【正文】 元以 16 位微處理器為控制核心，外擴(kuò)現(xiàn)場可編程芯片（ PSD），組成最小CPU 系統(tǒng)，硬件電路簡單，設(shè)計(jì)、調(diào)試和擴(kuò)展十分靈活方便。包括：故障檢測、故障隔離、初始電源恢復(fù)和配電線重新配置。這些信息必須連續(xù)地或周期性地被采集和不斷地更新。 變壓器室溫度保護(hù) 變壓器在運(yùn)行過程中由于負(fù)荷及各種原因的影響，溫度容易升高，若不及時(shí)對其降溫，或在溫度急聚上升時(shí)做出相應(yīng)地處理，將影響變壓器出力甚至設(shè)備故障或永久損壞。預(yù)裝式變電站和傳統(tǒng)的供電所相比，雖然有著明顯的優(yōu)勢，單仍存在一些不足之處，比如沒有變壓器故障監(jiān)控，無防環(huán)境影響的揭露控制等。 5A 或 0100V 測量信號 ,低壓直接取 220V 或 380V 信號。一 100V電壓 ,220/380V系統(tǒng)直接利用交流守 220V或 +380V 電壓 ,然后再經(jīng)各種電量變送器將交流參數(shù)變?yōu)橹绷鳌? （ 4） 所有進(jìn)入計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)方操作開關(guān)的手動(dòng)分閘操作開關(guān)或按鈕應(yīng)有一對獨(dú)立的常開接點(diǎn)引到計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng) ,以便在人工手動(dòng)分閘時(shí)給計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)一個(gè)開關(guān)量輸入信號 ,以防止人工就地手動(dòng)分閘時(shí)出現(xiàn)誤報(bào)信號 。燈光信號表明不正常工作狀態(tài)的性質(zhì)地點(diǎn)，而音響信 號在于引起運(yùn)行人員的注意。 （ 3） 開關(guān)柜內(nèi)的繼 電保護(hù) ,計(jì)量 ,信號與控制回路設(shè)計(jì)不變 ,值班室的中央信號系統(tǒng)（ 信號屏 ,計(jì)量屏與控制屏 ） 只包括電源進(jìn)線與母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜 ,所有出線開關(guān)柜均不進(jìn)入中央信號系統(tǒng)。 10kV開關(guān)柜選用 XGN610101型。 表 7高壓電流互感器型號 型號 額定電流比 級次組合 二次負(fù)荷 1s熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng) 穩(wěn)定 倍數(shù) 級 1級 3級 （ C） D級 LA10 200/5 ， 1/3 1 75 135 表 8 低壓電流互感器 型號 額定一次 電流（ A） 一次安匝 額定二次負(fù)荷（Ω） 1級 3級 400 400 — （ 2）電壓互感器的選型要求 電壓互感器的種類和形式應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，例如：在 6~35kV 屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油漬式或澆注式； 110~220kV 配電裝置通常采用串級式電磁式電壓互感器；當(dāng)容量和準(zhǔn)確級滿足要求時(shí)，也可采用電容式電壓互感器。高壓熔斷器選用 RW510/25如表 6 所示。運(yùn)行噪聲低，維護(hù)工作量小，檢修間隔期長，運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠、壽命較長；斷路器價(jià)格較高。 低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目如表 4 所列。 a 用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證 ，故不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。 設(shè)備選型 電器設(shè)備選擇的一般條件如下： （ 1）按正常條件選擇 電器設(shè)備按正常條件選擇，就要考慮電器裝置的環(huán)境條件和電氣要求。 箱體采用了雙層密封，雙層鐵板間充入高強(qiáng) 度聚胺脂，具有隔溫、防潮等特點(diǎn)。 （ 1）框架：基本結(jié)構(gòu)是由槽鋼、角鋼和鋼板焊接而成，外 股、門和頂蓋用新材料色彩鋼板制作。 由于同電壓等級負(fù)荷開關(guān)的價(jià)格大約是斷路器的價(jià)格的 1/4～ 1/5，而負(fù)荷開關(guān) +熔斷器的價(jià)格僅僅是斷路器的價(jià)格的 1/3，因此采用負(fù)荷開關(guān) +熔斷器有較大經(jīng)濟(jì)性 。熔斷器結(jié)構(gòu)簡單 、價(jià)格便宜、維護(hù)方便，仍然具有發(fā)展前途。 變壓器的散熱處理 變壓器設(shè)置有二種方式：一種將變壓器外露，另一種將就壓器安裝在封閉隔室內(nèi)。