35kV变电站综合自动化系统分析与设计.docx

毕业设计（论文）题目：35kV变电站综合自动化系统分析与设计学生姓名：学号：130763234班级：专业：电气及自动化指导老师：目录1.1变电站自动化的意义-.112变t1.踪合自动化发展柢述-.11.3变1.综合自动化系统分析-2235kV变½媒合自和七系统嬲.522 电气本体-._.722.1 1主变压器容量、台数的选择原则.722.22 三i电流的计匏步骡.823 变压器型式的选择原则_«.132.3.1 相数的确定._.-,.132.3.2 m数的确定132.3.3 颊接线组别的确定-.132.3.4 冷却方式的选择132.3.5 乐断路器的选择和分析.132.3.6 海压隔离开关的选择142.3.7 高压熔断零的选择-142.3.8 电?互5*器与电互的下.142.4维电爱护及二次回路153变电端合自触系统姗193.1Sit'目标-.-«.1932硬件系绘设计193.2 .t1181.Ba.-.I.-193.22 音响报警装置193.23 计算机网络一2033计算机监控系统软件设计._._.201.1 .1操作系统.20332A卫用及持，儿t设1.I,«*<203.33 监视与限制板夬设计22»*«0«*««*0»*«4系统功能说明及性能指标254.1 席设备功能说明251.1 .135KV间隔”254.12 4:fi254.13 IOKV间隔254.14 4公用间隔.2742监控系统功能说明-.128数据采集与厕一.-.-.-.284,22t'1.f281.1.1 报警处理314.2.4 爱护功能324.2.6 与远程调度中心的接口-.334.2.7 与其他设备的接I1.,.,.3449R椎护功第34V-(I->,*JQ>Ma*M>M>M>M(MaaMaw,>43性能及指标354.3.1系统性能的具体实现354.32主要的技术指标.363卡M*M(1.(MiitMt*M(t*MitM(tiaiitiiiiM1.it(1.(MM*<a*Mii*M(1.(ititMi<(40变电站自动化自20世纪90年头以来始终是我国电力行业中的热点之一，依据电网技术发展要求和市场经济的观律，变电站燎合自动化彳i益飞速的发展速度和广袤的发展空间.特殊是当前InIerne1.技术H渐成熟和流行.应用快速以太网通信的Web技术在电网自动化方面得到广泛的应用.基于Internet技术的和而对对象的分层通信、分散布沟的变电站综合自动化技术成为当今领域的先进代表。本文以新建35kV南洋变电站的设计建设为背景.通过对国内外变电站琮合自动化发展状况的分析和总结，特殊是时现在处于先进领域的分层布孔分散式结构的变也旅令自动化系统进行了全面的分析和阐述，在分析各种变电站擦台自动化的模式和重点探讨先进技术领域的基础上，结合变电站的工程状况，提出采纳面对对象技术的分侬式综合自动化系统整体i殳计方案,现场智能IR元采纳南京电力自动化设备总厂的HSX5010通信处理装置与受护装置协作运用,并对其监控系统数据来集与处理、监觇与限制功能、报表输出模块、数据库查询等主要功能模块进行了设计.最终依据设计方案,结合现场实际工业条件，对监控系统功能做了实现。关键词：变电站,综合门动化、点控系统、：次路1绪论1.1 变电站自动化的意义变电站自动化自20世纪90年头以来始终是我国电力行、IT中的热点之一.所以成为热点，是建设的须要，日前全国投入电网运行的35-11OkY变电站18000座（不包括用户变），220kV变电站有100o多座，50OkY变电站大约有70座。而JI每年变电站的数垃以3%-5%的速度增长，也就是说每年都有数F座新家建变电站投入电网运行。同时，依据电网的要求，特殊是自上个世纪末在我国全范围内起先的大规模城乡电网改造，不但要新建很多变电站，现有将近一半以的建设于上世纪六、七4F头、甚至还有五年头的老旧变电站因设备陈旧老化而面临改造。二是市场的因素，采纳综合自动化系统，可在远方设立集控站，通过远方遥控、遥信、遥测、遥调、遥视等五遥功能集中监控若干个变电站，变电站现场实现无人值班，节约f大量的人力：它通过SCADA系统与MIS系统结合实现了办公自动化，提高了管理效率，为管理人员的决策供应了切实有力的依据某供电公司新建的35kV变电站是降压变电站，将35kV电压进行降压变为IOkY,供应用户运用。1.2 变电站综合自动化发展概述35kY及以上电压等级的变电站的二次回路部分是由继电爱护、当地监控、远动装置.、故障录波和测距、直潦系统与绝缘监视及通信等各类装置组成的，以各自采纳独立的装包来完成自身的功能。8（）年头由于微机技术的发展，远动终湍、当地监控、故障录波等装置相继更新换代，实现了微机化，人们起先考虑集成变电站二次回路各种功能的综合自动化系统。