110kv变电所 毕业设计

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1、110kv变电站毕业设计绪论1.1变电站在电力系统中的背景变电站是电力系统组成的一个重要环节，是电力网中线路的重要连接部分，其作用是变换电压、汇集和分配电能。变电站能否正常运行关系到电力系统的稳定和安全，由此可见变电站具有十分重要的意义。然而一座变电站的落成需要很多方面的技术的支持，怎么样才能将各方面技术融合到一起，这就和变电站前期设计息息相关了。1.2国内变电站现状自20世纪90年代以来，变电站自动化技术一直是我国电力行业的热点技术之一。目前全国已投入运行的35~500kV变电站约20000座(不包括用户变)，而且每年新增变

2、电站的数量约为3%~5%，也就是说每年都有千百座新建变电站投入电网运行，新建变电站基本上都采用了自动化系统模式，同时每年还有许多老变电站的技术改造，也基本上以自动化系统模式为主。而我们的设计也是按其要求采用了自动化系统模式，从而实现无人值班。变电站大致分为一次部分和二次部分，由于二次部分技术更新比较快，所以给大家了解下其发展状况及现状。变电站二次部分传统按功能分为四大类产品：继电保护、故障录波、当地监控和远动。按系统模式出现顺序可将变电站自动化发展分为三个阶段：第一阶段：面向功能设计的集中式RTU加常规保护模式80年代及以前，

3、是以RTU为基础的远动装置及当地监控为代表。该类系统实际上是在常规的继电保护及二次接线的基础上增设RTU装置，功能主要为与远方调度通信实现“二遥”或“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)；与继电保护及安全自动装置的联结通过硬接点接入或串行口通信较多。此类系统称为集中RTU模式，目前在一些老站改造中仍有少量使用，此阶段为自动化的初级阶段。第二阶段：面向功能设计的分布式测控装置加微机保护模式第47页第二阶段始于90年代初期，单元式微机保护及按功能设计的分散式微机测控装置得以广泛应用，保护与测控装置相对独立，通过通信管理单元能够将各自信

4、息送到后台或调度端计算机。特点是继电保护(包括安全自动装置)按功能划分的测控装置独立运行，应用了现场总线和网络技术，通过数据通信进行信息交换。此系统电缆互联仍较多，扩展性功能不强。第三阶段：面向间隔、面向对象(Object-Oriented)设计的分层分布式结构模式第三阶段始于90年代中期，随着计算机技术、网络及通信技术的飞速发展，采用按间隔为对象设计保护测控单元，采用分层分布式的系统结构，形成真正意义上的分层分布式自动化系统。目前国内外主流厂家均采用了此类结构模式。110kV以下电压等级变电站，保护测控装置要求一体化、110

5、kV几以上电压等级保护测控大多按间隔分别设计，对超高压变电站的规模比较大的系统，为减少中间环节，避免通信瓶颈，要求装置直接上以太网与监控后台通信，甚至要求保护和监控网络独立组网，由于采用了先进的网络通信技术和面向对象设计，系统配置灵活、扩展方便。现在的变电站，分层分布式技术成为潮流。若按变电站自动化系统二次设备分布现状可纵向分为三层：变电站层、网络层、间隔层；也有厂家或学者将网络层归入变电站层进行描述，即纵向分为变电站层、间隔层二层。(1)变电站层横向按功能分布为当地监控、保护信息管理及远方通信。变电站层功能分布的形式取决于网

6、络层的结构、变电站电压等级以及用户的实际需求。当地监控功能作为当地运行人员的人机交互窗口，以图形显示、报表打印、语音报警等各种方式实现当地的“四遥”。通过“五防”系统联锁控制开关及刀闸的跳合，并对断路器合闸操作自动检同期，按VQC原理调节变压器档位或投切电容器组，以及与MIS系统安全联接实现信息共享。第47页保护信息管理功能作为当地继保人员的人机交互窗口，也可以图形显示、报表打印、语音报警等各种方式对继电保护及安全自动装置的运行状况如装置是否故障、定值是否改变、采样是否准确等进行实时监视，根据运行需要决定保护投退和定值修改，故

7、障发生后通过故障录波及保护动作信息进行故障分析和诊断。远方通信功能是将当地监控和保护信息管理功能通过通信在远方实现，是变电站实现无人值班的前提条件。远方监控和保护信息管理功能同样可以各自独立即通过不同的通道和规约分别接至调度中心和保护信息管理主站，也可以合二为一即通过同一通道接至远方主站。(2)网络层完成信息传递和系统对时等功能。通过信息交换，实现信息共享，减化变电站的设备配置，从整体上提高变电站自动化系统的安全性和经济性。目前国内外产品流行两种网络层结构：即双层网和单层网结构。目前采用的现场总线有：Lonworks、Canb

8、us、WorldFIP、Profibus等，速率为1~12Mbps；以太网通信方式，速率大多为10Mbps/100Mbps自适应。现场总线具有使用方便、简单、经济的特点，以太网具有网络标准、开放性好、高速率、传输容量大的特点。但目前由于以太网在性能和应用特点上仍不能完全替代现