清河站綜合自動化系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)

1、目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第一章 緒論2 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 1.1發(fā)展變電站綜合自動化日勺意義2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 1.2變電站發(fā)展過程及現(xiàn)狀31.3課題來源及課題內(nèi)容4第二章根據(jù)清河站主接線圖擬定最基本勺監(jiān)控保護(hù)裝置.62.1硬件配件原則62.2監(jiān)控裝置勺配套軟件及附加設(shè)備8第三章 主控室室內(nèi)安排設(shè)計(jì)143.1室內(nèi)安排設(shè)計(jì)14第四章 軟硬件裝置經(jīng)濟(jì)評估164.1經(jīng)濟(jì)評估16參

2、照文獻(xiàn)17第_章緒論1.1、發(fā)展變電站綜合自動化的意義隨著國內(nèi)電力建設(shè)日勺發(fā)展和都市、農(nóng)村電網(wǎng)日勺改造及現(xiàn)代化礦井建設(shè)日勺需要，變電所數(shù)量勺不斷增長，變電所在供電系統(tǒng)中勺地位也越來越重要，如何提 高供電勺質(zhì)量和可靠性，以及供電系統(tǒng)運(yùn)營勺安全性和經(jīng)濟(jì)性，是一種非常迫切 勺問題。而變電站綜合自動化是提高變電站安全穩(wěn)定運(yùn)營水平、減少運(yùn)營維護(hù)成 本、提高經(jīng)濟(jì)效益、向顧客提供高質(zhì)量電能勺一項(xiàng)重要技術(shù)措施。變電所是電力生產(chǎn)過程勺重要環(huán)節(jié)，作用是變換電壓、互換功率和匯集、分 派電能。變電所中勺電氣部分一般被分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。屬于一次設(shè)備勺 有不同電壓級別勺電力設(shè)備，涉及電力變壓器、母線、斷路器、隔離開

3、關(guān)、電壓 互感器、電流互感器、避雷器等。有些變電站中還由要滿足無功平衡、系統(tǒng)穩(wěn)定 和限制過電壓等規(guī)定，裝有同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電抗器、靜止補(bǔ)償裝置、串聯(lián)補(bǔ)償 裝置等。為了保證變電所電氣設(shè)備安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)營，裝有一系列勺輔助電氣設(shè) 備，如監(jiān)視測量儀表、控制及信號器具、繼電保護(hù)裝置、自動裝置等，上述這些 設(shè)備被稱為二次設(shè)備。常規(guī)變電所勺二次系統(tǒng)重要由繼電保護(hù)、就地監(jiān)控、遠(yuǎn)動裝置、錄波裝置等 構(gòu)成。在實(shí)際應(yīng)用中，是按繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動、就地監(jiān)控、測量、錄波等功能組織 勺，相應(yīng)勺就有保護(hù)屏、控制屏、錄波屏、中央信號屏等。每一種一次設(shè)備，都 與這些屏有關(guān)，因而，每個設(shè)備勺電流互感器勺二次側(cè)，都需要分別引到這

4、些屏 上；同樣，斷路器勺跳、合閘操作回路，也需要連到保護(hù)、控制屏、遠(yuǎn)動屏及其 她自動裝置屏上。此外，對同一種一次設(shè)備，與之相應(yīng)就日勺各二次設(shè)備(屏)之 間，保護(hù)與遠(yuǎn)動設(shè)備之間均有許多連線。由于各設(shè)備安裝在不同地點(diǎn)，因而變電 所內(nèi)電纜錯綜復(fù)雜。由于常規(guī)變電所勺上述狀況，決定了常規(guī)變電所存在著不少缺陷：老式二次設(shè)備、繼電保護(hù)、自動和遠(yuǎn)動裝置等大多采用電磁型或小規(guī)模集 成電路，缺少自檢和自診斷能力，其構(gòu)造復(fù)雜、可靠性低。二次設(shè)備重要依賴大量電纜，通過觸點(diǎn)、模擬信號來互換信息，信息量小、 靈活性差、可靠性低。由于上述兩個因素，老式變電所占地面積大、使用電纜多，電壓互感器、電 流互感器承當(dāng)重，二次設(shè)備冗

5、余配備多。遠(yuǎn)動功能不夠完善，提供應(yīng)調(diào)度z控制 中心勺信息量少、精度差，且變電所內(nèi)自動控制和調(diào)節(jié)手段不全，缺少協(xié)調(diào)和配 合力量，難以滿足電網(wǎng)實(shí)時監(jiān)測和控制勺規(guī)定。而變電所作為整個電網(wǎng)中勺一種節(jié)點(diǎn)，肩負(fù)著電能傳播、分派勺監(jiān)測、控制 和管理勺任務(wù)。在電網(wǎng)統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下，電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)(如變電所、發(fā)電廠) 具體實(shí)行和保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)營。變電所綜合自動化是電網(wǎng)自動系統(tǒng) 勺一種重要構(gòu)成部分。作為變電所自動系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)保證明現(xiàn)如下規(guī)定：.檢測電網(wǎng)故障，盡快隔離故障部分。.采集變電所運(yùn)營實(shí)時信息，對變電所運(yùn)營進(jìn)行監(jiān)視、計(jì)量和控制。.采集一次設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，供維護(hù)一次設(shè)備參照。.實(shí)現(xiàn)本地后備控制和緊急控制。

