262202471 1.2 國(guó)內(nèi)外無人值班變電站的綜述 PAGEREF _Toc262202471 h 14 HYPERLINK l _Toc262202472 1.3 無人值班變電站設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題 PAGEREF _Toc262202472 h 16 HYPE

18、RLINK l _Toc262202473 合理選擇主要電氣設(shè)備,簡(jiǎn)化電氣主接線 PAGEREF _Toc262202473 h 16 HYPERLINK l _Toc262202474 1.3.2 繼電保護(hù)的配置 PAGEREF _Toc262202474 h 16 HYPERLINK l _Toc262202475 1.3.3 監(jiān)控系統(tǒng)的控制范圍 PAGEREF _Toc262202475 h 16 HYPERLINK l _Toc262202476 直流系統(tǒng)、蓄電池選擇 PAGEREF _Toc262202476 h 17 HYPERLINK l _Toc262202477 第二章 總的

19、35KV降壓變電所設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc262202477 h 18 HYPERLINK l _Toc262202478 2.1設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 PAGEREF _Toc262202478 h 18 HYPERLINK l _Toc262202479 2.2主變壓器的選擇 PAGEREF _Toc262202479 h 19 HYPERLINK l _Toc262202480 2.3無功補(bǔ)償 PAGEREF _Toc262202480 h 20 HYPERLINK l _Toc262202481 2.4所用電接線設(shè)計(jì)和所用變壓器的選擇 PAGEREF _Toc262202481 h 20

20、HYPERLINK l _Toc262202482 2.5電氣主接線的選擇 PAGEREF _Toc262202482 h 21 HYPERLINK l _Toc262202483 2.6短路電流計(jì)算 PAGEREF _Toc262202483 h 24 HYPERLINK l _Toc262202484 系統(tǒng)負(fù)荷情況計(jì)算 PAGEREF _Toc262202484 h 24 HYPERLINK l _Toc262202485 短路電流的計(jì)算 PAGEREF _Toc262202485 h 25 HYPERLINK l _Toc262202486 2.7主要電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn) PAGEREF

21、 _Toc262202486 h 28 HYPERLINK l _Toc262202487 斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) PAGEREF _Toc262202487 h 28 HYPERLINK l _Toc262202488 電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc262202488 h 30 HYPERLINK l _Toc262202489 電壓互感器的選擇 PAGEREF _Toc262202489 h 30 HYPERLINK l _Toc262202490 高壓熔斷器的選擇 PAGEREF _Toc262202490 h 30 HYPERLINK l _Toc262202491

22、母線的選擇與校驗(yàn) PAGEREF _Toc262202491 h 31 HYPERLINK l _Toc262202493 2.8本設(shè)計(jì)所選擇的配電裝置及選擇理由 PAGEREF _Toc262202493 h 35 HYPERLINK l _Toc262202495 2.9變電所的防雷保護(hù)規(guī)劃 PAGEREF _Toc262202495 h 36 HYPERLINK l _Toc262202496 2.10 10kV中性點(diǎn)接地設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc262202496 h 37 HYPERLINK l _Toc262202497 第三章 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF

23、 _Toc262202497 h 40 HYPERLINK l _Toc262202498 3.1 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的開展歷程 PAGEREF _Toc262202498 h 40 HYPERLINK l _Toc262202499 3.2 無人值班變電站設(shè)計(jì)的要求及原那么 PAGEREF _Toc262202499 h 41 HYPERLINK l _Toc262202500 3.2.1 無人值班變電站的要求 PAGEREF _Toc262202500 h 41 HYPERLINK l _Toc262202501 3.2.2 無人值班變電站的設(shè)計(jì)原那么 PAGEREF _Toc26220

24、2501 h 41 HYPERLINK l _Toc262202502 3.3 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 PAGEREF _Toc262202502 h 42 HYPERLINK l _Toc262202503 3.3.1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式的選擇 PAGEREF _Toc262202503 h 42 HYPERLINK l _Toc262202504 變電站綜合自動(dòng)化硬件原理 PAGEREF _Toc262202504 h 44 HYPERLINK l _Toc262202505 3.4 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) PAGEREF _Toc262202505 h 46 HYPERLINK

25、 l _Toc262202506 微機(jī)保護(hù)裝置的典型結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc262202506 h 47 HYPERLINK l _Toc262202507 變壓器的微機(jī)保護(hù) PAGEREF _Toc262202507 h 50 HYPERLINK l _Toc262202508 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) PAGEREF _Toc262202508 h 51 HYPERLINK l _Toc262202509 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc262202509 h 55 HYPERLINK l _Toc262202510 3.5 遙視警戒系統(tǒng)和煙、溫報(bào)警系統(tǒng)及自動(dòng)消防系統(tǒng) PAGEREF _

