毕业设计用户35kv变电所及其综合自动化系统设计样本.doc

某顾客35kV变电所及其综合自动化系统设计摘要：35kV变电所综合自动化系统重要为无人值班形式，其设计应服从电网调度自动化总体设计，其配备、功能涉及设备布置应满足电网安全、优质、经济运营以及信息分层传播、资源共享原则。因而,本次设计咱们将以此作为设计指引原则展开设计工作。整个设计过程涉及总降压变电所电气设计、10kV中性点接地设计与所用电设计、微机保护及综合自动化系统设计。咱们将从各种有关方案中比较拟定出最佳设计方案。其中总降压变电所采用内桥式接线方式，10kV中性点采用通过小电阻接地，所用电采用接地变压器兼所用变压器形式。本设计提供一整套可用于指引施工工程设计图纸。核心词：变电所，综合自动化，微机保护，中性点接地Design on Customer 35kV Substation And The Synthesize Automation System Abstract：The complex automatic system nobodys form on duty 35kV transformer substation mainly it designs overall design that should obey automation of dispatching of power netwoks ，it dispose，including equipment to decorate and should meet electric wire netting safe，high-quality，economical operation and information strata transmit，principle of resource-sharing function. Design we regard this as and design guideline launch the design work this time. Whole design process including electric to design to step down transformer substation always，10 kV neutral some earth design with power consuming design，computer protect and complex automatic system design. We will relatively determine the best plan of design from various kinds of relevant schemes . Step down transformer substation wiring way of bridge type in adopting always among them，10 kV neutral to adopt through disappear arc coil earth a bit，adopt the earth voltage transformer and concurrently form of the voltage transformers used with the electricity. Design and offer a whole set of can with use for project design drawing constructed to guide originally.Keyword：The transformer substation，comprehensive automation，the computer protect第一章 设计指引思想变电站及配电所在配电网中具备十分重要地位。它既是变压器侧配电网中负荷，又是下一级配电网电源，其自动化限度高低直接反映了配电自动化水平。1995年，国家调度中心规定既有35kV110kV变电站在条件具备时逐渐实现无人值班变电站，新建变电站可依照调度和管理需要以及规划规定，按无人值班设计。欲实现无人值班变电站，其中变电站综合自动化限度很重要。变电站自动化系统作为电网调度自动化一种子系统，应服从电网调度自动化总体设计，其配备、功能涉及设备布置应满足电网安全、优质、经济运营以及信息分层传播、资源共享原则。