【正文】 的提高變電所的自動(dòng)化水平，利用計(jì)算機(jī)來(lái)代替人的手工操作，最終實(shí)現(xiàn)變電所無(wú)人值班。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。（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(lái)，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(guò)DSP得出各相電流、電壓的數(shù)字波形，經(jīng)過(guò)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(wú)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。由此取消了傳統(tǒng)的集中控制屏。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)一些功能分散的過(guò)程，實(shí)行集中監(jiān)視和控制。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。這些裝置都開(kāi)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。同時(shí)，可靠性和經(jīng)濟(jì)性滿足變電站綜合自動(dòng)化要求。預(yù)留800KVA和630KVA各一回。 Supervisory system。使用的是組態(tài)軟件組態(tài)王，論文介紹了組態(tài)軟件的基本特點(diǎn)及一些使用要求。蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）企業(yè)35kv10kv變電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘 要 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)。講述了設(shè)計(jì)監(jiān)控界面的詳細(xì)步驟及制作中的注意事項(xiàng)，對(duì)控制系統(tǒng)的硬件配置也進(jìn)行了選擇和設(shè)計(jì)。 Transformer substation synthesis automation 目 錄 第1章 設(shè)計(jì)說(shuō)明 1 設(shè)計(jì)的技術(shù)背景和設(shè)計(jì)依據(jù) 1 設(shè)計(jì)任務(wù) 1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展歷史 1第2章 電氣主接線的設(shè)計(jì) 3 電氣主接線概述 3 35KV側(cè)主接線的設(shè)計(jì) 3 10KV側(cè)主接線的設(shè)計(jì) 3 主接線方案的比較選擇 4 主接線中的設(shè)備配置 5第3章 主變壓器的選擇 7 7 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 8 主變壓器相數(shù)的確定 8 主變壓器容量的確定 8第4章 短路電流的計(jì)算 10 短路電流計(jì)算的目的及規(guī)定 10 短路電流的計(jì)算結(jié)果 10第5章 主要電氣設(shè)備的選擇 15 電氣設(shè)備選擇概述 15 高壓斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇 16 母線的選擇 18 絕緣子和穿墻套管的選擇 22第6章 繼電保護(hù)知識(shí)簡(jiǎn)介 24 變電站繼電保護(hù)的發(fā)展 24 繼電保護(hù)裝置的基本要求 24 繼電保護(hù)整定 24 25 25 25 26第 7章 主變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算 27 概述 27 瓦斯保護(hù) 27 差動(dòng)保護(hù) 28 過(guò)電流保護(hù) 28第8章 線路繼電保護(hù)整定計(jì)算 34 概述 34 線路繼電保護(hù)原理 35 35kv線路保護(hù)整定計(jì)算 35 10kv線路保護(hù)整定計(jì)算 38第9章 變電站綜合自動(dòng)化簡(jiǎn)介 40 發(fā)展變電站綜合自動(dòng)化的意義 40 變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程 41第10章 變電站綜合自動(dòng)化的概述 43 變電站綜合自動(dòng)化的基本原理 43 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 44第11章 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)原則 46 變電站總體布局和監(jiān)控要求 46 變電站監(jiān)控系統(tǒng)額定組態(tài)軟件 47第12章 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 50 監(jiān)控界面功能 50 監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn) 52參考文獻(xiàn) 53外文翻譯和譯文 54致謝 75附錄 77結(jié)束語(yǔ) 79IV蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1章 設(shè)計(jì)說(shuō)明 設(shè)計(jì)的技術(shù)背景和設(shè)計(jì)依據(jù)本變電站為35kv地方變電站，35kv架空進(jìn)線兩回（約20km），屬于兩個(gè)獨(dú)立電源，10kv饋出現(xiàn)8回。10kv系統(tǒng)采用單母分段接線方式，系統(tǒng)按照無(wú)窮大考慮。 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展歷史 變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是80年代才開(kāi)始應(yīng)用的一個(gè)新課題。這些微機(jī)型的裝置盡管功能不同，其硬件配置都大體相同，除微機(jī)系統(tǒng)本身外，無(wú)非是對(duì)各種模擬量的數(shù)據(jù)采集，以及輸入輸出接口電路，并且裝置所采集的量和要控制的對(duì)象還有許多是共同的，因而顯得設(shè)備重復(fù)，互連復(fù)雜。控制方案靈活，由用戶自行設(shè)計(jì)。即以分散的控制適應(yīng)分散的過(guò)程對(duì)象，以集中的監(jiān)視、操作和管理達(dá)到掌握全局的目的。 　