26、Toc262202510 h 62 HYPERLINK l _Toc262202511 遙視警戒系統(tǒng) PAGEREF _Toc262202511 h 62 HYPERLINK l _Toc262202512 3.5.2 遙視警戒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能的實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc262202512 h 64 HYPERLINK l _Toc262202513 攝像點(diǎn)、攝像機(jī)與鏡頭的選擇 PAGEREF _Toc262202513 h 65 HYPERLINK l _Toc262202514 自動(dòng)消防系統(tǒng) PAGEREF _Toc262202514 h 66 HYPERLINK l _Toc26220

27、2515 第四章 結(jié)束語 PAGEREF _Toc262202515 h 71 HYPERLINK l _Toc262202516 致謝 PAGEREF _Toc262202516 h 72 HYPERLINK l _Toc262202517 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc262202517 h 73 HYPERLINK l _Toc262202518 附表 主要設(shè)備及材料表 PAGEREF _Toc262202518 h 74第一章 概 論1.1 無人值班變電站設(shè)計(jì)的提出隨著科學(xué)技術(shù)的不斷開展及我國(guó)對(duì)外開放的不斷擴(kuò)大，變電站自動(dòng)化和無人值班是當(dāng)今電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域的熱門話題，其開展勢(shì)頭正

28、方興未艾，國(guó)外電力行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)不斷引入我國(guó)，而我國(guó)電業(yè)面臨著的減人增效，也促使我們盡快的利用先進(jìn)的技術(shù)及設(shè)備，建設(shè)無人值班變電所。由于微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)得到了迅速開展。目前已成為新建與改造中低壓變電站的主導(dǎo)技術(shù)。變電站綜合自動(dòng)化是利用先進(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)變電站主要設(shè)備和輸電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制、保護(hù)以及與調(diào)度通信等綜合性自動(dòng)化功能。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，即利用多臺(tái)微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路組成的自動(dòng)化系統(tǒng)，可以收到所需要的各種數(shù)據(jù)和信息，利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算能力和邏輯判斷能力，監(jiān)視和控制變電站的

29、各種設(shè)備。到達(dá)無人值班，提高供電的可靠性，與時(shí)俱進(jìn)，到達(dá)綜合自動(dòng)化技術(shù)水平。無人值班是變電站的一種運(yùn)行管理模式,是相對(duì)有人值班而言的。對(duì)于無人值班變電站,其站內(nèi)一般不考慮設(shè)置固定的運(yùn)行、維護(hù)值班人員,其運(yùn)行監(jiān)視和檢測(cè)、主要控制操作均由上級(jí)調(diào)度中心或集控中心的遠(yuǎn)方控制端完成,設(shè)備采取定期巡視維護(hù)方式。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)還兼有RTU的全部功能，可以將所采集到的模擬量和開關(guān)狀態(tài)信息，以及時(shí)間順序記錄等遠(yuǎn)傳至調(diào)度端。實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化存在以下幾點(diǎn)優(yōu)越性：提高供電質(zhì)量 ，提高變電站的平安、可靠運(yùn)行，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平，降低造價(jià)，減少投資，促進(jìn)無人值班變電站管理模式的實(shí)行。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)繼電

30、保護(hù)功能、操作控制功能、測(cè)量與監(jiān)視功能、時(shí)間順序記錄與故障錄波和測(cè)距功能、人機(jī)聯(lián)系功能、低頻減負(fù)荷功能、備用電源自投控制和通信功能。1.2 國(guó)內(nèi)外無人值班變電站的綜述自改革開放以來，中國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了飛速的開展。電力系統(tǒng)的飛速開展對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)不斷提出新的要求，以滿足用戶的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速開展為電力自動(dòng)化的開展提供了深厚的技術(shù)背景。在國(guó)內(nèi)，我們所說的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，包含傳統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置等設(shè)備，是集保護(hù)、測(cè)量、控制、遠(yuǎn)傳等功能為一體，通過數(shù)字通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)信息共享的一套微機(jī)化的二次設(shè)備及系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化開展過程中，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)

31、首先得到足夠的重視、研究和開展，相比之下，配網(wǎng)技術(shù)卻因設(shè)備、使用環(huán)境和保護(hù)方式等原因而滯后。西方興旺國(guó)家于80年代末，開始應(yīng)用配電自動(dòng)化技術(shù)。90年代以來，歐美一些國(guó)家先后開放電力市場(chǎng)，日本在70年代就開始進(jìn)行高電壓大容量的配電方式，以解決大城市的配電問題，并著手開發(fā)依靠配電設(shè)備及繼電保護(hù)進(jìn)行配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化運(yùn)行的方法，從80年代到現(xiàn)在已完成了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與配電設(shè)備配合的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，在主要城市的配電網(wǎng)絡(luò)上投入運(yùn)行，其中大規(guī)模的配電自動(dòng)化系統(tǒng)可控制約4000個(gè)以上的中壓開關(guān)，小規(guī)模的配電自動(dòng)化系統(tǒng)也可控制約1500個(gè)中壓開關(guān)。香港電燈公司的3000多個(gè)中壓開關(guān)全部可以遙控。韓國(guó)、臺(tái)灣于90年代也

