1、山東大學(xué)畢業(yè)設(shè)計開題報告姓 名專業(yè)電氣工程及其自動化 班級 學(xué) 號指導(dǎo)教師題目類型工程設(shè)計題 目110kV變電站綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計一、選題背景及依據(jù)（簡述題目的技術(shù)背景和設(shè)計依據(jù)，如實(shí)說明選題目的、意義，列出主要參考文獻(xiàn)）1.原始資料(1)電壓等級： 110/10kV，回路數(shù)110kV進(jìn)出線2回， 10kV出線8回，35kV出線6回。(2)10kV負(fù)荷情況：2回10KM線，每回送1500KW,cos=0.85;Tmax=3000h/年；2回10KM線，每回送1500KW,cos=0.85;Tmax=30000h/年；4回20KM線，每回送1500KW,cos=0.85;Tmax=6000h/年

2、。 (3)35kV負(fù)荷情況：2回40KM線，每回越送2800KW;Tmax=5600h/年；4回50KM線，每回越送2800KW;Tmax=5600h/年，并且、類負(fù)荷占70%。 (4)自然條件：當(dāng)?shù)啬曜罡邭鉁?7攝氏度，年最低氣溫-10攝氏度，當(dāng)?shù)睾０?000米，當(dāng)?shù)乩妆┤?0日/年，地震裂度：3.5級；污穢等級：0級。 (5)系統(tǒng)情況：Xsmax=0.25，Xsmin=0.3（Sd=100MVA）。 (6)地區(qū)變電所采用LW6-126型斷路器，后備保護(hù)動作時間為3.5s.2.選題目的及意義變電站自動化自20世紀(jì)90年代以來一直是我國電力行業(yè)中的熱點(diǎn)之一，所以成為熱點(diǎn)，是建設(shè)的需要。日前全國

3、投入電網(wǎng)運(yùn)行的35 - 110kV變電站18000座(不包括用戶變)，220kV變電站有 1000多座，500kV變電站大約有70座。而且每年變電站的數(shù)量以3%-5%的速度增長，也就是說每年都有數(shù)千座新建變電站投入電網(wǎng)運(yùn)行。同時，根據(jù)電網(wǎng)的要求，特別是自上個世紀(jì)末在我國全范圍內(nèi)開始的大規(guī)模城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造，不但要新建許多變電站，現(xiàn)有將近一半以上的建設(shè)于上世紀(jì)六、七十年代、甚至還有五十年代的老舊變電站因設(shè)備陳舊老化而面臨改造。二是市場的因素，采用綜合自動化系統(tǒng)，可在遠(yuǎn)方設(shè)立集控站，通過遠(yuǎn)方遙控、遙信、遙測、遙調(diào)、遙視等五遙功能集中監(jiān)控若干個變電站，變電站現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)無人值班，節(jié)約了大量的人力；它通過SC

4、ADA系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)了辦公自動化，提高了管理效率，為管理人員的決策提供了切實(shí)有力的依據(jù)。3.主要參考文獻(xiàn) (1)電力工程電氣設(shè)計手冊（電氣一次部分、電氣二次部分），水利電力出版社，1990 (2)王錫凡，電力工程基礎(chǔ)，西安交通大學(xué)出版社，1998 (3)范錫普，發(fā)電廠電氣部分，水利電力出版社，1995 (4)電力工程設(shè)計手冊（1、2、3），上海人民出版社，1972 (5)C.F. Henville,Digital Relay Reports Verify Power System Models,IEEE Computer Applications in Power.Vol.22,No

5、.1,2000. (6)BT-2000變電站綜合自動化系統(tǒng)技術(shù)說明書，西安博泰，2001 (7)Epsynall電力組態(tài)軟件使用手冊，太力公司，2002 (8)J.Duncan Glover,Power System Analysis and Design,China Machine Press.2004 (9)丁書文等，變電站綜合自動化原理及應(yīng)用，中國電力出版社，2003 (10)黃益莊，變電站綜合自動化，中國電力出版社，2000二、主要設(shè)計（研究）內(nèi)容、設(shè)計（研究）思想、解決的關(guān)鍵問題、擬采用的技術(shù)方案、設(shè)計（研究）工作步驟1.畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容（1）課題研究的意義及目的，國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀

