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1、 第I页110kV数字化变电站母线测控保护设计III摘要IIIAbstractIV第一章 绪论11.1 研究背景和意义11.2 数字化变电站发展过程11.3 我国数字化变电站发展现状11.4 我国数字化变电站未来的展望21.5 本文主要工作21.5.1设计对象31.5.2本设计主要工作4第二章 数字化变电站概述52.1数字化变电站特点和优点52.1.1数字化变电站的特点52.1.2数字化变电站的优点62.2 数字化变电站结构72.2.1 物理结构72.2.2逻辑结构72.3数字化变电站通信网络结构8第三章 数字化变电站电气二次部分设计103.1智能化一次设备及其配置方法103.1.1电子式互感
2、器103.1.2合并单元113.1.3智能终端113.1.4本站配置123.2计算机监控系统133.2.1计算机监控系统配置原则133.2.3组网原则173.2.4组网方式173.3网络化二次设备设计及其配制方法183.3.1继电保护及自动装置系统183.3.3网络设备配置原则及要求233.3.4直流供电网络配置原则243.4网络化二次设备的组屏和布置24第四章 110kV数字化变电站母线保护测控设计284.1 CSC-163A/E型保护测控装置的功能284.1.1 CSC-163A/E型保护测控装置的保护功能284.1.2 CSC-163A/E型保护测控装置的测控功能294.2保护原理294
3、.2.1过电流保护294.2.2三相一次自动重合闸314.2.3低周减载324.2.4低压减载334.2.5定时限过电压保护344.2.6接地保护344.2.7过负荷保护364.2.8控制回路断线告警364.2.9母线PT断线告警364.2.10线路PT断线告警374.2.11外部开入检同期检无压合闸功能374.2.12外部非电量开入保护38第五章 端子图识图395.1线路保护装置原理图及端子图395.1.1 110kV线路保护测控屏屏面布置图395.1.2 110kV线路保护测控屏压板布置图395.1.3 110kV线路保护测控屏网络及对时回路图395.1.4 110kV线路保护测控屏13n
4、装置MU输入输出原理图405.1.5 110kV线路保护测控屏网络设备示意图405.1.6 110kV线路保护测控屏端子排图415.2智能终端原理图及端子图415.2.1智能终端屏布置图415.2.2智能终端压板定义及排列图415.2.3智能终端交直流回路图415.2.4智能终端网络及对时回路图415.2.5智能终端操作回路设计图425.2.6智能终端操作回路功能说明425.2.7智能终端断路器、接地刀闸、隔离开关遥控回路原理图435.2.8智能终端开关状态量遥信输入接线原理图435.2.9智能终端温湿控制原理图435.2.10智能终端元器件接线图435.2.11智能终端装置背面接线图435.
5、2.12智能终端端子排图43参考文献45致谢46110kV数字化变电站母线测控保护设计摘要本文通过对110kV数字化变电站工程实际的结合，设计了某110kV数字化变电站的电气二次部分内容。本文首先介绍了数字化变电站发展的过程，论述了数字化变电站的现阶段建设情况以及未来可能的发展趋势和发展方向，探讨了数字化变电站区别于传统变电站的主要技术特征，论述了数字化变电站的物理构造和逻辑结构以及数字化变电站的长处和特点。其次，学习了数字化变电站中基于智能终端的智能化一次设备的实现模式，说明了电子式互感器、合并单元和智能终端的工作原理、结构和技术性能，并提出其配置原则及其本站的配置方法。然后说明了计算机监控
6、系统的硬件设备、配置原则和方式以及组网原则和组网方式。再次，对于数字化变电站网络化二次设备的层级构架，按照其分层的次序，分别论述了站控层，间隔层，过程层的结构、特征，还有其功能，并且按照每一层的特点与要求给出忘了网络配置方案和二次设备配置原则。最后，引见了某110kV数字化变电站实际工程详情，给出了该数字化变电站具体实施方案，并对总体设计方案、组网方案、监控保护系统方案等进行了详细的说明和分析。 【关键词】110kV,数字化变电站,智能化一次设备,网络化二次设备，总体设计方案AbstractIn this paper, combined with 110kV digital substatio
7、n engineering practice, a 110kV digital substation has been designed for the two part of the electrical. This paper first introduces the development process and current situation of digital substation and the future development trend, the main technical characteristics of digital substation is diffe
8、rent from the traditional substation, discusses the advantages and characteristics of physical structure and logical structure of digital substation and digital substation. Secondly, the learning mode to realize a device intelligent terminal based on digital substation, the electronic transformer, m
