变电站综合自动化设计——毕业设计(论文)
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110kV变电站设计(毕业设计_毕业论⽂)题⽬:110kV变电站设计专业班级l 学⽣姓名学号摘要随着经济的发展和现代⼯业建设的迅速崛起,供电系统的设计越来越全⾯、系统,⼯⼚⽤电量迅速增长,对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也⽇益提⾼,因此对供电设计也有了更⾼、更完善的要求。
设计是否合理,不仅直接影响基建投资、运⾏费⽤和有⾊⾦属的消耗量,也会反映在供电的可靠性和安全⽣产⽅⾯,它和企业的经济效益、设备⼈⾝安全密切相关。
变电站是电⼒系统的⼀个重要组成部分,由电器设备及配电⽹络按⼀定的接线⽅式所构成,他从电⼒系统取得电能,通过其变换、分配、输送与保护等功能,然后将电能安全、可靠、经济的输送到每⼀个⽤电设备的转设场所。
作为电能传输与控制的枢纽,变电站必须改变传统的设计和控制模式,才能适应现代电⼒系统、现代化⼯业⽣产和社会⽣活的发展趋势。
随着计算机技术、现代通讯和⽹络技术的发展,为⽬前变电站的监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。
随着电⼒技术⾼新化、复杂化的迅速发展,电⼒系统在从发电到供电的所有领域中,通过新技术的使⽤,都在不断的发⽣变化。
变电所作为电⼒系统中⼀个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。
[关键词]变电站输电系统配电系统⾼压⽹络补偿装置AbstractAlong with the economic development and the modern industry developments of quick rising, the design of the power supply system become more and more completely and system. Because the quickly increase electricity of factories, it also increases seriously to the dependable index of the economic condition, power supply in quantity. Therefore they need the higher and more perfect request to the power supply. Whether Design reasonable, not only affect directly the base investment and circulate the expenses with have the metal depletion in colour metal, but also will reflect the dependable in power supply and the safe in many facts. In a word, it is close with the economic performance and the safety of the people.The substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric appliances equipments and the Transmission and the Distribution. It obtains the electric power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the power to every place with safe, dependable, and economical. As an important part of power’s transport and control, the transformer substation must change the mode of the traditional design and control, then can adapt to the modern electric power system, the development of modern industry and the of trend of the society life.Along with the high and quick development of electric power technique, electric power system then can change from the generate of the electricity to the supply the power.[key words] substation transmission system distributionhigh voltage network correction equipment.