《变电站综合自动化系统的通信组网设计毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变电站综合自动化系统的通信组网设计毕业设计（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第一章 设计依据1.1 设计任务书1.1.1 毕业设计的目的 一、通过本次设计，学会查阅相关技术文献和自我学习相关的技术知识。二、通过本次设计，学习如何分析变电站综合自动化系统的实际通信需求和技术要求，正确理解和选择各种应用于变电站自动化系统的通信网络技术。三、通过本次设计，加深对目前正在推行的最新国际标准IEC61850的通信模型和设计原则的理解。1.1.2 技术要求一、在分析变电站的主接线和变配电要求的基础上合理规划变电站综合自动化的功能要求和系统架构。二、通过分析变电站综合自动化系统的功能要求和系统架构详细列出系统各部分的数据通信要求，并分别按照通信主体、数据内容、数据长度、变化周期/
2、刷新周期、响应时间等技术要求进行数据通信的分类归纳。三、利用OSI数据通信参考模型的分析方法对现有各种串行通信和现场总线等数据通信网络技术进行技术经济比较，分析其各自的优缺点和各项技术指标。四、学习IEC61850的通信模型和设计原则，并比照所规划的变电站综合自动化的功能要求和系统架构，合理规划和设计该系统的数据通信网络。1.1.3 工作要求一、掌握查询查阅中英文技术文献资料的方法。二、分析变电站综合自动化系统的典型功能及其通信需求和技术要求。三、掌握OSI数据通信参考模型的分析方法并自学相关的数据通信网络技术。四、理解IEC61850的通信模型和设计原则。五、完成毕业设计说明书一份。1.1.
3、4 内容组成一、变电站主接线图二、变电站的运行方式和技术要求说明三、变电站综合自动化系统的功能要求和编制说明四、变电站综合自动化系统的系统架构图五、变电站综合自动化系统的数据通信要求和数据通信分类六、变电站综合自动化系统的通信组网初步设计图和技术说明1.2 原始数据 典型110/10kV变电站的主要配置情况：1) 110kV侧单母分段，两回电源进线；2) 主变：2x50MVA/110kV/10.5kV；3) 10kV侧单母分段，30个间隔，其中进线柜2个间隔，计量柜2个间隔，电容补偿4个间隔，站用变2个间隔，母线分段2个间隔，馈线柜18个间隔；4) 110kV和10kV侧均配备备自投；5) 同
4、时接受区域集控中心和地区调度的监控和调度；6) 全站按无人值守设计变电站综合自动化系统。第二章 主接线及设备选型2.1 电气主接线设计简介电气主接线是发电厂、变电站的设计主体。采用何种形式的接线，与电力系统原始资料，发电厂、变电站本身的可靠性、灵活性、经济性的要求密切相关，并且对电气设备的选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定都有较大的影响。因此，主接线的设计必须根据电力系统、发电厂或变电站的具体情况，全面分析，正确地处理好各方面的关系，合理地选择主接线方案。 电气主接线设计的基本原则:电气主接线设计应以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，
5、在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。主接线设计的基本要求： 在设计主接线时，应使其满足供电可靠、运行灵活和经济等项基本要求。1 可靠性1） 断路器检修时不宜影响对系统的供电；2） 线路、断路器、母线发生故障或母线检修时，应保证对重要用户的供电。2 灵活性1） 调度灵活，操作简便：应能；灵活地投入（或切除）某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求；2） 检修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行
6、安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电；3） 扩建方便：应能容易地从初期过渡到最终接线，使在扩建过渡时，一次和二次设备等所需的改造最少。3 经济性1） 投资省：主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资；要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备；2） 占地面积少：电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用；3） 电能损耗少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失。 2.2 运行方式说明 2.2.1 母线运行方式 这里主要介绍有汇
7、流母线接线中的单母分段接线。 一 单母分段接线运行方式正常运行时，单母分段接线有两种运行方式：1. 分段断路器QF闭合运行。正常运行时分段断路器QF闭合，两个电源分别接在母线上；两段母线上的负荷应均匀分配，以使两段母线上的电压均衡。在运行中，当任一段母线发生故障时，继电保护装置动作跳开分段断路器和接至该母线上的电源断路器，另一段则继续供电。2. 分段断路器QF断开运行。正常运行时分段断路器QF断开，两段母线上的电压可不相同。每个电源只向接至本段母线上的引出线供电。当任一电源出现发生故障，该电源支路断路器自动断开后，由备用电源自动投入装置自动接通分段断路器，若由两段母线向一个重要用户供电时，会给
