变电站综合自动化系统设计

xxx学院本科毕业设计（论文) 变电站综合自动化系统的系统设计

主变压器的容量不应小于一、二级负荷之和，依据上述要求选择所用变压器以满足变电工程中运行的需要。

短路电流的计算：

短路电流的计算主要是为了选择电气设备、校验电气设备的热稳定性和动稳定性，进行继电保护的设计和调整。对于整个电网来说，要考虑在不同地点同时发生短路时的情况，将设计的主接线按其阻抗的形式转化为电力系统界限的示意图，再根据所选主变的参数、线路的阻抗进行短路电流的计算。

一次设备的选择与校验：

按正常运行的条件进行选择，对110kV、35kV和10kV的母线按经济的电流密度算出其截面，按照截面面积和环境的要求选择适合的母线；对断路器的选择依据其额定电压、额定电流和开断电流来选择，隔离开关按其通过的额定电流必须大于此回路的电流来选择，电压互感器和电流互感器均依据一次侧和二次侧的电压和电流进行选择；对所选的母线和电气设备要进行热稳定性和动稳定性的校验，看所选的母线和设备是否满足设计的要求，校验时遵循短路时的情况来校验。

3.2 变电站综合自动化系统二次系统

电气二次设备室内布置主变变压器保护柜、直流柜、交流柜、汇控柜、通信电源柜、通信机柜等。二次回路测量、监控、保护均采用AC110V/5A和DC220V/5A。110kv侧不设置电压互感器，110kv桥段路器备自投电压取自10kv母线。

10kv系统应无电源线。各原件就地测量表计均利用保护或测控装置所带的显示功能。其中点了个计量仅为内部考核使用。如用计费专用电能计量应另行设计安装.110kv屋内间隔式隔离开关和配电装置断路器之间防误操作采用电磁闭锁;10kv部分利用开关柜本身的而机械五防闭锁装置，故不需要再另加闭锁措施。根据测量仪表的配置原则变电所的测量仪表配置如下：

线路：

10 kV 线路引出线：装设电流表、有功电度表和无功电度表各 1 只。 35 kV 线路引出线：装设电流表、有功电度表、有功功率表和无功电度表各1 只。

变压器：

低压侧：装设电流表、有功功率表、无功功率表、有功电度表、无功电度表各 1 只。

中压侧：装设仪表与低压侧相同。 高压侧：装设电流表 1 只。

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110 kV 线路引出线：装设电压表 1 只，监视 110 kV 线路电压。 母线：

10 kV 母线：各分段装设 1 只电压表。 35 kV 母线：各分段装设 1 只电压表。

110 kV 母线：装设 1 只切换测量三个线电压的电压表。 其他回路:

10kV母线和35 kV母线分段断路器各装设电流表 1 只

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4 系统硬件和软件配置

4.1 系统硬件主要设备的配置

4.1.1 变电站主变压器的选择

（1 ）、绕组数的选择

变电站具有三种电压等级，若在低压侧虽没有负荷或者通过主变各绕组的功率达到该变压器容量的15%以上，但是在变电站内应该装无功补偿设备时，主变压器需要选用双绕组变压器。

（2 ）、绕组连接方式的选择

变压器绕组的联结方式应该和系统电压的相位相同，否则就不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的联结方式有△型和*形两种。高压绕组为△型联结时. △型形联结的绕组可以消除三次谐波的影响。而采用全*形的变压器用于中性点不直接接地系统时，三次谐波没有通路，将引起正弦波电压畸变，使电压的峰值增大，危害变压器的绝缘，并对继电保护整定的准确性和灵敏度有影响。高压绕组为*形联结时，用符号Y表示，如果将中性点引出则用ＹＮ表示，对于低/中压绕组则用ｙ及ｙｎ表示.因此本文采用*/△型的绕组连接方式。

（3 ）、相数的选择

变压器有三相变压器组和单相变压器组。单相变压器组由三个单相的变压器组成，造价高、占地多、运行费用高。在110kv及以下的变电站中，一般选择三相变压器。只有受变压器的制造和运输条件的限制时，才考虑采用单相变压器组。因此本文选择变压器组SC10-2000/110变压器（三相成型固体浇注式，10-容量系列，2000-额定容量，110-高压绕组电压等级kv。

4.1.2各级电压母线的选择

选择配电装置中各级电压母线，主要应考虑如下内容： （1）、选择母线的材料，结构和排列方式； （2）、选择母线截面的大小；

（3）、检验母线短路时的热稳定和动稳定；

（4）、对35kV以上母线，应检验它在当地睛天气象条件下是否发生电晕； （5）、对于重要母线和大电流母线，由于电力网母线振动，为避免共振，应校验母线自振频率。

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110kV母线一般采用软导体型式。根据设计要求，本变电站110kV的最终回路较多，因此110kV母线应选硬导体为宜。故本文选择LMY-125型矩形铝导线。

4.1.3隔离开关选择

隔离开关的选择，由于隔离开关没有灭弧装置，不能用来开断和接通负荷电流及短路电流，故没有开断电流和关合电流的校验，隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校验项目与断路器相同。因此选用户外单相式GW13-110T隔离开关（110额定电压，T统一设计）。

4.1.4 电流互感器的选择

（1）、额定电压的选择：

UU电流互感器的额定电压N不得低于其安装回路的电网额定电压Ns，即

U?UNs N

（2）、额定电流的选择：

II电流互感器的额定电流N1不得低于其所在回路的最大持续工作电流max，即

I?Imax N1

II为了保证电流互感器的准确级，max应尽可能接近N1，因此选择LRGBJ-110（装入式，改进式，保护用，设计序号）北京瑞恒公司电流互感器

4.1.5电压互感器的选择

电压互感器是二次回路中测量和保护用的电压源，通过它反映系统的运行状况，它的作用是将一次高压变为二次侧的低电压便于测量。

依据《电力工程设计手册》对电压互感器配置的规定：

（1）、电压互感器的配置与数量和配置、主接线方式有关，并应满足测量、保护周期和自动装置的要求。电压互感器应能在运行方式改变时，保护装置不得失压，周期点的两侧都能提取到电压。

（2）、6～220kV电压等级的一组主母线的三相上应装设电压互感器，旁路上是否需要装设压互，应视各回出线外侧装设压互的情况和需要确定。

（3）、当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设压互。 又根据《导体和电器选择技术规定》：电压互感器应按下列技术条件选择和校验：一次回路电压、二次电压、二次负荷。

电压互感器的型式应按下列使用条件选择: ① 继电保护及测量的要求。

② 3～20kV屋内配电装置宜采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。

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