目前，變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅速，已進(jìn)入大面積推廣應(yīng)用階段。20世紀(jì)80年代以來(lái)，數(shù)字通信設(shè)備的發(fā)展應(yīng)用，大大提高了通信系統(tǒng)的通信容量和可靠。.20世紀(jì)80年代以來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)得到了很大的發(fā)展，特別是局域網(wǎng)（LAN）技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用成為一種潮流。第2章 電氣主接線的設(shè)計(jì) 電氣主接線概述發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。 在選擇電氣主接線時(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù)（1）發(fā)電廠、變電所所在電力系統(tǒng)中的地位和作用（2）發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模（3）負(fù)荷大小和重要性（4）系統(tǒng)備用容量大?。?）系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體資料 主接線設(shè)計(jì)的基本要求（1）可靠性（2）靈活性（3）經(jīng)濟(jì)性 35KV側(cè)主接線的設(shè)計(jì) 35KV側(cè)是以雙回路與系統(tǒng)相連。 由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：當(dāng)6—10KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)采用單母分段連接。 由以上可知，在本設(shè)計(jì)中采用第一種接線，即35KV側(cè)采用內(nèi)橋形的連接方式，10KV側(cè)采用單母分段連線。（1） 電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求。（4） 當(dāng)需要在330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時(shí)，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。（2） 在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。線路—變壓器串，當(dāng)變壓器的套管電流互感器可以利用時(shí)，可裝設(shè)三組電流互感器。（4） 三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器。 ④ 發(fā)電廠變電所35KV及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。一級(jí)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。（3） 三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)的一般電力負(fù)荷。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。3) 平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。需要系數(shù)法公式簡(jiǎn)單，計(jì)算方便，適用于各類變、配電所和供配電干線以及長(zhǎng)期運(yùn)行而且負(fù)載平穩(wěn)的用點(diǎn)設(shè)備和生產(chǎn)車間（如鍋爐引風(fēng)機(jī)、水源泵站、集中空壓站）的負(fù)荷計(jì)算。二項(xiàng)式法所得計(jì)算結(jié)果一般偏大。在本次設(shè)計(jì)中采用需要系數(shù)法確定 最大綜合計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算可按照公式： （31）求得。（2） 當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330KV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器。外形尺寸：28902305298油重、器身、總重：2050、4688850空載損耗4600電源相數(shù)：三相負(fù)載損耗：28500阻抗電流：冷卻形式：液/油浸式負(fù)載電流：容量：4000KVA聯(lián)接組別：Yd11額定功率：4000（KVA） 冷卻方式：油浸自冷式型號(hào)：S94000/35繞組形式：雙繞組 表31 變壓器S94000/35參數(shù)表第4章 短路電流的計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的及規(guī)定 短路電流計(jì)算的目的 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)。 短路電流的計(jì)算 取基準(zhǔn)容量為,基準(zhǔn)電壓為，又依公式：。（3） 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理（4） 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。 電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體選擇的一般條件（1） 按正常工作條件選擇① 額定電壓：所選電氣設(shè)備和電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設(shè)回路的最高運(yùn)行電壓UN≥UNs② 額定電流：所選電氣設(shè)備的額定電流IN，或載流導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流Iy，不得低于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流I max 。② 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies＞ish，用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定；電纜不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定；（3） 短路校驗(yàn)時(shí)短路電流的計(jì)算條件：所用短路電流其容量應(yīng)按具體工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃；計(jì)算電路應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗(yàn)；對(duì)于發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。