【正文】 i2h ri/l2 Ixu=1955A Ixu— 相當(dāng)于導(dǎo)體在某一運(yùn)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(dǎo)體回路持續(xù)工作電流 (2)按短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) ≥√ QD/C 無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 38 √ QD/C=√ I2∞ tdz/c=√ 103 √ QD/CS 熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格 （ 1） 按短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： δ maxδ y δ max=按熱穩(wěn)定校驗(yàn)： S≥√ QD/C Qd=I2∞ tdz=( 103)2 =5712100A2S √ QD/C=√ 5712100/87= mm2 因?yàn)椤?QD/CS 所以校驗(yàn)合格 Qd— 短路電流的熱效應(yīng) C— 與導(dǎo)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(shí)間 tdz的確定：由《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)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— 導(dǎo)體回路持續(xù)工作電流 J— 導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度 J 的確定：取最大年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) Tmax=4500h，查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 J=，據(jù)《工廠供電》知“電能 沒有預(yù)想的大， Ig 比實(shí)際值也大故 Sj的選擇可偏小”。 (1)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇： Sj=Ig ５、短路計(jì)算點(diǎn)在正常接線方式時(shí)，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，成為短路計(jì)算點(diǎn)。 計(jì)算容量應(yīng)按本工程計(jì)劃規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在該點(diǎn)短路電流沖擊和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。 ５、接地裝置的設(shè)計(jì)，也需要用到短路，電流。 ３、在設(shè)計(jì)屋外高壓配毛裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)體的相間和相對(duì)地的安全距離。其計(jì)算的目的主要有以下幾方面： 在選擇電氣主接線時(shí)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(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 ，大大減小了一次設(shè)備的占地面積，大大簡(jiǎn)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(kuò)充。 無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 31 結(jié) 束 語 變電站自動(dòng)化時(shí)一個(gè)有機(jī)的、綜合的設(shè)備系統(tǒng)．它要求注重系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，保證保護(hù)設(shè)備相對(duì)獨(dú)立和一定冗余：在硬件上應(yīng)采用高性能的單片機(jī)和DSP 芯片，并采用表面貼裝和多層印制線路板技術(shù)。宜采用總線形網(wǎng)絡(luò)。通訊距離設(shè)計(jì)考慮不超過 1kM.。對(duì)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(gè)智能單元、后臺(tái)監(jiān)控及遠(yuǎn)方通信裝置，是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工程實(shí)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(qiáng)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。 變電站綜合自動(dòng)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(cè)量及狀態(tài)信息；操作信息；參數(shù)信息。 對(duì)于擴(kuò)建及改造現(xiàn)有的按常規(guī)二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式： A. 改造項(xiàng)目可采用新配置的具有 四 遙功能的 RTU,完成對(duì)老站保護(hù)動(dòng)作信息 、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及部分功能的測(cè)量，并對(duì)原有的常規(guī)二次設(shè)備進(jìn)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(dòng)化設(shè)備構(gòu)成整體。 基本模式 對(duì)于新建變電 站的自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式： 無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 30 A. 對(duì)于容量較大、設(shè)備進(jìn)出線回路數(shù)較多、供電地位重要且投資較好的變電站，可采用分層分布式結(jié)構(gòu)的雙機(jī)備用系統(tǒng)，輔之相應(yīng)的保護(hù)、測(cè)量、控制及監(jiān)測(cè)功能，并完成遠(yuǎn)方 RTU的功能。目前國內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結(jié)構(gòu)方式，這種結(jié)構(gòu)有以下不足：前置管理機(jī)任務(wù)繁重、引線多，是一個(gè)信息 ‘ 瓶頸 ’ ，降低了整個(gè)系統(tǒng) 的可靠性，即在前置機(jī)故障情況下，將失去當(dāng)?shù)丶斑h(yuǎn)方的所有信息及功能，另外仍不能從工程設(shè)計(jì)角度上節(jié)約開支，仍需鋪設(shè)電纜，并且擴(kuò)展一些自動(dòng)化需求的功能較難。