【正文】 件實(shí)現(xiàn)機(jī)電式設(shè)備的各種功能，用計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)絡(luò)通信來替代大量信號(hào)的連接，通過人機(jī)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)變電所的綜合自動(dòng)化管理、監(jiān)視、測(cè)量、控制及打印記錄等功能。簡(jiǎn)化了變電站的運(yùn)行操作。從控制、測(cè)量、信號(hào)及遙信角度考慮，要求微機(jī)控制管理的集中性越高越好，數(shù)據(jù)事件信息的集中度、實(shí)時(shí)性越高越好，但從保護(hù)動(dòng)作特性和快速維護(hù)角度來考慮，要求微機(jī)管理的獨(dú)立性、物理空間單一性越明確越好，即微機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，影響面越小越好。在微處理器應(yīng)用之前，這些裝置不僅功能不同，實(shí)現(xiàn)的原理和技術(shù)也不同，80年代由于微處理器的普遍應(yīng)用，因而長(zhǎng)期以來形成了不同的專業(yè)和相應(yīng)的技術(shù)管理部門。因此，要求變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行高效、實(shí)時(shí)、可靠，對(duì)變電站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)、管理、協(xié)調(diào)和控制。(2).采集變電所運(yùn)行實(shí)時(shí)信息，對(duì)變電所運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視、計(jì)量和控制。而變電所作為整個(gè)電網(wǎng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，擔(dān)負(fù)著電能傳輸、分配的監(jiān)測(cè)、控制和管理的任務(wù)。由于常規(guī)變電所的上述情況，決定了常規(guī)變電所存在著不少缺點(diǎn)：、繼電保護(hù)、自動(dòng)和遠(yuǎn)動(dòng)裝置等大多采取電磁型或小規(guī)模集成電路，缺乏自檢和自診斷能力，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低。在實(shí)際應(yīng)用中，是按繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)、就地監(jiān)控、測(cè)量、錄波等功能組織的，相應(yīng)的就有保護(hù)屏、控制屏、錄波屏、中央信號(hào)屏等。屬于一次設(shè)備的有不同電壓等級(jí)的電力設(shè)備，包括電力變壓器、母線、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器等。關(guān)鍵詞：變電站；監(jiān)控系統(tǒng)；綜合自動(dòng)化；微機(jī)保護(hù)一、緒論隨著我國電力建設(shè)的發(fā)展和城市、農(nóng)村電網(wǎng)的改造及現(xiàn)代化礦井建設(shè)的需要，變電所數(shù)量的不斷增加，變電所在供電系統(tǒng)中的地位也越來越重要，如何提高供電的質(zhì)量和可靠性，以及供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，是一個(gè)非常迫切的問題。電力行業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，在我國的現(xiàn)代化建設(shè)中起著舉足輕重的作用。 14四、變電所監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)原則 15（一）主接線的選擇 151. 主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 152. 主接線的擬定 153．主接線的比較與選定 17（二）系統(tǒng)主變壓器容量、臺(tái)數(shù)和備用方式的確立 181．壓器臺(tái)數(shù)和備用方式確定原則 192．35KV 變電站電氣設(shè)備的選擇 193．變電站監(jiān)控系統(tǒng)的基本要求及設(shè)計(jì)原則 19（三）主接線形式設(shè)計(jì) 201．10kV出線接線方式設(shè)計(jì) 202. 35kV進(jìn)線方式設(shè)計(jì) 203. 總主接線設(shè)計(jì)圖 21致 謝 23參考文獻(xiàn) 24摘 要針對(duì)常規(guī)變電站系統(tǒng)運(yùn)行安全性低、電能質(zhì)量可控性不高、運(yùn)行維護(hù)工作量大等問題,設(shè)計(jì)了一種基于智能控制的變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，用于對(duì)變電站實(shí)時(shí)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控 變電所計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想，并依托計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)及圖形顯示技術(shù)等將變電所集控制、測(cè)量及現(xiàn)代綜合管理等功能集為一體的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。 