因而本次设计咱们将以此作为设计指引原则展开设计工作。按国内实际状况，当前变电站还不大也许完全实现无人值班，虽然是无人值班，也有一种现场维护、调试和应急解决问题，因而设计时应考虑远方与就地控制操作并存模式。同样，保护单元亦应具备远方、就地投切和在线修改整定值功能，以远方为主，就地为铺，并应从设计、制造上保证同一时间只容许其中一种控制方式有效。要积极而慎重地履行保护、测量、控制一体化设计，保证保护功能相对独立性和动作可靠性。保护、测量、控制原则上可合用电压互感器，对电量计费、功率总加等有精度规定量可接量测电流互感器，供监测用量可合用保护电流互感器。变电站自动化系统设计中应优先采用交流采样技术，减轻电流互感器和电压互感器负载，提高测量精度。同步可取消此前经常采用光字牌屏和中央信号屏，简化控制屏，由计算机承担信号监视功能，使任一信息做到一次采集、多次使用，提高信息实时性、可靠性，节约占地空间，减少屏柜，二次电缆和设计、安装、维护工作量。变电站内存在强大电磁场干扰。从抗电磁干扰角度考虑，在选取通信介质时可优先采用光纤通信方式，这一点对分散式变电站自动化系统尤为合用。例LSA678，DISA2，DISA3型等均采用了光纤通信方式。但鉴于光纤安装、维护复杂及费用相对较高，因而本次设计变配电站宜以电缆为通信介质。由上面设计指引思想可以看到咱们这里无人值班变电所设计应尽量使某些现实问题得以解决，使供配电质量能进一步提高。 第二章 总降压变电所设计2.1负荷分级及供电规定依照负荷资料可知：由顾客拟定重要为一、二级负荷，依照工业与民用配电设计手册一书咱们可以很清晰地看到一级负荷应由两个电源供电，这样当一种电源发生故障时，另一种电源不致同步受到损坏，以维持继续供电。一级负荷中特别重要负荷，除上述两个电源外，还必要增设应急电源。惯用应急电源有发电机组、干电池、蓄电池或供电网络中有效地独立于正常电源专用馈电线路。同样，咱们也可以看到二级负荷也需要有两个电源供电。做到当发生电力变压器故障或电力线路常用故障时不致中断供电或中断后能迅速恢复。2.2供电电源获得 依照所给资料可知，本地供电部门可提供两个35kV供电电源，分别来自距离顾客4km外220/35kV地区变电所和5.5km外110/35kV地区变电所。2.3电压选取 从用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路回路数、本地电网现状等多方面因素考虑，对于该顾客变电所设计，咱们拟订35/10kV降压变电所一座，供电给8个35/10kV车间变电所，这样咱们就可以兼顾到一、二级负荷规定了。采用这中做法尚有一个好处就是：使高压电源进一步负荷中心，减小配电半径，减少电缆投资，提高供电质量。2.4 35kV变配电所主接线方案拟定通过阅读各类有关资料可知，为了减少电能损耗，应选用低损耗节能变压器。在电压偏差不能满足规定期，35kV降压变电所主变压器应一方面采用有载调压变压器。35kV变电所主接线应依照变电所在电力网中地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件拟定。并应满足供电可靠、运营灵活、操作检修以便、节约投资和便于扩建等规定。变电所主接线要满足安全、可靠、灵活、经济基本规定。其中，安全涉及设备安全及人身安全；可靠应满足一次接线应符合一、二级负荷对供电可靠性规定；灵活即用至少切换来适应各种不同运营方式，检修时操作简便，此外，还应能适应负荷发展，便于扩建。；经济尽量做到接线简化、投资省、占地少、运营费用低。在咱们这组设计中35kV变电所主接线普通有单母线、单母线分段、双母线接线、单元接线、内桥式、外桥式方式可以考虑其可行性。详细分析如下：单母线长处是简朴、清晰、设备少，但可靠性与灵活性不高。（见下图1、2）普通供三级负荷，两路电源进线单母线可供二级负荷。 由于在该设计中顾客不但有二级负荷并且尚有一级负荷，并且这里咱们要考虑到无人值班变电所因素，可靠性和灵活性显得尤为重要，鉴于这些方面因素，单母线长处显然局限性以使顾客满意，也有背于咱们设计无人值班变电所基本思想和初衷，因而咱们这里不考虑单母线方式。单母线分段，母线分段后，可提高供电可靠性和灵活性。两路电源一用一备时，分段断路器接通运营。任一段母线故障，分段断路器可在继电保护装置作用下自动断开。