32、完成了局部配電系統(tǒng)的饋線自動(dòng)化，并建立了自己配電自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)。我國(guó)DMS的開展由于起步較晚，根底較為薄弱，在配電網(wǎng)綜合自動(dòng)技術(shù)方面主要有以下幾個(gè)突破：1、智能化裝置RTU，應(yīng)用微機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)一次設(shè)備的遠(yuǎn)方監(jiān)控，為配電網(wǎng)計(jì)算機(jī)分布式實(shí)時(shí)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的引入和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了條件;2、自動(dòng)重組:配遠(yuǎn)方通信功能的別離，為配網(wǎng)的調(diào)度、管理、運(yùn)行、控制、通信及地理信息系統(tǒng)提供了良好的界面。國(guó)內(nèi)起步較晚，但隨著電網(wǎng)改造的深入和國(guó)內(nèi)對(duì)電力供電質(zhì)量要求的提高，對(duì)配電電網(wǎng)的運(yùn)行提出了更高的要求。國(guó)內(nèi)不少大的電力繼電保護(hù)廠家也正在研制開發(fā)，具體應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)并不多。傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)受技術(shù)發(fā)電環(huán)網(wǎng)開關(guān)采用電動(dòng)操作式復(fù)合開

33、關(guān)，并用微機(jī)故障識(shí)別、監(jiān)控的保護(hù)方式取代了使用短路器的傳統(tǒng)繼電保護(hù)方式，可方便的實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的故障隔離、恢復(fù)供電和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等功能;3、開放的、分布式實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):實(shí)現(xiàn)了微機(jī)就地監(jiān)控和開展的局限，只能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)視，簡(jiǎn)單的報(bào)警信息處理傳輸，不能遠(yuǎn)距離傳輸視頻信號(hào)，對(duì)于前端具體狀況的了解、事件確實(shí)認(rèn)是非常困難的，無形中降低了系統(tǒng)的實(shí)用性、可靠性、穩(wěn)定性和平安性，而對(duì)于電力行業(yè)具有大量無人值守變電站的行業(yè)用戶來說，遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)的綜合監(jiān)控是行業(yè)系統(tǒng)平安運(yùn)作必備的前提條件。如何將遠(yuǎn)程的圖像監(jiān)視、環(huán)境監(jiān)控、防盜、消防和報(bào)警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來，做到既可以遠(yuǎn)程的監(jiān)視、遙控和圖像的傳輸，又具備環(huán)境的整體監(jiān)控，并

34、且具有通常聯(lián)網(wǎng)報(bào)警網(wǎng)絡(luò)的功能，能夠更加有效地預(yù)防事故發(fā)生、打擊犯罪、保障財(cái)產(chǎn)平安，確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，將平安防范技術(shù)提高到一個(gè)新的水平，這已經(jīng)成為當(dāng)前監(jiān)控行業(yè)開展的主要方向。 1.3 無人值班變電站設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題無人值班變電站除了應(yīng)配置分層分布式微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、遙視警戒系統(tǒng)和完善的煙、溫報(bào)警及自動(dòng)消防系統(tǒng)外,在設(shè)計(jì)中還需要重視和解決好如下問題。合理選擇主要電氣設(shè)備,簡(jiǎn)化電氣主接線電氣主接線選擇既與電網(wǎng)的平安可靠運(yùn)行有關(guān),也與變電站設(shè)備的質(zhì)量有關(guān)。建設(shè)無人值班變電站,設(shè)計(jì)中需要選擇自動(dòng)化、可靠性高的電氣一次設(shè)備。宜選用無油化、免維護(hù)、少維護(hù)型產(chǎn)品。35 kV、10 kV一般選用真空開關(guān)柜等。1.3

35、.2 繼電保護(hù)的配置繼電保護(hù)是變電站平安運(yùn)行的重要保證。變電站無人值班設(shè)計(jì)后,宜仍保持繼電保護(hù)單元的可靠性應(yīng)僅與保護(hù)裝置本身有關(guān),盡可能與其他裝置(如通信口、網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控單元等)無關(guān),因此,保護(hù)單元應(yīng)相對(duì)獨(dú)立。保護(hù)裝置(包括元件保護(hù)、線路保護(hù)等)獨(dú)立配置。實(shí)際工程中可在中低壓局部嘗試使用監(jiān)控、保護(hù)一體化的裝置。35 kV 或10 kV 采用監(jiān)控、保護(hù)一體化裝置,減少設(shè)備配置,降低造價(jià)。對(duì)于向特別重要的中、低壓用戶供電的線路的監(jiān)控、保護(hù)合一裝置可采用多CPU配置,以保證監(jiān)控和保護(hù)的相對(duì)獨(dú)立。1.3.3 監(jiān)控系統(tǒng)的控制范圍監(jiān)控系統(tǒng)控制操作的范圍包括各電壓等級(jí)的斷路器、電動(dòng)操作的隔離開關(guān)、主變壓器及所