（2） 主變壓器側(cè)短路器的選擇額定電壓選擇：額定電流的選擇：開(kāi)斷電流選擇： (點(diǎn)短路電流)由上表可知，同樣滿足主變壓器側(cè)斷路器的選擇。動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)：滿足動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)。 母線的選擇 35KV母線選擇（1） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面 選用LGJ70鋁絞線，滿足長(zhǎng)期發(fā)熱條件的要求（2）熱穩(wěn)定效驗(yàn)用插值法得：查表可知：所選截面，能滿足熱穩(wěn)定要求。（3） 共振效驗(yàn)導(dǎo)體一階固有頻率當(dāng)固有頻率在30～160HZ以外時(shí)，有β≈1或p1，在此情況下，可不考慮共振的影響，取β=1（4） 動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)相間電動(dòng)力的數(shù)值為：相間應(yīng)力的數(shù)值為：對(duì)于雙槽型導(dǎo)體，計(jì)算相間和條間電動(dòng)力時(shí)，均取條間電動(dòng)力為：最大允許襯墊跨距：鋁雙條導(dǎo)體的取1003，則襯墊臨界跨距為：，因此不需裝設(shè)襯墊。繼電保護(hù)的未來(lái)發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。 繼電保護(hù)整定 繼電保護(hù)整定的基本任務(wù)就是要對(duì)各種繼電保護(hù)給出整定值，而對(duì)電力系統(tǒng)中的全部繼電保護(hù)來(lái)說(shuō)，則需要編出一個(gè)整定方案。并且分為：① 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定。1) 本設(shè)計(jì)中的電力系統(tǒng)具有非直接接地的架空線路及中性點(diǎn)不接地的電力變壓器等主要設(shè)備。② 變壓器的內(nèi)部故障有相間短路、繞組的匝間短路和絕緣損壞。2) 35kV 線路的保護(hù)，采用三段式電流保護(hù)，即電流速斷保護(hù)、帶時(shí)限電流保護(hù)與過(guò)電流保護(hù)。3) 異常運(yùn)行保護(hù)和必要的輔助保護(hù)：溫度保護(hù)（以檢測(cè)變壓器的油溫，防止變壓器油劣化加速）和冷卻風(fēng)機(jī)自啟動(dòng)（用變壓器一相電流的70%來(lái)啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)，防止變壓器油溫過(guò)高）。故障輕微時(shí)，油箱內(nèi)氣體緩慢的產(chǎn)生，氣體上升聚集在繼電器里，使油面下降，繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)讓其作用于信號(hào)，稱為輕瓦斯保護(hù)；故障嚴(yán)重時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，在該氣體作用下形成強(qiáng)烈的油流，沖擊繼電器，使繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)作用于跳閘并發(fā)信，稱為重瓦斯保護(hù)。③采用二次諧波制動(dòng)。第7章 主變繼電保護(hù)整定計(jì)算及繼電器選擇按GB50062—92《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：對(duì)電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：①繞組及其引出線的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路；②繞組的匝間短路；③外部相間短路引過(guò)的過(guò)電流；④中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過(guò)電流及中性點(diǎn)過(guò)電壓；⑤過(guò)負(fù)荷；⑥油面降低；⑦變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。短路故障保護(hù)應(yīng)有主保護(hù)、后備保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)輔助保護(hù)。后備保護(hù)不僅可以起到當(dāng)主保護(hù)應(yīng)該動(dòng)作而未動(dòng)作時(shí)的后備，還可以起到當(dāng)主保護(hù)雖已動(dòng)作但最終未能達(dá)到切除故障部分的作用。這一死區(qū)就必須利用后備保護(hù)來(lái)彌補(bǔ)不可。瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳閘的重瓦斯部分，通常按氣體繼電器的油流速度整定。 瓦斯繼電器選用FJ380型 。由于35 kV側(cè)二次電流大，因此以35kV側(cè)為基本側(cè)。 ΔU—變壓器調(diào)壓時(shí)所產(chǎn)生的相對(duì)誤差，采用調(diào)壓百分?jǐn)?shù)的一半。代入數(shù)據(jù)得： （） 比較上述的動(dòng)作電流，取最大值為計(jì)算值， 即： 將兩側(cè)電流互感器分別接于繼電器的兩組平衡線圈，再接入差動(dòng)線圈，使繼電器的實(shí)用匝數(shù)和動(dòng)作電流更接近于計(jì)算值；以二次回路額定電流最大側(cè)作為基本側(cè)，基本側(cè)的繼電器動(dòng)作電流及線圈匝數(shù)計(jì)算如下：基本側(cè)（35kV）繼電器動(dòng)作值 （）代入數(shù)據(jù)得： （）基本側(cè)繼電器差動(dòng)線圈匝數(shù) （）式中：Awo為繼電器動(dòng)作安匝，應(yīng)采用實(shí)際值，本設(shè)計(jì)中采用額定值，取得60安匝。 根據(jù)前面對(duì)差動(dòng)繼電器的分析，考慮到本系統(tǒng)主變壓器容量較小，勵(lì)磁涌流較大，故選用較大匝數(shù)的“CC”抽頭，實(shí)際應(yīng)用中，還應(yīng)考慮繼電器所接的電流互感器的型號(hào)、性能等，抽頭是否合適，