电变站综合自动化二次部分设计大学论文.doc
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1、目 录引言内容提要1Contents brief summary2第一章 概论3变电站综合自动化的基本概念传统的变电站存在的问题变电站实现综合自动化的优越性变电站综合自动化对无人值班的促进作用第二章 综自选型8第三章 参数整定计算11线路部分举例计算第四章 整定参数操作14定值整定范围人机界面操作定值说明和整定建议二次接线绘制18参考文献20内容提要本论文是对三年来工作的总结,阐述了变电站综合自动化系统的结构、功能、二次参数计算及部分装置的具体操作。本论文共分四章,主要内容包括变电站变电站综合自动化的基本概念、传统的变电站存在的问题、变电站实现综合自动化的优越性、变电站综合自动化对无人值班的促
2、进作用、综合自动化的选型、二次参数的整定计算、整定参数的操作并且绘制了部分的二次接线。本论文在阐述变电站自动化系统的参数计算和整定参数的同时,密切结合实际、通俗易懂。为以后的工作打下了比较坚实的基础。Contents brief summaryThis thesis is to three the summary of in the last years works, expatiate the transformer substation synthesize the construction, function of the automation,two times the concret
3、e operation that parameter calculation and parts equip.This thesis is divided into totally four basic concept for,main contents including transformer substation transformer substation synthesizing automatings,traditional problem,transformer substation that transformer substation exsits superior,tran
4、sformer substation that realizes synthesizes the automation to synthesize the automation to turn on duty to the no man of promote the function and synthesize to automate of choose the type,two times parameter of whole settle the calculation, whole operation that settle the parameter and drew the par
5、t to connect the line two times.Parameter of this thesis at expatiate transformer substation automation calculation with whole settle the parameter at the same time, close combination actual, popular understand easily. Lay the solid foundation for the work of hereafter第一章:概论变电站综合自动化的基本概念随着微电子技术、计算机技
6、术和通信技术的发展,变电站综合自动化技术也得到了迅速发展。近几年来,变电站综合自动化已成为热门话题,引起了电力工业各部门的注意和重视,并成为当前我国电力工业推行技术进步的重点之一。之所以如此是因为:随着我国电力工业和电力系统的发展,对变电站的安全、经济运行要求越来越高,实现变电站综合自动化,可提高电网的安全、经济运行水平,减少基建投资,并为推广变电站无人值班提供了手段;随着电网复杂程度的增加,各级调度中心要求更多的信息,以便及时掌握电网及变电站的运行情况;为提高变电站的可控性,要求采用更多的远方集中控制、集中操作和反事故措施等;利用现代计算机技术、通信技术等,提供先进的技术装备,可改变传统的二
7、次设备模式,实现信息共享,简化设计,减少电缆,减少占地面积;对变电站进行全面的技术改造。变电站综合自动化系统完全可以满足以上要求,因此,近几年来得到了迅速的发展。变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化系统,即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统,代替常规的测量和监视仪表,代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏,用微机
8、保护代替常规的继电保护屏,改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。因此,变电站综合自动化是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的综合应用。变电站综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能,可方便地监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。随着国民经济的持续发展,近几年来,电网装机容量迅速增长,目前电力供应紧张状况暂时得到了缓解。主要问题是城市居民反映进户线路面积小,电表容量不足,供电质量还难以满足生活用电需要。农村电气化事业的发展,对促进农业稳定、高
9、产,改善农民劳动和生活条件,加速农村商品经济的发展,有重要作用。但日前农网也有结构薄弱,线损过大、可靠性不高、收费不合理等问题,因此,加强城网和农网的建设和改造是解决电网的”瓶颈”问题,也是提高供电质量、开拓电力市场、促进用电消费及拉动国民经济增长的一项重要措施。国家有关部门已决定投入巨资用于城网和农网的建设和改造,这是很重要的决策。城网和农网的建设和改造必须依靠技的进步,采用先进的技术。配电自动化是城网建设和改造中现代化管理重要手段。配电自动化主要包括变电站自动化和馈线自动化。因此,发展变电站综合自动化也是当前城网和农网建设和改造的基础环节之一。传统的变电站存在的问题众所周知,变电站是电力系
