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1、 变电所公用部分二次接线设计第一章 毕业设计的内容、目的11 220千伏达里变电所资料概述111 系统概况220千伏达里变电所本期装设一台120兆伏安变压器，出一回220千伏线路，220千伏侧 采用线路变压器组接线，主变高压侧本期装设断路器一台。35千伏本期形成单母线接线方式。35千伏本期出线4回。112 35千伏部分 （1）35千伏线路需配置微机距离保护，包括三段式相间距离、四段式过流保护，三相一次重合闸，跳合闸操作回路及交流电压切换回路。（2）35千伏所用变配置一套二段式过流保护、重、轻瓦斯保护及跳合闸操作回路。（3）35千伏电容器配置微机型电容器保护一套。（4）35千伏所用变保护装置及3
2、5千伏电容器保护装置组在一面屏中。（5）35千伏母线配置一套母差保护。以上保护均采用数字式保护。113 变电所的控制、信号、测量及二次部分（1）由于变电所实现综合自动化，所以取消控制屏，断路器及隔离开关的控制由监控系统完成，并在各断路器的保护屏上装设跳、合闸开关（或按钮），以满足断路器简单操作的需要。（2）变电所的所有断路器位置、隔离开关位置、保护动作信号等均可进行遥信。另外，在各设备的保护屏上还可装设反映断路器运行状态的指示信号灯。（3）变电所取消了常规的测量表计，所有回路的测量均采用遥测方式进行测量。（4）变电所本期装设电度表屏一面。（5）本次设计保护屏及监控屏的布置考虑在主控楼内集中布置
3、。12 施工图设计依据及设计范围121 设计依据本工程继电保护及二次接线部分施工图设计是在初步设计及初步设计审查意见的基础上进行的。122 设计范围本工程继电保护及二次接线部分施工图设计范围为：主变压器以及35千伏线路、电抗器、所用变的控制、保护、计量、信号回路及户外配电装置二次回路设计；220千伏故障录波器及35千伏母线保护的设计；全所公用及直流系统的设计。123 图纸部分的说明（1）公用部分 电压互感器：本工程电压互感器有两组二次绕组，一个绕组用于电度表，第二个绕组供保护和监控系统，保护电压、监控电压和电度表电压在保护屏内自动进行切换，分别采用电压切换继电器的不同接点引出。 电度表：本期工
4、程装设一面电度表屏，屏上装设12块电度表。 由于本变电所为无人值班的综合自动化变电所，取消了常规控制屏。为了在特殊情况下能够进行断路器的应急操作，因此在保护屏上装设了显示断路器运行状态的红、绿灯和用于应急操作的控制开关。保护动作信息采用硬接点及串口通信方式送到监控系统，操作箱的信号和断路器、隔离开关位置均采用空接点以遥信方式送到监控系统。（2）35千伏部分 本期35千伏出线均配置WXH-816型微机保护装置，此保护包括三段式距离及过流保护，三相一次重合闸，双回线相继速动功能及断路器的跳合闸操作回路，三号风场线与四号风场#1线保护装置组一面屏，五号风场线与四号风场#2线保护装置组一面屏。 35千
5、伏所用变配置一套WCB-82型微机二段式过流保护，重、轻瓦斯保护及断路器的跳合闸操作回路。 35千伏电抗器配置一套WKB-821型微机保护装置。 35千伏所用变保护装置与35千伏电抗器保护装置组在一面屏中。 35千伏母线配置一套PRC15F型母线保护，经与厂家联系，此保护完全满足达里变电所的现场运行要求。13 毕业设计的意义综上所述本次设计的内容是220千伏达里变电所公用部分二次接线设计，主要的研究对象就是变电所综合自动化和电压互感器等。本次课题的意义是通过配置电压互感器及电压切换装置与变电所综合自动化的研究，让我能充分的掌握变电所的总体设计情况，能够使我们的基础知识得以巩固和加深。本次设计培
6、养了我们进行独立分析问题、解决问题的能力和初步进行科学研究的能力以及创新意识、创新能力和获取新知识能力的训练。通过对文献的查找获得阅读文献、调查研究、社会实践、科学实验、工程训练以及使用工具书和写作方面的综合素质。最主要的是通过对各种电气设备的研究能够使我们的就业以后的能力得到相当大的提高，对我的意义十分重大。第二章 电压互感器及电压切换装置21 电压互感器211 电压互感器的主要作用变电所公用部分二次接线的主要研究对象就是电压互感器，它是电力系统中供测量和保护用的重要设备，它有如下重要作用：（1）将系统高电压转变为标准的低电压（100v）,为仪表、保护提供必要的电压。（2）与测量仪表相配合，
7、测量线路的相电压与线电压；与继电保护装置相配合，对系统及设备进行过电压、单相接地保护。（3）隔离一次设备与二次设备，保护人身和设备的安全。正因为电压互感器有这么重要的作用，为其加装相应的保护装置（高压熔断器）显得尤为必要。高压熔断器即经济又能满足一定的可靠性，它的结构简单，易于维护检修，在35kv及以下系统中应用广泛。212 电压互感器的技术要求 （1）电压互感器与额定电压相关的绝缘水平、局放水平、绝缘介质电气性能等技术要求和电流互感器类同，不再赘述。 （2）电压互感器的准确度等级也按保护用电压互感器和测量（或计量用电压互感器分等。测量用电压互感器分为、和级，常用的是和级，保护用电压互感器准确