但当时的变电站自动化系统实际传统的限制屏台仍予保留。这可以说是国内变电站自动化技术的第一阶段。90年头数字爱护技术（即微机爱护的广泛应用，使变电站自动化取得实质的进展。90年头初研制出的变电站自动化系统是在变电站限制室内设置计算机作为变电站自动化的心脏，另设置一数据采集和限制部件用以采集数据和限制吩咐。微机爱护柜除爱护部件外，每柜有一管理单元，其申行口和变电站自动化系统的数据采集和限制部件相连接，传送爱护装置的各种信息和参数，显示爱护定值，投/停爱护装置，此类集中式变电站自动化系统可以认为是变电站自动化系统的其次阶段。90年头中期，随着计算机技术、网络技术及通信技术的匕速发展，同时结合变电站的实际状况，研制胜利了各种变电站自动化系统并投入运行。系统的特点是将现场输入输出单元部件分别安装在中低压开关相.或高压一次设备旁边，现场单元部件是爱护和监控功能的二合装置，用以处理各开关单元的继电爱护和监控功能，亦可以是现场的微机爱护和监控部件，分别保持其独立性。在变电站限制室内设置内计和机系统该系统也叫布置在远方的集控站，对各现场单元部件进行通信联系.通信方式多采纳常用的串行如RS-232C,RS-422485但近年推出的分散式变电站臼动化系统更多地采纳了网络技术，遥测遥信采集及处理，遥控吩咐执行和维电爱护功能等均由现场单兀部件独众完成，并将这些信息通过网络送至后台主计算机，而变电站自动化的综合功能均由后台主计算机系统担当。因此，现在的变电站综合自动化系统，概括起来，就是以计算机技术为基础.聘传统变电站的测量、监控、爱护等功能通过计算机网络综合在起，构成一个资源和信息共享的综合自动化系统，从而将传统的变电站限制屏、爱护屏、限制台等结构进行集成，可以实现远方监控，集中管理，进而实现变电站无人值班，并且实现了变电站管理的臼动化。同时由于装置实现了高度的集成，大大节约了变电站占地。在当今土地资源和人力资源日趋惊慌的状况下，实现变电站的综合自动化具有明显的经济和技术优势.1.3 变电站综合自动化系统分析变电站自动化系统中，面对对象技术己成为一个非常流行的趋势，即不单纯考虑某一个母，而是为某一设备配备完备的爱护和监控功能装出，以完成特定的功能,从而保证了系统的分布式开放性。从技术发展的趋势看，将来的测控设备还将和一次设备完全融合，即实现所谓的智能次设备，每个对象均含有爱护、监控、计费、操作、闭锁等一系列功能及信息库，面对自动化的仅是一对通信双绞线，该双绞线以网络方式和计算机相连。一个典型的变电站自动化系统，可分为三个层次，三个层次分别为：.现场1/0层，用于和现场一次设备的信号和限制相连。.通信层，完成上位机何。rkstation)和数据终端i殳符(DCu)的数据和吩咐传输.计算机管理层，完成相应的SCADA及变电站管理功能以及其它相应的辅助功能。（D现场单元功能与性能在变电站自动化系统中，特点是以变电站一次设符（如凹凸压开关等）为单位。现场单元可以是监控和爱护二合一装置，亦可以保持相对独立，但有一点是共同的,就是现场单元要求能独立完成监控和爱护的功能。现场监控单元具有遥测员采集及计里,信采券及处理,电能脉冲采生及累诃，遥控吩咐接收与执行，对关键芯片的定时自检，与爱护单元的通信（当与波护雌兀保持相对独立时），并在当地显示等功能.现场爱护单元具有依据安装单位的继电爱护配置完成爱护功能，按收与执行后台机下发的爱护定值修改，自检功能，发送爱护装置的工作信息、告警信总、动作信息、自检信息，与上级对时，接收与发送上级对爱护装置整定值和测量值的查询“（2）网络结构与通信规约网络结构在变电站自动化系统中，早期常用的串行通信接口RS-232、RS-422/485,不足之处是RS-232C通信有效距离短（15m）,而RS-485总线为主从结构，主接点工作繁忙时，影响系统性能和牢靠性。目前的变电站自动化所采纳的通信方式多是由两级构成。在下层，采纳现场总线技术实现间隔履的数据共享和监控信息的集中，在变电站所应用局域网技术,在变电站自动化向分散式系统发展时，采纳计算机网络的优点来将代传统串口通信成为一种必定。计算机网络内计算机之间是相互独立的和同等的,目前系统普遍采纳的是现场总线型通信方式。现场总线网是一种多点共享的广播通信信道网，钦点对点通信信道网（星形网）为优，各结点连在一条总线1.（亦可采纳冗余总线），而应用快速以太网通信的Web技术能够做到在不削减当前的系统功能的前提下，实现信息资源的有效运用。通信规约日前，应用最为广泛和成熟的通信协议就是TCP/IP和HTTP协议.在现有的变电站自动化系统中，其监控调度系统还没有实现与管理信息系统的有效连接。只是实现了监