【導(dǎo)讀】進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。答辯委員會(huì)委員：，，，和人民生活等諸方面提供能源。由于電能能夠方便而經(jīng)濟(jì)地有其他形式的能量專化而得，的應(yīng)用極為廣泛，一旦中斷可能造成人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)停頓、居民生活混亂。以搞好供電工作對(duì)企業(yè)生產(chǎn)和職工生活的正常進(jìn)行具有十分重要的意義。企業(yè)供電就是研究如何安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、保質(zhì)保量。地保障企業(yè)所需電能的供應(yīng)和合理分配的問(wèn)題。制的目標(biāo)，以供電設(shè)計(jì)基礎(chǔ)能力為主兼顧供電系統(tǒng)的運(yùn)行和設(shè)備維護(hù)與管理等知識(shí)。案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的方法等。旨在鍛煉能力，為企業(yè)供電提供參考，不足之處敬請(qǐng)師生批評(píng)指正。位臵，電氣設(shè)備的選擇，以及某些維護(hù)保護(hù)、監(jiān)控等。

　　

【正文】 過(guò)電壓。過(guò)電壓數(shù)值的大小與斷路器的結(jié)構(gòu)、回路參數(shù)、中性點(diǎn)接地方式、變壓平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 28 器接線和構(gòu)造等因素有關(guān)。在中性點(diǎn)接地的電力網(wǎng)中，切斷 110KV～ 330KV 空載變壓器時(shí)的過(guò)電壓一般不超過(guò) 3 倍相電壓。中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的 35KV～ 110KV 電力網(wǎng)中，切斷空載變壓器的過(guò)電壓一般不超過(guò) 4 倍相電壓。 電弧接地過(guò)電壓 中性點(diǎn)對(duì)地絕緣的電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，在接地點(diǎn)若產(chǎn)生不穩(wěn)定的電弧，電弧就會(huì)發(fā)生時(shí)斷時(shí)續(xù)的現(xiàn)象。由于系統(tǒng)存在電感和電容，這種間歇性電弧，將導(dǎo)致多次重復(fù)的電磁振蕩，在非故障和故障相上產(chǎn)生嚴(yán)重的電弧接地過(guò)電壓。這種過(guò)電壓一般不超過(guò) 3倍相電壓，個(gè)別可達(dá) 倍相電壓。 諧振過(guò)電壓 電力系統(tǒng)中所有回路都包含著電容和電感，當(dāng)這些參數(shù)組合不利時(shí)，由于某種原因，可能引起諧振，此時(shí)出現(xiàn)的過(guò)電壓稱為諧振過(guò)電壓。在中性點(diǎn)不接地不接地系 統(tǒng)中，比較常見(jiàn)的是鐵磁諧振過(guò)電壓。此時(shí)過(guò)電壓的幅值一般不超過(guò) ～ 倍相電壓，個(gè)別可達(dá) 倍相電壓以上。 為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)一般均按以下電壓值驗(yàn)算其絕緣水平：電壓為35KV 及以下的電網(wǎng)取 4 倍相電壓， 110KV～ 154KV 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)取 倍相電壓； 110KV～ 220KV 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)取 3 倍相電壓， 330KV 取 倍相電壓。對(duì)電壓 220KV 及以下的變電所和線路的絕緣，一般能承受通常可能出現(xiàn)的內(nèi)部過(guò)電壓。為了防止內(nèi)部過(guò)電壓對(duì)絕緣較弱的電力設(shè)備的損壞，應(yīng)采取適當(dāng)措施 予以防護(hù)。 防護(hù)措施 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 為了防止切斷空載變壓器時(shí)產(chǎn)生的操作過(guò)電壓對(duì)變壓器繞組絕緣的損壞，可在變壓器入口處裝設(shè)閥型避雷器允許通過(guò)的能量小得多，所以這種保護(hù)是可靠的。這種過(guò)電壓保護(hù)哦、用的避雷器，任何時(shí)候均不能退出運(yùn)行。 為了防止真空斷路器或真空接觸器切斷感性負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的操作過(guò)電壓對(duì)設(shè)備絕緣的損壞，可在電路中加裝壓敏電阻或阻容吸收裝臵來(lái)保護(hù)。 