6、.保證通信規(guī)定。因此，規(guī)定變電所綜合自動化系統(tǒng)運(yùn)營高效、實(shí)時、可靠，對變電站內(nèi)設(shè) 備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測、管理、協(xié)調(diào)和控制。同步，又必須與電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時、有效 勺信息互換、共享，優(yōu)化電網(wǎng)操作，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)營水平，提高經(jīng)濟(jì)效益， 并為電網(wǎng)自動化勺進(jìn)一步發(fā)展留下了空間。1.2、變電站發(fā)展過程及現(xiàn)狀變電所綜合自動化系統(tǒng)是80年代才開始應(yīng)用日勺一種新課題。常規(guī)變電所日勺 二次部分重要由繼電保護(hù)、故障錄波、就地監(jiān)控和遠(yuǎn)動裝置所構(gòu)成。在微解決器應(yīng)用之前，這些裝置不僅功能不同，實(shí)現(xiàn)勺原理和技術(shù)也不同， 80年代由于微解決器勺普遍應(yīng)用，因而長期以來形成了不同勺專業(yè)和相應(yīng)勺技 術(shù)管理部門。這些裝置都開始采用微機(jī)

7、技術(shù)而成為微機(jī)型繼電保護(hù)裝置、微機(jī)監(jiān) 控和微機(jī)遠(yuǎn)動裝置。這些微機(jī)型勺裝置盡管功能不同，其硬件配備都大體相似， 除微機(jī)系統(tǒng)自身外，無非是對多種模擬量勺數(shù)據(jù)采集，以及輸入輸出接口電路， 并且裝置所采集勺量和要控制勺對象尚有許多是共同勺，因而顯得設(shè)備反復(fù)，互 連復(fù)雜。很自然勺就提出了用綜合自動化來優(yōu)化設(shè)計(jì)全微機(jī)化勺變電所二次部 分。從控制、測量、信號及遙信角度考慮，規(guī)定微機(jī)控制管理勺集中性越高越好， 數(shù)據(jù)事件信息勺集中度、實(shí)時性越高越好，但從保護(hù)動作特性和迅速維護(hù)角度來 考慮，規(guī)定微機(jī)管理勺獨(dú)立性、物理空間單一性越明確越好，即微機(jī)浮現(xiàn)故障時， 影響面越小越好。變電所綜合自動化系統(tǒng)勺特點(diǎn)是:遠(yuǎn)動、保護(hù)

8、、監(jiān)控、安全自動裝置和經(jīng)濟(jì) 自動裝置融為一體:控制集中、布置分散;控制方案靈活，由顧客自行設(shè)計(jì);硬件原 則化;簡化了變電站勺運(yùn)營操作。綜合自動化系統(tǒng)對某些功能分散勺過程，實(shí)行 集中監(jiān)視和控制。即以分散勺控制適應(yīng)分散勺過程對象，以集中勺監(jiān)視、操作和 管理達(dá)到掌握全局勺目勺。隨著自動控制裝置勺和被控設(shè)備可靠性勺提高，變電 所勺控制可由就地操作過渡到遠(yuǎn)方操作和自動操作。變電所綜合自動化方式勺特性，就是將站內(nèi)本地監(jiān)控功能SCANDA信號采 集、遠(yuǎn)動功能以及數(shù)字保護(hù)信息結(jié)合為一種統(tǒng)一勺整體，以全微機(jī)化勺新型二次 設(shè)備取代老式勺機(jī)電式勺二次設(shè)備，用不同模塊化軟件實(shí)現(xiàn)機(jī)電式設(shè)備勺多種功 能，用計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)絡(luò)

9、通信來替代大量信號勺連接，通過人機(jī)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)變電所 勺綜合自動化管理、監(jiān)視、測量、控制及打印記錄等功能。由此取消了老式勺集 中控制屏。目前，變電所綜合自動化技術(shù)發(fā)展迅速，已進(jìn)入大面積推廣應(yīng)用階段。各項(xiàng) 新技術(shù)日勺發(fā)展為綜合自動化系統(tǒng)日勺實(shí)現(xiàn)奠定了技術(shù)基本。目前，在變電站綜合自 動化系統(tǒng)中廣泛使用日勺新技術(shù)重要有下述幾種方面。1）、數(shù)字信號解決（DSP）技術(shù)勺應(yīng)用20世紀(jì)80年代末90年代初，DSP技術(shù)勺應(yīng)用，使得隨一次設(shè)備布置勺分散 式測控單元不久發(fā)展起來，并且還提供了強(qiáng)有力勺功能綜合優(yōu)化手段，如電壓、 功率和電能勺測量，可以直接從輸電線路、變壓器等設(shè)備上直接交流采樣，通過 DSP得出各相電流

10、、電壓勺數(shù)字波形，通過度析計(jì)算不僅可計(jì)算出各相電流、相 電壓勺基波和諧波有效值，以及各相有功、無功、電壓主、在功電量等測量勺實(shí) 時數(shù)據(jù)，還能進(jìn)一步計(jì)算出功率因數(shù)入、頻率以及零序、負(fù)序參數(shù)等值，并和有 關(guān)勺輸入、輸出觸點(diǎn)一起集成在變電站綜合自動化系統(tǒng)中。2）、數(shù)字通信技術(shù)和光纖技術(shù)勺應(yīng)用20世紀(jì)80年代以來，數(shù)字通信設(shè)備勺發(fā)展應(yīng)用，大大提高了通信系統(tǒng)勺通 信容量和可靠。同步，通信技術(shù)中光纖通信技術(shù)正在迅速取代金屬電纜和同軸電 纜，并用于遠(yuǎn)距離通信和短距離大容量信息勺傳播。光纖通信除具有頻帶寬、信 道多和衰減小勺特點(diǎn)外，還具有抗強(qiáng)電磁干擾勺最大長處。由于光纖通信事實(shí)上 幾乎不受電磁干擾、浪涌、暫態(tài)分量和各端間地位差勺影響，非常合用于變電站 強(qiáng)電磁干擾勺環(huán)境，是保護(hù)和監(jiān)控裝置最佳勺通信信道。3）