36、用變壓器有載調(diào)壓開關(guān)分接頭位置以及站內(nèi)其他功能要求上需遠(yuǎn)方控制操作的設(shè)備的啟動(dòng)/停止或狀態(tài)切換等,如主變消防啟停、母線PT二次并列/切換等。用于改變運(yùn)行方式的設(shè)備,如主變中性點(diǎn)隔離開關(guān),也應(yīng)具備遙控功能。電動(dòng)機(jī)構(gòu)及手動(dòng)機(jī)構(gòu)的接地開關(guān)原那么上均不考慮遙控,控制操作只在站內(nèi)完成,為現(xiàn)場(chǎng)人員效勞。無人值班變電站的被控對(duì)象正常運(yùn)行時(shí)以遠(yuǎn)方遙控為主,當(dāng)遠(yuǎn)方控制端、遠(yuǎn)動(dòng)通道、站控層或站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)故障時(shí),應(yīng)能在站內(nèi)實(shí)施運(yùn)行操作或進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)調(diào)試操作。因此考慮能在間隔層對(duì)斷路器實(shí)施手動(dòng)控制。對(duì)納入監(jiān)控控制操作范圍的被控量設(shè)置多級(jí)控制,即遠(yuǎn)方控制中心控制、變電站內(nèi)操作員站控制、站內(nèi)繼電器室手動(dòng)開關(guān)控制(僅針對(duì)斷路器

37、設(shè)置) 、設(shè)備機(jī)構(gòu)就地控制。其中前兩級(jí)控制均為計(jì)算機(jī)鍵盤控制,后兩級(jí)為轉(zhuǎn)換開關(guān)或按鈕操作的電氣方式控制。4級(jí)控制的控制級(jí)別逐級(jí)升高,每一控制級(jí)間相互閉鎖,任何時(shí)刻只允許有一個(gè)控制主體。遠(yuǎn)方控制及站內(nèi)鍵盤控制的切換閉鎖可在站內(nèi)站控層遠(yuǎn)動(dòng)計(jì)算機(jī)上程序?qū)崿F(xiàn),手動(dòng)電氣控制方式采用轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行就地/遠(yuǎn)方切換閉鎖。針對(duì)斷路器設(shè)置的站內(nèi)繼電器室手動(dòng)開關(guān)控制應(yīng)作為備用控制手段,采用自復(fù)位式轉(zhuǎn)換開關(guān),與間隔層測(cè)控單元組屏安裝,實(shí)現(xiàn)手動(dòng)強(qiáng)制同期控制和單純手動(dòng)控制。1.3.4直流系統(tǒng)、蓄電池選擇考慮到無人值班變電運(yùn)行管理上的特點(diǎn),要求直流電源裝置具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能,能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)和穩(wěn)壓穩(wěn)流運(yùn)行及故障紀(jì)錄,并具有與站內(nèi)

38、微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信的能力,遠(yuǎn)方控制端能夠?qū)崿F(xiàn)直流設(shè)備的遠(yuǎn)方監(jiān)控、運(yùn)行歷史查詢和設(shè)備運(yùn)行狀況監(jiān)視。無人值班情況下,全所事故停電后,維修人員須由遠(yuǎn)方控制中心前往變電站,因此站內(nèi)蓄電池的事故放電時(shí)間應(yīng)考慮增加遠(yuǎn)程管理的路途時(shí)間。據(jù)調(diào)查,集控中心距被控變電站的距離根據(jù)地理位置和交通情況,一般控制車程在1 h以內(nèi)。因此全站事故停電時(shí)間宜按2 h計(jì)。全站的控制、保護(hù)、信號(hào)、自動(dòng)裝置、遙視系統(tǒng)等直流負(fù)荷的供電時(shí)間按2 h計(jì)算。事故照明不設(shè)置自投裝置,事故照明燈僅在維修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后手動(dòng)開啟,事故照明負(fù)荷仍按1 h計(jì)算?？偟?5KV降壓變電所設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想變電站及配電所在配電網(wǎng)中具有十分重要的地位。它既

