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1、毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目：谢庄变压器改造姓 名： 学 号：20112004XXX平顶山工业职业技术学院 2013年5月20日摘 要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。我国综合自动化技术在全国“两网”改造背景的帮助下有了长足的进步，技术趋于成熟，并在全国推广，特别是近年来通讯及计算机技术的迅猛发展，极大的提高了综合自动化技术水平，促使其具有了网络化、综合智能化、多媒体化等新的特点。中平
2、能化集团电网广泛分布于百里矿区，担负着矿区生产，生活供电任务。随着煤矿采掘面的深入，采掘环境的复杂化，对电力正常供应及安全保障提出了新的更严格的要求，而我集团公司电网变电站自动化水平偏低的现状，难以符合其高质量的要求，老式变电站的改造已经迫在眉睫，最近几年也在不断引进变电站综合自动化系统，但大多数为35KV系统，而且随着综自系统的不断发展，大多数设备已经趋于落后， 如何组建电压等级高、系统线路多、系统综合集成度高及结构运行方式复杂的大型枢纽变电站，及相关新的设备和新的技术引进后我们维护人员怎么消化吸收是面临的主要难题。谢庄作为我集团公司西部电网枢纽变电站，关系到西部大部分电站供电及安全保障，电
3、力系统情况复杂，要求高难度大，涉及面广，其综自改造极大的缓解了我集团电网西部电网安全供电的压力，并通过对其改造全过程的分析研究、比对，并对系统结构设计、运行维护、状态分析、故障排查等相关信息的收集，将提高我厂综合自动化整体水平，对未来我厂老式变电站的改造，新站建设，及相关综自站的运行维护，安全生产具有重要意义。目录摘 要I目录II第一章 谢庄变电站一次系统的改造与分析11.1 110KV一次系统11.1.1 改造前后对比11.1.2对比分析21.1.321.1.421.2 35KV、6KV一次系统31.2.1改造前后对比31.2.2对比分析41.3 6KV管母及电抗器一次系统51.3.1改造前
4、后对比51.3.2对比分析61.4.谢庄站电气一次主接线改造前后优越性对比61.4.1实现了谢110KV母线分段运行61.4.2性能改善71.4.3功能提高71.4.4管理加强71.4.5谢110北甲2的加装81.4.6管母的改造81.4.7 6KV电抗器的改造81.4.8谢353东刀闸、谢63南刀闸的加装9第二章 谢庄变电站继电保护调试102.1、继电保护调试规范102.1.1调试条件：102.2继电保护调试方法及要求112.2.1.外观检查112.2.2绝缘检查112.2.3交流耐压试验112.2.4设备、单元件的校验和回路连接正确性检查122.2.5回路连接正确性检查122.2.6.整组
5、试验122.2.7二次回路通电试验方式132.3直流系统保护调试152.4 110kv线路部分(包括谢110)保护调试162.5、主变保护调试：182.6、备用电源自投调试：242.7、110KV线路同期（包括谢110）252.8、故障录波26总结27参考文献28致谢29 II第一章 谢庄变电站一次系统的改造与分析通过增加设备间隔，改进运行方式，使运行方式更加灵活多样。根据谢庄实际运行情况，制定应急运行方案库，提高系统运行稳定度和事故处理灵敏度。提高了谢庄变电站的整体运行水平、提高设备利用率、降低变电站误操作率、提高变电站的供电可靠性和持续性，对整个平煤电网的安全生产起着重要的促进和保障作用，
6、确保煤矿安全生产，因此具有显著的经济和社会效益1.1 110KV一次系统1.1.1 改造前后对比110KV改造前110KV改造后1.1.2对比分析1.1.3原谢110KV北母线上加装了谢110北甲2刀闸，将原110KV北母分成了两段母线：北母I段、北母II段。在谢110KV各间隔、母线计划性停电检修时，不但可以缩小停电范围；而且也提高了供电可靠性。110kv北母线分段以后，在北母I段或II段停电时都能保证谢庄站2台主变运行，从而大大提高安全可靠性，也增加了运行方式的灵活。1.1.4计谢2、滍谢2双回路分段运行，提高安全运行水平。改造前，谢庄站110kv部分的主要运行方式为滍谢线带全站负荷，计谢
7、线做热备用，谢庄站110kv系统单回路运行，一旦滍谢线故障停电将造成谢庄站全站失压。改造后，谢庄站110kv系统分段运行，滍谢线带谢110北母，计谢线带谢110南母，一旦某一回路出现故障停电，只能对谢庄站一半负荷造成影响，提高了谢庄站的安全可靠性。1.2 35KV、6KV一次系统1.2.1改造前后对比35KV改造前35KV改造后6KV改造前6KV改造后1.2.2对比分析谢庄3#变容量为20000KVA。原谢3#变中压侧接至谢35KV西母、谢3#变低压侧接至谢6KV北母。谢1#变一旦停运，谢35KV、谢6KV供电压力极大，且需要压限负荷。改造后的谢3#主变中压侧可分别接至谢35KV东、西母；谢3
