目 录
摘要································2 Abstract······························3 第一章 110kv无人值班变电站综合自动化的改造·············4 1.1 无人值班站改造背景······················· 4 1.2 110 kV电压等级部分························· 5 1.3 10 kV电压等级部分························6 1.4 站用电系统和照明系统······················ 7 1.5 变电站主控室综合自动化系统···················· 8 第二章 主接线形式的确定及牵引变电所综合自动化系统··········9 2.1 主接线形式的确定························9 2.2 牵引变电所综合自动化系统的选择原则和方法············· 10 2.3 牵引变电所综合自动化系统的定义与特点··············11 第三章 综合自动化·························15 3.1 110kV变电站综合自动化运行系统的设计·············· 15 3.2 综台自动化系统设计的总体要求··················15 3.3 综合自动化系统谩计的原则··················· 16 3.4 综台盲动化系统设计的息路··················· 17 3.5 综音自动化幕统设计的具体方案改造设计的具体方案包括······· 17 3.6 110kV综合自动化变电站的电气二次设计分析············ 19 第四章 牵引变电站的220kV三相供电方案·················25 4.1 牵引变电站的220kV三相供电方案··················25 4.2 220kV三相供电方案························29 参考文献································31 总结································32 致谢辞·······························33
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摘 要
随着国民经济的飞速发展，电气化铁路的建设和改造方兴未艾。几乎所有的牵引变电所改造和新建都将采用综合自动化系统。近年，哈大线、秦沈线等干线铁路均采用了综合自动化技术，而牵引变电所综合自动化技术本身对于铁道电气化专业的同行来讲，也属于新课题，牵引变电所综合自动化系统的选择原则和方法的确定就显得十分必要。变电站综合自动化系统是集保护、测量、控制、远传等功能于一体，采用微机和网络技术，并充分利用数字通信的优势来实现数据共享的一套电力系统二次设备的自动化装置。随着数字式微机保护、监控技术和远动通信的广泛普及，电力系统变电站的自动化水平已发生了根本的变革。变电站无人值班工作的实施，使供电部门提出的“减员增效”工作得以成功实现，取得了明显的经济效益和社会效益，提高了电力企业的劳动生产率，促进了电网的安全稳定运行，推动了电力生产管理的现代化，对提高电网的安全、经济运行水平起到了积极的作用，因此进行变电站综合自动化建设已成为当前电力系统发展的必然趋势。
【关键词】 变电站 电气化 综合化 电力系统 微机保护 监控
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Abstract
Along with the national economy rapid development, the electric railway construction and the transformation is on the rise.The nearly all hauling transformer substation transformation and will found a capital newly uses the synthesis automated system.Recent years, the Kazak big line, skeleton line railroads and so on Qin Shen Xian have used the synthesis automation technology, but tows transformer substation synthesis automation technology itself to say regarding the railroad electrification specialized colleague, also belongs to the new task, tows the transformer substation synthesis automated system the selection principle and the method determination appears extremely essential. The transformer substation synthesis automated system is functions and so on collection protection, survey, control, far biography in a body, uses the microcomputer and the networking, and fully realizes data sharing set of electrical power system two equipment automated installments using the digital communication superiority.Along with the digital microcomputer protection, the monitoring technology and move the correspondence far the widespread popularization, the electrical power system transformer subs- tation automated level have had the radical transformation. The tran- sformer substation nobody duty work implementation, causes the power supply department to propose;the downsizing for efficiency; the work to be able to succeed the realization, has obtained the obvious economic efficiency and the social efficiency, enhanced the electric power ente- rprise's labor productivity, promoted the electrical network security stable movement, impelled the electric power production management mod- ernization, to enhanced the electrical network the security, the eco- nomical movement level plays the positive role, therefore carried on the transformer substation synthesis automation construction to become the current electrical power system development the inevitable trend.