39、是變壓器側(cè)配電網(wǎng)中的負(fù)荷，又是下一級(jí)配電網(wǎng)的電源，其自動(dòng)化程度的上下直接反映了配電自動(dòng)化的水平。1995年，國(guó)家調(diào)度中心要求現(xiàn)有35kV-110kV變電站在條件具備時(shí)逐步實(shí)現(xiàn)無人值班變電站，新建變電站可根據(jù)調(diào)度和管理需要以及規(guī)劃要求，按無人值班設(shè)計(jì)。欲實(shí)現(xiàn)無人值班變電站，其中變電站的綜合自動(dòng)化程度很重要。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的一個(gè)子系統(tǒng)，應(yīng)服從電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的總體設(shè)計(jì)，其配置、功能包括設(shè)備的布置應(yīng)滿足電網(wǎng)平安、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及信息分層傳輸、資源共享的原那么。因此本次設(shè)計(jì)我們將以此作為設(shè)計(jì)指導(dǎo)原那么展開設(shè)計(jì)工作。按我國(guó)的實(shí)際情況，目前變電站還不大可能完全實(shí)現(xiàn)無人值班，即使是無人值

40、班，也有一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)、調(diào)試和應(yīng)急處理的問題，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮遠(yuǎn)方與就地控制操作并存的模式。同樣，保護(hù)單元亦應(yīng)具有遠(yuǎn)方、就地投切和在線修改整定值的功能，以遠(yuǎn)方為主，就地為鋪，并應(yīng)從設(shè)計(jì)、制造上保證同一時(shí)間只允許其中一種控制方式有效。要積極而慎重地推行保護(hù)、測(cè)量、控制一體化設(shè)計(jì)，確保保護(hù)功能的相對(duì)獨(dú)立性和動(dòng)作可靠性。保護(hù)、測(cè)量、控制原那么上可合用電壓互感器，對(duì)電量計(jì)費(fèi)、功率總加等有精度要求的量可接量測(cè)電流互感器，供監(jiān)測(cè)用的量可合用保護(hù)電流互感器。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先采用交流采樣技術(shù)，減輕電流互感器和電壓互感器的負(fù)載，提高測(cè)量精度。同時(shí)可取消以前經(jīng)常采用的光字牌屏和中央信號(hào)屏，簡(jiǎn)化控制屏，由

41、計(jì)算機(jī)承當(dāng)信號(hào)監(jiān)視功能，使任一信息做到一次采集、屢次使用，提高信息的實(shí)時(shí)性、可靠性，節(jié)約占地空間，減少屏柜，二次電纜和設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)工作量。 光纖通信以光波作為信息載體，以光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì)，先進(jìn)通信方式。組成結(jié)構(gòu)包括：多路轉(zhuǎn)換器多路復(fù)用等、光端機(jī)光電轉(zhuǎn)換、光纜傳輸介質(zhì)、光中繼電裝置放大整形轉(zhuǎn)換。特點(diǎn)：抗電磁干擾、頻帶寬。 主要作為電網(wǎng)骨干通信網(wǎng)，重要信息的傳輸。變電站內(nèi)存在強(qiáng)大的電磁場(chǎng)干擾，從抗電磁干擾角度考慮，在選擇通信介質(zhì)時(shí)可優(yōu)先采用光纖通信方式，對(duì)于本次35KV小型變電站的設(shè)計(jì)，變電站與控制室的距離并不遙遠(yuǎn)干擾較小，用光纖就已經(jīng)很快速可靠的完成信息的傳輸，而且用起來方便經(jīng)濟(jì)，故本次

42、設(shè)計(jì)中的通信統(tǒng)一用光纖通信。由上面的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想可以看到我們這里無人值班變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量使一些現(xiàn)實(shí)問題得以解決，使供配電質(zhì)量能進(jìn)一步提高。 2.2主變壓器的選擇 變壓器是變電站的重要設(shè)備，其容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)，如選用適當(dāng)不僅可減少投資，減少占地面積，同時(shí)也可減少運(yùn)行電能損耗，提高運(yùn)行效率和可靠性，改善電網(wǎng)穩(wěn)定性能。1、主變壓器臺(tái)數(shù)：為保證供電可靠性，變電所一般設(shè)有兩臺(tái)主變壓器。 2、變壓器容量：裝有兩臺(tái)變壓器的變電站，采用暗備用方式，當(dāng)其中一臺(tái)主變因事故斷開，另一臺(tái)主變的容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的70%，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力為40%，那么可保證80%負(fù)荷供電。 3

43、、繞組數(shù)和接線組別確實(shí)定：該變電所有二個(gè)電壓等級(jí)，所以選用雙繞組變壓器，連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否那么不能并列運(yùn)行，35KV采用Y形連接，10KV采用連接。4、調(diào)壓方式的選擇：普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為5%，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢(shì)與實(shí)際相反如逆調(diào)壓時(shí)，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問題。它的調(diào)壓范圍較大，一般在15%以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量情況下，有載調(diào)壓變壓器，可以實(shí)現(xiàn)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時(shí)，有載調(diào)壓可解決

