1、山東大學畢業設計開題報告姓 名專業電氣工程及其自動化 班級 學 號指導教師題目類型工程設計題 目110kV變電站綜合自動化系統設計一、選題背景及依據（簡述題目的技術背景和設計依據，如實說明選題目的、意義，列出主要參考文獻）1.原始資料(1)電壓等級： 110/10kV，回路數110kV進出線2回， 10kV出線8回，35kV出線6回。(2)10kV負荷情況：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、類負荷占70%。 (4)自然條件：當地年最高氣溫37攝氏度，年最低氣溫-10攝氏度，當地海拔1000米，當地雷暴日30日/年，地震裂度：3.5級；污穢等級：0級。 (5)系統情況：Xsmax=0.25，Xsmin=0.3（Sd=100MVA）。 (6)地區變電所采用LW6-126型斷路器，后備保護動作時間為3.5s.2.選題目的及意義變電站自動化自20世紀90年代以來一直是我國電力行業中的熱點之一，所以成為熱點，是建設的需要。日前全國

3、投入電網運行的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量以3%-5%的速度增長，也就是說每年都有數千座新建變電站投入電網運行。同時，根據電網的要求，特別是自上個世紀末在我國全范圍內開始的大規模城鄉電網改造，不但要新建許多變電站，現有將近一半以上的建設于上世紀六、七十年代、甚至還有五十年代的老舊變電站因設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，可在遠方設立集控站，通過遠方遙控、遙信、遙測、遙調、遙視等五遙功能集中監控若干個變電站，變電站現場實現無人值班，節約了大量的人力；它通過SC

4、ADA系統與MIS系統結合實現了辦公自動化，提高了管理效率，為管理人員的決策提供了切實有力的依據。3.主要參考文獻 (1)電力工程電氣設計手冊（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，西安交通大學出版社，1998 (3)范錫普，發電廠電氣部分，水利電力出版社，1995 (4)電力工程設計手冊（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技術說明書，西安博泰，2001 (7)Epsynall電力組態軟件使用手冊，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、主要設計（研究）內容、設計（研究）思想、解決的關鍵問題、擬采用的技術方案、設計（研究）工作步驟1.畢業設計的主要內容（1）課題研究的意義及目的，國內外研究的現狀

6、；（2）變電站綜合自動化系統的組成和主要功能；（3）變電站綜合自動化系統的一次系統設計；（4）變電站綜合自動化系統的二次系統設計；（5）線路微機保護系統設計（速斷、過流、零序保護設計）（6）配電變壓器微機保護系統設計（7）主要電氣設備選擇；（8）監控軟件的設計及圖形界面的設計2.設計實現的主要功能實時顯示變電站綜合自動化系統的運行參數（包括電壓、電流、功率、頻率、cos等參數）和運行趨勢圖，故障報警顯示，建立實時和歷史數據庫，實現SCADA功能。實現無人值守變電站綜合自動化功能。3.主要技術指標功率因數不低于0.9，可靠性和經濟性滿足變電站綜合自動化要求。4. 設計的思想及過程（一）電氣一次部

7、分的設計 1.變電所主接線方案的設計2負荷的計算和主變的選擇： （1）負荷的計算和無功補償本變電所的電壓等級為110/35/10kV，主要的負載在35kV和10kV的線路上。負荷的計算就是把35kV和10kV電壓等級上的總的負載算出來。一方面，為了提高電網的有功功率，也就是降低無功功率，要對電網進行無功補償，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不低于0.9，要對系統進行無功補償，也就是把10kV和35kV線路上負載的功率因數從0.8提高到0.9，而在具體的補償中，使用并聯電容器的補償方式。 （2）主變壓器的容量選擇在本設計中，為了滿足運行的靈敏性和供電的

8、可靠性，應選兩臺三繞組變壓器，主變壓氣容量應根據510年的發展規劃進行選擇，并考慮變壓器正常運行和事故時的過負荷能力。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小于一、二級負荷之和，依據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備、校驗電氣設備的熱穩定性和動穩定性，進行繼電保護的設計和調整。對于整個電網來說，要考慮在不同地點同時發生短路時的情況，將設計的主接線按其阻抗的形式轉化為電力系統界限的示意圖，再根據所選主變的參數、線路的阻抗進行短路電流的計算。4一次設備的選擇與校驗

9、：按正常運行的條件進行選擇，對110kV、35kV和10kV的母線按經濟的電流密度算出其截面，按照截面面積和環境的要求選擇適合的母線；對斷路器的選擇依據其額定電壓、額定電流和開斷電流來選擇，隔離開關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一次側和二次側的電壓和電流進行選擇；對所選的母線和電氣設備要進行熱穩定性和動穩定性的校驗，看所選的母線和設備是否滿足設計的要求，校驗時遵循短路時的情況來校驗。（二）二次部分及監控部分的設計 電力系統繼電保護的設計與配置是否合理直接影響到電力系統的安全運行，如果設計與配置不合理，保護將可能誤動或拒動，從而擴大事故停電范圍，有時還

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