变电站微机保护二次电路设计总结小杜.docx

设计总结航空工业规划设计研究窿李英武石家庄市博大工控有限公司杜京涛现就变电站综合自动化系统有关问题作以下总结供大家讨论。一讨论题目1变电站综合自动化系统定义以及应用与发展。17）计量柜18）备用电源自投与互投19）供电电源与接地设计20）保护动能与设计规范21）定值计算备用电源自投与互投TV切换方案设想220/380V低压配电系统监控二次图设计计算机管理系统设计计算机控制系统的工作原理与电气设计建筑物智能化工程电气设计二变电站综合自动化的定义以及应用与发展1定义任何事物一出现就要一个定义，或名称，否则人们就无法交流。定义有人为规定或由习惯形成。定义准确性很重要。关于智能化建筑定义大家还进行过讨论，有些专家指出应定义为建筑智能化或建筑物智能化工程，仔细研究有一定道理。智能化建筑与智能化小区以及智能化设计标准，智能化小区设计标准出现后，设计就要套这些标准。设计标准越来越高，开发商也借智能化对外宣传。如果按建筑物智能工程来划分，有动力系统，通信系统，办公系统，保安监控系统消防系统以及综合布线系统，需要什麽就设计什麽就会节省不少投资。变电站综合自动化也同样存在上述问题综合自动化系统功能强，涉及范围很广，一定要根据变电站规模与负荷情况，来选用某一部分或全部，不能盲目求大求全。现在把电,力系统变电站综合自动化盲目用于工业与民用建筑变电站的情况并非少见当然这与生产厂家的宣传有一定关系。有些定义是人们的习惯，如三相三线制，三相四线制，三相五线制。有电流才称为线，定义为三相五线制就不太准确，正常情况下保护地线是无电流流过的。所以称为TN-S系统，当然人们习惯了称为三相五线制也无可指责。电力系统自动化包括继电保护，备用电源自投与互投，无功补偿与电压自动调节以及远方调度等许多方面，学校分专业，单位分科室。科学技术发展后许多功能集中由一套设备来完成，就出现了综合自动化。国外上世纪80年代就开始采用，90年代中期引进到国内，90年代后期开始推广，机工程学会还成立了变电站综合自动化专业委员会.变电站综合自动化是以一个配电回路为单元由一台计算机（一般称为单元或装置）来完成继电保护，就地监测与控制以及远方调度等动能，一般称为综合自动化装置或单元，简称综保单元。各装置或单元由计算机通信电缆联系起来，由一台计算机对变电站进行远方集中管理，从而形成一个完整的变电站综合自动化系统，从而提高了变电站自动化与管理水平，达到无人或少人值班。2应用情况变电站综合自动化在我国电力系统应用开始于上世纪90年代中期，末期达到普及，现在设计中已普遍来用，随着计算机技术的发展，其功能越来越强，价格越来越低，设计与施工调试越来越简单，现在一个单元一般不超1万元，有些已达到五千元以下，与常规继电保护价格越来越接近。功能增加外，再考虑到设计施工，调试以及维护工作量减少，工程综合造价可能更接近。3存在的问题产品规格不统一，不标准，给设计以及生产制造以及运行维护造成一定影响。这个问题近年来有所改善。产品规格差别较大给设计选用带来一定困难。工业与民用建筑变电站目前大多选用电力系统的产品，价格贵，许多功能用不上，如：自动减负荷，重合间等。最近许多单位开发用于工业与民用变电站产品，为设计选用提供了方便。由于产品不统一，二次图设计比较乱，许多厂家提供的技术资料不规范，有些地方与设计规范还不太协调，国家也暂时编制不出标准设计。5）有些工程盲目追求某些技术指标，如32位CPU,联网与上网等造成了一定的资源浪费。4发展方向计算机芯片集成度越来越高，运行速度越来越快，嵌入式CPU出现后，实现了无总线结构，减少了体积，降低了成本，提高了可靠性。计算方法也有较大变化，采用菜单式软件后硬件更加统一与简化。但在现场总线应用上正在开发研究，如果将各单元之间通过现场总线相互交换数据，备用电源自投与互投等就不再用外部电缆相互连接来完成，设计更加简化，功能更为加强，在电度计笄等方面还需进一步开发，这些都是变电站综合自动化的发展方向。