⽬录第1章原始资料及其分析 (3)1原始资料 (3)2原始资料分析 (4)第2章负荷分析 (5)第3章变压器的选择 (8)第4章电⽓主接线 (10)第5章短路电流的计算 (13)1短路电流计算的⽬的和条件 (13)2短路电流的计算步骤和计算结果 (14)第6章配电装置及电⽓设备的配置与选择 (17)1 导体和电⽓设备选择的⼀般条件 (17)2 设备的选择 (17)3 ⾼压配电装置的配置 (18)第7章⼆次回路部分 (21)1 测量仪表的配置 (21)2 继电保护的配置 (21)第8章所⽤电的设计 (27)第9章防雷保护 (39)结束语 (41)致谢 (42)参考⽂献 (43)附录⼀:⼀次接线图附录⼆:10KV配电装置接线图绪论电⼒⼯业是国民经济的⼀项基础⼯业和国民经济发展的先⾏⼯业,它是⼀种将煤、⽯油、天然⽓、⽔能、核能、风能等⼀次能源转换成电能这个⼆次能源的⼯业,它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供⾜够的动⼒,其发展⽔平是反映国家经济发展⽔平的重要标志。
变电站综合自动化技术研究[摘要]变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备,简化了变电站二次接线。
变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、提供高质量电能的一项重要技术措施。
功能的综合是其区别于常规变电站的最大特点,它以计算机技术为基础,以数据通讯为手段,以信息共享为目标. 目前为止该系统经历了集中式、分布集中式、分布分散式等发展阶段。
其中分布分散式为今后的发展方向。
[关键词]变电站综合自动化技术研究中图分类号:tm76 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)04-0207-01变电站自动化技术经过多年的发展已经达到一定的水平,在电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kv及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。
然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。
变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。
通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息,数据共享,完成变电站运行监视和控制任务。
一、常规变电站的二次系统的缺点:常规变电站的二次系统远方集中控制、操作的手段较少,提供给调度中心的信息量少、精度差,难以满足电网实时监控和控制的要求;站内各种继电保护、自动装置和远动装置等大多为晶体管或小规模集成电路形式,结构及接线复杂,二次设备主要依靠电缆,通过模拟信号来交换信息,其安全性、可靠性不高;监控以人为主,工作人员面对大量信息十处理的准确性和可靠性不高;电缆用量多,调试和维护工作量大;二次设备冗余配置多,占地面积大,增加了征地投资;不能满足现代电力系统高可靠性的要求,不适应电力系统快速计算和实时控制的要求,不利于提高运行管理水平和自动化水平。
变电站设计毕业论文变电站设计变电站是电力系统中的一种重要设施,用于将高压电能转换为低压电能,并进行输电、配电、控制和保护等工作。
变电站设计是电力工程专业学生毕业设计中常见的课题之一,涉及到电力系统工程、电机与电力电子技术以及自动化控制等学科知识。
变电站设计主要包括以下几个方面:变电站规模与容量的确定、变电站布置的设计、主要设备的选择与配置、变电站的保护与自动化控制等。
首先,变电站规模与容量的确定是设计的首要任务。
根据变电站的用途和供电范围,确定变电站的规模和容量。
这需要考虑到供电负荷的大小、供电距离的远近以及未来的扩容需求等因素。
其次,变电站布置的设计是变电站设计的重要环节。
变电站的布置设计要考虑变电设备的互相配合以及工作人员的安全操作。
合理的布置设计可以提高供电效率,减少能量损耗,并且方便工作人员的维护和检修工作。
然后,根据变电站的规模和用途,选择合适的主要设备,并进行配置。
主要设备包括变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等。
选择合适的设备和合理的配置可以提高供电质量,降低故障率。
最后,变电站的保护与自动化控制是现代变电站不可或缺的部分。
保护系统主要包括过流保护、过压保护、接地保护等,以保证供电设备和电力系统的安全运行。
自动化控制系统则可以监控和控制变电站的运行状态,实现远程操作和管理。
在变电站设计过程中,需要综合考虑安全性、可靠性、经济性等因素。
特别是在现代电力系统中,还需要考虑到对环境的影响,提倡节能环保的设计理念。
总之,变电站设计是电力工程专业学生毕业设计中的一项重要任务,涉及到电力系统工程、电机与电力电子技术以及自动化控制等学科知识。
通过对变电站设计的全面理解和实践操作,可以提高学生的专业能力和实践能力,为将来从事电力工程相关工作奠定坚实的基础。
