220kv变电站毕业设计论文

-1-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。-2-目录摘要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2.3.1阻抗计算2.3.2分接头选择2.3.3无功补偿计算第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4.1.1220KV电压级4.1.2110KV电压级4.1.310KV电压级4.2隔离开关4.2.1220KV电压级4.2.2110KV电压级4.2.310KV电压级4.3互感器的选择4.3.1电流互感器参数的选择4.3.2电压互感器参数的选择第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-3-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7.2.1上层星形通信网7.2.2中层CAN总线通信网7.2.3底层RS-485总线通信网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7.5.1系统主站软件流程7.5.2系统工作流程7.5.3系统点名流程7.5.4抄表命令流程7.5.5设置命令流程7.5.6广播冻结命令流程7.6系统运行7.6.1登陆管理7.6.2主界面7.6.3菜单功能说明致谢附录A电气一次接线原理图-4-220KV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-5-220KVTRANSFORMERSUBSTATIONABSTACT: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-6-第1章负荷统计及电气主接线1.1负荷统计如下：单位：KW序号用电单位现状负荷2005年统计负荷2010年统计负荷1U大平甲线1680018800248002U大平乙线1450015500205003U大红甲线1370014700187004U大红乙线1200013000180001S水厂4200460058002S矿冶厂2960306035603S化肥厂3300360050004S建材厂1850195024505S农药厂4500460058506S制药厂7400810093007S炭素厂1840204038008S医院1320142026209S火车站42804880598010S棉纺厂224024403640合计90890986901300001.2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-7-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:130000KW。2.2主变压器选择主变参数：型号SFPSZ8—90000/220额定电压220/121/11KV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＋j810KVSmax＝5＋j2最小负荷：110KVSmin＝8＋j210KVSmin＝2＋j1高压侧的电压为：V1max＝231KVV1min＝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＝149.5KWVK1＝1/2〔VK（1－2）＋VK（1－3）－VK（2－3）〕＝14.75KV,同理VK2＝-0.5KV-8-VK3＝8.25KVRT1＝△PK1VN2/1000SN2＝(264.5*200*200)/(1000*90*90)=1.58Ω,同理RT2＝0.78ΩRT3＝0.89ΩXT1＝VN2VK1VN2/100SN＝（14.75*220*220）/100×90＝79.32ΩXT2＝-2.69ΩXT3＝44.39Ω2.3.2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＝225KVV2max＝224.996KVV3max＝224.566K