9、erging unit and intelligent terminal of the working principle, structure and technical performance, and puts forward the principle and method of configuration configuration of this station. Then, it explains the hardware equipment, configuration principle and method, and networking principle and net
10、working mode of the computer monitoring system. Again, the hierarchy framework for digital substation network equipment two times, according to the hierarchical order, discusses the station control layer, spacer layer, process layer structure, characteristics, and its function is given, and in accor
11、dance with the characteristics and requirements of each layer of the network configuration and forget the two principle of device configuration. Finally, introduced a 110kV digital substation project details, given the specific implementation scheme of digital substation, and the overall design sche
12、me, design scheme, distribution device network scheme, monitoring and protection system scheme is a detailed description and analysis.Keywords 110kV, digital substation, intelligent primary equipment, network two times equipment, overall design scheme 第1页第一章 绪论1.1 研究背景和意义随着电子信息技术和通讯技术的迅猛发展，变电站自动化系统在
13、电网中的应用已经非常的普及。但是仍然存在如下诸多问题：安全性、可靠性已远远不能满足电力系统发展的需要，供电质量缺乏科学稳定的保证，占地面积大、运转和维护工作任务量大；各个不同生产厂家设备之间的互通性能较差。由于受到通信规约制约，无法实现互相通信及有效资源之间的共享；采集资源重复，设计复杂。一次设备的监控和保护控制、信号传输、数据采集仍普遍采用大量控制电缆的连接来实现，其接线繁琐，容易出错、易受干扰，稳定可靠性差。 由于数字化变电站采用新型电子式电流、电压互感器代替常规互感器，传统的高电压和大电流被直接转换成了低电平信号或者模拟信号，并且数字化变电站的数据采集传输系统由高速以太网组成，在国际统一
14、标准的信息模型IEC61850基础上采用了智能化的技术，让变电站自动化技术在安全性和可靠性方面得到了实质性地改善。1.2 数字化变电站发展过程自从德国在1995年提出了使用国际统一的信息模型IEC61850设计变电站之后的20年内，由于自动化技术、通讯技术的迅猛发展，以及新型电子式电流电压互感器的研发，数字化变电站也逐渐从理论中开始投入建设。到了2000年，国内科学家首次提出了变电站自动化理论，IEC61850信息模型的转化也成为了国内建设变电站的重要工作。随着通讯技术和自动化技术的不断提高，自动化变电站得到了广泛的应用，在一次设备技术的发展应用如电子式互感器、智能开关单元等，以及IEC618
15、50国际通信标准的持续推行，数字化变电站逐渐开始在电力系统中建设应用。1.3 我国数字化变电站发展现状数字化变电站发展至今，国内在建和已投建的数字化变电站达到百余座，主要是两种技术模式：其一，间隔层以上采用IEC61850作为建模标准，其作用是使用IEC61850标准建模和在间隔层和站控层中间作为通信交互，并且使用IEC61850标准映射到MMS（制造报文规范）的方法。二是过程层以上使用IEC61850作为建模和通信标准，这种模式与传统变电站的区别在于信息的数字化进程涉及到了过程层和一次设备。但是目前普遍使用智能操作箱对其进行测控、保护跳闸等，因为开关类设备不满足智能化条件。目前，国内数字化变电站的发展尚未成熟，仍然还有着很多缺陷，如全站实验案例较少；没有完善的信息技术发展，35/10kV仍然需要转换才能标准规约；智能化的一次设备依旧选用智能终端与传统开关相结合使用的模式；考虑到可靠性问题，网络的改造较为谨慎，更多地选择采用冗余的配置方法；电子式互感器仍然采用比较保守、尚未成熟的使用方法。1.4 我国数字化变电站未来的展望至今为止，由于电子式互感器、