四川大学本科生毕业论文(设计)题目:变电站综合自动化系统设计学院电气信息学院专业电气工程及其自动化年级2000级学生姓名学号指导老师2004年6月10日变电站综合自动化系统设计Abstract:In the automation system of transformer substation integration, decentralization type monitoring and controling device with microcomputer protection funtion have themselves detracted in the scene of substation, protection funtion is finished through the integraion of soft and hardware, microcomputer protection hardware of different principle can be the same and can change its relay funtion through altering different program , the action of the relay protection relates to protection device and does’t depend on other tache of monitoring and controling system,every protection CPU of the protection device can work independently and finish all kinds of protection for electric power devices from system, protection device links with main computer through common STP(shielded twisted-pair), the tenet of this design is to introduce the idea of microcomputer protection and finish seclecting device in the substation through the analyzing for the 110/38.5/10.5kV substation system, the design finishs the selecting of system short circuit points and computering of short circuit current based on relay protection princeple. DVP-600 series protection device are adopted . The design uses the method of microcomputer protection to configure the system and finishs the choice of protection way for different electric power device and carry throughs th e computering of all protection way’ s fixed value, the protection device comunicates with main computer and transmits real data to main computer, so a part system of transformer substation integration automation is finished.Key words:the automation system of transformer substation integration , microcomputer protection , relay protection , configure the system , real data摘要:变电所综合自动化系统中,分散式微机保护监控装置把监控保护功能分散到就地独立完成,保护功能由软硬件结合起来实现。
变电站设计毕业论文变电站设计变电站是电力系统中的重要环节,它起着输变电、保护、控制、测量等作用。
随着社会的发展和科技的进步,电力系统的规模越来越大,变电站的设计也越来越复杂。
因此,对变电站的设计进行研究和改进,已经成为当下的重要任务。
变电站的设计涉及到诸多方面,包括变压器、开关设备、遥测遥信、自动化控制等。
在设计变电站时,我们需要考虑诸多因素,如容量、电压等级、运行方式、设备选择等,以及变电站的布置、结构和平面图等方面。
同时,变电站还要满足电力系统的要求,如供电可靠性、耐久性、安全性等。
变电站设计的关键在于设计流程的合理性和设计方案的可行性。
在设计流程中,我们需要进行各项技术经济指标的计算和分析,以确定变电站的参数和设备的选择。
在设计方案中,我们需要综合考虑各种因素,选择合适的设备和措施,并进行合理的布局和平面图设计。
此外,还需要对设计方案进行仿真模拟和验证,以确保设计的可行性和优越性。
变电站设计的关键技术包括变电站绝热配合方案、综合保护方案、自动化控制方案等。
绝热配合方案要求设计师在变电站的绝热工作中合理选择材料和结构,以提高变电站的绝热性能。
综合保护方案要求设计师根据电力系统的要求选择合适的保护装置和控制设备,以确保电力系统的可靠运行。
自动化控制方案要求设计师根据电力系统的要求选择合适的自动化装置和控制策略,以提高电力系统的自动化水平和运行效率。
综上所述,变电站设计是电力系统中至关重要的环节。
随着电力系统的发展和变电站的智能化,对变电站设计进行改进和研究已经成为当下的重要任务。