10、统中不缺少的重要环节,它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务,对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。尤其是现在大容量发电机组的不断投运和超高压远距离输电和大电网的出现,使电力系统的控制更加复杂,如果仍依靠原来人工抄表、记录、人工操作为主,依靠原来变电站的旧设备,而不进行技术改造的话,必然没法满足安全、稳定运行的需要,更谈不上适应现代电力系统管理模式的需求。传统的变电站存在如下缺点:(1)安全性、可靠性不能满足现代电力系统高可靠性的要求。传统的变电站大多数采用常规的设备,尤其是二次设备中的继电保护和自动装置、远动装置等(有不少变电站没有自动装置和远动装置)采用电磁型或晶体管式,结构复杂、可
11、靠性不高,本身又没有故障自诊断的能力,只能靠一年一度的整定值的校验发现问题,才进行调整与检修或必须等到保护装置发生拒动或误动后才能发现问题。(2)供电质量缺乏科学的保证。随着国民经济的持续发展,人民生活水平和生活质量不断提高,家用电器、个人计算机越来越多地进入各家各户。不仅各工矿企业,而且居民用户对保证供电质量的要求越来越高。衡量电能质量的指标是频率和电压,日前还应考虑谐波问题,频率主要由发电厂调节保证。而电压的合格,不能单靠发电厂调节,各变电站,特别是枢纽变电站也应该通过调节分接头位置和控制无功补偿设备进行调整,使其运行在合格范围内。但传统的变电站,大多数不具备调压手段,至于谐波污染造成的危
12、害,还没有引起足够的重视和采取有力的解决措施,且缺乏科学的电能质量考核办法,不能满足目前发展的电力市场的需求。(3)占地面积大,增加了征地投资。实现了综合自动化的变电站与传统的变电站相比,在一次设备方面,目前还没有多大的差别,而差别较大的是二次设备。传统的变电站,二次设备多数采用电磁式或晶体管式,体积大、笨重,因此,主控制室、继电保护室占地面积大。这对于人口众多的我国,特别是对人口密度很大的城市来说,是一个不可忽视的问题。如果变电站实现综合自动化,则会大大减少占地面积,这对国家眼前和长远的利益都是很有意义的。(4)不适应电力系统快速计算和实时控制的要求。电力系统要做到优质、安全、经济运行,必须
13、及时掌握系统的运行工况,才能采取一系列的自动控制和调节手段。但传统的变电站不能满足向调度中心及时提供运行参数的要求;一次系统的实际运行工况,由于远动功能不全,一些遥测、遥信无法实时送到调度中心;而且参数采集不齐,不准确,变电站本身又缺乏自动控制和调控手段,因此没法进行实时控制,不利于电力系统的安全、稳定运行。(5)维护工作量大,设备可靠性差,不利于提高运行管理水平和自动化水平。常规的保护装置和自动装置多为电磁型或晶体管型,例如晶体管型保护装置,其工作点易受环境温度影响,因此其整定值必须定期停电校验,每年校验保护定值的工作量是相当大的;也无法实现远方修改保护或自动装置的定值。变电站实现综合自动化
14、的优越性由于传统的变电站的存在以上缺点,无法满足电力系统安全、稳定和经济、优化运行的要求。解决这些问题的出路是用先进技术武装变电站。对于老式的变电站,逐步进行技术改造;对新建的变电站,要尽量采用先进的技术,提高变电站的自动化水平,增加四遥功能,逐步实现无人值班和调度自动化。变电站实现综合自动化的优越性主要有以下几个方面。(1)提高供电质量,提高电压合格率。由于在变电站综合自动化系统中包括有电压、无功自动控制功能,故对于具备有载调压变压器和无功补偿电容器的变电站,可以大大提高电压合格率,保证电力系统主要设备和各种电器设备的安全,使无功潮流合理,降低网损,节约电能损耗。(2)提高变电站的安全、可靠
15、运行水平。变电站综合自动化系统中各子系统,绝大多数都是由微机组成的,它们多数具有故障诊断功能。除了微机保护能迅速发现被保护对象的故障并切除故障外,有的自控装置并兼有监视其控制对象的工作是否正常的功能,发现其工作不正常及时一发出告警信息。更为重要的是,微机保护装置和微机型自动装置具有故障自诊断功能,这是当今的综合自动化系统比其常规的自动装置或四遥装置突出的特点,这使得采用综合自动化系统的变电站一、二、次设备的可靠性大大提高。(3)提高电力系统的运行、管理水平。变电站实现自动化后,监视、测量、记录、抄表等工作都由计算机自动进行,既提高了测量的精度,又避免了人为的主观干预,运行人员只要通过观看CRT
16、屏幕,对变电站主要设备和各输、配电线路的运行工况和运行参数便一目了然。综合自动化系统具有与上级调度通信功能,可将检测到的数据及时一送往调度中心,使调度员能及时掌握各变电站的运行情况,也盲旨对它进行必要的调节与控制,且各种操作都有事件顺序记录可供查阅,大大提高运行管理水平。(4)缩小变电站占地面积,降低造价,减少总投资。变电站综合自动化系统,由于采用微计算机和通信技术,可以实现资源共享和信息共享,同时由于硬件电路多数采用大规模集成电路,结构紧凑、体积小、功能强,与常规的二次设备相比,可以大大缩小变电站的占地面积,而且随着微处理器和大规模集成电路的不断降价,微计算机性能价格比逐步上升,发展的趋势是
17、综合自动化系统的造价会逐渐降低,而性能和功能会逐步提高,因而可以减少变电站的总投资。(5)减少维护工作量,减少值班员劳动强度,实现减人增效。由于综合自动化系统中,各子系统有故障自诊断功能,系统内部有故障时能自检出故障部位,缩短了维修时间,微机保护和自动装置的定值又可在线读出检查,可节约定期核对定值的时间,而监控系统的抄表、记录自动化,值班员可不必定时抄表、记录,可实现少人值班,如果配置了与上级调度的通信功能,能实现遥测、遥控、遥调,则完全可实现无人值班,达到减人增效的目的。变电站综合自动化对无人值班的促进作用对变电站来说,无人值班和有人值班是两种不同的管理模式,它与变电站一、二次系统技术水平的
18、发展,与变电站是否实现自动化没有直接关系。一、二次设备可靠性的提高和采用先进技术,可以为无人值班提供更为有利的条件,但不是必须具备的条件。早在四、五十年代,无人值班已经在我国一些大城市实行,例如上海、广州、天津等城市,对一些不是很重要的35kV变电站,实行无人值班,平时把变电站的门锁起来,一旦出现故障,保护跳闸停电,则用户会用电话或其他方式要求供电局去检修,恢复供电。供电局在确认停电事故后,便派出检修人员去查找并修复故障,恢复供电。这种无人值班变电站的一、二次设备与有人值班变电站完全一样,没有任何信息送往调度室。其一、二次设备的运行工况如何,只能由检修人员到现场后,才能知道,因此这类无人值班只
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