8、级分为和级。 （3）电容式电压互感器除对电容分压器的电磁谐振性能和瞬变响应性能有特殊要求外，其余和电磁式电压互感器技术要求相同。（4）电压互感器在运行中要严防二次侧短路，电压互感器是一个内阻极小的电压源，正常运行时负载阻抗很大，相当于开路状态，二次侧仅有很小的负载电流，当二次侧短路时，负载阻抗为零，将产生很大的短路电流，会将电压互感器烧坏。22 电压切换装置221 电压切换装置简述（1）电压互感器二次电压的切换有两种情况：双母线二次电压的切换；互为备用的电压互感器二次电压的切换。（2）对于双母线系统上所连接的电气元件，在两组母线分开运行时(例如母线联络断路器断开)，为了保证其一次系统和二次系统
9、在电压上保持对应，以免发生保护或自动装置误动、拒动，要求保护及自动装置的二次电压回路随同主接线一起进行切换。用隔离开关两个辅助触点并联后去启动电压切换中间继电器，利用其触点实现电压回路的自动切换。（3）现今变电所综合自动化已经普及，电压切换装置也要相适应变电自动化的特点，以自动切换方式为主。在设计自动电压切换回路时，应有效地防止在切换过程中对一次侧停电的电压互感器进行反充电。电压互感器的二次反充电，可能会造成严重的人身和设备事故。为此，切换回路应采用先断开后接通的接线。在断开电压回路的同时，有关保护的正电源也应同时断开。电压回路切换采用自动方式可以减轻运行人员的操作工作量，也不容易发生误切换和
10、忘记切换的事故。但隔离开关的辅助触点，因运行环境差，可靠性不高，经常出现故障，影响了切换回路的可靠性。为了提高自动切换的可靠性，应选用质量好的隔离开关辅助触点，并加强经常性的维护。222 XK-8710电压切换装置本次设计的电压切换装置采用型号为XK-8710，此装置可以完全配合变电所自动化的操作，操作非常方便，下面就这种装置的特点和功用来做分析。（1）XK-8710电压自动切换装置的特点XK-8710电压自动切换装置作为变电站综合自动化的一个子系统，主要实现两组母线TV自动切换、远方切换功能。装置的特点如下： 装置以高性能的新型数字信号处理器（DSP）为核心，处理速度快、运算能力强。 独特的
11、抗干扰设计和先进的表面贴安装工艺使系统具有很高的可靠性；硬件二级看门狗保证系统在异常时能及时复位；具有多重写闭锁功能的EEPROM保存系数和配置，确保参数不被误写。 大屏幕汉字液晶显示和薄膜键盘人机界面使调试更加方便。面板上具有运行、告警等指示灯。 实时32点交流采样，软件自动补偿，无可调元件。 遥测功能：可测取两组母线TV电压。 遥信功能：装置的数字信号及断路器、隔离刀闸等位置信号上传至变电站层。 母线TV断线、绝缘监察、过压告警、低压告警、失压告警检测功能。 TV自动切换功能、TV遥控切换功能。 用现场总线技术与综合自动化系统通讯，执行下行命令，上传测量数据。（2）XK-8710电压自动切
12、换装置的结构本装置采用插件式结构，外壳封闭；机箱采用嵌入式安装方式，箱后接线。外形尺寸：宽高深=150X230X208（3）安装开孔尺寸如图3.1所示：背视图正视图150开孔图212侧视图17022013868R 4x4 （a） （b） （c） （d）图3.1 安装开孔尺寸（4）装置面板布置图如下图所示：128 64位图形液晶显示器LCD，用于显示操作菜单、各种运行资料、参数及状态；六个LED 工作状态指示灯；九个操作按键；远方/就地开关用于装置远方和就地操作的切换。告警 故障 充电运行 合位 跳位 复 归跳 闸合 闸远方就地 图3.2 装置面板布置图（5）装置简介系列代号鑫坤系列产品X K
13、8710 1）装置命名规则（图33） 图3.32）装置的硬件简介本装置包括2个功能插件，即CPU插件和出口插件; 另外在前面板上还有一块用于人机对话的MMI板。CPU插件CPU插件采用嵌入式数字信号处理器（DSP）构成简洁高效的数据采集和处理系统，独特的设计和先进的表面贴安装工艺大大提高了系统的可靠性和抗干扰能力；硬件具有两级看门狗保证系统在异常时能及时复位； 完善的软硬件自检还能使系统在运行时保证各种参数完好无损；用具有多重写闭锁功能的串行E2PROM保存定值、系数和配置，确保这些参数不被误修改而且能够掉电保持；模数转换用于将二次交流信号隔离变换为小电流或小电压信号，经调整后输入到A/D，原
14、理图如下：所选用的隔离变压器精度高、隔离效果好、具有很高的抗扰度。开关量输入（包括断路器工作状态、断路器压力信号、事故总信号等）/输出。CPU通过RS232口与液晶MMI板通讯，并通过CAN通讯与上位管理机交换资料。CPU插件构成整个装置功能的核心。出口插件该插件接收CPU下发的控制命令并完成操作机构的跳闸、合闸操作及防跳跃功能；采集并上发开关的合位/跳位信号；装置故障时该插件还可发故障信号并闭锁跳/合闸操作。该插件独立的继电器出口，可定义成出口结点或信号。人机对话板（MMI板）人机对话板为用户提供良好的人机对话窗口，具有薄膜键盘和大屏幕汉字液晶显示，与CPU板以串口通讯的方式相连。通过该窗口用户可以监测测量资料、开入量状态、及装置故障状态，可以调整开入量的去抖时间、修改电压电流的变比、设置装置的通讯地址、做遥控的传动实验、整定保护的定值和系统的时间等功能。3）装置的监控功能遥测功能：装置取自TV的电压Ua1、Ub1