在变电站设计中,我们需要考虑诸多因素,如容量、电压等级、运行方式等,并进行各项技术经济指标的计算和分析。
同时,我们还需要综合考虑各种因素,选择合适的设备和措施,并进行合理的布局和平面图设计。
最后,我们需要对设计方案进行仿真模拟和验证,以确保设计的可行性和优越性。
摘要电网系统运行的可靠性以及供应电能的质量,与其自动化系统的水平有着密切的联系。
电力系统的自动化系统由两个系统构成,信息就地处理的自动化系统和信息集中处理的自动化系统。
信息就地处理的自动化系统的特点是能对电力系统的情况作出快速的反应,如高压输电线上发生短路故障时,要求继电保护要在20ms左右动作,以便快速切除故障,而同步发电机的励磁自动控制系统,在电力系统正常运行时,可以保证系统的电压质量和无功出力的分配,在故障时可以提高系统的稳定水平,有功功率自动调节装置,能跟踪系统负荷的随机波动,保证电能的频率质量,按频率自动减负荷装置能在系统事故情况,电力系统出现严重的有功缺额时,快速的切除一些较为次要的负荷,以免造成系统的频率崩溃,以上这些信息就地处理装置,其重要的优点是能对系统中的情况作出快速的反应,尤其在电力系统发生故障时,其作用更为明显,但由于其获得的信息有局限性,因而不能从全局的角度来处理问题,例如通过自动频率调节,虽然可以跟踪负荷的变化,但总还存在与额定频率的偏差,更不能实现出力的经济分配。
另外,信息就地处理自动装置,只能“事后”的处理出现的事件,而不能“事先”的对系统的安全性作出评价,因而有其局限性。
信息集中处理的自动化系统(即电网调度自动化系统),可以通过设置在各发电厂和变电站的远动终端(RTU)采集电网运行的实时信息,通过信道传输到主站,主站根据全网的信息,随着微机保护,变电站综合自动化等技术的发展,两个信息处理系统之间互相渗透,更重要的是这些微机装置,如打破原来的二次设备柜框架。
关键词:变电所,防爆型,矿用变压器,采区供电,保护装置目录摘要 (I)目录 (II)第一章变电站综合自动化系统概况 (1) (2) (4) (5)第二章35KV变电站综合自动化系统的功能和结构 (6) (6) (7) (8) (11) (12) (12)(层)分布式结构 (13)第三章变电站综合自动化的通信 (15) (15) (16) (16) (17) (19) (19)、开关量和电能量 (20) (21)第四章以新建平煤八矿35KV变电站为研究对象 (22) (22) (22) (23) (24) (24) (26) (27) (28)第五章综合自动化系统在实际应用中存在的问题 (29)总结展望 (31) (31) (31)致谢 (32)参考文献 (33)第一章变电站综合自动化系统概况随着国民经济的持续发展,电力用户对供电质量的要求愈来愈高,加强电网建设和改造成为电力系统新的工作重点,而依靠科技的进步,采用先进的技术和现代化的管理手段是电网建设和改造的出发点,实现电网自动化则是重要手段。
变电站自动化系统论文标题:变电站自动化系统论文引言概述:自动化技术在电力系统中的应用越来越广泛,其中变电站自动化系统是电力系统自动化的重要组成部分。
本文将从四个方面详细阐述变电站自动化系统的相关内容,包括系统架构、功能特点、关键技术和发展趋势。
一、系统架构1.1 主站系统:主站系统是变电站自动化系统的核心,负责数据采集、处理和控制指令下发等功能。
主站系统通常由上位机和数据库组成,能够实现对变电站设备的监控和控制。
1.2 子站系统:子站系统是主站系统的下位机,负责数据采集、传输和设备控制等任务。
子站系统通常由终端设备和通信模块组成,能够实现对变电站设备的实时监测和控制。
1.3 通信网络:通信网络是变电站自动化系统的基础设施,用于实现主站系统和子站系统之间的数据传输和通信。
通信网络通常采用以太网、光纤通信等技术,能够实现高速、可靠的数据传输。
二、功能特点2.1 实时监测:变电站自动化系统能够实时监测变电站设备的运行状态和参数,如电流、电压、温度等,以及设备的开关状态和故障信息等。
通过实时监测,可以及时发现设备异常和故障,提高设备的可靠性和安全性。
2.2 远程控制:变电站自动化系统能够实现对变电站设备的远程控制,包括设备的开关操作、参数调整等。
通过远程控制,可以提高操作的便利性和效率,减少人工操作的风险和工作量。
2.3 数据管理:变电站自动化系统能够对变电站设备的数据进行管理和分析,包括数据的存储、查询和统计等。
通过数据管理,可以实现对设备运行情况的全面了解,为设备维护和运行优化提供依据。
三、关键技术3.1 数据采集技术:变电站自动化系统采用各种传感器和仪器设备对变电站设备的数据进行采集。
数据采集技术包括模拟量采集和数字量采集,能够实现对各种参数的准确测量和采集。
3.2 通信技术:变电站自动化系统采用现代通信技术实现主站系统和子站系统之间的数据传输和通信。
通信技术包括以太网、光纤通信等,能够实现高速、可靠的数据传输。
摘要变电站综合系统自动化是将变电站的二次设备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能够大大地提高整个电网运行的安全性和经济效益已经形成共识,其目标应实现变电站的小型化、无人化的高可靠性。
通过对设计任务的分析,结合目前国内110kV变电站设计的规则以及已有的成熟经验,最终理清了设计的思路。
本设计主要包括了三部分的设计,即电气一次部分、电气二次部分、变电站综合自动化系统等设计。
本变电站设计满足可靠性和经济性要求。