44、，因此選用有載調(diào)壓變壓器。5、冷卻方式的選擇：主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻?？紤]到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性，要求及維護(hù)工作量，首選自然風(fēng)冷冷卻方式。由于本次設(shè)計(jì)的是無人值班變電所，為便于變電所無人值班管理，同時(shí)兼顧到經(jīng)濟(jì)性主變壓器選用35KV低損耗雙繞組戶外自冷型油浸式變壓器。所以用兩臺(tái)SZ931500/35型有載調(diào)壓變壓器，采用暗備用方式。2.3無功補(bǔ)償供電部門對(duì)一些新建企業(yè)一般要求其月平均功率因數(shù)到達(dá)0.9以上。當(dāng)企業(yè)的自然總功率因數(shù)較低，單靠提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)裝設(shè)必要的無功功率補(bǔ)償設(shè)備，以進(jìn)一步提高企業(yè)的功

45、率因數(shù)。無功補(bǔ)償?shù)姆绞接泻芏嘀?，結(jié)合實(shí)際情況我們這里采用并聯(lián)電力電容器補(bǔ)償?shù)姆绞?。根?jù)無功管理及供用電規(guī)那么，我們可以得出，并聯(lián)電容器裝置的容量和分組按就地補(bǔ)償、便于調(diào)整電壓及不發(fā)生諧振的原那么進(jìn)行配置。設(shè)兩組并聯(lián)電容器裝置分別接在兩段10kV母線上，每組電容器容量按5Mvar配置，也可以根據(jù)實(shí)際無功補(bǔ)償需要配置。補(bǔ)償裝置為戶內(nèi)式成套裝置，選用難燃介質(zhì)的干式銀鋅復(fù)合鍍膜電容器，包括放電線圈、避雷器等由制造廠成套供貨?？紤]到10kV每段母線僅設(shè)單組電容器和較少有諧波污染，故不裝設(shè)限制涌流和諧波分量的串聯(lián)電抗器。為了減小涌流，電容器組宜在10kV母線分段情況下關(guān)合。參考各種相關(guān)的樣本，結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況

46、選用GRJ-Z系列的高壓電容自動(dòng)補(bǔ)償柜。特點(diǎn)是：每路電容器組設(shè)二相式電流保護(hù)，一次回路設(shè)熔斷器、氧化鋅避雷器及電抗器保護(hù)電容組。同時(shí)設(shè)事故燈光、音響。及時(shí)進(jìn)行報(bào)警。電容器組的投切采用性能優(yōu)越的真空接觸器。電源側(cè)主控柜采用三相式電流保護(hù)及過電壓。2.4 所用電接線設(shè)計(jì)和所用變壓器的選擇變電所的所用電是變電所的重要負(fù)荷，因此，在所用電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照運(yùn)行可靠、檢修和維護(hù)方便的要求，考慮變電所開展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問題，積極慎重地采用經(jīng)過鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)到達(dá)經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證變電所平安，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。所用變臺(tái)數(shù)確實(shí)定：一般變電所裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器，對(duì)于樞紐變電所、裝有兩臺(tái)以上主

47、變壓器的變電所中應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)容量相等的所用變壓器，互為備用，如果能從變電所外引入一個(gè)可靠的低壓備用電源時(shí)，也可裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器。根據(jù)如上規(guī)定，本變電所選用兩臺(tái)容量相等的所用變壓器。所用變壓器的容量應(yīng)按所用負(fù)荷選擇。計(jì)算負(fù)荷可按照以下公式近似計(jì)算： S照明負(fù)荷+其余負(fù)荷0.85(kVA)所用變壓器的容量：SeS0.85P十P照明(kVA)所用電主要負(fù)荷表：序號(hào)名稱額定容量(KW)功率因數(shù)安裝臺(tái)數(shù)工作臺(tái)數(shù)備注1充電機(jī)300.8811周期性2浮充電機(jī)6.50.8511經(jīng)常性3主變通風(fēng)0.150.733232經(jīng)常性4蓄電池及裝置通風(fēng)2.70.8233周期性5交流焊機(jī)10.50.511周期性6檢修間實(shí)驗(yàn)

48、130.811經(jīng)常性7載波遠(yuǎn)動(dòng)0.960.6911經(jīng)常性8照明20經(jīng)常性9生活水泵8經(jīng)常性10采暖及其他16周期性根據(jù)上表給出的所用負(fù)荷計(jì)算： S0.85(30+6.5+0.1532+2.73+10.5+l 3+0.96+8)+20+l6 105.58l (kVA) 根據(jù)容量選擇所用電變壓器如下：型號(hào)：SL7125l0；容量為：125(kVA)連接組別號(hào)：Yn，yn0 ， 調(diào)壓范圍為：高壓：5， 阻抗電壓為(%)：4所用電接線方式：一般有重要負(fù)荷的大型變電所，380220V系統(tǒng)采用單母線分段接線，兩臺(tái)所用變壓器各接一段母線，正常運(yùn)行情況下可分列運(yùn)行，分段開關(guān)設(shè)有自動(dòng)投入裝置。每臺(tái)所用變壓器應(yīng)能