8、#变低压侧可分别接至谢6KV南、北母。操作方便；运行方式灵活；从根本上提高了谢6KV系统的供电可靠性。1.3 6KV管母及电抗器一次系统1.3.1改造前后对比6KV管母及电抗器改造前6KV管母及电抗器改造后1.3.2对比分析1、6KV管母的改造原谢61、谢62电抗器额定2000A；谢63电缆最大带负荷能力1500A。谢庄6KV系统负荷约为3300A。若谢1#主变停运时，谢6KV系统必须大量压限负荷，甚至影响煤矿生产，使得煤矿供电可靠性大大降低。管母改造后，谢61、谢62带负荷能力提高至4000A。谢63带负荷能力提高至谢3#主变满负荷(1800A)供电。无论哪台主变停电都不会影响供电或压限负荷
9、。2、6KV电抗器的改造原谢61、谢62电抗器额定2000A，谢63没有电抗器；改造后增加谢63电抗器2000A，谢61、谢62、谢63增加短接断路器，并接在电抗器上；正常运行时由短接断路器带负荷运行，当负荷侧发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求， 常在出线断路器处串联电抗器，行，并且坑口电厂一回路发电运行，另一回路做馈出线备用至坑口电厂。谢庄站改造后，谢庄站采用双电源进线、谢110KV母线分段运行、坑口增大短路阻抗， 限制短路电流；这时通过保护装置自动断开短接断路器，将电抗器投入运行。由于采
10、用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。1.4.谢庄站电气一次主接线改造前后优越性对比1.4.1实现了谢110KV母线分段运行谢庄站改造前，谢庄站采用单电源进线、谢110KV母线不分段运电厂双回路发电同时上网的大分段运行方式。谢110KV母线大分段运行的意义如下：1.4.2性能改善电网运行方式发生了根本性的改变，由原来的单电源进线、110KV母线不分段供电方式，调整为双电源进线、110KV母线分段运行方式，对110KV系统进行了网络分割、形成单元式供电。由于采用母线分段运行方式，使
11、得系统参数发生了变化，使网络系统电抗增大，短路电流及短路容量变小； 使得输变配电设备的承载能力及遮断容量有了较大的富裕量，使矿区电网运行更加科学合理。在很大程度上增大了系统运行的稳定性。1.4.3功能提高双电源进线、110KV母线分段运行方式使矿区电网运行方式更加灵活；由于双电源同时供电，使得矿区电网抗干扰性更强，不会因为其中一个电源故障而导致110KV母线全部停电，影响面减少了一半，供电可靠性增加了一倍。坑口电厂并网点由一点变为两点，使坑口电厂因系统故障而解列的可能性减少了一半；缓解了坑口一点并网的运行压力。双电源进线、110KV母线分段运行方式，实现了由原来的“在事故状态下，全变电站停电与
12、系统并网”到目前的“事故状态下谢庄站无需停电就能带电厂与系统同期并网”的理想运行状态。大大增加了坑口电厂的经济效益及运行稳定性。1.4.4管理加强1、消除了系统安全隐患，减少了故障环节，实现双电源进线、110KV母线分段运行方式；对110KV系统进行了网络分割，形成单元式供电、单元式管理。2、由于实现了坑口电厂发电两点与系统并网，上级电源事故情况下，可以避免坑口电厂非同期并网。3、避免坑口电厂单线上网，出现异常运行状况时，迅速甩负荷造成系统不稳定运行。1.4.5谢110北甲2的加装1、原谢110KV北母线上加装了谢110北甲2刀闸，将原110KV北母分成了两段母线：北母I段、北母II段。在谢1
13、10KV各间隔、母线计划性停电检修时，不但可以缩小停电范围；而且也提高了供电可靠性。110kv北母线分段以后，在北母I段或II段停电时都能保证谢庄站2台主变运行，从而大大提高安全可靠性，也增加了运行方式的灵活。2、计谢2、滍谢2双回路分段运行，提高安全运行水平。改造前，谢庄站110kv部分的主要运行方式为滍谢线带全站负荷，计谢线做热备用，谢庄站110kv系统单回路运行，一旦滍谢线故障停电将造成谢庄站全站失压。改造后，谢庄站110kv系统分段运行，滍谢线带谢110北母，计谢线带谢110南母，一旦某一回路出现故障停电，只能对谢庄站一半负荷造成影响，提高了谢庄站的安全可靠性。1.4.6管母的改造原谢
14、61、谢62电抗器额定2000A；谢63电缆最大带负荷能力1500A。谢庄6KV系统负荷约为3300A。若谢1#主变停运时，谢6KV系统必须大量压限负荷，甚至影响煤矿生产，使得煤矿供电可靠性大大降低。管母改造后，谢61、谢62带负荷能力提高至4000A。谢63带负荷能力提高至谢3#主变满负荷(1800A)供电。无论哪台主变停电都不会影响供电或压限负荷。1.4.7 6KV电抗器的改造原谢61、谢62电抗器额定2000A，谢63没有电抗器；改造后增加谢63电抗器2000A，谢61、谢62、谢63增加短接断路器，并接在电抗器上；正常运行时由短接断路器带负荷运行，当负荷侧发生短路时，会产生数值很大的短
15、路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求， 常在出线断路器处串联电抗器， 增大短路阻抗， 限制短路电流；这时通过保护装置自动断开短接断路器，将电抗器投入运行。由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。1.4.8谢353东刀闸、谢63南刀闸的加装谢庄3#变容量为20000KVA。原谢3#变中压侧接至谢35KV西母、谢3#变低压侧接至谢6KV北母。谢1#变一旦停运，谢35KV、谢6KV供电压力极大，且需要压限负荷。改造后的谢3#主变中压侧可分别接至谢35KV东、西母；谢3#变低压侧可分别接至谢6KV南、北母。操作方便；运行方式灵活；从根本上提高
