【正文】 保護。 由于本人學識淺薄，水平有限，初次進行設計，缺乏經驗，考慮問題不一定很全面，加之時間上的倉促，還有其它的原因，設計中難免出現錯誤和缺點，敬請老師批評指正。 為了貫徹和推廣國家標準，本設計使用的所有電氣符號和文字代號一律采用國家最新標準。大學 畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 35KV 變電所微機監(jiān)控與保護系統(tǒng)一次方案的設計 前 言 本設計為鮑店 35KV變電所微機監(jiān)控與保護系統(tǒng)一次方案的設計。 由于基礎設施、專業(yè)隊伍、一次設備質量等具體條件的限制，國內變電所的綜合自動化仍處于探索試用階段，有關部門一直保 持慎重態(tài)度。 大學 畢業(yè)設計說明書 第 2 頁 第 1 章 概述 變電所的現狀和需要解決的問題 鮑店 35KV變電所位于兗礦集團焦化廠的南側，焦化廠位于鄒城市的西郊，東靠津浦鐵路及城區(qū)營公路，南臨嵐?jié)?，沙河在變電所北側流過。因此，有必要對 35KV變電所的控制及保護系統(tǒng)進行改造。 鮑店 35KV變電所高低壓系統(tǒng)接線方式為以下所述， 35KV系統(tǒng)采用橋形接線，選用 6300KVA變壓器兩臺； 6KV系統(tǒng)短路器分段單 母線接線，并與焦化廠 6KV配電系統(tǒng)聯絡，由降壓變電所采用 6KV電纜放射式向電煅燒爐整流機組及各車間變壓器供電。信息就地處理的自動化系統(tǒng)的特點是能對電力系統(tǒng) 的情況作出快速的反應，如高壓輸電線上發(fā)生短路故障時，要求繼電保護要在 20ms左右動作，以便快速切除故障，而同步發(fā)電機的勵磁自動控制系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)正常運行時，可以保證系統(tǒng)的電壓質量和無功出力的分配，在故障時可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定水平，有功功率自動調節(jié)裝置，能跟蹤系統(tǒng)負荷的隨機波動，保證電能的頻率質量，按頻率自動減負荷裝置能在系統(tǒng)事故情況，電力系統(tǒng)出現嚴重的有功缺額時，快速的切除一些較為次要的負荷，以免造成系統(tǒng)的頻率崩潰，以上這些信息就地處理裝置，其重要的優(yōu)點是能對系統(tǒng)中的情況作出快速的反應，尤其在電力系統(tǒng)發(fā)生故 障大學 畢業(yè)設計說明書 第 3 頁 時，其作用更為明顯，但由于其獲得的信息有局限性，因而不能從全局的角度來處理問題，例如通過自動頻率調節(jié)，雖然可以跟蹤負荷的變化，但總還存在與額定頻率的偏差，更不能實現出力的經濟分配。調度員在掌握這些信息后可以知道故障的情況及原因，并采取相應的措施，使電網恢復正常供電，但是由于信息的采集、傳輸需要一定的時間，所以系統(tǒng)的故障不可能依靠信息集中處理系統(tǒng)來作為切除故障的手段。 電力系統(tǒng)自動化是供電系統(tǒng)的核心，而自動化的方向是計算機和電子技術的應用；變電所既是高壓配電網的負荷，又是下一級配電網的電源，其正常運行是下一級負載正常運行的根本保證，在配電系統(tǒng)的地位十分重要，作為煤礦變電所其正常運行則是礦山安全生產的根本保障。采用微機技術對變電所實施技術改造，適合礦山供電需要，符合電力系統(tǒng)的技術標準，有利于提高供電系統(tǒng)的可靠性，預防事故的發(fā)生、故障后的及時處理，以及避峰就谷、科學管理。 