與常規(guī)的監(jiān)控系統(tǒng)相比，運(yùn)行人員通過主控室的人機(jī)接口裝置便可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)變電所運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)控與記錄，并將有關(guān)信息通過遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備向各級(jí)調(diào)度中心傳送，運(yùn)行可靠性大大提高，綜合效益顯著。國家投巨資完成了城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)兩級(jí)電網(wǎng)的改造，為進(jìn)入二十一世紀(jì)，實(shí)現(xiàn)九五期間的宏偉藍(lán)圖打下了基礎(chǔ)。而變電站綜合自動(dòng)化是提高變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、降低運(yùn)行維護(hù)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。有些變電站中還由要滿足無功平衡、系統(tǒng)穩(wěn)定和限制過電壓等要求，裝有同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電抗器、靜止補(bǔ)償裝置、串聯(lián)補(bǔ)償裝置等。每一個(gè)一次設(shè)備，都與這些屏有關(guān)，因而，每個(gè)設(shè)備的電流互感器的二次側(cè)，都需要分別引到這些屏上；同樣，斷路器的跳、合閘操作回路，也需要連到保護(hù)、控制屏、遠(yuǎn)動(dòng)屏及其他自動(dòng)裝置屏上。 ，通過觸點(diǎn)、模擬信號(hào)來交換信息，信息量小、靈活性差、可靠性低。在電網(wǎng)統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下，電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)（ 如變電所、發(fā)電廠）具體實(shí)施和保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。(3).采集一次設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，供維護(hù)一次設(shè)備參考。同時(shí)，又必須與電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的信息交換、共享，優(yōu)化電網(wǎng)操作，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，提高經(jīng)濟(jì)效益，并為電網(wǎng)自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展留下了空間。這些裝置都開始采用微機(jī)技術(shù)而成為微機(jī)型繼電保護(hù)裝置、微機(jī)監(jiān)控和微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置。變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)是:遠(yuǎn)動(dòng)、保護(hù)、監(jiān)控、安全自動(dòng)裝置和經(jīng)濟(jì)自動(dòng)裝置融為一體:控制集中、布置分散。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)一些功能分散的過程，實(shí)行集中監(jiān)視和控制。由此取消了傳統(tǒng)的集中控制屏。（DSP）技術(shù)的應(yīng)用20世紀(jì)80年代末90年代初，DSP技術(shù)的應(yīng)用，使得隨一次設(shè)備布置的分散式測(cè)控單元很快發(fā)展起來，而且還提供了強(qiáng)有力的功能綜合優(yōu)化手段，如電壓、功率和電能的測(cè)量，可以直接從輸電線路、變壓器等設(shè)備上直接交流采樣，通過DSP得出各相電流、電壓的數(shù)字波形，經(jīng)過分析計(jì)算不僅可計(jì)算出各相電流、相電壓的基波和諧波有效值，以及各相有功、無功、電壓主、在功電量等測(cè)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，還能進(jìn)一步計(jì)算出功率因數(shù)入、頻率以及零序、負(fù)序參數(shù)等值，并和有關(guān)的輸入、輸出觸點(diǎn)一起集成在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中。由于光纖通信實(shí)際上幾乎不受電磁干擾、浪涌、暫態(tài)分量和各端間地位差的影響，非常適用于變電站強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境，是保護(hù)和監(jiān)控裝置最佳的通信信道。從變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展方向來看，它的最終目標(biāo)是最大限度的提高變電所的自動(dòng)化水平，利用計(jì)算機(jī)來代替人的手工操作，最終實(shí)現(xiàn)變電所無人值班。我國變電站自動(dòng)化技術(shù)越來越成熟，以簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)的，可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)為用戶所接受，并在一些大的變電站設(shè)計(jì)中得到充分的肯定。本文主要針對(duì)35KV變電所在增容改造的過程中，變電所的供電系統(tǒng)情況及有關(guān)要求。.(3).分析對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的要求和其應(yīng)具有的功能 。