【正文】 8 各種受控電器 應(yīng) 裝設(shè)電動操作機(jī)構(gòu) 各種電量和非電量變送器或傳感 器 的測量精度和可靠性應(yīng)在允許范圍 內(nèi) ，防止誤差超限。因此，我們現(xiàn)在不應(yīng)該再討論無人值班該不該上，而應(yīng)該討論無人值班該怎樣上；第三，從經(jīng)濟(jì)效益的角度看，當(dāng)無人值班變電站達(dá)到一定數(shù)量時，就可以實(shí)現(xiàn)減人增效。確實(shí)有不少事故是由人為誤操作引起的，無人值班卻可以提高運(yùn)行可靠性?，F(xiàn)代工業(yè)，尤其是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，對電能的電壓水平 、 頻率、紋波系數(shù)、供電連續(xù)性等指標(biāo)都有較高的要求 ,我們電力企業(yè) 就要適應(yīng)這種要求，工業(yè)自動化以及與之相應(yīng)的變電站自動化有著信息加工量大、信息反饋快等人力不能超越的優(yōu)點(diǎn)。無人值班是電力工業(yè)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的新型的變電站運(yùn)行方式，在這種運(yùn)行方式里，先進(jìn)技術(shù)成分含量大，它集中包含了工業(yè)自動化，人工智能分析，通訊等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)的結(jié)晶，這是科學(xué)發(fā)展一般規(guī)律所直接導(dǎo)致的必然結(jié)果。 本設(shè)計(jì)分為兩部分，第一部分為設(shè)計(jì)說明書，共分九章；第二部分為短路電流計(jì)算書，是本次設(shè)計(jì)過程中所涉及到的一些計(jì)算內(nèi)容。 本次設(shè)計(jì)依據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書中提供的設(shè)計(jì)資料、技術(shù)無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 5 參數(shù)來對一次電氣設(shè)備和二次電氣設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來看，還應(yīng)包括高壓電氣設(shè)備本身的監(jiān)視信息（如斷路器、變壓器、避雷器等的絕緣狀態(tài)監(jiān)視等）。 變電站自動化內(nèi)容包括電氣量的采集和電氣設(shè)備（如斷路器、變壓器、刀閘）狀態(tài)的監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)變電站的正常運(yùn) 行監(jiān)視和操作，保證變電站的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 4 前 言 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(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，電網(wǎng)運(yùn)行需要傳送的實(shí)時信息成倍增多，對實(shí)時性要求越來越高，常規(guī)的有人值守變電站已不適應(yīng)目前的現(xiàn)狀。本期主變?nèi)萘繛?2*50MVA，型號為 SFZT 50000/110 UK％ =17． 5％； 3） 附圖： 要求嚴(yán)格遵照制圖規(guī)范繪制和標(biāo)注。無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 0 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 題 目 ： 無人值班變電站的初步設(shè)計(jì) 無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 一、 設(shè)計(jì)、論文題目： 無人值班變電站的初步設(shè)計(jì) 二、 參考資料： 《電力工程設(shè)計(jì)手冊》 《供用電工程》 《微機(jī)保護(hù)》 《電力系統(tǒng)自動化及遠(yuǎn)動原理》 《電力系統(tǒng)分析》 三、 設(shè)計(jì)、論文要求： 設(shè)計(jì)要求： 1） 電廠電氣主接線方案的確定 2） 設(shè)備選型 3） 系統(tǒng)繼電保護(hù) 4） 自動裝置的簡單配置 5） 綜合自動化 論文要求： 1） 論述部分： 無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 2 闡述設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)過程及設(shè)計(jì)結(jié)論，要求思維清晰，邏輯清楚，文筆流暢，詳略得當(dāng)，字跡工整，有效、全面的反映設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)理念。 2） 計(jì)算書及其他附件 ： 強(qiáng)調(diào)正確性及完整性。 指導(dǎo)教師： 學(xué)生姓名： 無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 3 原始資料簡介 ： 該變電站為 110kV／ 10kV 電壓等級的綜合自動化無人值班終端降壓變電站，主要承擔(dān)城區(qū)供電任務(wù)。：10kV 出線８回，且 10kV 側(cè)短路電 流不超過 28kA，上一級電源為區(qū)域變電站，距本變電站 6kM，雙回路同桿架設(shè)，導(dǎo)線為 LGJ120。