【導讀】全面的反映設(shè)計者的設(shè)計理念。強調(diào)正確性及完整性。要求嚴格遵照制圖規(guī)范繪制和標注。值班終端降壓變電站，主要承擔城區(qū)供電任務(wù)。隨著我國電力事業(yè)的飛速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復雜，電網(wǎng)運行需要傳送的實時信息成倍增多，另外，隨著電力市場化改革的不斷深入，對新建。綜合自動化技術(shù)。站的正常運行監(jiān)視和操作，保證變電站的安全和經(jīng)濟運行。成事故后變電站的快速恢復到正常運行的操作。變壓器、避雷器等的絕緣狀態(tài)監(jiān)視等）。參數(shù)來對一次電氣設(shè)備和二次電氣設(shè)備進行設(shè)計。少，占地面積小的GIS組合電氣，二次設(shè)備采用了技術(shù)先進，本設(shè)計分為兩部分，第一部分為設(shè)計說明書，共分九章；勢頭正方興未艾。確實有不少事故是由人為誤操作引起的，無人值班卻可。關(guān)室內(nèi)裝設(shè)自動滅火報警裝置。范圍內(nèi)，防止誤差超限。的轉(zhuǎn)換各種遠動信號。通道，確保遠動通信系統(tǒng)安全可靠的運行。站及110kv終端變電站。減少人員過失操作事故，提高供電的可靠性。

　　

【正文】 ，宜取消常規(guī)的配置及前置機，采用單機系統(tǒng)，完成保護、測量、控制等功能的管理，并完成遠方 RTU 的功能。 對于擴建及改造現(xiàn)有的按 常規(guī)二次系統(tǒng)設(shè)計的自動化系統(tǒng)設(shè)計方式： A. 改造項目可采用新配置的具有 四 遙功能的 RTU,完成對老站保護動作信息、設(shè)備運行狀態(tài)及部分功能的測量，并對原有的常規(guī)二次設(shè)備進行必要的改造或 RTU 增加數(shù)據(jù)采集板，使之能與增設(shè)的自動化設(shè)備構(gòu)成整體。 B. 當擴建項目的范圍較大，用戶對自動化的要求較高，投資又允許時，通常采用自 動化系統(tǒng)。 變電站綜合自動化站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的建立 變電站內(nèi)傳送或交換的基本信息有：測量及狀態(tài)信息；操作信息；參數(shù)信息。根據(jù)信息傳送的性能要求，大致可分兩類考慮，一類要求實時響應(yīng)較高的信息，如 事故的檢出、告警、事件順序記錄和用于保護動作的信息，要求傳送速度較高；另一類是對時間響應(yīng)要求不高的信息，如用于錄波、記錄及故障分析的信息，可允許較長的傳送時間。對于不同的數(shù)據(jù)亦有不同的安全性要求，站內(nèi)通信網(wǎng)聯(lián)系站內(nèi)各個智能單元、后臺監(jiān)控及遠方通信裝置，是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵，根據(jù)實際系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工程實際需要，大致按以下原則考慮： 1) 電力生產(chǎn)的連續(xù)性和重要性，通信網(wǎng)的可靠性應(yīng)放在第一位 .一方面應(yīng)具有較強的抗干擾能力，以滿足溫度、濕度和電磁干擾等環(huán)境要求，另一方面應(yīng)考慮備用措施。 2) 站內(nèi)通信網(wǎng)應(yīng)根據(jù)通信負荷的特 點合理分配，保證不出現(xiàn) ‘ 瓶頸 ’ 現(xiàn)象，通訊負荷不過載，對于大型變電站考慮 100~256 個負載節(jié)點，一般中小型變電站考慮不超過 60~100 個負載節(jié)點。通訊距離設(shè)計考慮不超過 1kM.。 3) 站內(nèi)通信網(wǎng)應(yīng)滿足組合靈活、可擴展性好、具有較好的開放性以及調(diào)試維修方便的要求。宜采用總線形網(wǎng)絡(luò)。 4) 通信媒介的選用原則是盡量采用光纖，考慮到工程的經(jīng)濟性，仍可采用電纜作為主要的通信媒介，但電纜接口一般設(shè)有隔離變壓器，以抑制共模干擾 . 5) 站內(nèi)通信網(wǎng)的協(xié)議及規(guī)約應(yīng)盡量符合國家及國際標準 . 6) 站內(nèi)通信網(wǎng)的站級通信網(wǎng)由于 處于較佳的運行環(huán)境，其信息流較大 (分布式集中布置 )，故可采用高速網(wǎng)；段級通信網(wǎng)根據(jù)實際工程需要，并且可能處于運行環(huán)境比較惡劣 (分布式分散布置 )，因?qū)嶋H的信息量不是很大，可考慮慢速網(wǎng) (如現(xiàn)場總線或 485 通信方式 )的環(huán)境。 無人值班變電站初步設(shè)計 31 結(jié) 束 語 變電站自動化時一個有機的、綜合的設(shè)備系統(tǒng)．