廠家只要有人買就生產(chǎn)，改進(jìn)的積極性不高，甚至有些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中缺乏起碼的質(zhì)量保證措施，有些外購部件更是缺乏管理，因而導(dǎo)致部分投產(chǎn)的變電站問題較多；有些廠家就某產(chǎn)品只搞技術(shù)鑒定，沒搞產(chǎn)品鑒定；另外，生產(chǎn)廠家對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能、作用、結(jié)構(gòu)及各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)宣傳和介紹不夠，導(dǎo)致電力企業(yè)內(nèi)部專業(yè)人員對(duì)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)不透徹，造成設(shè)計(jì)漏洞較多。如果所有廠家的自動(dòng)化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)接口遵循統(tǒng)一的、開放的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，則上述問題可得到圓滿解決，用戶可以根據(jù)各種產(chǎn)品的特點(diǎn)進(jìn)行選擇，以滿足自身的使用要求。4．傳輸規(guī)約和傳輸網(wǎng)絡(luò)的選擇問題變電站和調(diào)度中心之間的傳輸規(guī)約。站內(nèi)局域網(wǎng)的通信規(guī)約。對(duì)于電能計(jì)量采集傳輸系統(tǒng)，IEC在1996年頒布的IEC 608705102標(biāo)準(zhǔn)，即我國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 7192000，是我們?cè)趯?shí)施變電站電能計(jì)量系統(tǒng)時(shí)需要遵守的。IECTC57即將制定無縫遠(yuǎn)動(dòng)通信體系結(jié)構(gòu)，具有應(yīng)用開放和網(wǎng)絡(luò)開放統(tǒng)一的傳輸協(xié)議 IEC （RTU或者變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)）到控制中心的唯一通信協(xié)議，也是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，甚至控制中心的唯一的通信協(xié)議。而現(xiàn)有的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)卻不能滿足這樣的要求，各廠家的設(shè)備之間接口困難，甚至不能連接，從而造成各廠家各自為政，重復(fù)開發(fā)，浪費(fèi)了大量的財(cái)力物力。如果一個(gè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)模式選擇合適的話，不僅可以節(jié)省投資、節(jié)約材料，而且由于系統(tǒng)功能全、質(zhì)量高、其可靠性高、可信度大，更便于運(yùn)行操作。：集中式結(jié)構(gòu)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是指采用不同檔次的計(jì)算機(jī)，擴(kuò)展其外圍接口電路，集中采集變電站的模擬量、開關(guān)量和數(shù)字量等信息，集中進(jìn)行計(jì)算與處理，分別完成微機(jī)控制、微機(jī)保護(hù)和一些自動(dòng)控制等功能。高壓線路保護(hù)和變壓器保護(hù)采用集中組屏結(jié)構(gòu)，保護(hù)屏安裝在控制室或保護(hù)室中，同樣通過現(xiàn)場(chǎng)總線與保護(hù)管理機(jī)通信，使這些重要的保護(hù)裝置處于比較好的工作環(huán)境，對(duì)可靠性較為有利。它有如下特點(diǎn)：簡(jiǎn)化了變電站二次部分的配置，大大縮小了控制室的面積。，組態(tài)靈活，檢修方便，且抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。伴隨著變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的增多，無論是新建、擴(kuò)建或技改工程，其綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的選型都應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)選型規(guī)定，力求做到選型規(guī)范化。（四）運(yùn)行維護(hù)人員水平不高的問題解決好現(xiàn)行的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)管理體制和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等問題的同時(shí)，還要培養(yǎng)出一批高素質(zhì)的專業(yè)隊(duì)伍。變電站綜合自動(dòng)化專業(yè)的明確，對(duì)于加強(qiáng)電網(wǎng)管理水平，防止電網(wǎng)事故具有重大意義。簡(jiǎn)言之，變電所綜合自動(dòng)化是集保護(hù)、測(cè)量、控制、遠(yuǎn)運(yùn)等為一體通過數(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)。微機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)綜合了原來的儀表屏、操作屏、模擬屏和變送器柜、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、中央信號(hào)系統(tǒng)等功能；微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)代替子電磁式或晶體管式的保護(hù)裝置；微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，綜合了故障錄波、故障測(cè)距、無功電壓調(diào)節(jié)和中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)等子系統(tǒng)的功能。