另外，隨著電力市場化改革的不斷深入，對新建和擴(kuò)建的 110KV 變電站無可置疑地需要無人值守，必須采用綜合自動化技術(shù)。在發(fā)生事故時，瞬態(tài)電氣量的采集、監(jiān)視和控制，由繼電保護(hù)、安全自動裝置、故障錄波等來完成，迅速切除故障，完成事故后變電站的快速恢復(fù)到正常運(yùn)行的操作。此外，變電站內(nèi)的所有信息量，可通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)秸{(diào)度中心，運(yùn)行方式科和繼電保護(hù)工程師那里。變電站是一座負(fù)荷末端的 110KV 降壓變電 站，一次設(shè)備采用了維護(hù)量少，占地面積小的 GIS 組合電氣，二次設(shè)備采用了技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)行成熟的 CSC2021 綜合自動化系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)了無人值守。 無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 6 目 錄 前言 原始資料簡介 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 第一部分 設(shè)計(jì)說明書 第一章 無人值班變電站的基本知識 第二章 一次設(shè)備的選型原則 第三章 電氣一次主接線的選擇 第四章 主變壓器的選擇 第五章 電氣設(shè)備的選擇 第六章 繼電保護(hù) 第七章 自動裝置 第八章 保護(hù)設(shè)備的確定 第九章 綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第二部分 短路電流計(jì)算書 第一章 短路電流的計(jì)算 第二章 導(dǎo)線選擇 參考文獻(xiàn) 一次電氣設(shè)備布置圖 無人值班變電站初步設(shè)計(jì) 7 第一部分 設(shè)計(jì)說明書 第一章．無人值班變電站的基本知識 引言 變電站自動化和無人值班是當(dāng)今電網(wǎng)調(diào)度自動化領(lǐng)域的必然趨勢，其發(fā)展勢頭正方興未艾。對原有變電站有步驟地實(shí)施無人值守改造勢在必行，其原因有兩點(diǎn)：第一，它能更好地適應(yīng)工業(yè)對電能質(zhì)量的要求。因此，在變電站中引入工業(yè)自動化，實(shí)現(xiàn)無人值班是科學(xué)的選擇；第二，它是電力企業(yè)安全運(yùn)行的要求，統(tǒng)計(jì)表明電力行業(yè)的事故中，由人為因素造成的占有一定的比重，實(shí)踐證明人容易受環(huán)境、情緒、疾病等諸多因素影響，因此本身就是一個不可靠因素。例如鄭州地調(diào)早在 1959 年就開始采用遙控技術(shù)， 40 多年從未發(fā)生過誤操作，深圳供電局實(shí)現(xiàn)變電站無人值班后，誤操作事故率 降低了60%。 第一節(jié) 無人值班變電站的概念及基本條件 概念 無人值班變電站又稱無人值守變電站，是指沒有經(jīng)常性運(yùn)行值班人員的變電站，該站的運(yùn)行狀態(tài)（包括必須的各種量值、潮流方向、開關(guān)電器的位置、變壓器調(diào)壓分接頭位置、補(bǔ)償電容器投切組數(shù)等）經(jīng)本站的微機(jī)遠(yuǎn)動裝置 RTU處理后，再經(jīng)遠(yuǎn)動通信轉(zhuǎn)送至上一級電業(yè)主管部門的計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)，并在監(jiān)視器CRT 和系統(tǒng)模擬盤屏上顯示出來，亦可打印制表， 供調(diào)度人員隨時監(jiān)視查詢，然后做出相應(yīng)的處理 無人值班變電站應(yīng)具有的基本條件 電力變壓器應(yīng)裝設(shè)自動調(diào)整調(diào)壓分接頭的裝置，并在它的周圍和開關(guān)室內(nèi)裝設(shè)自動滅火報(bào)警裝置。 各種開關(guān)電器的位置信號和補(bǔ)償電容器的投切數(shù)目等，均應(yīng)準(zhǔn)確采集出來。 在變電站與調(diào)度中心之間架設(shè)具有抗干擾能力和質(zhì)量優(yōu)良的遠(yuǎn)動通道，確保遠(yuǎn) 動 通信系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。 具備一支精干的工程技術(shù)人員隊(duì)伍，熟練掌握有關(guān)安裝調(diào)試的運(yùn)行管理技能 無人值班變電站 通常為位于城市內(nèi)或近郊交通方便地點(diǎn)的 35kv 變電站及 110kv 終端變電站。 （ 3）給調(diào)度人員提供電網(wǎng)的實(shí)時數(shù)據(jù)，提高壓送負(fù)荷的速度，提高供電效率單就技術(shù)而言，凡有遙測、遙信、遙控、遙調(diào)功能的變電站，就是具備無人值班運(yùn)行的條件。為實(shí)現(xiàn)無人值班奠定了堅(jiān)定的物質(zhì)基礎(chǔ)。 除按電網(wǎng)規(guī)劃中所規(guī)定的變電站在電網(wǎng)中的地位和作用考慮其控制方案之外，其中電網(wǎng)的配合、繼電保護(hù)及安全自動裝置的配置等均應(yīng)滿足變電站設(shè)計(jì)投運(yùn)方案的要求。 堅(jiān)持節(jié)約用地，節(jié)約投資，又能達(dá)到電網(wǎng)安全運(yùn)行的目的。 選用可靠性高，維護(hù)工作量少的設(shè)備。 應(yīng)滿足無人值班變電站的某些運(yùn)行要求。在變電站設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量考慮由變電站的自動裝置完成。 