三一次系统设计1主接线与运行方式业与民用建筑主接线比较简单，一般均为单母线。35kV与11OkV变电站有些采用线路变压器组或桥形接线，以节省投资，平面图布置上可按单母线设计，以利于发展。运行方式主接线与运行方式有直接关系，由电力系统直接供电的变电站，其主进线运行方式由电力部门决定，其操作也要与电力部门联系。对于两路供也电源的用户，一般为一路主供一路备用，主供回路由计算负荷决定，备用回路容量根据重要负载容量决定，并得到电力部门同意。一般用户电力部门很少同意采用备用电源自动投入，而且要求两路进线相互联锁，以防止电源同时供电发生短路故障时对上一级变电站运行造成影响。对于特别重要的用户，也力部门同意两路电源同时运行，上一级变也站的继电保护方式也要满足要求。由于负荷重要性要求，电力部门同意采用备用电源自动投入。对于大型企业内部的变电站由总降压变电站供电，其运行方式由企业自己决定，一般采用两路供电电源，以及备用电源自动投入。备用电源自动投入与备用电源互投是有区别的。一般采用备用电源自动投入。是否采用备用电源互投要很好进行方案论证。因为当一路电源发生断电，备用电源自动投入，以保证重要负载继续供电，此时值班人员都要进行调查与处理，当断电原因找到，得到解决后，再人工拉掉备用电源将主供电源送上。变电站综合自动化出现以后，自动化功能得以加强，技术上完全可以实现备用电源互投，但电气设时对于电力部门供电的变电站一定事先征得电力部门同意，企业内部的变电站要与企业协商。当然可以先设计好，将来运行不需要时可以闭锁或解除掉，但设计工作量与投资都要增加。因为IOkV以上供电系统，备用电源互投涉及的问题比较多，技术上也有一定特殊性。先进的技术也应该应用到需要的地方。3）主接线形式对于35kV以上变电站由于一次设备价格较高，主接线尽量简化。只有一路电源时可以采用线路变压器组，设计上可以留出发展。当有两路进线时，如果电力部门不同意两路进线同时供电，可以采用单母线，备用电源自动投入可以采用两路进线备自投。为检修方便，可以采用隔离刀间进行分段，此时可以设计一台电压互感器，安装于进线隔离刀间间隔内，这样可节约投资与占地面积，也不再需要电压互感器切换。IOkV变电站有两路进线时一般都设计为单母线分段，而且母联采用断路器，对于用户变电站如果电力部门不同意两路进线同时供电,，可以用隔离刀间替代母联断路器，这样也可以节省投资，但这个问题并没有引起设计人员与用户重视，大家可以讨论。城市城区电网的IOkV系统普遍推广环网供电。环网供电可以省掉一部分IokV开关柜与外部电缆，供电的可靠性也有所提高。小区变也站较多时也可以采用环网供电。工厂大中型工厂内部IokV系统一般都采用放射式或放射式加树干式供电。如果合理采用环网供电，在保证供电的可靠性前提下，可以节省电缆与开关柜。2开关柜选型高压开关柜有固定柜与手车柜，采用哪种柜型对变也站综合自动化系统影响不大。主要在二次图设计时，手车位置，实验位置，接地刀间，隔离开关等信号接在综合自动化单元开关量揄入端子上的数量与位置不同。二次图设计无法采用同一种图纸，有时利用附注来说明，开关厂接线及日后检修不太方便，尽量分开设计。3备用电源自投与互投1）采用变电站综合自动化系统后，自动化水平可以提高。但一定要从实际出发，设计要简单，外部电缆要少。自投一般没有问题，互投有些产品就有问题。企业内部变电站根据负荷重要性，可以设计互投。对于电力部门直接供电的变电站，主接线以及运行方式要事先征得电力部门同意，一般允许互投的很少。有些地方还不允许自投，设计之前一定要求甲方与供电部门协调好，当然先设计上以后不用也可以。但这样既增加了设计工作量又增加了投资。2）变电站综合自动化系统的备自投一定要检测电压与电流。这样可靠性更加有保证。自投取母线电压，但互投要取线路电压，否则来电之后得不到信号。