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1、35KV地区无人值守变电所的设计35KV地区无人值守变电所的设计摘要变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用.本设计主要对85KV地区无人值守的变电所进行设计，首先是变电所中变压器的选择和无功补偿确定，包括主变和站用变压器容量，接线组别的确定，以及无功补偿。其次是无人值守变电所的电气主接线的设计，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式。而后进行短路计算及一次设备选型。最后是变电所的综合自动化设计。关键字：电气主接线；继电保护；综合自
2、动化AbstractThetransformersubstationisanelectricsystemimportantcomponent,itdirectlyimpactstosafetyandeconomyforelectricsystemwork,whichisthemiddlelinktocontactingpowerplantandconsumerandplaysanimportroleofbeburningshiftingandassigningelectricenergy.Thisdesignismainlytheunattendedsubstationsdesignfor35
3、KVareas.Firstisthechoiceoftransformersubstationreactive-powercompensationanddetermination,includingthecapacityofmaintransformerandstoodinthegroup,wiringandreactivepowercompensation.Secondisthemainelectricalwiringdesignoftheunattendedsubstation,Thebusbaradoptthesinglebusbaronthesideof35kVandthesingle
4、piecewisebusbarmodeofconnectiononthesideof10kV.whatsmore,thedesignintrouducesshortcircuitcalculationandaselectionofequipment.Finallytheunattendedsubstationisdesigned.Keywords:themainelectricalwiringdesign;electricityprotection;synthesizeautomation一、选题的技术背景和设计依据农村电气化，是我国国民经济发展的必由之路。它的发展对促进农业稳定、高产，改善农
5、民劳动和生活条件，加速农村商品经济的发展，发挥着重要作用。我国农网变电所经历了加速农村商品经济的发展，发挥着重要作用。我国农网变电所经历了一个逐步改进提高的过程。由简易化到工业化再到小型化，最后无人化。无人化，最后无人化。无人化已是我国农村变电所模式发展的最佳方案。无人化并不是对常规有人值班变电所不加任何技术措施的无人管理，而是以提高变电所设备可靠性和基础自动化为前提，并借助微机远动技术，由远方值班员取代变电所现场值班员实施对变电所设备运行的有效控制和管理。本次设计是一套适于农村中小城镇的无人值守变电所，正常运行时由远方控制端通过远动通道对变电所实施监控，就地操作，设备定期巡视等。二、设计内容
6、1、电气主接线设计电气主接线设计是一个综合性的问题，首先根据变电所的位置，明确变电所的类型，选择电压等级(35KV/10KV)进而确定中性点接地方式。而后确定用户负荷的类型及大小，根据用户负荷选择变压器的太熟、容量，进而选择电源和一二次设备，最后综合变电所类型、用户对电能质量、用电可靠性及所址条件,另外还有经济灵活性及发展远景，确定电气主接线的形式。2、短路电流计算及设备选择在供配电系统的运行和设计中，不仅要考虑系统的正常运行状态，还要考虑系统的不正常运行状态和故障，最严重故障是短路故障。短路电流计算的主要目的就是供母线、架空线、电气设备等的选择和继电保护整定。首先根据电气设备选择和继电保护的
7、需要,确定短路计算点，进行短路电流计算，并将计算结果进行汇总。根据负荷计算和短路电流计算结果，选择各类电气设备、开关柜并校验设备器件的动热稳定性。3、继电保护与二次回路设计继电保护的作用是防止因短路故障或不正常运行状态，造成电气设备或供配电系统的损坏，提高供电可靠性，应满足选择性、可靠性、速动性和灵敏性要求，它是二次回路设计重要组成部分。根据综合自动化设计要求，无人值守变电所除应配置继电保护装置设施外，还应具有远方监控、通信、远动等功能装置，按无人值守方式进行设计。4、所用电设计5、防雷和接地设计防雷设备有避雷针、避雷线、保护间隙及各种避雷器等。根据不同设施如线路，采取不同的防雷设施。根据不同
8、电气设备类型选择接地方式、工作接地或是保护接地、重复接地等。三、设计方案随着城农电网的改造不断深化，越来越多的新建变电所采用综合自动化设计，同时许多老的变电所也进行了无人值守的改造，综合自动化大量投运和无人值守的实现极大提高了电网运行的自动化水平，扩充加快了电网的发展。针对35KV地区农村无人值守变电所设计，其方案主要取决于电气主接线的形式，设备的性能，是否满足继电保护的选择性、速断性、可靠性及灵敏性，另外还有综合自动化系统的结构形式。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂电气（所）设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资设计大小的