應(yīng)考慮電氣通信方面 的特殊性，如遠(yuǎn)動通道的可靠性應(yīng) 高于有人值班變電站，不專門裝設(shè)調(diào)度電話，只設(shè)置用于維護(hù)、檢修的電話通信。只有兩條 110KV 線路和兩臺變壓器時應(yīng)采用橋式接線， 10KV 出線采用單母分段接線；在城市負(fù)荷中心時 110KV 電氣設(shè)備采用屋內(nèi)布置， 10KV 采用全戶內(nèi)布置。 隔離開關(guān)應(yīng)配有能滿足遙信、閉鎖要求的輔助開關(guān)，主變中性點(diǎn)的刀閘應(yīng)配有電動操作機(jī)構(gòu)。 各電壓等級的電流互感器應(yīng)選用帶 級的二次線圈，以滿足計(jì)量準(zhǔn)確需要 。 站用電系統(tǒng)應(yīng)具有兩路電源，互為備用，自動切換。 其他設(shè)備的選擇 電容器應(yīng)選用密集型電容器。采用免維護(hù)的鉛酸蓄電池，配有直流電壓自動調(diào)整裝置和浮充電自動調(diào)整裝置，一定要具有遙信借口。主接線的確定對電力系統(tǒng)的整體及發(fā)電廠、變電站本身運(yùn)行的可靠型、靈活型和經(jīng)濟(jì)型密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和遠(yuǎn)動的設(shè)計(jì)有很大影響。 系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的資料 。 主接線的基本要求： 保證供電的可靠性，要充分考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對供電的影響。 主接線應(yīng)力求簡單清晰，盡量節(jié)約一次設(shè)備的投資，節(jié)約占地面積，減少電能損失，即具有經(jīng)濟(jì)性。 變電所主接線選擇： 110KV 主接線方式： 依據(jù)《電力電氣工程設(shè)計(jì)手冊》的規(guī)定只有兩條 110kv 線路和兩臺變壓器時應(yīng)采用橋式接線，橋形接線具有工作可靠、靈活、使用電器設(shè)備少，當(dāng)采用 GIS 組合電器時．更顯示了其優(yōu)越性。 內(nèi)橋接線和外橋接線的優(yōu)缺點(diǎn)比較。 缺點(diǎn)： 變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運(yùn)。 出線斷路器 檢修時，線路需較長時間停運(yùn)。變壓器不經(jīng)常切換，線路較長，故障率較高的情況。 缺點(diǎn)： 線路的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，并有 一臺變壓器暫時停用； 橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運(yùn)行； 變壓器側(cè)斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運(yùn)。 由于 變壓器不需要經(jīng)常切除， 110kv 所以選擇了內(nèi)橋式接線。故 l0KV 側(cè)主接線選擇為單母分段，出線 8 回，每段 4 回。這樣既可以滿足一、二 類負(fù)荷不停電的要求，還能保證其電壓質(zhì)量。 任一母線故障，保護(hù)裝置動作切除母聯(lián)斷路器和主供變壓器低壓側(cè)開關(guān)后，不影響另一段母線上月戶的供電。 缺點(diǎn)： 當(dāng)任一母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，整段母線上的用戶都將失去電源?；谝陨显?，所 以l0kv 母線選擇了單母分段接線。 裝有兩臺變壓器的變電站，采用暗備用方式，當(dāng)其中一臺主變壓器因事故斷開另一臺主變壓器的容量滿足所全部負(fù)荷 70%~80% 該變電站為 110kV/10kV 的終端降壓變電站，應(yīng)選擇雙繞組變壓器。 調(diào)壓方式的選擇：有載調(diào)壓變壓器，調(diào)壓范圍較大，一般在 15%以上，而且即要向系統(tǒng)傳送功率，又可能從系統(tǒng)倒送功率，因此首選有載調(diào)壓變壓器。 所以，采用兩臺 SFZT— 50000/110 型變壓器，參數(shù)具體如下： 型號： SFZT— 50000/110 額定容量（ kva）： 50000 額定電壓（ kV）：高壓 — 110177。電氣設(shè)備選擇的一般原則： 滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求。 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。 斷路器的選擇 原則：高壓斷路器是以電壓、電流及開斷電流來選擇。 選擇計(jì)算公式如下： 電壓： Ug≤ Un 電流： ≤ In 由于高壓開斷電氣沒有連續(xù)過載的能力，在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求，即取最大持續(xù)工作電流工 開斷電流： Idt≤ Ikd 式中： Idt斷路器實(shí)際開斷的時間 t 秒的周期分量 Ikd斷路器的額定開斷電流 動穩(wěn)定： ich≤ imax 式中： ich三相短路沖擊電流 imax斷路器極限通過電流峰值 熱穩(wěn)定： I∞ 2tdz≤ It2t 式中： I∞ 穩(wěn)態(tài)三相短路電流 tdz短路電流發(fā)熱等值時間 It斷路器 T 秒熱穩(wěn)定電流 110KV 開關(guān)的確定 選用 GIS 全封閉組合電器，包括： 110KV 進(jìn)線間隔 2 回、 110KVYH 間隔 2回、 110KV 分段間隔 1 回。 隔離開關(guān)參數(shù)的效驗(yàn) 隔離開關(guān)（ DS）技術(shù)參數(shù)如下： 額定電壓： 110