圖 81 阻容吸收裝臵的原理如圖 81 所示。圖 81 中電容器 C C C3 不僅可以減緩過(guò)電壓的上升陡度，而且可以降低負(fù) 荷回路的波阻抗，電阻 R1～ R3 用來(lái)增強(qiáng)線路的絕緣，電阻 R4～ R6 用來(lái)消耗過(guò)電壓的能量，減少電弧重燃和對(duì)感性負(fù)荷絕緣的影響。為防止電路中可能出現(xiàn)的諧振電壓，可采取調(diào)整電路參數(shù)或裝設(shè)電容器，破換其諧振條件，來(lái)防止這種過(guò)電壓的發(fā)生。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 30 第 9 章 變電所微機(jī)適時(shí)監(jiān)控系統(tǒng) 變電所微機(jī)適時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的功能 變電所正常運(yùn)行中，每小時(shí)都要記錄設(shè)備（如主要變壓器）、線路等的電壓、電流、功率等參數(shù)。如果負(fù)荷變化，應(yīng)需進(jìn)行必要的調(diào)整和操作。特別當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)中的變化信息很多，信息變化速度快。在這種情況下，要求值班人 員能及時(shí)和準(zhǔn)確地分析大量的變化信息，并迅速做出判斷和決策是很困難的。隨著變電所容量日益增大，以及微機(jī)技術(shù)應(yīng)用的迅速普及，現(xiàn)已逐漸采用微機(jī)適時(shí)監(jiān)控代替以往的人工監(jiān)控。 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)下列功能： （ 1） 電力系統(tǒng)正常工作時(shí)，對(duì)系統(tǒng)各部分的主要參數(shù)（如電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、頻率、功率因數(shù)等）每小時(shí)的最大值和最小值，進(jìn)行自動(dòng)采集、處理、打印和顯示。當(dāng)其中某些參數(shù)偏離規(guī)定值時(shí)，可發(fā)出越限報(bào)警。 （ 2） 定時(shí)打印電能量和負(fù)荷率。對(duì)變電所每條線路，每小時(shí)、每班、每天的電能量和負(fù)荷率進(jìn)行定時(shí)打印。 （ 3） 變電所主接線和潮流的自 動(dòng)顯示。當(dāng)主接線有變更時(shí)，如某臺(tái)變壓器或線路的投入和切除，嫩在顯示器屏幕上即時(shí)顯示出來(lái)。 （ 4） 自動(dòng)投切電容器。當(dāng)系統(tǒng)的功率因數(shù)偏離規(guī)定值，能自動(dòng)投切電容器，以實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)隨負(fù)荷變化而自動(dòng)調(diào)整。 （ 5） 實(shí)現(xiàn)有載自動(dòng)調(diào)壓。具有帶負(fù)載調(diào)壓的變壓器，當(dāng)系統(tǒng)電壓偏離規(guī)定值時(shí)，便自動(dòng)調(diào)節(jié)變壓器的分接頭，改變輸出電壓。 （ 6） 抑制尖峰負(fù)荷。當(dāng)變電所出現(xiàn)尖峰負(fù)荷時(shí)，能自動(dòng)切除部分次要負(fù)荷，將最大平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 31 負(fù)荷抑制在規(guī)定那個(gè)范圍內(nèi)。 （ 7） 對(duì)每條線路的線損，進(jìn)行適時(shí)計(jì)算和打印。 （ 8） 事故綜合分析。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，自動(dòng)記錄故障發(fā)生的時(shí)間、故障線路名稱、斷路跳閘 的順序以及自動(dòng)重合閘的動(dòng)作情況。根據(jù)所采集的這些開(kāi)關(guān)量變化情況，經(jīng)過(guò)綜合分析，能夠判斷出發(fā)生短路的線路名稱、繼電保護(hù)的動(dòng)作情況、重合閘是否成功等，如未成功，使那部分出現(xiàn)故障。 （ 9） 自動(dòng)尋找故障點(diǎn)。如變電所的進(jìn)出線路較長(zhǎng)，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，能自動(dòng)測(cè)算故障點(diǎn)距變電所的距離。 （ 10） 自動(dòng)選出接地線路。