變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

山東高校畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告姓名專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師題目類型工程設(shè)計(jì)題目110kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、選題背景及依據(jù)（簡(jiǎn)述題目的技術(shù)背景和設(shè)計(jì)依據(jù)，照實(shí)說明選題目的、意義，列出主要參考文獻(xiàn)）1.原始資料(1)電壓等級(jí)：110/10kV，回路數(shù)110kV進(jìn)出線2回，10kV出線8回，35kV出線6回。(2)10kV負(fù)荷狀況：2回10KM線，每回送1500KW,cosΦ=0.85;Tmax=3000h/年；2回10KM線，每回送1500KW,cosΦ=0.85;Tmax=30000h/年；4回20KM線，每回送1500KW,cosΦ=0.85;Tmax=6000h/年。(3)35kV負(fù)荷狀況：2回40KM線，每回越送2800KW;Tmax=5600h/年；4回50KM線，每回越送2800KW;Tmax=5600h/年，并且Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷占70%(4)自然條件：當(dāng)?shù)啬曜罡邭鉁?7攝氏度，年最低氣溫-10攝氏度，當(dāng)?shù)睾０?000米，當(dāng)?shù)乩妆┤?0日/年，地震裂度：3.5級(jí)；污穢等級(jí)：0(5)系統(tǒng)狀況：Xsmax=0.25，Xsmin=0.3（Sd=100MVA）。(6)地區(qū)變電所采納LW6-126型斷路器，后備愛護(hù)動(dòng)作時(shí)間為3.5s.2.選題目的及意義變電站自動(dòng)化自20世紀(jì)90年頭以來始終是我國(guó)電力行業(yè)中的熱點(diǎn)之一，所以成為熱點(diǎn)，是建設(shè)的須要。日前全國(guó)投入電網(wǎng)運(yùn)行的35-110kV變電站18000座(不包括用戶變)，220kV變電站有1000多座，500kV變電站大約有70座。而且每年變電站的數(shù)量以3%-5%的速度增長(zhǎng)，也就是說每年都有數(shù)千座新建變電站投入電網(wǎng)運(yùn)行。同時(shí)，依據(jù)電網(wǎng)的要求，特殊是自上個(gè)世紀(jì)末在我國(guó)全范圍內(nèi)起先的大規(guī)模城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造，不但要新建很多變電站，現(xiàn)有將近一半以上的建設(shè)于上世紀(jì)六、七十年頭、甚至還有五十年頭的老舊變電站因設(shè)備陳舊老化而面臨改造。二是市場(chǎng)的因素，采納綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可在遠(yuǎn)方設(shè)立集控站，通過遠(yuǎn)方遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、遙視等五遙功能集中監(jiān)控若干個(gè)變電站，變電站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)無人值班，節(jié)約了大量的人力；它通過SCADA系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)了辦公自動(dòng)化，提高了管理效率，為管理人員的決策供應(yīng)了切實(shí)有力的依據(jù)。3.主要參考文獻(xiàn)(1)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分、電氣二次部分），水利電力出版社，1990(2)王錫凡，電力工程基礎(chǔ)，西安交通高校出版社，1998(3)范錫普，發(fā)電廠電氣部分，水利電力出版社，1995(4)電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（1、2、3），上海人民出版社，1972(5)C.F.Henville,DigitalRelayReportsVerifyPowerSystemModels,IEEEComputerApplicationsinPower.Vol.22,No.1,2000.(6)BT-2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)說明書，西安博泰，2001(7)Epsynall電力組態(tài)軟件運(yùn)用手冊(cè)，太力公司，2002(8)J.DuncanGlover,PowerSystemAnalysisandDesign,(9)丁書文等，變電站綜合自動(dòng)化原理及應(yīng)用，中國(guó)電力出版社，2003(10)黃益莊，變電站綜合自動(dòng)化，中國(guó)電力出版社，2000二、主要設(shè)計(jì)（探討）內(nèi)容、設(shè)計(jì)（探討）思想、解決的關(guān)鍵問題、擬采納的技術(shù)方案、設(shè)計(jì)（探討）工作步驟1.畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（1）課題探討的意義及目的，國(guó)內(nèi)外探討的現(xiàn)狀；（2）變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的組成和主要功能；（3）變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)；（4）變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)；（5）線路微機(jī)愛護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（速斷、過流、零序愛護(hù)設(shè)計(jì)）（6）配電變壓器微機(jī)愛護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（7）主要電氣設(shè)備選擇；（8）監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)及圖形界面的設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的主要功能實(shí)時(shí)顯示變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)（包括電壓、電流、功率、頻率、cosφ等參數(shù)）和運(yùn)行趨勢(shì)圖，故障報(bào)警顯示，建立實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)SCADA功能。