无人值班变电所电气系统研究与设计_毕业设计

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1、内容摘要今年来，随着电力系统的快速发展以及电子信息及微机装置在电力系统中的广泛运用，变电所实现无人值班已经成为电网发展的重要方向。无人值班变电所作为一种先进的运行管理模式，前提是提高变电所设备可靠性，并通过借助微机远动技术，实现由远方值班员直接实施对变电所内各设备运行的有效控制。无论是对无人值班变电所的新建或是将常规变电所改造为无人值班状态，均有着十分显著的经济效益。本次课程设计选择了大庆无人值班变电所电气系统研究与设计，在设计该无人值班变电所时，以小型化模式为基础，通过选择主接线接线方式，变压器，各导体设备等，介绍综合自

2、动化系统的优势以及采用的继电保护设备等，经过分析数据以及准确的计算对该变电所进行了无人值班制度的设计，为以后我市的无人变电所的发展和扩大起到了一定的参考作用。关键词：无人值班变电所；电气主接线；变电站综合自动化系统20目录1绪论1.1无人值班变电所的发展现状与趋势中国农网变电所的建设设计，由60年代的简易变电所发展到70年代的工业化模式所，经历着一个逐步改进提高的过程，但都未发挥其理想的性能。80年代以来，在总结六七十年代两种模式的基础上，本着“小容量、密布点、短半径”的原则，全国范围建成了上千座农村小型化变电所。而进入9

3、0年代后，农村变电所也开始在小型化模式的基础上朝无人化模式发展。但就目前情况来看，我省至今还没有无人值守的变电所，本次课程设计结合本省的负荷特点及自然状况，提出了在省城郊区建设一座的无人值班变电所模式的研究，为我省今后无人值班变电所的推广积累了经验。无人值班变电所作为一种先进的运行管理模式，前提是提高变电所设备可靠性，并通过借助微机远动技术，实现由远方值班员直接实施对变电所内各设备运行的有效控制。无论是对无人值班变电所的新建或是将常规变电所改造为无人值班状态，均有着十分显著的经济效益：(l)管理和运行的费用较低。由于布置时

4、采用的是新型高压设备和完全的户外式设备，运行费用仅相当于常规变电所的1/10。(2)提高了供电的可靠性和自动化程度。一方面，由于提高了变电所设备的可靠性和基础的自动化，很大程度上，可以缩短事故停电时间和停电范围，另一方面，遥控技术的的实现使得远方调度值班员可以直接实时监测和控制变电所各出线的负荷，因而能进一步加强负荷管理。(3)不新增投资的条件下可多供电。这种新型的无人值班变电所可以提高负荷率(一般都大于10%)，使得电网可以在不增加新投资条件下多供电。同时，提高了自动化程度高后，可以大大缩短维修停电和事故处理等时间，因此

5、也能多供电。(4)提高了系统的安全运行水平。由于变电所自动化水平较高，因而可大大减少人员误触电和误操作事故。20(5)进一步提高了供电质量。由于对有载调压的主变以及无功补偿装置实现了遥控，因而可以维持母线电压在较为理想的水平，在常规变电所基础上，电压合格率至少提高5%。以上可以看出，全国范围内，农村无人值班变电所必将蓬勃发展。1.2国内外的研究背景在西欧、北美及日本等发达一些国家，绝大部分的变电所（500KV、38OkV及以下电压等级的变电所)都己实现无人值班，管理人员很少，但是有着很高的管理水平、自动化程度及供电可靠性。

6、比如美国田纳西流域管理局管理电压等级为161一500KV的电网和部分69、46kV的电网，供电区域面积达到了80000平方英里，最高和最低负荷分别为26000和12000MW，平均负荷处于16000一1700OMw之间，变电系统自动化程度及供电可靠性都相当高[1]。在1995年，TAV用户的年平均停电时间仅仅为7min，同时供电可靠率已达到99.999%，变电系统基本全部实现“四遥”。相比与中国，美国农村变电所主要有以下几个特点：(1)占地面积较小。一些变电所采用立体多层设备布置以节约占地。(2)房屋建筑面积较小。主控室较

7、多采用组装式，多用铁丝网栅而非实体砖砌围墙。(3)一次设备质量很好且检修周期较长。(4)主接线非常简单，主变一般为双绕组，高压侧多采用熔断器保护。(5)基本全部实现无人值班，远动终端设备体积较小、性能非常优良可靠。为数量日益增加的为人变电所提供设计指导的，是由美国农业部农村电气化管理局编印的《农村变电所设计导则》一体，本次毕设中，摘引以下相关要点。(l)20设计大多数变电所连续运行，无需值班人员。由一个中心枢纽控制系统和系统的各部分，提供远距离的指示、控制、测量以及通信手段。(2)由于近年来，系统电压普遍趋向于上升，因此取

8、消中间传输变电所，同时将输送电压直接降至一次配电侧的电压水平。(3)开关、控制和降压设备的集合组成了配电变电所。配电所将输送电压降至一次配电电压，从而输送电能给居民、农场、商业及工业负荷。农村变电所要求电能容量的从1台SMvA到3台SMvA的变压器范围内，并要求以辐射方式供电。(4)主变高压侧保护装置可