8、用户带来一些困难，分段断路器断开运行的优点是可以限制短路电流。二 单母分段接线运行方式的优劣性 优点：高压断路器数量少，四个元件只需要三台断路器，简单经济方便实用。 缺点：1）连接桥断路器检修时备自投要退出运行； 2) 变压器侧断路器检修时，变压器停运； 3）进线断路器检修时，该进线在此期间停运。单母分段接线对重要用户可以从不同段引出两回馈线回路，由两个电源供电，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电。这种接线广泛用于中小容量发电厂的6-10KV接线和6-220KV变电所中。 单母线分段接线与单母线接线相比提高了供电可靠性和灵活性。但是，当
9、电源容量较大，出线数目较多时，其缺点更加明显。因此，单母线分段接线用于电压为610kV时，每段母线容量不超过25MW，否则回路数过多，影响供电可靠性；用于电压为110kV，出线回路数为34回为宜。2.2.2 一次设备的运行一 主变压器的运行1、变压器的允许运行方式（1）、额定运行方式：A、1#及2#主变压器在额定使用条件下，全年可按额定容量运行。B、油浸自冷式变压器正常运行时，冷却介质最高温度不超过40：上层油温不超过85，若超过85，应采取减轻负荷，此时变压器的上层油温不超过95。油浸风冷变压器正常运行时，冷却介质最高不超过40，上层油温不超过95。变压器最高上层油温也应相应下降。C、变压器
10、的外加一次电压可比运行档额定电压高出5%运行，此时，二次侧可带额定电流。D、变压器分接头的运行档位按照上级调度部门通知执行。（2）、允许的过负荷运行方式变压器过负荷运行分正常过负荷和事故过负荷。过负荷运行应投入全部冷却器，运行时间的确定受负荷曲线、冷却介质、温度的限制。A、正常过负荷可以经常使用，其允许运行时间与过负荷情况及环境温度的关系见下表环境温度允许运行时间过负荷倍数1525351.0524：0012：008:001.115：007：008:001.28：004：304:001.34：004：002:001.43：002：001:00B、事故过负荷运行a、事故过负荷运行是指运行两台变压器
11、中有一台损坏，余下的一台变压器允许按事故过负荷运行。b、当变压器存在较大缺陷，如冷却系统不正常，严重漏油，色谱分析异常等，不准过负荷运行。c、变压器事故过负荷运行时间的允值见下表环境温度允许运行时间过负荷倍数002030401.124:0024:0024:0019:007:001.224:0024:0013:005:502:451.323:0010:005:303:001:301.48:305:103:101:450:551.54:453:102:001:100:351.63:002:051:200:450:18C、注意事项：a、变压器事故过负荷运行应注意其上层油温升高不超过允许值。b、事故过
12、负荷运行方式只允许在事故情况下使用。c、变压器经过事故过负荷以后，应将事故过负荷大小和持续时间记入变压器的技术档案内。2、变压器风冷却器的运行（1）、通常应将冷却风机投在“自动”启动的位置运作。（2）、当“自动”装置控制失灵时， 变压器上层油温超过55时，应手动启动冷却风机运转。（3）、当冷风机发生故障时，变压器的容量应按无通风容量（即变压器额定容量的2/3）运行，并注意监视上层油温度不超过规定值。二 高压配电装置的运行1、高压断路器的运行（1）、断路器一般应在额定电流下运行。在事故情况下，（系指某一回路发生障碍，须将负荷装移到本回路来）断路器过负荷运行电流不得超过10%，时间不超过4小时。（
13、2）、带电情况下，断路器严禁“慢分”、“慢合”操作。（3）、油断路器严重缺油或发现真空断路器有漏气现象时，严禁拉合复合电流。（4）、严禁将拒绝跳闸的断路器投入运行。（5）、运行中断路器内部发生异声，应立即用省一级断路器断开连接该断路器的电源，然后将其断开，退出运行。（6）、断路器在事故跳闸后应该进行全面检查，观察是否有喷油或出现本体障碍，并根据切除故障性质、次数、绝缘油变黑碳化程度，确定是否应进行检修或换油。2、高压隔离开关的运行及操作的注意事项（1）、正常运行时，隔离开关可通过其额定电流。（2）、隔离开关严禁用来接通和切断复合电流和短路电流。（3）、隔离开关可用于接通和切断小电流电路，如：分
14、合电压互感器和避雷器及系统无接地时中性点电流互感器；分合空载的站用变压器。3、互感器的运行及操作的注意事项（1）、运行中的电压互感器严禁二次侧短路；电流互感器严禁二次侧开路。（2）、互感器二次侧应有一端可靠接地。（3）、开断运行中的电流互感器二次回路前，应先将其二次端子用铜线短接。（4）、为防止保护误动，停用电压互感器或取下二次侧熔断器前，应先考虑电压互感器所连接的继电保护装置是否因此受到影响。4、电力电容器的运行及操作的注意事项（1）、电容器的投入与退出，必须根据系统无功分布和电压情况决定。（2）、当母线电压超过电容器额定电压的1.1倍，电流超过额定电流1.3倍时，应速将电容器退出运行。（3）、环境温度超过40以上或电容器出现事故缺陷（如：漏油喷油、鼓胀、着火、爆裂、接头发热、套管放电闪络等）时应速将电容器组切除。（4）、电容器退出运行（包括事故跳闸、开关一次合闸不成功）的三分钟内，严禁第二次合闸操作。（5）、当全站失压时，应先将其退出运行。2.2.3 备自投装置投切一 110kV BZT装置运行过程：如上图示（1） 正常运行状态。设正常运行时低压侧为单母线分段运行，110kv进线1、110kv进线2分别供电给T1、T2，保证母线供电正常，即1QF、3QF在合闸位置，而2QF在断开位置，一次回路中的隔离