两路电源同步工作互为备用时，分段断路器则断开运营。任一电源故障，分段断路器可自动投入。见图2.4.1和图2.4.2 图2.1 一路电源 图2.2 两路电源一用一备图2.3单母线分段从上图2.4.3可以看出单母线分段虽然也能供应一级负荷，并且由于采用分段形式，变压器一用一备，较之单母线的确也在一定限度上大大提高了供电可靠性和灵活性，与咱们设计似乎有些相投，但咱们也可以看到母线分段后带来问题，例如母线分段后，咱们需要在母线分段部位采用联系柜，这样就增长了投资经费，并且也会增长选取时计算，并且还要考虑到和母线之间匹配问题。因而咱们再将其他几种接线方式做一翻讨论，看看有无那一种接线方式能比单母线分段更出众，既能提高供电可靠性和灵活性又能使投资建设经费降到最低，使变电所接线方式尽量在最大限度上满足设计规定。双母线接线方式能保证所有出线供电可靠性，用于有大量一、二级负荷大型变配电所。但咱们也懂得，咱们设计变电所并非大型变配电所，而是中小型变配电所，并且双母线在形式上多了一根母线，这样也增长了投资成本，这也是顾客所不乐意看到。因而，虽然双母线能保证可靠性，并且合用于一、二级负荷，这里也不考虑采用。 单元接线，当有两路电源进线和两台主变压器时，可采用双回线路变压器组单元接线，再配以变压器二次侧单母线分段接线，则可靠性大大提高，见图2.4.4所示。这种接线方式同样也与单母线分段方式相似是投资成本并不会随着没有母线存在而减少，因而咱们尚有必要继续讨论桥式接线。 桥式接线，分内桥式和外桥式两种：能实现电源线路和变压器充分运用，如变压器T1故障，可以将T1切除，由电源1和电源2并列给T2供电以减少电源线路中能耗和电压损失。（接线方式见图2.4.5）但咱们也可以从接线图中看出两者之间区别：内桥式，当变压器发生故障时，倒闸操作多，恢复时间长，而当线路发生故障时，倒闸操作少，恢复时间短。而外桥式操作特点则恰恰与内桥式相反。因而内桥式接线合用于线路较长或不需要经常切换变压器状况。由本次设计基本思想可以看到，咱们这里所要设计是无人值班边电所，对于变压器自然不会有多次切换操作，并且咱们这里35kV总降压变电所是由供电部门提供，因而线路长是在所难免，加上内桥式接线是无母线制，这样可以省去母线投资费用，在形式上，它比单母线分段又少了分段某些联系某些，这样又可以省去联系柜，综合以上多方面因素，咱们以为内桥式接线方式基本综合了前面所述各种接线方式长处，满足安全、可靠、灵活、经济基本规定，因而决定采用内桥式接线方式。 图2.4：单元接线 图2.5：桥式接线依照前面概括，咱们已经懂得35kV变电所主接线方式采用内桥式，那么在本章中咱们将重点讨论35kV变电所一次系统设计详细过程。2.5变电所构造形式选取 从顾客所给出工程概况咱们可以看到，所供应车间变电所都为动力照明。 变配电所所址选取 依照规范咱们可以得出如下结论： 变配电所所址选取应尽量满足如下条件：. 接近负荷中心或大容量用电设备处，以减小低压供电半径，减少电缆投资，节约电能损耗，提高供电质量；. 进出线以便；. 接近电源侧；. 设备运送以便；. 还应注意防尘、防腐、防火、防爆，防水等。变配电所型式选取：35kV变配电所型式普通分为户内式和户外式两种，从规范里咱们可以看出这两种方式优缺陷。户内式运营维护以便，占地面积少。而户外式则节约土建费用，可以设立报警，散热条件好。咱们也可以看出户内式长处几乎就是户外式缺陷，综合着两种方式优缺陷咱们这里取一种较为折中方式即：半户内式，仅主变压器为户外布置。35kV、10kV配电装置均为户内式布置。这样将变压器置于户外就可以直接运用自然条件使变压器直接散热，也可以省去一笔建造变压器室土建费用，但是考虑到安全面因素咱们可以在变压器周边建设围墙。这样安全、经济、运营维护以便等方面规定基本都可以兼顾到了。变配电所布置：依照规范可知，总体布置应紧凑合理，便于设备操作、搬运、检修、实验和巡视，还要考虑发展也许性。从这里咱们也可以看出35kV主变压器室应接近10kV配电室。配电室、控制室、值班室等地面，宜高出室外地面150300。依照本次设计特点，咱们这里户内变电所选用双层布置，变压器室在底层。高压配电室内各种通道宽度不应不大于200，背面离墙不应不大于502.6主变压器选取：电力变压器型式选取是指拟定变压器相数、调压方式、绕组型式、绝缘及冷却方式、联结组别等，并应优先选用技术先进、高效节能、免维护新产品。 