220kv变电站毕业设计论文.docx
- 文档编号:7755378
- 上传时间:2023-01-26
- 格式:DOCX
- 页数:39
- 大小:230.62KB
220kv变电站毕业设计论文.docx
《220kv变电站毕业设计论文.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《220kv变电站毕业设计论文.docx(39页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
220kv变电站毕业设计论文
成人高等教育毕业设计(论文)
题目220KV变电站
专业电气自动化技术
班级2008级
学生张莉
指导教师
2011年
西安理工大学
毕业设计(论文)任务书
电气自动化技术专业2008级班学生张莉
一、毕业设计(论文)课题220kv变电站设计
二、毕业设计(论文)工作自2011年9月16日起至2011年11月03日止
三、毕业设计(论文)进行地点兰州
四、毕业设计(论文)的内容要求:
前言
摘要
Abstract
第1章负荷统计及主接线的设计说明
1.1负荷统计
1.2电气主接线
第2章负荷统计及变压器选择
2.1负荷统计
2.2主变压器选择
2.3主变压器参数计算
第3章短路电流计算
3.1各支路最大负荷电流
3.2短路点的选择及短路电流计算结果表
第4章主要电气设备选择
4.1高压断路器
4.2隔离开关
4.3互感器的选择
第5章主变压器继电保护
5.1定时限过电流保护
5.2电流速断保护
5.3瓦斯保护
第6章变电站综合自动化6.1综合自动化的特点
6.2综合自动化的结构形式
6.3综合自动化的主要功能
第七章变电站监控系统
7.1系统的构成
7.2系统的通信传输
7.3系统的工作过程及功能
7.4系统的特点
7.5系统主站软件的构成
7.6系统运行
负责指导教师
指导教师
接受设计(论文)任务开始执行日期
学生签名
前言
变电站对电力的生产和分配起到了举足轻重的作用,学习和了解变电站的结构和运行对电力资源的可持续发展垫下了基础。
随着经济的快速发展,我国电力需求迅速增长,由于产业结构调整和居民生活水平的提高,第三产业和居民生活用电比重上升,制冷制热负荷大幅度增加,使得电网规模不断扩大,高电压、大机组、长距离输电、电网互联的趋势,使电网结构越来越复杂。
常规变电站的二次部分主要由四大类装置组成:
继电保护、故障录波、就地监控和远动。
在微机化以前,这些装置不仅功能不同,实现的原理和技术也完全不同,因而长期以来形成了不同的专业和相应的技术管理部门。
近年来,开始采用微机型继电保护装置、微机型故障录波器、微机监控和微机远动装置。
这些装置尽管功能不一样,其硬件配置却大体相同,除微机系统本身以外,无非是对各种模拟量的数据采集以及I/O回路,并且装置所采集的量和要控制的对象还有许多是共同的,因而显得设备重复,互联复杂。
人们自然提出这样一个问题,是否应该从全局出发来考虑全微机化的变电站二次部分的优化设计,提高变电站的可控性,更多的采用远方集中控制、操作、反事故措施等,提高劳动生产率,减少人为误操作的可能,提高运行可靠性,这就是变电站综合自动化的来历。
变电站的综合自动化由电脑继电保护和监控系统组成。
最明显的特征有以下四个方面:
1、功能综合化。
2、结构电脑化。
3、操作监视屏幕化。
4、运行管理智能化。
变电站的总体结构采用分布式结构,引入计算机局域网(LAN)技术,将站内所有的智能化装置(IED)连接起来。
变电站综合自动化应该改变常规的保护装置不能与外界通信的缺陷,取代常规的测量系统,如变送器、录波器、指针式仪表等;改变常规的操作机构,如操作盘、模拟盘、手动同期及手控无功补偿等装置;取代常规的告警、报警装置,如中央信号系统、光字牌等;取代常规的电磁式、机械式防误闭锁设备;取代常规的远动装置等。
计算机技术、通信技术、信息技术惊人的发展,为变电站综合自动化开辟了广阔的前景。
变电站综合自动化系统能够大大地提高整个电网运行的安全性和经济效益已经形成共识,其目标应实现变电站的小型化、无人化的高可靠性。
综合自动化技术始终追随着计算机技术的发展而发展,计算机和通信技术发展中的任何一种新技术都很快会在变电站综合自动化中找到它的位置。
摘要………………………………………………………………………………………7
Abstract……………………………………………………………………………………8
第1章负荷统计及主接线的设计说明………………………………………………91.1负荷统计……………………………………………………………………………9
1.2电气主接线………………………………………………………………………10
第2章负荷统计及变压器选择………………………………………………………10
2.1负荷统计…………………………………………………………………………10
2.2主变压器选择………………………………………………………………………10
2.3主变压器参数计算…………………………………………………………………10
2.3.1阻抗计算……………………………………………………………………11
2.3.2分接头选择…………………………………………………………………11
2.3.3无功补偿计算………………………………………………………………13
第3章短路电流计算……………………………………………………………………14
3.1各支路最大负荷电流……………………………………………………………14
3.2短路点的选择及短路电流计算结果表………………………………………15
第4章主要电气设备选择……………………………………………………15
4.1高压断路器…………………………………………………………………15
4.1.1220KV电压级…………………………………………………………………16
4.1.2110KV电压级…………………………………………………………………16
4.1.310KV电压级…………………………………………………………………17
4.2隔离开关…………………………………………………………………………17
4.2.1220KV电压级…………………………………………………………………17