电是和我们有着密不可分的关系,如今的社会生活离开了电也许就无法继续下去。
电力的发明,给全人类带来了第二次工业革命,促进了人类文明的一大迈步。
发展到各家各户已经离不开日常生活中的电,最重要的是国家的企业,一些大型企业,都是靠电力来进行一些生产,如果真没有了点,这世界可想而知是多么不敢想象的一件事情,而随之带来的是一些电器设备的发明与进步。
变压器、发电机、电动机等等一些电子设备。
今天我们用的家庭用电,是通过变电站输送给各家各户的。
从传统的电力系统到现如今的自动化系统,可想而知人类的智慧有多大。
电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向,它包括:发电控制的自动化,电力调度的自动化。
下面我们主要针对变电站综合自动目录摘要 (I)第一章变电站综合自动化系统的概述 (1) (1) (2) (2) (3) (3) (5)第二章变电站综合自动化系统原理分析 (6) (6) (6) (7) (7) (8) (8) (9) (10) (10) (10)第三章变电站综合自动化的通信 (15) (15) (15) (15) (16) (16) (16) (16) (16) (17) (17) (17) (17) (17)总结 (19)致谢 (21)参考文献 (22)第一章变电站综合自动化系统的概述现有的变电站有三种形式:第一种是传统的变电站;第二种是部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站;第三种是全面微机化的综合自动化变电站。
毕业设计(论文)题目变电站综合自动化的研究与设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
35kV变电站综合自动化系统设计毕业设计(论文)摘要本文旨在研究并设计35kV变电站的综合自动化系统。
通过对变电站的分析和需求调研,确定了自动化系统的功能和特点。
在系统设计过程中,采用了先进的控制和监测技术,提高了变电站的安全性和效率。
设计中考虑了可靠性、容错性和可扩展性等方面,保证了系统的稳定运行。
实施后将使变电站的运维更加智能化和自动化,提高了电网的可靠性和可控性。
引言35kV变电站作为电力系统中重要的组成部分,其自动化程度对电网运行的稳定性和安全性起着关键作用。
本文旨在设计一种综合自动化系统,实现对35kV变电站各个设备的自动控制和集中监测,提高变电站的运行效率和安全性。
分析与调研在设计过程中,我们首先对35kV变电站进行了详细的分析和需求调研。
通过与运维人员的沟通和现场实地考察,我们了解到变电站存在以下问题:手动操作过程繁琐,容易出错;实时监测能力不足,难以发现问题;设备运行情况无法良好统计和分析。
基于这些问题和需求,我们确定了综合自动化系统的功能和特点。
设计原则在设计过程中,我们遵循以下原则:1. 简单可靠:设计方案应尽量简单、可靠,避免引入过多复杂的技术和组件。
2. 先进技术:采用先进的控制和监测技术,提高系统的性能和可靠性。
3. 可扩展性:考虑到变电站的发展和扩容,设计方案应具备良好的可扩展性。
4. 容错性:设计中应考虑到各种可能的故障和异常情况,保证系统的容错性和稳定性。
系统设计综合自动化系统的设计包括以下几个方面:1. 远程监控与控制:通过远程传感器和控制器,实现对变电站各个设备的远程监控和控制。
2. 实时数据采集与传输:利用先进的数据采集技术,实时采集各个设备的运行数据,并通过网络传输到中央控制中心。
3. 数据存储与分析:中央控制中心对采集到的数据进行存储和分析,通过数据分析算法,提供对变电站运行情况的评估和预测。
4. 告警与维护:系统能够根据设备的运行状态和故障情况,及时发出告警信息,并提供维护方案和指导。
中国石油大学(华东)现代远程教育毕业设计(论文)题目:35kV降压变电站综合自动化系统设计学习中心:年级专业:电气工程及自动化学生姓名:学号:指导教师:职称:导师单位:远程与继续教育学院论文完成时间:摘要:变电站是电力系统中不可缺少的重要环节,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。
变电站综合自动化是将变电站的二次设备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,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。
关键词:自动控制,微机保护,监控1综合自动化方案的总体设计要求和方案设想1.1工程概况:本变电站为35kV变电站,主要结构为:35kV/10kV有载调压主变2台、35kV单母线接线、35kV进线2回、10kV单母线分段接线、10kV馈出线8回、10kV电容器2组、所用变2台本变电站主接线简图如下:图1 主接线简图1.2综合自动化方案的总体设计要求和方案设想本变采用电站综合自动化系统应符合国家和电力行业的标准规约、规程规范,系统应具有数据采集与处理、控制与调节、防误操作闭锁、远动等功能。
具体如下:(1)实时数据的采集与处理功能:通过各测控单元进行数据的采集和处理。
实时信息包括:模拟量(电压和电流量)、数字量、脉冲量级温度量等一些其它信号。
它们来自每一个电气单元的PT、CT、断路器、隔离开关和保护设备以及直流、所用电系统等。