微機監(jiān)控和保護系統(tǒng)的主要性能 A、 檢測功能 ①、模擬量： 高壓側進線電壓、電流、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度、功率因數，高壓各支路出線 電流、有功功率、無功功率，變壓器溫度、變壓器側電流，母線電壓、分段電流、功率因數，各支路出線電流，補償電容器電流，備用柴油機發(fā)電機組電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、油壓、油溫、水溫、蓄電池電壓、電壓及電壓不平衡度等參數檢測。監(jiān)控系統(tǒng)所采集和通過采集信息所計算出來的有功電能、無功電能及主變壓器溫度、系統(tǒng)頻率等，都可以在CRT的屏幕上實時顯示出來，同時在潮流等運行參數的顯示畫面上應顯示日期和時間（年、月、日、時、分、秒）。各項操作都應有漢字提示； 事件順序記錄顯示。包括故障記錄顯示、設備運行狀況顯示等。 一次接線圖應根據現場實際的變動情況，由具備操作資格的人員變更、擴展。 E、數據記錄 實現重要模擬量、開關量和操作輸出 (按有關規(guī)定列出變量明細 )的歷史事件記錄，以及累計變量的自動累加，記錄安全運行天數，同時可以打印有關報表及運行日志，以便于事故處理、經驗分析和科學管理。 靈敏度、可靠性、反應時間等各方面性能有明顯的提高。向控制中心傳遞變電所的實時信息，電壓、電流、工綠的數值大小、開關位置狀況、事件記錄等；接受控制中心的開關操作控制命令大學 畢業(yè)設計說明書 第 6 頁 以及查詢和其他操作控制命令。 K、打印功能 定時打印報表和運行日志； 開關操作記錄打?。? 事件順序記錄打??； 越限打??； 召喚打??； 抄屏打??； 事故追憶打印； 顯示畫面 (歷史曲線、實時畫面 )拷屏。 O、詳細功能 *35KV進線保護測控系統(tǒng) (1)設置方向定時限過流保護； (2)設置過電流保護； (3)設置三相一次重合閘； (4)專用測量回路，測量 U、 I、 P、 Q、 COSφ； (5)五路以上的遙信量輸入； (6)多路遙脈輸入； (7)采用集中組屏方式。 *監(jiān)控系統(tǒng)采用開放式系統(tǒng)設計 組態(tài)完成監(jiān)控功能，整流器提供保護信息功能及保護錄波分析，具有以下功能： 實時數據采集； 數據統(tǒng)計和處理； 操作控制； 運行記錄； 報表和歷史數據； 人機界面； 保護信息； 操作票打?。? 事故追憶。 該方案可以解決存在和可能出現的有關問題，保障供電系統(tǒng)的安全、可靠，提高控制、管理水平，實現優(yōu)質、經濟運行。集中監(jiān)控形成局域網 絡，提供信息的集中監(jiān)視和遠方通信功能，可以同時以不同的規(guī)約向兩個調度所或監(jiān)控站轉發(fā)不同的信息報文；提供的后臺監(jiān)控系統(tǒng)功能強大，界面友好，能很好地滿足綜合自動化系統(tǒng)的需要。 綜合保護單元完成單元設備及饋線的保護、控制和信息處理，并實現與上位機的聯網通訊。通過通信操作單元控制和協(xié)調，使得各保護測控單元，可實時、有序、可靠地與變電所計算機系統(tǒng)、電網自動化系統(tǒng)交換信息，傳遞變電所各種運行數據、設備狀態(tài)、保護動作情況，接收各種控制命令，完成變電所計算機系統(tǒng)和電網自動化系統(tǒng)所要求的各種操作和控制。 集中監(jiān)控單元 通過高效的通訊網絡與通信操作單元相連，實現信息的集中管理，主要完成各種實時信息的最終處理和實時統(tǒng)計管理信息的預處理，大學 畢業(yè)設計說明書 第 12 頁 進行畫面顯示，包括數據采集、記錄、存儲和分析；事故報警和打印；建立當日、歷史數據庫以供網絡調用處理、現場模擬、以及與更大的網絡相連向上級調度轉發(fā)信息，并與大型模擬屏控制裝置相連進行模擬顯示。