4.2.2110KV电压级…………………………………………………………………18
4.2.310KV电压级…………………………………………………………………18
4.3互感器的选择……………………………………………………………………19
4.3.1电流互感器参数的选择………………………………………………………19
4.3.2电压互感器参数的选择………………………………………………………20
第5章主变压器继电保护……………………………………………………21
5.1定时限过电流保护………………………………………………………21
5.2电流速断保护…………………………………………………………23
5.3瓦斯保护………………………………………………………………………23
第6章变电站综合自动化………………………………………………………236.1综合自动化的特点………………………………………………………23
6.2综合自动化的结构形式………………………………………………24
6.3综合自动化的主要功能……………………………………………27
第七章变电站监控系统……………………………………………………………28
7.1系统的构成………………………………………………………………………28
7.2系统的通信传输…………………………………………………………………31
7.2.1上层星形通信网………………………………………………………………31
7.2.2中层CAN总线通信网…………………………………………………………31
7.2.3底层RS-485总线通信网………………………………………………………32
7.3系统的工作过程及功能………………………………………………………32
7.4系统的特点……………………………………………………………………33
7.5系统主站软件的构成…………………………………………………………33
7.5.1系统主站软件流程…………………………………………………………34
7.5.2系统工作流程…………………………………………………………………34
7.5.3系统点名流程…………………………………………………………………36
7.5.4抄表命令流程…………………………………………………………………37
7.5.5设置命令流程…………………………………………………………………38
7.5.6广播冻结命令流程……………………………………………………………38
7.6系统运行…………………………………………………………………………40
7.6.1登陆管理……………………………………………………………………40
7.6.2主界面………………………………………………………………………40
7.6.3菜单功能说明………………………………………………………………40
参考文献……………………………………………………………………………………44
致谢…………………………………………………………………………………………45
220KV变电站
摘要:
电力生产过程有别于其他工业生产过程的一个重要特点,就是它的生产、输送、变换、分配、消费的几个环节是在同一个时间内同步瞬间完成。
电力生产过程要求供需严格动态平衡,一旦失去平衡生产过程就要受到破坏,甚至造成系统瓦解,无法维持正常生产。
随着经济的快速发展,全国乃至全世界凸现缺电局面,如何进一步优化调度,加强电力资源的优化配置,最大限度满足电力需求成为人们探讨的问题之一。
又随着计算机技术、通信技术、信息技术惊人的发展,变电站综合自动化技术进一步优化,整个电网运行的安全性和经济效益得到大幅提升。
这项技术将引起电力行业有关部门的重视,成为变电站设计核心技术之一。
本次220KV变电站的设计包括一次和二次部分,主要对变压器台数和容量、主接线方案、高压开关设备、二次接线方案及继电保护的确定;对变电站负荷、无功补偿、短路电流的计算。
变电站综合自动化技术是二次部分设计的重点,主要对远程监测系统的构成、工作过程、通信传输等方面的设计,包括电力远程监测技术的研究现状的分析,阐述了系统中普通存在的弊端。
详细地阐述了系统的构成,简要地介绍了系统的工作过程,主要功能和特点。
介绍了VisualBasic开发工具的特点,论述了基于VB的电力远程监测系统主站软件的模块设计思想和主要流程,并对登录管理界面、主界面和各菜单项进行了说明。
关键词:
220KV变电站;综合自动化;设计
220KVTRANSFORMERSUBSTATION
ABSTACT:
Theproduceofelectricpowerisdifferentfromotherindustrialproduce,whoseprocessofproduct,transfer,change,distributeandconsumeiscompletedatthesametime.Theproduceofelectricpowermustkeepbalance,oritcan’tfunctionnormallyorevenbedestroyed.Asthedevelopmentofeconomy,theproblemofbeingshotofelectricityisbecomingmoreandmoreserious.It’sabigproblemhowtooptimizethedispositionofelectricresourceandmeettheelectricpowerrequirement.Withthedevelopmentofcomputertechnology,communicationtechnologyandinformationtechnology,thecomprehensiveautomationsystemtechnologydevelopfasterandfaster.Thesecurityandeconomicprofitsofthewholeelectricpowernetworkaregreatlyimproved.Thetechnologywillbeattachedimportancebyelectricaldepartmentandbecomekeypointofthetransformrsubstationdesign.