49、擔(dān)負(fù)本段負(fù)荷的正常供電，在另一臺(tái)所用變壓器故障或檢修停電時(shí)，工作著的所用變壓器還能擔(dān)負(fù)另一段母線上的重要負(fù)荷，以保證變電所正常運(yùn)行。2.5電氣主接線的選擇 電氣主接線確實(shí)定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠，變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備的選擇，配電裝置選擇，繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響，因此，必須正確外理為各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬，合理確定主接線方案。 一設(shè)計(jì)的根本要求為： 1、滿足對(duì)用戶供電必要的可靠性和保證電能質(zhì)量。 2、接線應(yīng)簡(jiǎn)單，清晰且操作方便。 3、運(yùn)行上要具有一定的靈活性和檢修方便。 4、具有經(jīng)濟(jì)性，投資少，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。

50、5、具有擴(kuò)建和可能性。 二設(shè)計(jì)主接線的原那么：35kV變電所主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力網(wǎng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定。并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。變電所主接線要滿足平安、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的根本要求。其中，平安包括設(shè)備平安及人身平安；可靠應(yīng)滿足一次接線應(yīng)符合一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求；靈活即用最少的切換來適應(yīng)各種不同的運(yùn)行方式，檢修時(shí)操作簡(jiǎn)便，另外，還應(yīng)能適應(yīng)負(fù)荷的開展，便于擴(kuò)建。經(jīng)濟(jì)盡量做到接線簡(jiǎn)化、投資省、占地少、運(yùn)行費(fèi)用低。在這次設(shè)計(jì)中35kV變電所主接線一般有單母線、單母線分段、單元接線、內(nèi)橋式、外橋式方式可以考慮其可行性

51、。由于本次設(shè)計(jì)的高壓側(cè)也有負(fù)載，故內(nèi)、外橋式方式可以不考慮應(yīng)用。具體分析如下：?jiǎn)文妇€優(yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單、清晰。操作方便，投資少便于擴(kuò)建。見以下圖2.1、2.2母線或隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)連接在母線上的所有回路必須停止工作；檢修任一電源或線路的斷路器時(shí)，該回路必須停電；當(dāng)母線或母線上的隔離開關(guān)上發(fā)生短路以及斷路器在繼電保護(hù)作用下都自動(dòng)斷開，因而造成全部停電。單母線分段，母線分段后，可提高供電的可靠性和靈活性。兩路電源一用一備時(shí)，分段斷路器接通運(yùn)行。任一段母線故障，分段斷路器可在繼電保護(hù)裝置作用下自動(dòng)斷開。兩路電源同時(shí)工作互為備用時(shí)，分段斷路器那么斷開運(yùn)行。任一電源故障，分段斷路器可自動(dòng)投入見圖2.3，

52、可提高供電可靠性和靈活性。單元接線，當(dāng)有兩路電源進(jìn)線和兩臺(tái)主變壓器時(shí)，可采用雙回線路變壓器組單元接線，再配以變壓器二次側(cè)的單母線分段接線，那么可靠性大大提高見圖2.4。這種接線方式同樣也與單母線分段方式相同的是投資本錢并不會(huì)隨著沒有母線的存在而減少，因此我們還有必要繼續(xù)討論單母分段接線。圖2.1 一路電源 圖2.2 兩路電源一用一備 圖2.3單母線分段 圖2.4單元接線 以上幾種方案比擬，在供電可靠性方面，35KV側(cè)應(yīng)采用單母分段接線。同理可得，10KV側(cè)仍然采用單母分段，接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，且操作方便，可提高供電可靠性和靈活性，不僅便于檢修母線而減少母線故障影響范圍，對(duì)于重要用戶可以從不同

53、段引兩個(gè)回路，而使重要用戶有兩個(gè)電源供電，在這種情況下，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，由于分段斷路器在繼電保護(hù)裝置的作用下，能自動(dòng)將故障段切除，因而保證了正常段母線不間斷供電。2.6短路電流計(jì)算： 短路電流計(jì)算的目的：以便正確選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器、整定短路保護(hù)的機(jī)帶你保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件。系統(tǒng)負(fù)荷情況計(jì)算1、35KV最終四回出線，負(fù)荷同時(shí)率按0.6考慮，負(fù)荷增長(zhǎng)率為4%。35KV總負(fù)荷為：80.8+80.8+70.8+60.80.61+4%5=26.46MVA2、10KV最終十回出線，負(fù)荷同時(shí)率按0.6考慮，負(fù)荷增長(zhǎng)率為4%。10K

54、V負(fù)荷為：620.8+41.80.80.6(1+4%)5=17.52MVA所以變電站考慮擴(kuò)建后送出的總負(fù)荷為：S總= S35+S10=43.98MVA2.6.2 短路電流的計(jì)算：1、變壓器阻抗計(jì)算：系統(tǒng)參數(shù)：阻抗電壓：UK(12)%=10.5；UK(13)%=17.8；UK(23)%=6.5 X10=0.102；Sj=100MVA；Uj= Upj所選出的SFSZ731500/35型變壓器參數(shù)： U12%=10.5 ；U13%=17.8；U23%=6.5Ud1%=1/2(U12% U13% U23%)=1/2(10.517.86.5)=10.9Ud2%=1/2(U12% U23% U13%)=1