【Keywords】 Integrated Electric Power System Substation Micro Computer Monitoring
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第一章 110kv无人值班变电站综合自动化的改造
1.1无人值班站改造背景
上世纪90年代期间，改造的110 kV变电站基本上采用的是基于在RTU基础上加一台微机为中心的当地监控系统，不但未涉及继电保护，就连原有传统的控制屏台仍予保留。自动化程度低，效率低下，而且安全系数不高。随着计算机技术、网络技术及通信技术的飞速发展，结合变电站实际运行情况，研制成功了各种分散式变电站自动化系统并投入运行，一经过这么多年的实际运行经验和变电站自动化技术的不断更新和完善，实现了对远方变电站的“四遥”功能，即遥测、遥信、遥控、遥调功能。通过“四遥”系统可完成对变电站电气运行状态的监视、测量、控制和调节，使自动化程度、安全系数及效率大大提高。在变电站综合自动化系统方面，许多学者已经做了很多有价值的研究【2q】，文章以增城的荔电降压站改造情况进行分析，并提出建议。2增城荔电降压站的改造情况随着电力体制改革的进一步深化，电网得到迅速发展，城、乡电网加快建设和改造，越来越多的供电部门己积极开展了变电站无人值班的实践。变电站无人值班工作的实施，使供电部门提出的“减员增效”工作得以成功实现，取得了明显的经济效益和社会效益，提高了电力企业的劳动生产率，促进了电网的安全稳定运行，推动了电力生产管理的现代化，对提高电网的安全、经济运行水下起到了积极的作用。从无人值班变电站设备的性价比或投资效益来看，各种技术装备各有其特点，并无优劣之分，只是不同的技术装备适应不同场合。对于新建变电站或者投运年限较长，一、二次设备老化比较严重的变电站，采用综合自动化方式较为合理。而对于投运年限不长，二次设备仍可利用的变电站来说采用常规RTU方式比较合理。如果考虑变电站与当地操作或者说考虑改造过渡，或有人向无人逐步过渡的话，则采用变电站计算机监控系统较为合理。基于上述原因，增城的荔电降压站采用的是比较成熟的南京南瑞RCS--9000综合自动化系统。110 kV荔电降压站的规模为：2台40[VIVA主变、2条llO kV进线、18条10 kV馈线、2组站用变、2组1 10 kV断路器、2组儿0 kV隔离刀闸、2组110 kV电流互感器、2组的110 kV电容式电压互感器及2组1 10 kV避雷器。本次改造主要是将老旧的断路器，隔离刀更换成新式的西门子生产的SF6开关和隔离刀闸，更换了10 kV馈线柜24面并增加了相应的
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馈线保护，更换了380 V站用交流屏系统，更换了照明、消防和五防系统，更换了新的电能EAC系统；增加了2组110 kV电容式电压互感器、4组10 kV电容器组及相应的电容器保护、直流系统、1 10 kV线路保护系统、变压器保护测量系统、光纤通讯系统、变压器10 kWJ,电阻接地保护系统、电u?匕EAC系统及变电站综合自动化系统。
1.2 110 kV电压等级部分
110 kV变电站高压部分：110 kV电容式电压互感器取110 kV进线的一相电压从而得知进线的电压是否异常，110 kV电流互感器取110 kV三相进线的电流，电流互感器把大电流按～定LLff,J变为小电流，提供各种仪表和继电保护用的电流，将二次系统与高电压隔离。不仅保证了人身和设备的安全，也使仪表和继电器的制造简单化、标准化，提高了经济效益。更换的110 kV隔离刀闸部分具有远方控制功能：通过加装辅助开关使刀闸的闭合状态和分开状态，地刀的接地状态和不接地状态传送到通讯柜，通讯柜和变电站后台主机相连，产生的信号在微机上直观的反映出来。在后台可以直接控制刀闸的分开与闭合。刀闸的接地刀具有电磁闭锁功能，防止带接地刀合刀闸误操作情况发生。带接地刀的刀闸并装有连锁机构，以保证隔离开关的正确操作。110 kV断路器采用的是西门子生产的户外型敞开式SF6开关，在后台微机上可以直接看到开关的分开和闭合状态，在后台主机接线图上可以进行分合开关功能。开关具有电流过流、速断、重合闸功能，通过加二次电流可以在后台微机上模拟出来。后台自动化系统具有SF6气体压力不足告警等功能反映开关设备运行状况。110 kV变压器加装测量、保护功能：变压器的主保护采用二次谐波制动的差动保护、重瓦斯保护、不带延时的差流速断作为差动保护；后备保护采用10．5 kV相间电压闭锁的一次过电流保护，有选择跳分段或主变及电容器开关。另外负荷保护延时作用与报警信号，轻瓦斯保护作用与报警信号，低压断线作用信号。变压器备自投装置启动条件：在二台主变分裂运行状态下，运行主变差动、瓦斯保护动作跳变压器及电容器开关。主变二次无电压、一次无电流，自投备用主变两侧开关，并保证自投一次。测量回路在后台微机上可以反映出变压器两侧的电压、电流、变压器温度、变压器油温度、变压器电压档位、变压器负荷等情况，在后台微机上通过控制电路可以调节变压器的电压，从而达到变压器的安全运行。
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