Thispaperisdesignthe220KVtransformersubstationwhichincludetwopartsofelectricaldevides.Thefirstpartmainlychoosethecapacityandspecificationofthetransformerandallkindsofdevides.Italsocalculatetheburden,passivecompensationandtheshot-circuitedcurrent.Comprehensiveautomationsystemtechnologyisthekeypointofthesecondpart.Itmainlyincludethedevelopmentofelectricpowerremotemonitoringsystemtechnology.Then,systemicallydemonstratesthepartsofthesystem.Theworkingprinciplesofsystem’scommunicationchannelsandthemainfunctionofthesystemarebrieflyintroduced.Finally,thispapersummarilyintroducesthepeculiaritiesofVisualBasicinstrument.
Keywords:
220KVtransformersubstation,Comprehensiveautomationsystem,design
第1章负荷统计及电气主接线
1.1负荷统计如下:
单位:
KW
用电单位
现状负荷
2005年统计负荷
2010年统计负荷
1U
大平甲线
16800
18800
24800
2U
大平乙线
14500
15500
20500
3U
大红甲线
13700
14700
18700
4U
大红乙线
12000
13000
18000
1S
水厂
4200
4600
5800
2S
矿冶厂
2960
3060
3560
3S
化肥厂
3300
3600
5000
4S
建材厂
1850
1950
2450
5S
农药厂
4500
4600
5850
6S
制药厂
7400
8100
9300
7S
炭素厂
1840
2040
3800
8S
医院
1320
1420
2620
9S
火车站
4280
4880
5980
10S
棉纺厂
2240
2440
3640
合计
90890
98690
1.2电气主接线:
220KV采用双母线带简易旁路110KV采用双母线接线10KV采用双母线接线
第2章负荷统计及变压器选择
2.1负荷统计
现状负荷统计为:
90890KW;2005年统计负荷为:
98690KW;2010年统计负为:
KW。
2.2主变压器选择
主变参数:
型号SFPSZ8—90000/220
220/121/11K额定电压V
额定容量90000/90000/90000KVA
△P'K(1-2)=395
△P'K(1-3)=414
△P'K(3-2)=280
最大负荷:
110KVSmax=15+j8
10KVSmax=5+j2
最小负荷:
110KVSmin=8+j2
10KVSmin=2+j1
高压侧的电压为:
V1max=231KV
V1min=220KV
要求中压侧电压不超过110~121KV范围,低压侧电压不超过10~10.8KV范围。
2.3主变压器参数计算
2.3.1阻抗值计算
△PK(1-2)=PˊK(1-2)×(S1N/S2N)3=395KW,同理
△PK(1-3)=414KW
△PK(2-3)=280KW
△PK1=1/2〔△PK(1-2)+△PK(1-3)-△PK(2-3)〕
=1/2(395+414-280)=264.5KW,同理
△PK2=130.5KW
△PK3=149.5KW
VK1=1/2〔VK(1-2)+VK(1-3)-VK(2-3)〕=14.75KV,同理
VK2=-0.5KV
VK3=8.25KV
RT1=△PK1VN2/1000SN2
=(264.5*200*200)/(1000*90*90)=1.58Ω,同理
RT2=0.78Ω
RT3=0.89Ω
XT1=VN2VK1VN2/100SN
=(14.75*220*220)/100×90=79.32Ω
XT2=-2.69Ω
XT3=44.39Ω
2.3.2选择分接头
最大、最小负荷时的电压损耗:
