本科毕业设计---企业35kv10kv变电站监控系统设计说明书.doc

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1、兰州理工大学毕业设计（论文）企业35kv10kv变电站监控系统设计说明书摘 要 变电所计算机监控系统是采用面向对象的设计思想，并依托计算机技术、网络通信技术、现代控制技术及图形显示技术等将变电所集控制、测量及现代综合管理等功能集为一体的综合自动化系统。 与常规的监控系统相比，运行人员通过主控室的人机接口装置便可实现对整个变电所运行数据的监控与记录，并将有关信息通过远动设备向各级调度中心传送，运行可靠性大大提高，综合效益显著。本论文针现场实际存在的问题和当前变电站监控系统的发展趋势及变电所监控的特殊工艺，提出了分层监控的计算机解决方案。使用的是组态软件组态王，论文介绍了组态软件的基本特点及一些使

2、用要求。讲述了设计监控界面的详细步骤及制作中的注意事项，对控制系统的硬件配置也进行了选择和设计。关键词：组态王； 监控系统； 变电所综合自动化ABSTRACTSubstations computer supervision system is ecological design of object oriented and relies on computer technique, network communication technique, modern control technique, graphic display technique, which gathers control

3、, measure and modern comprehensive manage into one comprehensive automation. Compares with the conventional supervisory system, operator can make monitoring and noting of the whole substation by human-computer interface device of main monitoring house, and transmit relative information to all levels

4、 attempering center, running dependability improves greatly and comprehensive benefit is marked. The present paper needle scene actual existence question and the current transformer substation supervisory system development tendency and the transformer substation monitoring special craft, proposed t

5、he lamination monitoring computer solution in the configuration software design monitoring contact surface manufacture detailed step and the manufacture matters needing attention, have also carried on the choice and the design to the control system hardware disposition.Key words: Configuration softw

6、are ; Supervisory system; Transformer- substation synthesis automation 目 录 第1章 设计说明1 1.1 设计的技术背景和设计依据1 1.2 设计任务1 1.3 变电站综合自动化系统的发展历史1第2章 电气主接线的设计3 2.1 电气主接线概述3 2.2 35KV侧主接线的设计3 2.3 10KV侧主接线的设计3 2.4 主接线方案的比较选择4 2.5 主接线中的设备配置5第3章 主变压器的选择7 3.1负荷分析7 3.2 主变压器台数的确定8 3.3 主变压器相数的确定8 3.4 主变压器容量的确定8第4章 短路电流的计

7、算10 4.1 短路电流计算的目的及规定10 4.2 短路电流的计算结果10第5章 主要电气设备的选择15 5.1 电气设备选择概述15 5.2 高压断路器及隔离开关的选择16 5.3 母线的选择18 5.4 绝缘子和穿墙套管的选择22第6章 继电保护知识简介24 6.1 变电站继电保护的发展24 6.2 继电保护装置的基本要求24 6.3 继电保护整定24 6.4本系统故障分析25 6.5线路继电保护装置25 6.6主变继电保护装置25 6.7本设计继电保护原理概述26第 7章 主变压器继电保护整定计算27 7.1 概述27 7.2 瓦斯保护27 7.3 差动保护28 7.4 过电流保护28

8、第8章 线路继电保护整定计算34 8.1 概述 34 8.2 线路继电保护原理35 8.3 35kv线路保护整定计算35 8.4 10kv线路保护整定计算38第9章 变电站综合自动化简介40 9.1 发展变电站综合自动化的意义40 9.2 变电站综合自动化的发展过程41第10章 变电站综合自动化的概述43 10.1 变电站综合自动化的基本原理43 10.2 变电站综合自动化系统的结构形式44第11章 变电站监控系统的总体设计原则46 11.1 变电站总体布局和监控要求46 11.2 变电站监控系统额定组态软件47第12章 变电站综合自动化系统的设计实现50 12.1 监控界面功能50 12.2

9、 监控功能的实现52参考文献53外文翻译和译文54致谢75附录77结束语79IV Qk，tk=tin+ta，校验电气设备及电缆（36KV厂用馈线电缆除外）热稳定时，短路持续时间一般采用后备保护动作时间加断路器全分闸时间。 动稳定校验：iesish，用熔断器保护的电气设备和载流导体，可不校验热稳定；电缆不校验动稳定；（3） 短路校验时短路电流的计算条件：所用短路电流其容量应按具体工程的设计规划容量计算，并应考虑电力系统的远景发展规划；计算电路应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列的接线方式；短路的种类一般按三相短路校验；对于发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统

10、、自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路更严重时，应按严重情况校验。5.2 高压断路器及隔离开关的选择5.2.1 35KV电压等级的断路器及隔离开关的选择（1） 出线侧断路器、母联断路器的选择流过断路器的最大持续工作电流：额定电压选择：额定电流的选择：开断电流选择: (点短路电流)选用SW3-35型断路器，其技术参数如下表2-3所示：表2-3 型断路器的技术参数断路器型号额定电压KV额定电流A最高工作电压KV额定断流容量KA极限通过电流KA热稳定电流KA固有分闸时间S峰值4S35200040.56.6176.60.06热稳定效验：电弧持续时间取0.04s，热稳定时间为：因此需要计入短