但是 Yyn0 聯(lián)結(jié)變壓器一次繞組的絕緣要求稍低于 Dyn11，從而制造成本稍 低于 Dyn11 聯(lián)結(jié)的變壓器。 高壓開關(guān)選用可靠性高和具有自動(dòng)化裝置及智能化接口的先進(jìn)的產(chǎn)品： SF6 負(fù)荷開關(guān)、壓氣式負(fù) 荷開關(guān)、真空負(fù)荷開關(guān)等 。 接線方式如圖 4所示。在供電可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開關(guān)分段，任一段母線發(fā)生故障時(shí)，將造成兩斷母線同時(shí)停電，在判斷故障后，拉開分段隔離開關(guān)，完好段即可恢復(fù)供電。 接線方式如圖 2。靈活是用最少的切換，能適應(yīng)不同的運(yùn)行方式，適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使發(fā)生故障時(shí)停電時(shí)間最短，影響范圍最小。 大規(guī)模、工作化生產(chǎn)，質(zhì)量容量得到保證。在我國應(yīng)用為 10%，是一種方興未艾的裝備 。 第 3 頁 歐式預(yù)裝式變電站的總體結(jié)構(gòu)包括三個(gè)主要部分：高壓開關(guān)柜、變壓器及低壓配套裝置，其總體結(jié)構(gòu)主要有兩種形式：一種為組合式；另一種為一體式。美式預(yù)裝式變電站在我國叫做“預(yù)裝式變電站”或“美式箱變 ”，區(qū)別歐式預(yù)裝式變電站。主接線采用單母線分段接線。 10kV箱式變電站的設(shè)計(jì)高壓側(cè)額定電壓為 10kV，低壓側(cè)額定電壓為 ，主變壓器容量為 1 600kVA。 箱式變電站的類型、結(jié)構(gòu)與技術(shù)特點(diǎn) 箱式變電站的類型 箱式變電站有美式箱式變電站和歐式箱式變電站。 （ 3）型 由于采用普通油和難燃油作為絕燃介質(zhì)，使之既可用于戶外，又可用于戶內(nèi)，適用于住宅小區(qū) 、工 礦企業(yè)及各種公共場所，如機(jī)場、車站、碼頭、港口、高速公路、地鐵等。在國外應(yīng)用極度為廣泛，在西歐占變電站總數(shù)的 70%以上，美國為 90%。 5 生產(chǎn)方式 土建施工后，現(xiàn)場裝配。為了滿足可靠性要求，主接線應(yīng)力求簡單清晰。因此，單母線接線方式一般只在發(fā)電廠或變電所建設(shè)初期無重要用戶或出線回路數(shù)不多的單電源小容量的廠中采用。兩段母線自動(dòng)同時(shí)故障的機(jī)遇很小，可以不予考慮。但可加裝斷路器的連鎖裝置或防誤操作裝置加以克服。環(huán)網(wǎng)回路必需配置檢測故障電流用的電流互感器或傳感器 。因此國家規(guī)定在 TT和 TN系統(tǒng)中，推廣 Dyn11 聯(lián)結(jié)變壓器。而站用變壓器容量確定為 50kVA，連接組別采用 Dyn11，接在 10kV 母線上將 10kV 電壓降低為 供箱式變電站本身使用。負(fù)荷開關(guān)可以單獨(dú)使用在遠(yuǎn)離電源中心、且容量較小的終端變電站，用于投切無功補(bǔ)償回路、并聯(lián)電抗器及電動(dòng)機(jī)等。采用斷路器保護(hù)的話，斷路器最快全開斷時(shí)間 (繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 +斷路器固有動(dòng)作時(shí)間 +燃弧時(shí)間 )一般需要 2～ 3 個(gè)周波 (40ms～ 60ms)左右，而限流熔斷器則可保證在 10ms 以內(nèi)切除故障 。箱式變電站主要包括 4部分，分別為框架、高壓室、低壓室、變壓器室。 10KV箱式變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)與設(shè)備選型 10kV 箱式變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10kV母線采用單母線接線， 。 電氣主接線圖如附錄圖所示。滿足穩(wěn)定的條件 iishet? （ 3） 或 IIshet? （ 4） 式中 Ish、 Ish— 設(shè)備安裝地點(diǎn)短路沖擊電流的峰值及其有效值（ kA） Iet、 Iet— 設(shè)備允許通過電流的峰值及其有效值（ kA） 對于下列情況可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定或熱穩(wěn)定。 表 3高壓電器選擇與校驗(yàn)條件 （ 2）低壓一次設(shè)備選型 低壓一次設(shè)備的選擇，與 高壓一次設(shè)備的選擇一樣，必須考慮安裝地點(diǎn)并滿足在正常條件下和短路故障條件下工作的要求；同時(shí)設(shè)備工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。 六氟化硫（ SF6）斷路器的額定電流和開斷能力都可以作得很大；開斷性能好，可適用于各種工況開斷； SF6氣體滅弧、絕緣性能好，所以斷開電壓做得較高；斷開開距小。 （ 3）熔斷器開斷電流校驗(yàn) Ihr≥ I?（或 Ish） （ 8） 對于沒有限流作用的熔斷器，選擇時(shí)用沖擊電流的有效值 Ish進(jìn)行校驗(yàn)； 對于有限流作用的熔斷器，在電流過最大值之前已截?cái)?，故不?jì)非周期分量的影響，而取 I∞ （ Ik）進(jìn)行校驗(yàn)。 高壓電流互感器選用 LA10 其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 7 所示，低壓電流互感器選用 其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 8所示。向開關(guān)電器廠訂購高壓開關(guān)柜時(shí)應(yīng)向廠家提供一、二次電路的圖紙及有 關(guān)技術(shù)資料。 （ 2） 開關(guān)柜內(nèi)的繼電保護(hù) ,計(jì)量 ,信號與控制回路設(shè)計(jì)不變 ,值班室的中央信號系統(tǒng)（ 信號屏、計(jì)量屏與控制量 ） 取消 ,集中保護(hù)的繼電保護(hù)屏應(yīng)保留 ,再將計(jì)量 ,信號與控制回路進(jìn)入計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng) 。 中央控制信號裝置按形式分有燈光信號和音響信號。 （ 3） 10KV 及以上的供配電系統(tǒng)需要計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)方合分閘操作時(shí) ,其控制開關(guān)應(yīng)取消不對應(yīng)接線 ,可以選用自復(fù)位式轉(zhuǎn)換開關(guān) ,也可選用控制按鈕 。一 5A電流與交流。 （ 5） 采用變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)之后 ,其監(jiān)控單元均為交流采樣 ,直接從電流或電壓互感器取。 圖 7 多功能數(shù)字式智能表的測量原理圖 箱式變電站智能監(jiān)控功能設(shè)計(jì) 箱式變電站的監(jiān)控內(nèi)容 測 量 表 計(jì)電 流 回 路測 量 表 計(jì)工 作 電 源測 量 表 計(jì)電 壓 回 路多 功 能 儀 表T A 1 T A 2 T A 3S 1S 2S 1S 2S 1S 2多功能儀表多功能儀表 第 21 頁 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用戶對供電可 靠性和電能質(zhì)量要求越來越高。 防凝露保護(hù) 預(yù)裝式變電站一般用于戶外，對高壓室，低壓室實(shí)時(shí)在線監(jiān)測溫濕度信號，根據(jù)當(dāng)前溫濕度值及時(shí)啟停除濕，升溫設(shè)備，破壞凝露的 生成，有效防止高壓開關(guān)和低壓開關(guān)設(shè)備因表面出現(xiàn)凝露而發(fā)生閃絡(luò)放電事故。它必須隨時(shí)了解配電網(wǎng)內(nèi)各重要母線電壓，各配電線的有功功率的狀況；反映系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化后各配電變壓器，斷路器及柱子上開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)；重要用戶的負(fù)荷情況及其電力和電能表的信息等。在發(fā)生永久性故障時(shí)，配電網(wǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)可以根據(jù)遙測和遙信信號自動(dòng)地識別故障將故障隔離，并自動(dòng)地重新安排運(yùn)行方式，恢復(fù)所有非故障線的供電。其目的是降低用戶對電網(wǎng)的負(fù)荷需求，鼓勵(lì)用戶在低谷時(shí)多用電，系統(tǒng)突然失去大電源時(shí)，緩解對電力系統(tǒng)的擾動(dòng)，在停電后恢復(fù)供電時(shí)，減輕冷負(fù)荷時(shí)的沖擊 。所以 5 塊板的通信聯(lián)絡(luò)均是通過總線板進(jìn)行的。最后是箱式變電站智能監(jiān)控功能設(shè)計(jì)。在這過程中我態(tài)度端正，積極上進(jìn)，踏實(shí)認(rèn)真。還很重要的，就是老師們給我的寶貴指導(dǎo)，我謝劉明丹老師犧牲自己的休息時(shí)間給我的不倦指導(dǎo)；以及供電所曹所長的熱心幫助；這是我可以圓滿完成畢業(yè)設(shè)計(jì)很重要的影響因素。不論是在知識的吸取還是在研究的設(shè)計(jì)的方法上還有不少的收益。因?yàn)槲覀兛梢酝ㄟ^畢業(yè)設(shè)計(jì)來進(jìn)一步綜合檢驗(yàn)和鞏固自己學(xué)到的知識。 主 程 序 入 口上 電初 始 化S t a r t = 1振 蕩 閉 鎖整 組 復(fù) 歸有 報(bào) 告打 印靜 穩(wěn) 破 壞自 檢收 跳 閘 令故 障 相 判 別故 障 區(qū) 段發(fā) 跳 閘 令故 障 切 除已 過 5 S收 跳 閘 令報(bào) 警故 障 相 判 別故 障 區(qū) 段S t