联结组别： 35110/6.310.5kV总降压变压器Y,d11 10/0.4kV配电变压器 Y,yno、D,yn11从顾客所给资料可知，由于本次设计负荷均为一、二级负荷，依照建筑电气设计规范，咱们可以取同步系数为K=0.9，COS_=0.9，依照需要系数法计算出该顾客总计算负荷（详细计算通过及成果见附录某些），可以懂得SC=23489.977kVA，通过计算补偿电容容量可知，补偿之后容量SC=24376.17kVA。依照规范咱们可以得到下列结论：对两台变压器（普通为等容量，互为备用）满足条件： SNT0.7Sc且SNTSc+ Sc 通过计算咱们可以得出变压器容量为额定容量为SNT=17063.32kVA。为了减少电能损耗，应选用低损耗节能变压器。在电压偏差不能满足规定期，35kV降压变电所主变压器应一方面采用有载调压变压器。由于咱们这里设计是无人值班变电所，因而为便于变电所无人值班管理，同步兼顾到经济性，主变压器选用35kV低损耗双绕组户外自冷型油浸式变压器。依照电网运营状况，为保证供电电压质量，35kV侧采用有载调压开关。主变压器容量依照业主需要在125000kVA选用。结合近来样本以及各方面因素考虑，咱们这里选用型号为SZ9-0/35，接线组别为Y，d11，电压比为3532.5%/10.5，阻抗电压为UK=8%。结合现状考虑咱们决定选用江苏常州变压器厂生产此类产品，这种产品中溶入了东芝技术，变压器质量相对高某些。2.7无功补偿咱们也懂得，供电部门对某些新建公司普通规定其月平均功率因数达到0.9以上。当公司自然总功率因数较低，单靠提高用电设备自然功率因数达不到规定期，应装设必要无功功率补偿设备，以进一步提高公司功率因数。无功补偿方式有诸多中，结合实际状况咱们这里采用并联电力电容器补偿方式依照无功管理及供用电规则，咱们可以得出，并联电容器装置容量和分组按就地补偿、便于调节电压及不发生谐振原则进行配备。设两组并联电容器装置分别接在两段10kV母线上，每组电容器容量按2400kvar配备，也可以依照实际无功补偿需要配备。补偿装置为户内式成套装置，选用难燃介质干式银锌复合镀膜电容器，涉及放电线圈、避雷器等由制造厂成套供货。考虑到10kV每段母线仅设单组电容器和较少有谐波污染，故不装设限制涌流和谐波分量串联电抗器。为了减小涌流，电容器组宜在10kV母线分段状况下关合。参照各种有关样本，结合现状咱们这里选用由江苏宝应开关电器集团生产GRJ-Z系列高压电容自动补偿柜。 这种产品特点是：每路电容器组设二相式电流保护，一次回路设熔断器、氧化锌避管器及电抗器保护电容组。同步设事故灯光、音响。及时进行报警。电容器组投切采用性能优越真空接触器。电源侧主控柜采用三相式电流保护及过电压。2.8高压电器选取：在咱们讨论高压电器选取之前，咱们必要懂得，选取高压电器最基本前提是短路电流计算。在三相交流系统中也许发生短路故障重要有三相短路、两相短路和单相短路，普通，三相短路电流最大。因而，咱们在讨论高压电气选取之前重点讨论一下三相短路电流计算以及它目及意义。短路电流计算应求出最大短路电流值，以拟定电气设备容量或额定参数；求出最小短路值，作为选取熔断器、整定继电保护装置和校验电动机起动根据。普通需要计算下列短路电流值：ich短路冲击电流（短路全电流最大瞬时值或短路电流峰值）；Ich短路全电流最大有效值（第一周期短路全电流有效值）Ik或I瞬时变短路电流有效值（起始或0s短路电流周期分量有效值）I0.2短路后0.2s短路电流周期分量有效值；Ik稳态短路电流有效值（时间为无穷大短路电流周期分量有效值）；S超瞬变短路容量；Sk稳态短路容量。咱们这里采用表么值法计算短路电流，35kV系统短路电流按不不不大于20kA，详细计算过程及成果见附录计算短路电流某些，这里就不赘述了。下面咱们详细讨论电气设备选取。电气设备选取，必要满足供电系统正常工作条件下和短路故障条件下工作规定，同步电气设备应工作安全可靠，运营维护以便，投资经济合理。依照规范以及有关书籍可以看出：为了保证高压电器可靠运营，高压电器应按下列条件选取：（1） 按正常工作条件涉及电压、电流、频率、开断电流等选取；（2） 按短路条件涉及动稳定、热稳定和持续时间校验；（3） 按环境条件如温度、湿度、海拔、介质状态等选取；下面结合本次设计涉及到关于电力电气详细论述： 按正常工作条件选取，就是要考虑电气设备环境条件和电气规定。