中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，自動(dòng)找出接地線路，并打印和在屏幕上顯示出來(lái)。 （ 11） 通過(guò)屏幕顯示和鍵盤(pán)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。 （ 12） 某些離線計(jì)算。 變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成 變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由一臺(tái) 高檔或中檔微型機(jī)為核心，經(jīng)過(guò)輸入輸出接口板，下接若干功能單元，每個(gè)功能單元僅完成某一規(guī)定的功能，每一單元可根據(jù)需要由若干模塊組成。模塊由單片機(jī)和輸出輸入組件構(gòu)成。如電壓、電流處理單元，將高速順序采樣的電壓和電流瞬時(shí)值，經(jīng)過(guò)一定的運(yùn)算和處理，便可得出有效值，既省去了變送器，又可使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。有些變電所還把微機(jī)監(jiān)控裝臵與微機(jī)保護(hù)裝臵兩者結(jié)合而成微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。 如圖 91 所示 變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。它由 后臺(tái)監(jiān)控單元、前臺(tái)監(jiān)控單元、微機(jī) 保 護(hù) 單 元 和 無(wú) 功 功 率 補(bǔ) 償 單 元 。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 32 去上級(jí)控制處理心后監(jiān)控單元顯示器打印機(jī)語(yǔ)音輸出鍵盤(pán)、鼠標(biāo)串行通信適配器主計(jì)算機(jī) 開(kāi)關(guān)量處理機(jī)開(kāi)關(guān)操作執(zhí)行模塊開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)模塊開(kāi)關(guān)量處理機(jī)電壓電流檢測(cè)模塊電壓電流檢測(cè)模塊通信并行前臺(tái)監(jiān)控單元 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 33 繼電保護(hù)處理機(jī)無(wú)功補(bǔ)償單元 處理機(jī)微機(jī)保護(hù)單元無(wú)功補(bǔ)償單元串行通信串行通信保護(hù)出口執(zhí)行模塊對(duì)象信息檢測(cè)模塊電壓相位角檢測(cè)塊無(wú)功補(bǔ)償處理機(jī) 圖 91 后臺(tái)監(jiān)控單元由一臺(tái)高檔或中檔微型計(jì)算機(jī)組成，它是變電所自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的管理中心，負(fù)責(zé)人機(jī)接口、信息匯總處理與顯示、報(bào)表打印及運(yùn)行管理、優(yōu)化控制等。后臺(tái)機(jī)單元配以通信適配卡、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、打印機(jī)、顯示器及語(yǔ)言輸出等輔助設(shè)備，與前臺(tái)監(jiān)控單元間通過(guò)串行通信適配器進(jìn)行通信，以提高抗干擾能力和延長(zhǎng)通信距離。 前臺(tái)監(jiān)控單元內(nèi)設(shè)臵模擬量處理機(jī)與開(kāi)關(guān)量處理機(jī)兩個(gè)子單元，微機(jī)處理器采用高性能的 16 位系列單片機(jī)。模擬量處理機(jī)負(fù)責(zé)所有模擬信號(hào)的采樣、處理、數(shù)據(jù)打包，并傳輸?shù)胶笈_(tái)管理 機(jī)；開(kāi)關(guān)量處理機(jī)負(fù)責(zé)信號(hào)的檢測(cè)、接收各種信息命令，并作出相應(yīng)處理。 模擬量處理機(jī)與開(kāi)關(guān)量處理機(jī)內(nèi)部均采用局部總線結(jié)構(gòu)，相互之間以并行通訊接口連接。 電壓電流檢測(cè)模塊是變電所內(nèi)電壓、電流等模擬信號(hào)的入口通道，完成對(duì)模擬信號(hào)的平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 34 入口隔離、越限保護(hù)、信號(hào)放大、高頻抑制等預(yù)處理工作。它通過(guò)多路開(kāi)關(guān)掛接在模擬量處理機(jī)子單元的局部總線上。 