55、/2(10.56.517.8)=0.40Ud3%=1/2(U13% U23% U12%)=1/2(17.86.510.5)=6.9 X1*= Ud1%100 Sj Sn=10.9100100630.173 X2*=0 X3*= Ud3%100 Sj Sn=69100100630.1095(取SB=100MVA VB=VN =37KV)規(guī)定) (歐)(B表示標(biāo)么值、N表示額定值) (KA) N表示額定值 Xt=Vs%SN/S=7%100/3.15=2.22短路點(diǎn)確實(shí)定在正常接線方式下，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)稱為短路計(jì)算點(diǎn)，比擬斷路的前后短路點(diǎn)的計(jì)算值猶如一點(diǎn)故實(shí)際選擇每段母線上短路點(diǎn)

56、為計(jì)算短路點(diǎn)。 35kv母線上短路點(diǎn)為d1 ，10kv母線上短路點(diǎn)為d2 1)35kv母線上三相短路時(shí) 計(jì)算電抗的計(jì)算 查計(jì)算曲線和短路周期電流的標(biāo)么值。 =5 系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)在短路點(diǎn)電流周期分量的有名值:=51.56=7.8(KA) Xis= X2*SN/SB=2.573.15/100=0.081 負(fù)荷對(duì)短路點(diǎn)d計(jì)算電抗 =0.081時(shí)，查計(jì)算曲線知： =0.400 ， =0.383， 0.402 負(fù)荷對(duì)短路點(diǎn)d短路點(diǎn)電流周期分量有名值： =0.41.560.446KA=0.3831.565.7KA=0.4021.560.6271 KA 短路點(diǎn)d1的短路電流周期分量有名值為：7.8+0.446

57、8.424KA7.8+5.712.5KA7.8+0.62718.4271KA2.55=2.558.42421.1KA210KV母線上短路計(jì)算系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)d2計(jì)算電抗=0.2+2.2=2.4那么0.4167系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)d2提供的短路點(diǎn)周期電流有名值為：5.5KA0.41675.52.2919KAX2*SN/SB0.350.11035KV和10KV短路點(diǎn)等效電路圖如以下圖： 當(dāng)0.011時(shí)，查計(jì)算曲線知： 3.058；2.461；2.2665負(fù)荷側(cè)對(duì)短路點(diǎn)dt提供的短路電流為：3.0585.513.5355KA2.4615.510.3171KA2.26655.536.8681KA短路點(diǎn)d2的短路電

58、流為：2.2919+10.317122.61KA2.2919+13.535515.8274KA2.2919+36.868134.14KA2.552.5519.110957.66KA短路容量：由于10KV母線采用分段進(jìn)行，短路電流為18.46KA，小于并列運(yùn)行時(shí)的短路電流22.61KA，所以無需加裝電抗器來限制短路電流。 計(jì)算參數(shù)表 表2.1短路點(diǎn)名稱短路電流I/3沖擊電流ich全電流Ich短路容量S/D135KV母線8.276KA21.1KA12.50KA530.36MVAD210KV母線22.61KA57.66KA34.14KA411.19MVA2.7主要電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)：電氣設(shè)備的選擇

59、是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置到達(dá)平安運(yùn)行的重要條件，在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證平安可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)并注意節(jié)約，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)： 一、選擇： 1按正常工作條件選擇： a、按額定電壓選：額定電壓和最高工作電壓，一般按所選電器和電纜允許最高工作電壓Ugmax不低于所按電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓Uymax。 即：UgmaxUymax b、按額定電流選：在額定周圍環(huán)境溫度下長(zhǎng)期允許電流Iy，應(yīng)不小于該回路最大持續(xù)工作電流Igmax. 即：IyIgmax

60、短路計(jì)算參數(shù)如下：35KV ：I/=8.276KA ich=21.1A S/=530.36MVA 10KV： I/=22.61KA ich=57.66A S/=411.19MVA35KV選擇ZN23-35C型斷路器 表2.2計(jì)算數(shù)據(jù)ZN23-35CUKV35UeKV40.5Igmax(A)496Ie(A)1600I/(KA)8.276Ir(KA)25ich(KA)21.2idw(KA)63I2tdz8.27620.6Ir2t2524 10KV主變側(cè)選ZN28-12-3150，負(fù)荷側(cè)選ZN28-12-1250 斷路器選擇結(jié)果如下：表2.3計(jì)算數(shù)據(jù)ZN28A-12/-3150計(jì)算數(shù)據(jù)ZN28-12