所以电压互感器的位置与数量设计时就要考虑好。电力系统变电站一般都设计线路电压互感器，这样两段母联就要四台电压互感。当然线路电压互感器可以用V/V型。对于用户变也站，可以将线路电压互感器设计在进线柜之前，再加上电压互感器二次侧切换，这样可以减少电压互感器的数量。4电流与电压互感器1）电流互感器我国IOkV与35kV供电系统目前仍为不直接接地系统（小电流接地系统），发生单相接地故障后，故障电流大小取决于对地电容电流。电缆线路不长时，接地电容电流较小，允许继续运行一到两小时，只进行接地故障报警，所以两相安装电流互感器可以保护到相间短路故障。当电缆线路较长时，电容电流增大，发生单相接地故障后，其他两相对地电容电流要通过接地点流向电源。当接地故障也流超过一定值时，会加速扩大事故。设计三个电流互感器在连接方式改变后可以做到单相接地故障保护，但在系统没有改为直接接地系统之前，增加一个电流互感器意义是不大的，现在许多设计都设计三电流互感器，其目的是为了适应接地方式的改变。供电系统要改变接地方式牵涉到许多用户，问题比较多，继电保护方案也要发生变化。采用变电站综合自动化后，继电保护方案由软件设置，改变起来比较容趴所以设计为电流互感器还是可以的。对于企业内部供电系统接地形式改变接地方式牵涉面小，但目前改为直接接地的还很少，但许多设计都按三电流互感器设计，国家标准也按三电流互感器设计，这个问题值得讨论。国际电工委员会（I精度限额综合误差）标准规定保护用电流互感器按工作性质分为P级、TPS级、TPX级、TPY级与TPZ级电流互感器的准确级是以该级的额定准确限额一次电流下的最大允许综合误差的百分数来标称。P的含义为保护，标准的额定准确限额系数值分别为5、10、15、20与30。额定准确限额一次电流是指电流互感器能满足综合误差要求的最大一次电流。额定准确限额系数是指额定准确限额的一次电流与电流互感器额定一次电流之比。P级为精度限额由稳态对称一次电流下的综合误差定义，对剩磁无限制。TPS级为低漏磁电流互感器，工作性能由二次励磁特性及圈数误差极限定义，对剩磁无限制。TPX级为精度限额由暂态工作环境中的最大瞬时误差定义，对轲磁无限制。TPY级为精度限额由所拟订的暂态工作环境中的最大瞬时误差定义，剩磁不超过饱和磁通的百分之十。TPZ级为精度限额由三次谐波环路时间常数下直流偏移的单次激励中最大瞬时交流误差定义，对直流分量误差限颔无要求，剩磁实际可忽略。电流互感器铭牌上应有相应的数据，如30V电流互感器5P10,15V电流互感器5P20等。准确级为5P时，额定一次电流下的电流误差为正负百分之一。额定准确限额一次电流下的综合误差为百分之五。准确级为IOP时，额定一次电流下的也流误差为正负百分之三。额定准确限额一次电流下的综合误差为百分之十。计费：0.5级电度表配0.2级电流互感器，测量：1级电度表配0.5级电流互感器，不记费：2级电度表配1级也流互感器，电流互感器一次侧额定电流为表记的百分之七十到百分之百。2）电压互感器电压互感器设计主要有选用V/V型，还是Y/Y开口三角形以及台数与切换问题。V/V型用于小型变电站。变也站出线较多时，采用Y/Y开口三角形，可以利用开口三角形零序电压检测高压侧单相接地。采用变电站综合自动化系统后，对电缆出线可采用零序电流互感器检测出单相接地回路，不再设计小电流接地选线装置。继电保护有电压启动或闭锁要求时，两段母线应设计两台电压互感器而且要设计TV切换VA型无中性点只能取得线电压，如果需要接地只能将B相接地。Y/Y型有三相三柱式，三相五柱式与三个单相电压互感器三种形式。三相三柱式较少使用，一般只用于高压侧中性点需要接地或通过小电流接地，而变压器为Y/无中性点时人为制造一个中性点。三个单相电压互感器负边为双绕组，一组供测量，一组组成开口三角形，形成零序电压滤序器进行高压侧单相接地报警。高压侧中性点不接地时，发生单相接地时，