它要求注重系統(tǒng)的整體設(shè)計，保證保護設(shè)備相對獨立和一定冗余：在硬件上應(yīng)采用高性能的單片機和DSP 芯片，并采用表面貼裝和多層印制線路板技術(shù)。 本變電站的設(shè)計有如下優(yōu)點： ，確保了各控制保護功能的可靠性及可升級型。 ，大大減小了一次設(shè)備的占地面積，大大簡化了二次電 纜的接線． ，采用了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式，充分考慮了變電站的功能擴充。 ４．經(jīng)濟型高，減少了一二次設(shè)備費用和土地費用，真正做到了無人值班，因而可顯著降低變電站的綜合造價和人工成本開支． 無人值班變電站初步設(shè)計 32 第二部分 短路電流計算書 一、短路電流計算的目的 在變電站的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其計算的目的主要有以下幾方面： 在選擇電氣主接線時 為了比較各種接線方案，或確定某一界限是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。 ２、在選擇電氣設(shè)備時．為了保證設(shè)備在正常運行和故障的情況下都能安全可靠的工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。 ３、在設(shè)計屋外高壓配毛裝置時，需按短路條件校驗軟導體的相間和相對地的安全距離。 ４、在選擇繼電器保護的方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路毛流為依據(jù)。 ５、接地裝置的設(shè)計，也需要用到短路，電流。 二、短路電流計算的一般規(guī)定 計算的基本情況 ａ、電力系統(tǒng)中所有的電源均在額 定負荷下運行； ｂ、多又同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置； Ｃ、短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間； ｄ、所有電源的電動勢相位角相同； e、應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機的作用，僅在該點短路電流沖擊和最大全電流有效值時才予以考慮。 接線方式 計算短路電流時所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的接線方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 計算容量應(yīng)按本工程計劃規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃。 短路種類一般按三相 短路計算。 ５、短路計算點在正常接線方式時，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點，成為短路計算點。 無人值班變電站初步設(shè)計 33 第一章 短路電流的計算 解：首先選擇基準值 MVASB 100? , 1 .0 5 1 1 5BNU U kV?? 進行網(wǎng)絡(luò)變換 ，如圖： 12 所示 *3*7 XX ? 01 *5*4 ??XX *7*2*8 ????? XXX 0 2 1 1 0 9 1 1 4 *6*8*9 ????? XXX 01 6 2 1 08 2 1 *1*9*10 ????? XXX 無人值班變電站初步設(shè)計 34 01 68 *10*1 ??? XX 如圖 13 所示 圖 13 110KV 母線的短路電抗 查資料可得，線路阻抗為每公里 ? 所以單回輸電線路的電抗為： 圖 14 0 1 8 3 22*1 ????? BBL USRLX 0 1 8 3 *1*2 ?? LL XX 雙回輸電線路的阻抗為： 圖 15 110kV 側(cè)系統(tǒng)短路阻抗為： 0 2 5 9 0 9 1 1 6 8 **1* ??????? LC XXX 圖 16 10kV 母線的短路阻抗 無人值班變電站初步設(shè)計 35 雙繞組變壓器 SFZ500000/110 的阻抗電壓百分比 %?? kU 圖 17 變壓器的阻抗值為： %*1 ?????? NBdb SSUX *1*2 ?? bb XX 1 7 *1* ??? bb XX 圖 18 2 0 0 9 2 5 9 *** ??????? bCb XXX 110kV 、 10kV 母線處的短路電流 如圖 19 所示 圖 19 當 d1 短路時 短路電流為 KAXI Cd 11 **1 ???? 無人值班變電站初步設(shè)計 36 KAUSIIBBdd 3 1 6 7 6 3 *11 ????? 