這是一種較為理想的結(jié)構(gòu)，要做到完全分布式結(jié)構(gòu)，在可擴(kuò)展性、通用性及開放性方面都具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，然而在實(shí)際的工程應(yīng)用及技術(shù)實(shí)現(xiàn)上就會(huì)遇 到許多目前難以解決的問題，如在分散安裝布置時(shí)，惡劣運(yùn)行環(huán)境、抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上存在的問題等等，就目前技術(shù)而言還不夠十分成熟，一味地追求完全分布式結(jié)構(gòu)，忽略工程實(shí)用性是不必要的。 目前從國內(nèi)、外變電站綜合自動(dòng)化的開展情況而言，大致存在以下幾種結(jié)構(gòu)： 1) 分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 按變電站被監(jiān)控對(duì)象或系統(tǒng)功能分布的多臺(tái)計(jì)算機(jī)單功能設(shè)備，將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)分布式處理。 防火、保安系統(tǒng)。保護(hù)和故障錄波信息可采用獨(dú)立的通信與調(diào)度中心連接，通信規(guī)約應(yīng)適應(yīng)調(diào)度中心的要求，符合國標(biāo)及 IEC標(biāo)準(zhǔn)。 無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 29 本 功能在常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng) ‘ 四遙 ’ 的基礎(chǔ)上增加了遠(yuǎn)方修改整定保護(hù)定值、故障錄波與測(cè)距信號(hào)的遠(yuǎn)傳等，其信息量遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。 獨(dú)立負(fù)荷有功、無功，每天的峰谷值及其時(shí)間 控制操作及修改整定值的記錄 根據(jù)需要，該功能可在變電站當(dāng)?shù)厝繉?shí)現(xiàn)，也可在遠(yuǎn)動(dòng)操作中心或調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)。 無功控制可由專門的無功控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)，也可由監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)保護(hù)裝置測(cè)量的電壓，無功和變壓器抽頭信號(hào)通過專用軟件實(shí)現(xiàn)。 電壓和無功的就地控制 無功和電壓控制一般采用調(diào)整變壓器分接頭，投切電容器組，電抗器組，同步調(diào)相機(jī)等方式實(shí)現(xiàn)。 同期檢測(cè)和同期合閘 該功能可以分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式實(shí)現(xiàn)。 。操作閉鎖 應(yīng)具有以下內(nèi)容： 電腦五防及閉鎖系統(tǒng) 。 控制和操作閉鎖 操作人員可通過 CRT 屏幕對(duì)斷路器，隔離開關(guān)，變壓器分接頭，電容器組投切進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。 變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實(shí)現(xiàn)，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。 無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 28 事件記錄和故障錄波測(cè)距 事件記錄應(yīng)包 含保護(hù)動(dòng)作序列記錄，開關(guān)跳合記錄。 模擬量采集精度應(yīng)能滿足 SCADA系統(tǒng)的需要。饋線電流，電壓和功率值，頻率，相位等。 保護(hù)動(dòng)作信號(hào)則采用串行口 (RS232或 RS485)或計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)通過通信方式獲得。 狀態(tài)量采集 狀態(tài)量包括：斷路器狀態(tài)，隔離開關(guān)狀態(tài)，變壓器分接頭信號(hào)及變電站一次設(shè)備告警信號(hào)等。通信應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。當(dāng)前整定值及自診斷信號(hào)。 與監(jiān)控系統(tǒng)通信。 存儲(chǔ)多套定值 各類保護(hù)應(yīng)具有下列功能： 經(jīng)濟(jì)上合理，能節(jié)約重復(fù)性硬件設(shè)備，節(jié)約大量控制電纜（數(shù)量少、截面減?。?，縮小控制室建筑面積。這些為無人值班創(chuàng)造良好條件。 運(yùn)行管理智能化、自動(dòng)化。 （模擬量，開關(guān)量，脈沖量等）綜合利用。 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本特點(diǎn) 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的信息流是數(shù)字量，它取代了傳統(tǒng)二次系統(tǒng)地模擬信息。并且在實(shí)際的工程中尚存在以下主要問題： (1) 功能重復(fù) ，表現(xiàn)在計(jì)量，遠(yuǎn)動(dòng)和當(dāng)?shù)乇O(jiān)測(cè)系統(tǒng)所用的變送器各自設(shè)置，加大了 CT， PT負(fù)載，投資增加，并且還造成數(shù)據(jù)測(cè)量的不一致性；遠(yuǎn)動(dòng)裝置和微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一個(gè)受制于調(diào)度所，一個(gè)是服務(wù)于當(dāng)?shù)乇O(jiān)測(cè)，沒有做到資源共享，增加了投資且使現(xiàn)場(chǎng)造成復(fù)雜性，影響系統(tǒng)的可靠性 (2) 缺乏系統(tǒng)化設(shè)計(jì) 而是以一種 ” 拼湊 ” 功能的方式構(gòu)成系統(tǒng)，致使 整個(gè)系統(tǒng)的性能指標(biāo)不高 ,部分功能及系統(tǒng)指標(biāo)無法實(shí)現(xiàn)。 運(yùn)行管理智能化：體現(xiàn)在無人值班、人機(jī)對(duì)話及操作的屏幕化、制表、打印、越限監(jiān)視和系統(tǒng)信息管理、建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫、開關(guān)操作及防誤操作閉鎖等方面，能夠減輕工作人員的勞動(dòng)及人無法做到的工作。