典型的分層原則是將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)分為兩層，即變電層和間隔層，也可分為三層，即變電站層、通信層、和間隔層。、光纜化計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及光纖通信技術(shù)在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中得到普遍應(yīng)用。簡(jiǎn)而言之，常規(guī)二次系統(tǒng)只能監(jiān)測(cè)一次設(shè)備，而本身的故障必須靠維護(hù)人員去檢查、去發(fā)現(xiàn)；而綜合自動(dòng)化系統(tǒng)不僅能監(jiān)測(cè)一次設(shè)備，還能每時(shí)每刻檢測(cè)自己是否有故障，充分體現(xiàn)了其智能性。而原來的人工抄表記錄則完全由打印、報(bào)表所代替。（二）變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式從變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展過程來看，其結(jié)構(gòu)形式有集中式、分層分布式、分散集中式、完全分散分布式；從安裝物理位置上來劃分有集中組屏、分層組屏和分散在一次設(shè)備間隔上安裝等形式。這種結(jié)構(gòu)形式主要出現(xiàn)在變電所系統(tǒng)問世的初期，如圖21所示。集中式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的缺點(diǎn)是(1)計(jì)算機(jī)的功能較集中，如果一臺(tái)計(jì)算機(jī)出故障，影響面大，因此必須采用雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的結(jié)構(gòu)才能提高可靠性。因此，集中式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，適合于小型變電所的新建或改造。在變電所綜合自動(dòng)系統(tǒng)中，通常把繼電保護(hù)、自動(dòng)重合閘、故障錄波、故障測(cè)距等功能綜合在一起的裝置稱為保護(hù)單元，而把測(cè)量和控制功能綜合在一起的裝置稱為保護(hù)單元，兩者通稱為間隔單元。變電所層由一臺(tái)或多臺(tái)微機(jī)組成，這種微機(jī)操作簡(jiǎn)單方便、界面漢化。一臺(tái)保護(hù)管理機(jī)可以管理多個(gè)單元模塊。如果某一保護(hù)單元有保護(hù)動(dòng)作信息，也通過保護(hù)管理機(jī)，將保護(hù)動(dòng)作信息送往監(jiān)控機(jī)，再送往調(diào)度中心。變電所的監(jiān)控主機(jī)或稱上位機(jī)，通過局域網(wǎng)絡(luò)與保護(hù)管理機(jī)和數(shù)采控制機(jī)以及控制處理機(jī)通信。它是采用“面向?qū)ο蟆奔疵嫦螂姎庖淮位芈分懈鲾?shù)據(jù)或電氣間隔（如一條出線、一臺(tái)變壓器、一組電容器等）的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)的，間隔層中各數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控單元和保護(hù)單元做在一起，設(shè)計(jì)在同一機(jī)箱中，并將這種機(jī)箱就地分散安裝在開關(guān)柜上或其他一次設(shè)備附近。這種完全分散式結(jié)構(gòu)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)模式上強(qiáng)分為兩種：一種是保護(hù)相對(duì)獨(dú)立、測(cè)量和控制合二為一；另一種是保護(hù)、測(cè)量是、控制完全合一，實(shí)現(xiàn)變電所自動(dòng)化的高度綜合。變電所內(nèi)反映系統(tǒng)運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)信息應(yīng)能通過變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采集并傳送到調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，調(diào)度中心要向變電所發(fā)遙控和遙調(diào)命令以及修改各種定值。另外，還有一些溫度、瓦斯、壓力、流量等信號(hào)。由于一次設(shè)備或二次設(shè)備的變更，運(yùn)行方式發(fā)生變化，需要改變操作規(guī)則和保護(hù)配置方案等?；竟δ軕?yīng)能滿足現(xiàn)場(chǎng)提出的檢測(cè)、控制及通信的要求，在確定功能時(shí)要結(jié)合需要與可能兩個(gè)方面，在技術(shù)容許的條件下力求達(dá)到先進(jìn)水平，充分發(fā)揮微機(jī)的作用和潛力。狀態(tài)量包括斷路器的狀態(tài)、隔離開關(guān)的狀態(tài)和接地刀閘的狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)電網(wǎng)故障時(shí)（如接地短路故障），能記錄故障前后的一段時(shí)間的電流、電壓波形，供事故分析。若有事故發(fā)生，如發(fā)生開關(guān)變位事故或數(shù)字量越限時(shí)則插入優(yōu)先發(fā)送，及時(shí)向調(diào)度中心報(bào)警。 電氣主接線