被采集的实时数据,经过必要的预处理后送往站级计算机.(2)报警处理功能:对变电站的运行工况和设备状态进行自动监测.当变电站所有非正常状态发生及设备异常时,系统能及时在当地或远方发生事故音响或语音报警,并在CRT显示器上自动推出报警画面,为运行人员提供分析处理事故的信息,同时还应将事故信息进行打印记录和存储。
摘要本次毕业设计通过对变电站自动化的概念和发展趋势,以及变电站综合自动化系统国内外现在发展的状况的论述,探讨了变电站综合自动化系统的功能,结构,保护配置。
并且进一步讨论了微机保护硬件的结构和特点。
变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。
它是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益,向用户提供高质量电能服务的一项措施。
随着自动化技术、通信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发展,变电站综合自动化技术得到了迅速发展。
目前,广泛采用的变电站综合自动化系统是通过后台监控机对变电站全部一次设备及二次设备进行监视、测量、记录、并处理各种信息,对变电站的主要设备实现远方控制操作功能。
然而,在实际使用过程中也随之出现了一些问题,通过对各个综合自动化系统进行归纳总结,探讨分析,就目前变电站综合自动化系统在实际工作中出现的共性问题进行综合分析。
关键词:变电站综合自动化;微机保护;硬件配置;继电保护目录摘要 (1)第一章变电站综合自动化系统的概述 (4)1.1变电站综合自动化的发展过程 (4)1.1.1国外变电站综合自动化系统的发展 (4)1.1.2我国变电站综合自动化技术的发展 (4)1.2变电站自动化系统的基本概念及现状 (5)1.2.1变电站自动化系统的基本概念: (5)1.2.2传统变电站二次系统概况及变电站综合自动化系统 (5)1.2.3变电站综合自动化系统现状 (6)1.3变电站综合自动化研究的内容及特点 (9)1.4 变电站实现综合自动化系统的优越性和特点 (10)1.4.1优越性 (10)1.4.2变电站综合自动化系统特点 (10)1.5 变电站综合自动化系统的发展前景 (10)1.6 小结 (11)第二章变电站综合自动化系统原理分析 (12)2.1变电站的分类及概述变电站综合自动化系统的分类 (12)2.2.1监控子系统 (13)2.2.2微机保护系统功能 (15)2.2.3后备控制和紧急控制功能 (15)2.3变电站综合自动化的配置及硬件结构 (15)第三章变电站综合自动化的通信 (17)3.1通信的相关介绍 (17)3.2 变电站综合自动化系统通信的任务 (17)3.3数据通信的传输方式 (18)3.3.1 并行数据通信方式 (18)3.3.2 串行数据通信 (18)3.3.3 局域网络通信 (18)3.5变电站远传信息的内容 (19)3.5.1开关量信息 YX (19)3.5.2 控制量信息 YK (20)3.5.3 遥测 (20)3.5.4 遥信 (21)3.5.5遥控 (21)参考文献 (22)致谢 (23)第一章变电站综合自动化系统的概述1.1变电站综合自动化的发展过程微机分布式变电站综合自动化系统在我国已有近十几年的历史,随着时间的证明,它越来越受到电力系统的认可和欢迎,具有极强的生命力,我们平煤集团也在不断引进。
220/110/35KV220/110/35KV220/110/35KV220/110/35KV变电所及综合自动化方案设计变电所及综合自动化方案设计变电所及综合自动化方案设计变电所及综合自动化方案设计1第一章应该是摘要第一章应该是摘要第一章应该是摘要第一章应该是摘要第第第第二二二二章章章章原始资料原始资料原始资料原始资料((((设计工程概况设计工程概况设计工程概况设计工程概况))))1.1变电所规模及性质:大型城市变电站(终端站)电压等级:220KV/110KV/35KV线路回数:220KV本期2回交联电缆(发展一回);110KV本期4回电缆线路(发展2回);35KV 30回电缆线路,一次性配齐1.2短路参数及负荷情况见设计任务书。
1.3设计内容要求见设计任务书。
(这两部分应该写清楚) 220KV220KV220KV220KV变电站及其综合变电站及其综合变电站及其综合变电站及其综合自动化系统方案设计自动化系统方案设计自动化系统方案设计自动化系统方案设计首先,确定了解变电站的功能,进出线回数,变压器台数,交换功率大小,然后确定母线型式,最后配置保护,自动装置220/110/35KV220/110/35KV220/110/35KV220/110/35KV变电所及综合自动化方案设计变电所及综合自动化方案设计变电所及综合自动化方案设计变电所及综合自动化方案设计2第二章变电所电气主接线的确定第二章变电所电气主接线的确定第二章变电所电气主接线的确定第二章变电所电气主接线的确定电气主接线是电力系统的重要组成部分,它的设计形式直接关系全所电气设备的选择和配电装置的布置。
它的设计应以设计任务书为依据,以国家有关经济建设方针、政策及有关技术规范为准则,结合工程具体特点来确定,要求安全可靠、稳定灵活、方便经济。
2222....1111主变压器容量和台数的选择主变压器容量和台数的选择主变压器容量和台数的选择主变压器容量和台数的选择2.1.1 主变压器的台数:待设计变电站为大型的城市变电站,负荷较重(本期最大负荷150+210=360MVA,远期最大负荷240+210=450MVA),又因是城市变电站,负荷较为重要,且为终端变电站,要求电压质量是可以调节的,现在市场上生产的变压器的容量,选择2台变压器不能满足负荷的要求,我选择4台相同容量的变压器。