6、；（2）變電站綜合自動化系統(tǒng)的組成和主要功能；（3）變電站綜合自動化系統(tǒng)的一次系統(tǒng)設(shè)計；（4）變電站綜合自動化系統(tǒng)的二次系統(tǒng)設(shè)計；（5）線路微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計（速斷、過流、零序保護(hù)設(shè)計）（6）配電變壓器微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計（7）主要電氣設(shè)備選擇；（8）監(jiān)控軟件的設(shè)計及圖形界面的設(shè)計2.設(shè)計實(shí)現(xiàn)的主要功能實(shí)時顯示變電站綜合自動化系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)（包括電壓、電流、功率、頻率、cos等參數(shù)）和運(yùn)行趨勢圖，故障報警顯示，建立實(shí)時和歷史數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)SCADA功能。實(shí)現(xiàn)無人值守變電站綜合自動化功能。3.主要技術(shù)指標(biāo)功率因數(shù)不低于0.9，可靠性和經(jīng)濟(jì)性滿足變電站綜合自動化要求。4. 設(shè)計的思想及過程（一）電氣一次部

7、分的設(shè)計 1.變電所主接線方案的設(shè)計2負(fù)荷的計算和主變的選擇： （1）負(fù)荷的計算和無功補(bǔ)償本變電所的電壓等級為110/35/10kV，主要的負(fù)載在35kV和10kV的線路上。負(fù)荷的計算就是把35kV和10kV電壓等級上的總的負(fù)載算出來。一方面，為了提高電網(wǎng)的有功功率，也就是降低無功功率，要對電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，這樣就使選擇的主變壓器的容量減小，降低了成本。另一方面，為使變電所的功率因數(shù)不低于0.9，要對系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，也就是把10kV和35kV線路上負(fù)載的功率因數(shù)從0.8提高到0.9，而在具體的補(bǔ)償中，使用并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式。 （2）主變壓器的容量選擇在本設(shè)計中，為了滿足運(yùn)行的靈敏性和供電的

8、可靠性，應(yīng)選兩臺三繞組變壓器，主變壓氣容量應(yīng)根據(jù)510年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，并考慮變壓器正常運(yùn)行和事故時的過負(fù)荷能力。所以每臺變壓器的額定容量按Sn=0.7PM （PM上一步無功補(bǔ)償后的視在功率，即供電容量）選擇， 同時每臺主變壓器的容量不應(yīng)小于一、二級負(fù)荷之和，依據(jù)上述要求選擇所用變壓器的型號。3短路電流的計算：短路電流的計算主要是為了選擇電氣設(shè)備、校驗電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性，進(jìn)行繼電保護(hù)的設(shè)計和調(diào)整。對于整個電網(wǎng)來說，要考慮在不同地點(diǎn)同時發(fā)生短路時的情況，將設(shè)計的主接線按其阻抗的形式轉(zhuǎn)化為電力系統(tǒng)界限的示意圖，再根據(jù)所選主變的參數(shù)、線路的阻抗進(jìn)行短路電流的計算。4一次設(shè)備的選擇與校驗

9、：按正常運(yùn)行的條件進(jìn)行選擇，對110kV、35kV和10kV的母線按經(jīng)濟(jì)的電流密度算出其截面，按照截面面積和環(huán)境的要求選擇適合的母線；對斷路器的選擇依據(jù)其額定電壓、額定電流和開斷電流來選擇，隔離開關(guān)按其通過的額定電流必須大于此回路的電流來選擇，電壓互感器和電流互感器均依據(jù)一次側(cè)和二次側(cè)的電壓和電流進(jìn)行選擇；對所選的母線和電氣設(shè)備要進(jìn)行熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性的校驗，看所選的母線和設(shè)備是否滿足設(shè)計的要求，校驗時遵循短路時的情況來校驗。（二）二次部分及監(jiān)控部分的設(shè)計 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)計與配置是否合理直接影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，如果設(shè)計與配置不合理，保護(hù)將可能誤動或拒動，從而擴(kuò)大事故停電范圍，有時還

10、可能造成人身和設(shè)備安全事故。因此，合理地選擇保護(hù)方式和正確地整定計算，對保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有非常重要的意義。為了安全、經(jīng)濟(jì)的提供電能，必須及時而準(zhǔn)確的掌握系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行的情況，隨時進(jìn)行分析，做出正確的判斷和決策，必要時采取相應(yīng)的措施，及時處理事故和異常情況，必須對電力系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)視和控制。也就是說要對系統(tǒng)中的一些器件進(jìn)行監(jiān)視和控制，在這一部分中，最基本的是監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，首先要對電器設(shè)備編號，完成模擬量和數(shù)字量的采集，然后使用組態(tài)軟件對其采集到的信息進(jìn)行編程，最后通過人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的控制。三、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作進(jìn)度安排周 次設(shè) 計 內(nèi) 容完 成 情 況教 師 檢 查1熟悉工藝要求和設(shè)計內(nèi)容，查閱資料2熟悉工藝要求和設(shè)計內(nèi)容，查閱資料3總體方案設(shè)計和硬件配置4一次系統(tǒng)圖設(shè)