35kV变电站综合自动化系统分析与设计

毕业设计（论文） 题 目35kV变电站综合自动化系统分析与设计 学生姓名 学 号 130763234 班 级 专 业 电气及自动化 指导老师 目 录 摘 要IV 1 绪论1 1.1 变电站自动化的意义1 1.2 变电站综合自动化发展概述1 1.3 变电站综合自动化系统分析2 1.4 本文的主要工作4 2 35kV变电站综合自动化系统概况6 2.1 变电站综合自动化分层配置的基本结构6 2.2 电气本体7 2.2.1 主变压器容量、台数的选择原则7 2.2.2 短路电流的计算步骤8 2.3 变压器型式的选择原则13 2.3.1 相数的确定13 2.3.2 绕组数的确定13 2.3.3 绕组接线组别的确定13 2.3.4 冷却方式的选择14 2.3.5 高压断路器的选择和分析14 2.3.6 高压隔离开关的选择14 2.3.7 高压熔断器的选择15 2.3.8 电流互感器与电压互感器的选择15 2.4 继电爱护及二次回路16 3 变电站综合自动化系统设计20 3.1 设计目标20 3.2 硬件系统设计20 3.2.1 智能单元与站级主限制计算机20 3.2.2 音响报警装置20 3.2.3 计算机网络21 3.3 计算机监控系统软件设计21 3.3.1 操作系统21 3.3.2 应用软件及支持软件环境设计21 3.3.3 监视与限制模块设计23 3.4 系统设备24 4 系统功能说明及性能指标26 4.1 成套设备功能说明26 4.1.1 35KV 间隔26 4.1.2 主变间隔26 4.1.3 10KV 间隔26 4.1.4 公用间隔28 4.2 监控系统功能说明29 数据采集与处理29 4.2.2 统计计算30 4.2.3 报警处理32 4.2.4 爱护功能34 4.2.6 与远程调度中心的接口35 4.2.7 与其他设备的接口35 4.2.8 维护功能35 4.3 性能及指标36 4.3.1 系统性能的具体实现36 4.3.2 主要的技术指标37 结 论40 谢 辞41 参考文献42 摘 要 变电站自动化自20世纪90年头以来始终是我国电力行业中的热点之一，依据电网技术发展要求和市场经济的规律，变电站综合自动化有着飞速的发展速度和广袤的发展空间。特殊是当前Internet技术日渐成熟和流行，应用快速以太网通信的Web技术在电网自动化方面得到了广泛的应用。基于Internet技术的和面对对象的分层通信、分散布置的变电站综合自动化技术成为当今领域的先进代表。 本文以新建35kV南洋变电站的设计建设为背景，通过对国内外变电站综合自动化发展状况的分析和总结，特殊是对现在处于先进领域的分层布置、分散式结构的变电站综合自动化系统进行了全面的分析和阐述。在分析各种变电站综合自动化的模式和重点探讨先进技术领域的基础上，结合变电站的工程状况，提出采纳面对对象技术的分散式综合自动化系统整体设计方案，现场智能单元采纳南京电力自动化设备总厂的HSX 5010通信处理装置与爱护装置协作运用，并对其监控系统数据采集与处理、监视与限制功能、报表输出模块、数据库查询等主要功能模块进行了设计。最终依据设计方案，结合现场实际工业条件，对监控系统功能做了实现。 关键词变电站，综合自动化、监控系统、二次回路 1 绪论 1.1 变电站自动化的意义 变电站自动化自20世纪90年头以来始终是我国电力行、IT中的热点之一。所以成为热点，是建设的须要，日前全国投入电网运行的35 - 110kV变电站18000座不包括用户变，220kV变电站有 1000多座，500kV变电站大约有70座。而且每年变电站的数量以3-5的速度增长，也就是说每年都有数千座新家建变电站投入电网运行。同时，依据电网的要求，特殊是自上个世纪末在我国全范围内起先的大规模城乡电网改造，不但要新建很多变电站，现有将近一半以的建设于上世纪六、七 年头、甚至还有五年头的老旧变电站因设备陈旧老化而面临改造。二是市场的因素，采纳综合自动化系统，可在远方设立集控站，通过远方遥控、遥信、遥测、遥调、遥视等五遥功能集中监控若干个变电站，变电站现场实现无人值班，节约了大量的人力；它通过SCADA系统与MIS系统结合实现了办公自动化，提高了管理效率，为管理人员的决策供应了切实有力的依据某供电公司新建的35kV变电站是降压变电站，将35kV电压进行降压变为10kV，供应用户运用。 1.2 变电站综合自动化发展概述 35kV及以上电压等级的变电站的二次回路部分是由继电爱护、当地监控、远动装置、故障录波和测距、直流系统与绝缘监视及通信等各类装置组成的，以各自采纳独立的装置来完成自身的功能。 80年头由于微机技术的发展，远动终端、当地监控、故障录波等装置相继更新换代，实现了微机化，人们起先考虑集成变电站二次回路各种功能的综合自动化系统。 但当时的变电站自动化系统实际传统的限制屏台仍予保留。这可以说是国内变电站自动化技术的第一阶段。 90年头数字爱护技术即微机爱护的广泛应用，使变电站自动化取得实质的进展。90年头初研制出的变电站自动化系统是在变电站限制室内设置计算机作为变电站自动化的心脏，另设置一数据采集和限制部件用以采集数据和限制吩咐。微机爱护柜除爱护部件外，每柜有一管理单元，其串行口和变电站自动化系统的数据采集和限制部件相连接，传送爱护装置的各种信息和参数，显示爱护定值，投/停爱护装置，此类集中式变电站自动化系统可以认为是变电站自动化系统的其次阶段。 90年头中期，随着计算机技术、网络技术及通信技术的飞速发展，同时结合变电站的实际状况，研制胜利了各种变电站自动化系统并投入运行。 系统的特点是将现场输入输出单元部件分别安装在中低压开关柜或高压一次设备旁边，现场单元部件是爱护和监控功能的二合一装置，用以处理各开关单元的继电爱护和监控功能，亦可以是现场的微机爱护和监控部件，分别保持其独立性。在变电站限制室内设置内计算机系统－ －该系统也可布置在远方的集控站，对各现场单元部件进行通信联系。通信方式多采纳常用的串行口如RS-232C,RS-422/485。但近年推出的分散式变电站自动化系统更多地采纳了网络技术，遥测遥信采集及处理，遥控吩咐执行和继电爱护功能等均由现场单兀部件独众完成，并将