沖擊短路電流為 KAIIs h d 2 5 7 8 1 6 1 ?????? 短路容量為 ???S MVA 當 d2 短路時 短路電流為 )( 11 **2 KAXI bd ???? KAUSIIBBdd *22 ?? 短路沖擊電流為 ?2ShI dI?? = ?? 短路容量為 )( M V AS ??? 綜合以上的計算過程，可以列表如下： 表 短路電流計算結(jié)果表 短路點編號 短路點名稱 短路電流 短路沖擊電流 短路容量 kA kA MVA 1d 110kV 19． 3168 49． 25784 1931． 68 2d 35kV 27． 3576 69． 762 2735．76 無人值班變電站初步設(shè)計 37 第二章、導線選擇 100KV 側(cè)進線選擇 據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程涉設(shè) 計參考資料》在 20m 以上的導體，其 S 一般按經(jīng)濟電流密度選擇。 (1)按經(jīng)濟電流密度選擇： Sj=Ig max/j=Ig max— 導體回路持續(xù)工作電流 J— 導體的經(jīng)濟電流密度 J 的確定：取最大年負荷利用小時數(shù) Tmax=4500h，查《電力工程電氣設(shè)計手冊》得 J=，據(jù)《工廠供電》知“電能 沒有預想的大， Ig 比實際值也大故 Sj的選擇可偏小”。 可選擇 LGJ— 120 導線， S=120mm2 (2)校驗： 110KV 及以上電壓的母按電暈電壓校驗，故此處不做 電暈校驗。按熱穩(wěn)定校驗： S≥√ QD/C Qd=I2∞ tdz=( 103)2 =5712100A2S √ QD/C=√ 5712100/87= mm2 因為√ QD/CS 所以校驗合格 Qd— 短路電流的熱效應(yīng) C— 與導體材料及發(fā)熱溫度有關(guān)的系數(shù)， C=87 I∞ 穩(wěn)態(tài)短路電流 tdz— 短路電流等值時間 tdz的確定：由《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料》 得 tdz=tz+ “ 2 β ” =I” /I∞ =1，由原始資料知 t=3s 由β“和 t 查表得 tz= 所以 tdz=+= 10KV 側(cè)母線選擇： （ 1）按持續(xù)工作電流選擇 Ixu≥ Ig Ig max=，可選 S=125 8 豎放單片矩形導體。 Ixu=1955A Ixu— 相當于導體在某一運行溫度環(huán)境條件及安裝方式下長期允許的載流量（ A） Ig— 導體回路持續(xù)工作電流 (2)按短路熱穩(wěn)定校驗 ≥√ QD/C 無人值班變電站初步設(shè)計 38 √ QD/C=√ I2∞ tdz/c=√ 103 √ QD/CS 熱穩(wěn)定校驗合格 （ 1） 按短路動穩(wěn)定校驗： δ maxδ y δ max= BL/αω 108（ Pa） δ max— 作用在母線上的最大計算應(yīng)力 δ max— 母線材料的允許應(yīng)力（硬鋁為 69 106Pa，硬銅為 137 106Pa，鋼為157 106Pa） L— 支柱絕緣子間的跨距（ m），根據(jù)《工廠供電》“為了布置方便，跨距不得超過 — 2m”，取 L= ω — 導體截面系數(shù)，據(jù)《發(fā)電廠電氣課程設(shè)計參考資料》 ω == 125 103 (8 103)2= 106m α — 母線相間距離（ m） ，據(jù)《電氣標準規(guī)范匯編》“ 10KV 硬母線相間距離室內(nèi)大于 125mm，室外大于 300mm，故α取 200mm，α =200 103= 振動系數(shù)，據(jù)《發(fā)電廠部分課程設(shè)計參考資料》確定 β：對于三相母線布置在同一片面時，母線自振頻率 fm 按下試：fm=112 ri/l2ε（ HZ） 其中， ri— 慣性系數(shù)，據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計資料》 知： ri== 8 101= ε — 材料系數(shù)（銅為 ,鋁為 ,鋼為 ） fm=112 104= 為避免 導體發(fā)生危險的共振， fm 不應(yīng)在下列范圍內(nèi)運行， 即：單條母線 fm≠ 35～ 135HZ 故可使β≈ 1 δ max= i2hβ L/αω 108 = 1 106 108 = ∵δ maxδ y ∴校驗合格 無人值班變電站初步設(shè)計 39 參考文獻： 《電力工程電氣設(shè)備手冊》 西北電力設(shè)計院 電氣一次部分 上冊 戈東方 主編 下冊 中 國電力出版社 《電力工程電氣設(shè)計手冊》 西北電力設(shè)計院 電氣一次部分 戈東方 主編 鐘大文 副主編 中國電力出版社 《電力系統(tǒng)故障分析和計算