另外方便模塊的組態(tài)，適應(yīng)工程的集中式、分布分散式和分布式結(jié)構(gòu)集中式組屏等方式。 有利于全系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定控制。 提高運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，保證電能質(zhì)量。 減少安裝施工和維護(hù)的工作量，減少總占地面積，降低總造價(jià)或運(yùn)行費(fèi)用。 保護(hù)模塊相對(duì)獨(dú)立，網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的故障不應(yīng)影響保護(hù)功能的正常工作；對(duì)于 110kV及以上電壓等級(jí)變電站，由于其重要程度，應(yīng)考慮保護(hù)、測(cè)量系統(tǒng)分開設(shè)置；而對(duì)于 11以下低壓變電站，就目前的技術(shù)應(yīng)用水平及工程應(yīng)用角度而言，可以考慮將保護(hù)與測(cè)控功能合為一體的智能單元 ，這樣不但利于運(yùn)行管理及工程組合，而且降低投資成本。力爭(zhēng)克服以前計(jì)量、遠(yuǎn)動(dòng)和當(dāng)?shù)乇O(jiān)測(cè)系統(tǒng)所用的變送器各自設(shè)置，不僅增加投資而且還造成數(shù)據(jù)測(cè)量的不一致性。 簡(jiǎn)化變電站二次設(shè)備的硬件配置，盡量避免重 復(fù)設(shè)計(jì)。綜合 ’(INTEGRATED) 并非指將變電站所要求的功能以 ‘ 拼湊 ’ 的方式組合，而是指在滿足基本要求的基礎(chǔ)上，達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)性能指標(biāo)的最優(yōu)化。變電站自動(dòng)化的范疇包括綜合自動(dòng)化技術(shù)；變電站綜合自動(dòng)化是指將二次設(shè)備 (包括控制、保護(hù)、測(cè)量、信號(hào)、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置 )利用微機(jī)技術(shù)經(jīng)過功能的重新組合和優(yōu)化 設(shè)計(jì)，對(duì)變電站執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)，它是自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。另一方面，當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段的應(yīng)用，已改變了傳統(tǒng)二次設(shè)備的模式，為簡(jiǎn)化系統(tǒng)，信息共享，減少電纜，減少占地面積，降低造價(jià)等方面已改變了變電站運(yùn)行的面貌。在內(nèi)橋接線方式時(shí)，兩條進(jìn)線開關(guān)不配置線路保護(hù)，只配置備用電源自投裝置。 備用電源應(yīng)能在其已代替某工作電源后，其他工作電源又被斷開，必要時(shí)備用電裝置仍應(yīng)能動(dòng)作而自動(dòng)投入。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明， AAT 裝置的動(dòng)作時(shí)間以 1～ 為宜，低壓場(chǎng)合可減小到 。 BZT 裝置的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)使負(fù)荷停電時(shí)間盡可能短。 當(dāng)工 作母線或出線上發(fā)生未被出線斷路器斷開的永久性故障時(shí)， BZT 裝置動(dòng)作一次，斷開工作電源（或設(shè)備）投入備用電源（或設(shè)備），因?yàn)楣收先匀淮嬖冢瑐溆秒娫矗ɑ蛟O(shè)備）上的繼電保護(hù)動(dòng)作、斷開備用電源（或設(shè)備）后，就不允許 AAT 裝置再次動(dòng)作，以免備用電源多次投入元件上，對(duì)系統(tǒng)造成再次沖擊而擴(kuò)大事故。 無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 23 滿足這一要求的措施是： BZT 裝置應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的低電壓起動(dòng)部分，并設(shè)有備用電源電壓監(jiān)視繼電器。所有這些情況， BZT 裝置都應(yīng)動(dòng)作。 工作母線電壓無論任何原因消失， BZT 裝置均應(yīng)動(dòng)作。這一要求的目的是防止將備用電源或備用設(shè)備投入到故障元件上，造成 BZT 裝置動(dòng)作失敗，甚至擴(kuò)大事故，加重設(shè)備損壞程度。應(yīng)當(dāng)指出， BZT 裝置動(dòng)作使斷路器合閘，投入備用電源或備用設(shè)備，該斷路器上應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置，以保證安全運(yùn)行。 暗備用指正常情況下沒有斷開的備用電源或備用設(shè)備，而是分段母線間利用分段斷路器取得相互備用，正常運(yùn)行時(shí)分?jǐn)嗦菲?QF3 處斷開狀態(tài)，工作母線Ⅰ 、 Ⅱ 段分別通過各自的供電設(shè)備或線路供電，當(dāng)任一母線由于供電設(shè)備或線路故障停電時(shí)， QF3 自動(dòng)合閘，從而實(shí)現(xiàn)供電設(shè)備和線路的互為備用。只有在工作電源發(fā)生故障，使供電母線失去電源之后，備用變壓器或線路才投入工作。 在實(shí)際應(yīng)用中， BZT 裝置形式多樣，但根據(jù)備用方式（即備用電源或備用設(shè)備的存在方式）劃分，可分為明備用和暗備用兩種。 無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 22 第七章．自動(dòng)裝置 備用電源自動(dòng)投入裝置的作用 在工礦企業(yè)供電系統(tǒng)中，為了提高供電的可靠性，對(duì)于具有一類負(fù)荷或二類負(fù)荷的變電所（或用電設(shè)備），通常采用備用電源自動(dòng)投入裝置。在110 KV 靠近變電所 1— 2KM 的線上架設(shè)避雷線以保護(hù)大多數(shù)雷電波只在此線段外出現(xiàn)。同時(shí)在變電所無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 21 的進(jìn)線上設(shè)置進(jìn)線保護(hù)段以限制流經(jīng)氧化鋅避雷器的雷電流和降低入侵雷電波的陡度。 雙支等高避雷針聯(lián)合的保護(hù)范圍比兩針各自的范圍大。據(jù)規(guī)定，在 110kV 架構(gòu)上裝設(shè)兩支