實(shí)現(xiàn)無人值守變電站綜合自動(dòng)化功能。3.主要技術(shù)指標(biāo)功率因數(shù)不低于0.9，牢靠性和經(jīng)濟(jì)性滿意變電站綜合自動(dòng)化要求。4.設(shè)計(jì)的思想及過程（一）電氣一次部分的設(shè)計(jì)1.變電所主接線方案的設(shè)計(jì)2．負(fù)荷的計(jì)算和主變的選擇：（1）負(fù)荷的計(jì)算和無功補(bǔ)償本變電所的電壓等級(jí)為110/35/10kV，主要的負(fù)載在35kV和10kV的線路上。負(fù)荷的計(jì)算就是把35kV和10kV電壓等級(jí)上的總的負(fù)載算出來。一方面，為了提高電網(wǎng)的有功功率，也就是降低無功功率，要對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，這樣就使選擇的主變壓器的容量減小，降低了成本。另一方面，為使變電所的功率因數(shù)不低于0.9，要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，也就是把10kV和35kV線路上負(fù)載的功率因數(shù)從0.8提高到0.9，而在詳細(xì)的補(bǔ)償中，運(yùn)用并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式。（2）主變壓器的容量選擇在本設(shè)計(jì)中，為了滿意運(yùn)行的靈敏性和供電的牢靠性，應(yīng)選兩臺(tái)三繞組變壓器，主變壓氣容量應(yīng)依據(jù)5—10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，并考慮變壓器正常運(yùn)行和事故時(shí)的過負(fù)荷實(shí)力。所以每臺(tái)變壓器的額定容量按Sn=0.7PM（PM上一步無功補(bǔ)償后的視在功率，即供電容量）選擇，同時(shí)每臺(tái)主變壓器的容量不應(yīng)小于一、二級(jí)負(fù)荷之和，依據(jù)上述要求選擇所用變壓器的型號(hào)。3．短路電流的計(jì)算：短路電流的計(jì)算主要是為了選擇電氣設(shè)備、校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性，進(jìn)行繼電愛護(hù)的設(shè)計(jì)和調(diào)整。對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)來說，要考慮在不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生短路時(shí)的狀況，將設(shè)計(jì)的主接線按其阻抗的形式轉(zhuǎn)化為電力系統(tǒng)界限的示意圖，再依據(jù)所選主變的參數(shù)、線路的阻抗進(jìn)行短路電流的計(jì)算。4．一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)：按正常運(yùn)行的條件進(jìn)行選擇，對(duì)110kV、35kV和10kV的母線按經(jīng)濟(jì)的電流密度算出其截面，依據(jù)截面面積和環(huán)境的要求選擇適合的母線；對(duì)斷路器的選擇依據(jù)其額定電壓、額定電流和開斷電流來選擇，隔離開關(guān)按其通過的額定電流必需大于此回路的電流來選擇，電壓互感器和電流互感器均依據(jù)一次側(cè)和二次側(cè)的電壓和電流進(jìn)行選擇；對(duì)所選的母線和電氣設(shè)備要進(jìn)行熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性的校驗(yàn)，看所選的母線和設(shè)備是否滿意設(shè)計(jì)的要求，校驗(yàn)時(shí)遵循短路時(shí)的狀況來校驗(yàn)。（二）二次部分及監(jiān)控部分的設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)繼電愛護(hù)的設(shè)計(jì)與配置是否合理干脆影響到電力系統(tǒng)的平安運(yùn)行，假如設(shè)計(jì)與配置不合理，愛護(hù)將可能誤動(dòng)或拒動(dòng)，從而擴(kuò)大事故停電范圍，有時(shí)還可能造成人身和設(shè)備平安事故。因此，合理地選擇愛護(hù)方式和正確地整定計(jì)算，對(duì)保證電力系統(tǒng)的平安運(yùn)行具有特別重要的意義。為了平安、經(jīng)濟(jì)的供應(yīng)電能，必需剛好而精確的駕馭系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行的狀況，隨時(shí)進(jìn)行分析，做出正確的推斷和決策，必要時(shí)實(shí)行相應(yīng)的措施，剛好處理事故和異樣狀況，必需對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)視和限制。也就是說要對(duì)系統(tǒng)中的一些器件進(jìn)行監(jiān)視和限制，在這一部分中，最基本的是監(jiān)視限制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，首先要對(duì)電器設(shè)備編號(hào)，完成模擬量和數(shù)字量的采集，然后運(yùn)用組態(tài)軟件對(duì)其采集到的信息進(jìn)行編程，最終通過人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的限制。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度支配周次設(shè)計(jì)內(nèi)容完成情況教師檢查1熟識(shí)工藝要求和設(shè)計(jì)內(nèi)容，查閱資料2熟識(shí)工藝要求和設(shè)計(jì)內(nèi)容，查閱資料3總體方案設(shè)計(jì)和硬件配置4一次系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)5二次系統(tǒng)電氣原理圖6二次系統(tǒng)電氣原理圖7限制程序軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試8限制程序軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試9監(jiān)控組態(tài)軟件和通訊軟件設(shè)計(jì)10監(jiān)控組態(tài)軟件和通訊軟件設(shè)計(jì)11繪圖，整理說明書12繪圖，整理說明書指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)老師簽字___________年月日院系畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組審核意見