毕业论文声明本人郑重声明:1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。
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毕业设计(论文)(说明书)题目:变电站综合自动化设计姓名:编号:平顶山工业职业技术学院年月日毕业设计(论文)任务书姓名专业任务下达日期年月日设计(论文)开始日期年月日设计(论文)完成日期年月日设计(论文)题目:A·编制设计B·设计专题(毕业论文)指导教师系(部)主任年月日毕业设计(论文)答辩委员会记录系专业,学生于年月日进行了毕业设计(论文)答辩。
设计题目:专题(论文)题目:指导老师:答辩委员会根据学生提交的毕业设计(论文)材料,根据学生答辩情况,经答辩委员会讨论评定,给予学生毕业设计(论文)成绩为。
答辩委员会人,出席人答辩委员会主任(签字):答辩委员会副主任(签字):答辩委员会委员:,,,,,,平顶山工业职业技术学院毕业设计(论文)评语第页毕业设计(论文)及答辩评语:目录前言 (2)第一章变电站智能设备的集成技术发展历程 (3)第二章变电站综合自动化系统简介 (9)第三章变电站自动化的功能设计原理 (18)第四章综合自动化变电所调试 (26)参考文献 (32)前言随着高新技术的发展和应用,对电能质量和供电可靠提出了新的要求,高压、超高压变电站的控制和保护系统必须适应这种新形势,因此,改善电网结构,提高供电能力与可靠性以及综合自动化程度,以满足日益增长的社会需求是电力企业的首要目标。
变电站综合自动化系统是在计算机和网络通信技术基础上发展起来的,在我国近几年发展迅速,产品的更新换代及定型也越来越快。
从这几年应用和实践看,变电站综合自动化给变电站设计安装、调试和运行、维护、管理等方面都带来了一系列自动化技术的变革。
但是,目前国内还没有出台变电站综合自动化系统的详细要求和制造标准,国内市场上变电站综合自动化产品的类型及系统结构也各不相同,因此,选择一种理想的自动化系统,合理组态是工程设计和应用的重点。
本文通过对一重点电力工程的全过程设计,提出了一系列满足现场实际和工程需要的技术要求,分析了变电站综合自动化所具备的功能以及发展过程和方向,在对市场和产品充分调研下,提出了基于总线型的分散分布式综合自动化系统是一种比较成熟和实用的系统,并进行了合理选型和组态,改良了产品中不符合现场需要的部分,完成了该变电站综合自动化系统的设计和实施。
第一章变电站智能设备的集成技术1.1 变电站自动化的特点及智能设备的构成国内变电站二次产品早期开发过程是按保护、测量、控制和通信部分分类独立开发,随着技术的进步以及电力系统自动化的要求,变电站自动化工作的开展首先从远动、自动化及通信专业开始,初期开展的工作只是对站内的部分状态量及模拟量数据采集并处理的微机监视或监控系统,随着调度自动化及微机保护的成熟及应用,变电站自动化及无人值班运行模式便成为实际的需要和急待解决的课题。
变电站自动化近几年的发展状况大致存在集中式及分布式两种系统结构,由于电力系统管理方式及二次产品开发的历史原因,大多数系统仍采用的是按功能“拼凑”的方式开展,没有按工程的实际需要及正确的系统设计指导思想进行,从而导致系统的性能指标下降以及出现许多无法解决的工程问题。
从对分布、开放性以及系统整体的发展趋势来看,采用分布式测控、保护、自动装置及计算机局域网的结构方式显然比较优越。
采用分布、开放性的网络拓扑结构和计算机局域网技术的变电站自动化系统,各现场单元可完全脱离系统独立运行,单个装置的故障不影响系统的正常运行,从而达到“分散布置、集中管理”的目的,加强了系统的可靠性和可扩充性。
这种构成模式正越来越被我国电力系统所接受,其最大特点就是尽可能地充分利用软、硬件资源,并尽可能地共享软、硬件和系统资源,并且利用通信网络代替大量的控制信号电缆,避免设备重复设置,多次投资。
根据IEC国际电工委员会电力系统控制与通信技术委员会的划分以及变电站自动化系统的特点,变电站内的设备可划分为如下三个层次。
设备层:包括各种一次设备象开关、线路、变压器、电容器、CT/PT等。
间隔层:是各种二次设备包括采集、测量、控制、保护、自动装置、故障滤波等,它们大多能独立完成某种功能,且具有与外部进行数据交换的能力。
变电站管理层:对整个变电站进行安全监视、控制、操作,并与变电站外部进行数据交换,如当地监控微机、与控制中心通信的网关等。
在间隔层和变电站管理层之间,存在大量的数据交换,一方面,间隔层内的各种智能设备需要把采集到的信息及时上传至当地监控系统和通过通信处理机送到远方控制中心,不修改,从而可以提高整个系统的可靠性和可用性。
1.3 局域网络通信技术变电站内智能电子设备的集成化设计策略采用了分布式功能配置的概念,因为分布式体系结构可使任何规模的变电站具有可扩充性。
通过共享冗余得到了高可靠性、简化的布线以及可选择的性能升级能力。
在设计信息及数据通信的策略中,几乎每一个制造商设计的IED都有以电气工业协会(EIA)的RS-232或RS-485标准为基础的物理层接口,并在数据链路层和应用层用软件完成系统与任何一个IED设备的连接,但随着计算机局部网络(LAN)技术的发展,越来越多的制造商把注意力集中在LAN上。
采用计算机局域网技术可实现数据高速、可靠传输,可将过去集中处理的功能分散到各个节点去处理,并可以传送大批量的数据,如故障录波数据和图像数据等。