9、决定性因素。电气设备选择是发电厂和变配电所电气设计的主要内容之一。正确的选择电气设备是使用电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。电器的种类和型式是电气设备选择的重要内容之一。选择时，可根据安装地点，使用条件、配电装置的型式、运行和检修经验以及人们使用习惯等多种因素综合确定。在进行电气设备选择时应根据工程实际情况，按照有关设计规范,在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥的采用新技术,并注意节省投资，选择合适的电气设备。继电保护也是供配电设计的主要内容，也是变电所二次回路的重要组成部分。其作用是防止因短路故障或不正常运行状态造成电气设备或供配电系统的损坏，提高供电可靠性。变电站的综合自动化
10、设计，依据县级电网调度自动化功能规范，采用集继电保护、远动控制、小电流接地选线，设备程序自检测、诊断、事故及故障信号检测等功能为一体的系统配置方式。根据实际条件综合选择综合自动化系统方案01、电气主接线设计电气主接线代表了变电所电气部分的主体结构,是电力系统网络结构的重要组成部分，它对设备选择、配电装置的布置及运行的可靠性和经济性等都有重大的影响。对于电气主接线要根据用户和系统要求，保证供电可靠性和质量；应具有一定的灵活性，适应各种状态；应尽可能简单名了，减少倒闸，操作且维护检修方便；满足上述要求后，应使接线的投资和运行费用达到最经济，并考虑留有发展余地。本次设计针对农村中小城镇无人值守的变电
11、所,根据用电负荷、可靠性、经济性、占地面积少等条件。又考虑所给资料背景35KV进线1回,远期为2回，10KV出线68回，得出电气主接线方案有四种，分别如下:方案一为：35kv进线2回，采用内桥接线；10KV出线单母分段接线，其图如下1示:方案二:35kv进线2回，采用线路变压器接线,；10KV出线单母线接线，其图如下2示：方案三:35kv进线2回，采用单母分段接线；10KV出线采用单母带旁母接线，其图如下3示:方案四:35kv进线2回，采用单母接线方式；10KV出线采用单母分段接线方式，其图如下4示：对于四种方案各有利弊，方案一这种接线运行灵活性较好供，可靠性高I适于电源线路较长因我发生故障和
12、停孔检修的机根较多，变压器不经出单的场所，用#一二级负君的工厂机会较多；方案=适于一次和无电线,吊幡单母线的变电所,，其餐点简单就南衰性呆扃括于三级负荷；方橐三&线方层阿幅和思强拙性大大提高，磷娓也落也相应大大增加，从而大大增加了初投资。适于不允许断开电源的场合，广泛用于出线较多的110KV及以上的高压配电装置中，且多用于电力系统中。图1内桥单母分段接线图2线路变压器单母接线图3内桥单母带旁母接线图4单母及单母分段接线的枢纽变电站中；方案四适于供电性质一般、供电负荷较轻的一般城镇或农村变电所。综上所述，考虑到该变电所的各种实际情况，方案一不经济现实，因为本设计近期主变1台，远期2台；方案二10
13、KV出线采用单母接线方式，用电可靠性不高，一旦母线检修，全镇停电；方案三设备繁多,经济性不高，检修不便，不过可靠性较高；方案四是适于本设计的最佳方案，经济性好，可靠性不高，投资少等符合般城镇或农村的用电要求。2、综合自动化设计随着农村电网建设的快速发展，对于农网35kV变电站实行综合自动化及无人值班已成为县级电网自动化发展的方向。无人值守变电站设计，就是其综合自主变乐器35KVT4 IV 一次设备TA IV 一次设备TA IV 一次设备10KV线路、电容器10KV母线分段开关动化方案的设计，针对本设计二次回路保护系统采用变电站微机自动化保护装置。变电站自动化系统包括变电站测控保护系统和当地监控
14、系统。测控保护系统完成综合自动化功能，同时还通过通信完成与当地监控系统、远方调度主站、智能直流屏、智能电度表屏、微机“五防”系统及通信电源的信号传送。综合实际情况并鉴于以后发展及可扩性，本设计选用分布式综合自动化系统，其框图如图5示。图5分布式综合自动化系统框图分布式变电所综合自动化系统，将变电所分为两层:变电站层和间隔层，其优点:最大限度地压缩二次设备急繁杂的二次电缆，节省了土建投资；系统配置灵活，扩展容易；统一时钟；检修维护方便；可用于各种电压等级的变电站。该系统作为分层、分布式多CPU的综合自动化系统，包括了变电站所需的各种继电保护如变压器保护、35kV/10kV线路保护、低周减载、电容
15、器保护等，具有变电站的测量、实时数据采集、运行工况监视、控制操作、自动控制与调节及全部远动功能。同时采用分布式控制系统，配置、扩展、组态灵活、控制管理集中、功能分散，数据处理实时性强，传输安全可靠，操作灵活方便。五、总结本设计题目是35KV地区无人值守的变电所设计,针对本设计主要进行了电气主接线的设计，短路计算与所用设备的选型，并且进行了继电保护与综合自动化方案选择。随着社会经济及科技的发展，用户对供电可靠性和电能质量要求越来越高。对于农网变电所越来越多的采用微机保护是必然趋势。本设计为一套适于农村中小城镇的无人值守变电所，正常运行时,由远方控制端通过远动通道对变电所实时监控、就地操作、设备定
16、期巡视等，具体为针对所用负荷确定所用变压器容量型号等，而后根据变电所在电力系统中的地位和作用、设计年限、自然条件及规模，并满足可靠性、灵活性、经济性、扩建性进行短路计算及电气设备选择，按无人值守方式进行二次回路设计及保护，最终实现变电所的综合自动化。针对本设计在综合自动化设计的控制、监控、测量等“四遥”功能方面都有待于具体的软硬件编程与设计，最终实现无人职守的智能化控制。参考文献1王锡凡等.电力工程基础M.西安：西安交通大学出版社,1996.2胡广书.数字信号处理一理论、算法与实现ML北京：清华大学出版社.1唐志平.供配电技术.2版M.北京：电子工业出版社,20092王玉华，赵志英.工厂供配电M.北京：