開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)模塊是變電所內(nèi)開(kāi)關(guān)狀態(tài)等數(shù)字信號(hào)的入口通道，完成對(duì)模擬信號(hào)的入口隔離、高頻抑制、信號(hào)整形等預(yù)處理工作。通過(guò)多路開(kāi)關(guān)接在開(kāi)關(guān)處理機(jī)子單元的局部總線上。 開(kāi)關(guān)操作執(zhí)行模塊是前臺(tái) 監(jiān)控單元開(kāi)關(guān)操作信號(hào)的出口通道，其入口通過(guò)多路開(kāi)關(guān)掛接在開(kāi)關(guān)量處理機(jī)子單元的局部總線上。它完成對(duì)操作信號(hào)的識(shí)別、出口隔離、信號(hào)放大等工作，并動(dòng)作于相應(yīng)開(kāi)關(guān)的操作機(jī)構(gòu)對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行分合閘操作。 微機(jī)保護(hù)單元模塊內(nèi)部采用局部總線結(jié)構(gòu)，與監(jiān)控單元開(kāi)關(guān)量處理機(jī)間以串行通信接口連接。正常情況下由微機(jī)保護(hù)單元獨(dú)立完成保護(hù)任務(wù)，并及時(shí)將保護(hù)的動(dòng)作信息送往監(jiān)控單元；當(dāng)微機(jī)保護(hù)單元因故退出運(yùn)行時(shí)，則由監(jiān)控單元臨時(shí)承擔(dān)保護(hù)任務(wù)。就繼電保護(hù)而言，監(jiān)控單元同時(shí)起著后備保護(hù)作用，但其不對(duì)微機(jī)保護(hù)單元進(jìn)行任何干涉。 無(wú)功補(bǔ)償單元即可獨(dú)立完成變電所內(nèi)全部無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償任務(wù)，又可通過(guò)監(jiān)控單元模擬量處理機(jī)的串行接口實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。無(wú)功功率補(bǔ)償單元的核心也是一片 16 位高性能單片機(jī)，負(fù)責(zé)采樣處理、電壓和無(wú)功補(bǔ)償綜合優(yōu)化分析計(jì)算，并進(jìn)行補(bǔ)償電容器的投切操作、變壓器分接頭調(diào)整操作及與監(jiān)控單元的通信等。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 35 致謝 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)得到了很多老師、同學(xué)和同事的幫助， 在此感謝他們的幫助； 另外，感謝校方給予我這樣一次機(jī)會(huì)，能夠獨(dú)立地完成一個(gè)課題，并在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，給予我們各種方便 ，讓 我們?cè)诩磳㈦x校的最后一段時(shí)間里，能夠 有 機(jī)會(huì)總結(jié)、 學(xué)習(xí)知識(shí)，增強(qiáng)了我們實(shí)踐操作和動(dòng)手應(yīng)用能力，提高了獨(dú)立思考的能力。 感謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間和我密切合作的同學(xué)，和曾經(jīng)在各個(gè)方面給予過(guò)我?guī)椭幕锇閭儯诖髮W(xué)生活即將結(jié)束的最后的日子里，把一個(gè)龐大的，從來(lái)沒(méi)有上手的課題，圓滿地完成了 。 從選題、定題，一直到最后 論文 的修改， 同學(xué)們 認(rèn)真負(fù)責(zé)地給予我深刻而細(xì)致地指導(dǎo)，幫助我開(kāi)拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。無(wú)私幫助與熱忱鼓勵(lì)， 使 我的畢業(yè)設(shè)計(jì) 才能夠得以順利完成。 有了 他 們的幫助，我不僅學(xué)到了本次課題所涉及的新知識(shí)，更感覺(jué)到了知識(shí)以外的東西，那就是團(tuán)結(jié)的力量。 最后，感謝所有在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予過(guò)我?guī)椭娜恕? 參 考文獻(xiàn) [1]張學(xué)成 . 工礦企業(yè)供電 .北 京 電子工業(yè)出版社 . 2021， (01) . 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