11、路电流的非周期分量，查表得非周期分量的等效时间T=0.05S，所以，满足热稳定效验。动稳定效验：满足动稳定效验。因此所选断路器合适。（2） 主变压器侧短路器的选择额定电压选择：额定电流的选择：开断电流选择： (点短路电流)由上表可知，同样满足主变压器侧断路器的选择。其动稳定，热稳定计算与母联相同。满足动稳定和热稳定要求，因此所选隔离开关合适。5.2.2 10KV电压等级的断路器及隔离开关的选择（1） 出线侧断路器、母联断路器的选择流过断路器的最大持续工作电流：额定电压选择：额定电流的选择：开断电流选择： (点短路电流)选用型断路器，其技术参数如下表2-5所示：表2-5 型断路器的技术参数断路器

12、型号额定电压KV额定电流A最高工作电压KV额定断流容量KA极限通过电流KA热稳定电流KA固有分闸时间S峰值1S101250050028.97143.20.06热稳定效验：电弧持续时间取0.04s，热稳定时间为：因此需要计入短路电流的非周期分量，查表得非周期分量的等效时间T=0.05S，所以，满足热稳定效验。动稳定效验：满足动稳定效验。因此所选断路器合适。（2） 主变压器侧断路器的选择额定电压选择：额定电流的选择开断电流选择： (d3点短路电流)由上表可知，同样满足主变压器侧断路器的选择。其动稳定，热稳定计算与母联相同。5.3 母线的选择5.3.1 35KV母线选择（1） 按经济电流密度选择导体

13、截面 选用LGJ-70铝绞线，满足长期发热条件的要求（2）热稳定效验用插值法得：查表可知：所选截面，能满足热稳定要求。（3）共振效验取3.56，L=1.2m，则当固有频率在30160HZ以外时，有1或p1，在此情况下，可不考虑共振的影响，取=1（4） 动稳定效验相间电动力的数值为：相间应力的数值为：根据，可以查得形状系数条间电动力为：最大允许衬垫跨距：铝双条导体的取1003，则衬垫临界跨距为：由于和均大于1.2m，因此不需装设衬垫。可以满足动稳定要求所选母线符合要求5.3.2 10KV母线选择（1） 按经济电流密度选择导体截面查槽形铝导体长期允许载流量表，选用的槽形铝导体，平放。（2） 热稳定

14、效验用插值法得：查表可知：所选截面，能满足热稳定要求。（3） 共振效验导体一阶固有频率当固有频率在30160HZ以外时，有1或p1，在此情况下，可不考虑共振的影响，取=1（4） 动稳定效验相间电动力的数值为：相间应力的数值为：对于双槽型导体，计算相间和条间电动力时，均取条间电动力为：最大允许衬垫跨距：铝双条导体的取1003，则衬垫临界跨距为：由于和均大于1.2m，因此不需装设衬垫。条间计算应力：所以 可以满足动稳定要求所选母线符合要求5.4 绝缘子和穿墙套管的选择5.4.1 35KV母线的绝缘子的选择初选 型支柱式绝缘子，机械负载为,在跨距为1.2m时有受到机械荷载为：满足动稳定性要求所选母线

15、符合要求5.4.2 10KV母线的绝缘子的选择初选 型支柱式绝缘子，机械负载为,在跨距为1.2m时有受到机械荷载为：满足动稳定性要求所选母线符合要求5.4.3 10KV母线的穿墙套管的选择初选型穿墙套管，机械负载为,5S时的热稳定电流为75KA。热稳定效验：满足热稳定要求在跨距为1.2m时有受到机械荷载为：满足动稳定性要求所选母线符合要求 第6章 继电保护的设计基础 6.1 变电站继电保护的发展 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）

16、电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。继电保护发展现状，电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化。继电保护的未来发展，继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体

17、化发展。微机保护技术的发展趋势： 高速数据处理芯片的应用 微机保护的网络化 保护、控制、测量、信号、数据通信一体化 继电保护的智能化。6.2 继电保护装置的基本要求 继电保护及自动装置属于二次部分，它对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。对继电保护装置的基本要求有四点：即选择性、灵敏性、速动性和可靠性。6.3 继电保护整定 继电保护整定的基本任务就是要对各种继电保护给出整定值，而对电力系统中的全部继电保护来说，则需要编出一个整定方案。整定方案通常可按电力系统的电压等级或者设备来编制，并且还可按继电保护的功能划分小方案分别进行。例如：35kV变电站继电保护可分为：相间短路的电压、电流保护，单相接地零序电流保护，短线路纵联差动保护等。整定计算一般包括动作值的整定、灵敏度的校验和动作时限的整定三部分。并且分