數據庫供網絡共享。 、微機綜合保護單元的工作原理 微機型保護是由在微處理器、存貯器、通訊接口等硬件構成的，微機硬件的發(fā)展必然會促進微機保護技術的發(fā)展。從電網一次設備 CT及 PT采集的電流、電壓信號，經過主模塊上的精密電流、電壓傳感器采樣，再經過低通濾器濾波、高精度運算放大器放大、限幅保護，變換成一定幅度的交流電壓信號，此信號經多路模擬開關進入微機的 A/D轉換通道進行模數轉換，轉換后的數字量由 CPU進行運算、處理。與上位機通訊，實現遙測、遙信、遙調、遙控等功能，實現定值的遠方查詢定及控制功能。 開關量保護可實現瓦斯、溫度等非電量的保護。 、母聯保護單元的功能 見饋線保護； 實現分段的保護、測量、控制等功能； 運動功能。這種操作對操作人員的素質要求提高、手續(xù)繁雜、勞動強度也大。 、模擬屏 模 擬屏通過 RS232通信口接受來自微機后備站的信號，顯示刀閘、斷路器的開關狀態(tài)，顯示主要的保護單元采集的電壓、電流、功率等信息。 、微機綜合保護監(jiān)控裝置的技術指標 ①、額定數據： 電 源電壓： DC/AC 220V/110V 交流電壓： 110V 交流電流： 5A/1A 頻率： 50Hz ②、交流回路的過載能力： 交流電壓：連續(xù)工作 交流電流：持續(xù)工作 2In， 20In時可持續(xù) 1S ③、功耗： 直流功耗：正常 15W，跳閘 20W 交流電壓： 交流電流： ④、主要技術指標： 電流元件：電流定值 ～ 20In 時間定值 0S～ 重合閘時間： 0S～ 低周減載：低周定值 45Hz～ 50Hz 低周低 壓閉鎖 0～ 120Vdf/dt 閉鎖 1Hz～ 10Hz 頻率計算誤差 瞬時動作時間 25ms保護動作定值誤差 5% 大學 畢業(yè)設計說明書 第 15 頁 事故順序記錄分辨率 4ms 正確率 100% 調出畫面及數據更新時間 3S ⑤、測量誤差： 電流、電壓 % 有功功率、無功功率 % 頻率 ⑥、耐壓性能： 符合 IEC2555， GB/T1514594 ⑦、干擾性能： 符合 IEC2555， GB/T1514594 ⑧、沖擊電壓： 各輸入輸出端子分別對地，交流和直流回路之間，交流回路和交 流電壓回路之間，能承受 5KV峰值的標準雷電波沖擊實驗。 、變電所改造中 所需的設備配置如下表所示： 設計所需的設備配置清單表 序號 單 元 名 稱 設 備 名 稱 數量 備 注 1. 35KV主變 綜合保護 測控單元 主變保護單元 RCS9679 2 主變測控單元 RCS9603 1 主變保護測控屏 2 面 2. 35KV線路保 護測控單元 35KV線路保護單元 RCS9612 2 光纖縱差保護單元 RCS9613 4 35KV線路保護測控柜 2 面 35KV母聯保護單元 RCS9611 1 3. 6KV線路保 6KV線路保護 32 大學 畢業(yè)設計說明書 第 16 頁 護測控單元 測控單元 RCS9611 4. 電壓并列單元 電壓并列 RCS9662A 2 5. 電容器保護單元 電容器保護單元 RCS9631 6. 集中監(jiān)控單元（工 作站） 主機 HPP3 766/64M/20G/15’多媒體 2 臺 21’顯示器 2 臺 EPSON 打印機 LQ1600 2 臺 UPS 不間斷電源 1KW2H 1 臺 微機桌椅 網卡、集線器 3 模擬操作及工作票制作軟件 1 7. 通訊單元 總控單元 RCS9698A 1 測控柜 1 通訊軟件 1 接收分站遙測軟件 1 8. 電纜 網絡電纜 1600M 3 信號電纜 RVVP1000M179。 18M 15 9. 其它配件 按鈕及指示燈 68 各 就地遠方轉換開關 37 接線端子及導軌支架 線纜固定支架 32 按裝材料 模擬屏 大學 畢業(yè)設計說明書 第 17 頁