△V1max=(P1R1+Q1X1)/V1max=2.99KV
△V2max=(P2R2+Q2X2)/V2max=-0.04KV
△V3max=(P3R3+Q3X3)/V3max=1.67KV
△V1min=(P1R1+Q1X1)/V1min=0.76KV
△V2min=(P2R2+Q2X2)/V2min=0.004KV
△V3min=(P3R3+Q3X3)/V3min=0.43KV
最大、最小负荷时,各绕组归算至高压母线电压
最大负荷时:
V1max=225KV
V2max=224.996KV
V3max=224.566KV
最小负荷时:
V1min=220KV
V2min=217.01KV
V3min=215.34KV
选择高压侧分头电压
Vf1max=V3maxVN3/V3max
=224.566*10.5/10.8=218.3KV
Vf1min=V3minVN3/V3min
=215.34*10.5/10=226KV
Vf1=(Vf1max+Vf1min)/2=222.15
于是可选220-2.5%的分接头,其中V=225.5KV
校验低压母线实际电压
V′3max=V3maxVN3/Vf1
=224.566*10.5/225.5=10.03>10KV
V′3min=V3minVN3/Vf1
=215.34*10.5/225.5=10.4<10.8KV
△V′3max=(10.03-10)/10*100%=0.3%<5%
可见所选分头符合低压母线的调压要求。
选中压侧分接头电压
计算中压侧分接头电压为:
Vf2max=V′2maxVf1/V2max
=121*222.15/224.996=119.5KV
Vf2min=V′2minVf1/V2min
=110*222.15/217.01=112.6KV
Vf2=Vf2minVf2min/2=116.05KV
于是可选110-6%的分接头,其中电压V=116.6KV
校验中压侧母线电压
V′2max=V2maxVf2/Vf1
=224.996*116.6/222.15=118.09<121KV.
V′2min=V2minVf2/Vf1
=217.01*116.6/222.15=113.9>110KV
△V2’max=(113.9-110)/110*100%=3.5%<5%
可见所选中压侧分接头满足调压要求。
2.3.3无功补偿的计算
最大和最小负荷时变压器阻抗中的电压损耗分别为:
△Umax=(15*1.58+8*79.32)/110=5.98KV
△Umin=(8*1.58+2*79.32)/110=1.56KV
Uf2=116.05KV,取与其最接近的分接头电压:
110*(1+6%)=116.6KV,从而可得电压比为:
k=116.6/10=11.66则补偿容量为:
Qc=U’2Cmax(U’2Cmax-U2Cmax/k)
/X
=10*[10-(110-5.98)/11.66]*11.66*11.66/79.32
=18.85Mvar
当Qcmax=18.9Mvar,验算最大负荷时二次侧母线的实际电压:
STmax=STmax-JQc=15+J8-18.9=15-J10.9
补偿后变压器阻抗中电压损耗变为:
(15*1.58-10.9*79.32)/110=-7.6KV
变电站二次侧母线实际电压为:
(110+7.6)/11.66=10.09KV
第3章短路电流的计算
3.1各支路最大负荷电流的计算
10kV负荷电流:
Igmax=Smax/√3Ue=739(A)
110kV侧负荷电流:
Igmax=Smax/√3Ue=147.4(A)
220kV侧负荷电流:
Igmax=Smax/√3Ue=131.2(A)
3.2短路点的选择及短路电流计算结果表
为了合理选择各种电气设备,对各种电气设备都需校验热稳定和动稳定,因此要进行短路电流计算。
短路种数,一般按三相短路验算,短路计算点应选择通过导体和电气设
备的短路电流为最大的那些点。
根据以上原则,短路点分别选择为220KV母线、110KV母线、10KV母线,分别为d1、d2、d3点。
参数标么值计算:
取基准容量Sj=100MVA,基准电压Uj选各级平均电压,即Uj=1.05Ue
Uj1=1.05UN1=1.05*220=231KV
Uj2=1.05UN2=1.05*110=115KV
Uj3=1.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 220 kv 变电站 毕业设计 论文