在变电站自动化系统中,采用局域网技术,将变电站内的数据采集部分的各智能单元分别挂网运行,站内自动化系统通过变电站层控制中心与各IED进行数据通信,以取得对现场IED设备的控制权,如断路器的分/合、自动重合闸的开/闭、继电保护装置的参数设置、故障诊断、远程抄表等控制命令。
这就要求IED设备满足局域网标准,I/O设备作为局域网上的一个节点。
在实际采用计算机局域网的标准上,一般存在着采用“工业以太网”和“现场总线”两种不同的做法。
在90年代中期,国内外曾掀起一场声势不小的“现场总线热”,国家有关部门也拨款几千万元组成攻关课题。
但在实际应用中,还有许多共同的疑问。
其中最主要是其标准问题。
现场总线有多种标准有两个原因,首先是技术上的原因,即适用场合和用户习惯原因。
广义的现场总线包括传感器执行器总线,亦称I/O总线,其特点是信息简单但传输速度快,其典型代表有基于CAN的DeviceNet,interbus-s等;另外还有设备总线可用于控制,其信息量大而且复杂,传输较慢,如基金会总线FF、HART、LonWorks和Profibus。
而狭义的现场总线仅指后者。
除此外不同行业有其传统使用习惯。
对价格和技术完善性有不同要求,再有是不同的总线标准往往和某些公司或公司集团有内在的商业利益关系。
所以说最终现场总线标准也不会形成一统天下的局面。
就目前情况来看,在过程控制领域,基金会总线FF将占有最大的份额,而在其它离散控制领域尚不十分明朗。
如何在众多的总线标准中,选择一种合适的总线,既能满足大数据量、传输速度快的要求,又要兼顾那些通讯相对少、实时性不很高的设备,以有效减少网络负载。
LonWorks 在可靠性和传输速率上显然达不到要求,HART用户支持较少,不宜选择;作为传输最快的总线Profibus在网络拓扑、数据吞吐量均表现出色,但其作为欧洲标准,在世界范围特别是中国的支持不够,尚不能普遍采用,FF虽然得到世界范围内的广泛认同,但所欠标准化进程仍遥遥无期。
以太网(Ethernet)经过若干年的发展,技术上已经十分成熟。
随着适合于工业现场应用的嵌入式以太网微处理器的发展,以太网已可十分便利的应用于变电站自动化场合。
首先10 M以太网具有目前国内变电站自动化系统采用的网络不可比拟的高速特点,可将系统信息快速交换;同时以太网在长期发展中以公认的可靠性、安全性、灵活性著称,如网络节点均带耐高压的网络隔离变压器,网络拓扑结构灵活,支持多种通信媒介,可根据变电站的实际情况确定网络结构及选用通信媒介。
在自动化系统升级时可将系统通信网络结构及媒介稍加改动甚至不改动的情况下平滑地使通信系统升级,节省开支,如升为100M 快速以太网。
传统的变电站自动化产品供应商们通过扩充他们的RTU的通信能力,即具有多个串行通信口的增强式RTU来接收各种形式的智能变电站设备(IED),包括计量表计、故障记录和继电保护等设备。
现代的变电站智能设备通过局域网建立了一个规模较大的变电站控制系统,以太网由于其优越的性能被用做变电站LAN,变电站内不同制造商的IED产品可以通过规约转换器(network interface modules NIM)进行连接,还有一部分IED产品可以直接挂网运行。
NIM与底层的IED可以通过廉价的RS485方式相连,规约采用标准的IEC870-5-103变电站内继电保护配套规约,IEC 870-5-103规约在欧洲和其他一些受IEC影响的国家被普遍采用,我国国家电力公司也把该规约作为变电站内的配套标准规约。
1.4 智能电子设备的发展目标和变电站自动化的趋势展望变电站自动化系统与其它工业自动化领域一样,正沿着“分布化、智能化、集成化、可视化和协调化”的方向发展。
这就给智能电子设备提出了更高的目标,这主要体现在以下几点:1)、可互操作性:当前和将来都可以与任意一个生产厂家的IED进行通信。
2)、即插即用:所有连在LAN上的设备将由系统自动识别。
3)、可靠性/安全/可信性:这是基本的继电保护特性,目的是使整个系统达到同一水平。
4)、开放性:提供一个变电站自动化系统的平台。
5)、冗余度:任何单一的部件故障不会影响整体系统性能。
6)、智能化:提供一个人工智能的应用平台;通过这个功能实现故障分析、选择性的数据和电力系统配合。
7)、自动化:通过嵌入算法软件或按用户定义的控制顺序提供未来的自动控制功能。
对于继电保护设备,可通过用户自定义的计算方法和动作次序支持未来的自适应继电保护功能。
8)、灵活性/可扩充性:对于当前的硬、软件系统设计要考虑到将来的扩充,应当易于修改。
智能电子设备的采用,将彻底改变常规继电保护、自动装置及测量仪表等的单一功能结构,变为包括继电保护、过程自动化、录波、计量、测控等多功能智能化设备的变电站自动化系统。
由于现场设备的高智能、多功能,使得主控系统的负担得以分散,实现了彻底的分散控制保护及自动化,由此可极大提高控制、保护、自动化系统的可靠性、自治性、灵活性。
由分布式的智能设备构成的变电站自动化系统带来的另一个好处是可以取消常规变电站所使用的控制屏、中央信号屏等集中控制设备。
对于35kV及以下的电压等级的现场智能设备可以集合安装于开关柜上;对于110kV及以上电压等级的现场智能设备可以按各个控制对象即变电站内一次电气设备元件按单元安装在各电压等级的开关场地内或“保护小间”。
现代技术已解决了电磁干扰、振动、温度、灰尘等对IED的影响,只需用计算机通信网络把它们联起来再与变电站层的主系统连接,这样做可大量减少控制信号电缆,也减少了组屏建筑面积。