环境条件是指电气设备使用场合、环境温度，海拔高度以及有无防尘、防腐、防火、防爆等规定，据此选取电气设备构造类型。电气规定是指电气设备在电压、电流频率等方面规定，即所选电气设备额定电压应不低于所在线路额定电压、电气设备额定电流应不不大于该回路在各种合理运营方式下最大持续工作电流；即对某些开断电流电器，如熔断器、断路器和负荷开关等，则尚有断流能力规定，即最大开断电流应不不大于它也许开断最大电流。1） 对断路器，其最大开断电流应不不大于它也许开断线路最大短路电流。即2） 对负荷开关，其最大开断电流应不不大于它也许开断线路最大负荷电流。即3）对熔断器，其最大开断电流应不不大于它也许开断线路最大短路电流。即（对非限流型熔断器）（对限流型熔断器）在本次设计中由于高压某些并未采用熔断器装置，因而咱们在高压这某些对熔断器姑且不做讨论，计算某些也忽视。按短路故障条件校验 就是要按最大也许短路故障时热稳定性和热稳定性进行校验。 对于普通电器，满足力稳定条件是： 对于普通电器，满足热稳定条件是： 对于载流导体，满足热稳定条件是： 高压断路器选取与校验：高压断路器选取与校验，重要是按环境条件选取构造类型，按正常工作条件选取额定电压、额定电流并校验开断能力，按短路故障条件校验动稳定性和热稳定性，并同步选取其操动机构和操作电源。 鉴于各方面考虑，咱们这里决定选用由江苏宝开集团有限公司生产ZN-35/1000A，16kA户内高压真空断路器。这种断路器长处是免维护，具备构造简朴，开断能力强，寿命长，操作功能齐全，无爆炸危险，维修简便特点，变电所等配电系统控制或保护，特别合用于开断重要负荷及频繁操作场合。电流互感器选取与校验1. 电压、电流选取 电流互感器额定电压应不低于装设地点电路额定电压；其额定一次电流应不不大于电路计算电流；而其额定二次电流普通为5A。2. 按精确级规定选取 电流互感满足精确级规定条件，是其二次负荷S2不得不不大于额定精确级所规定额定二次负荷S2N，即 S2NS2 对于保护用电流互感器来说，其复合误差限值为10%。通过查阅资料，得出可以选取LDJ-35（Q）系列产品，这种产品为环氧树脂真空浇注全封闭式构造，供户内50-60Hz额定电压为35kv及如下电力系统中作电流、电能测量和继电保护。通过电压、电流及精确级规定校验可以看出这种电流互感器可以满足设计规定（详细计算过程及其成果见附录某些）。35kV开关柜选取开关柜是金属封闭开关设备俗称，是按一定电路方案将关于电气设备组装在一种封闭金属外壳内成套配电装置。就其构造类型可以分为铠装式、间隔式、箱式。铠装式：各室间用金属板隔离且接地，如KYN型和KGN型。这种方式能使开关柜安全性提高间隔式：各室间是用一种或各种非金属板隔离，如JYN型。这种方式经济性好但安全性不是太抱负。箱式：具备金属外壳，但间隔数目少于铠装式或间隔式，如XGN型此外咱们也看到依照低压电器布置形式可以分为手车式和固定式，由于固定式具备构造简朴、价格便宜特点，而手车式具备操作安全、易于检修及维护、更换故障开关容易长处，权衡这两种布置方式各自特点咱们可以看出在这次设计中已不能仅仅局限于构造简朴、价格便宜长处，咱们这里重要考虑还应是其安全性和可靠性，固然手车式开关柜便于检修和维护也是咱们这里考虑选用它重要因素之一。鉴于几种方面因素，咱们决定选用铠装移开式金属封闭开关设备，由江苏宝开集团有限公司生产产品，型号为KYN10-40.5。这种类型开关柜设计了可靠“五防”闭锁系统，能保证设备可靠运营和灵活性以及变电所无人值班规定。第三章 10kV中性点接地设计与所用电设计3.1 10kV中性点接地设计低压配电系统中性点接地型式普通有两种：中性点接地和中性点不接地两种接地形式，其中中性点接地分为中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和中性点经电阻接地两种，普通咱们将中性点直接接地归为大电流接地系统，而将此外两种接地方式归为小电流接地系统，在咱们这里选用小电流接地系统，详细分析如下：依照文献交流电气安装过电压保护和绝缘配合中规定“310kV钢筋混淋土或金属杆塔架空线路当单相接地故障电容电流超过10A，3kV10kV电缆线路当单相接地故障电容电流超过30A，又需要在接地故障条件下运营时，应采用消弧线圈接地方式”。该原则还规定：“6kV35kV重要由电缆线路构成送、配电系统，单相接地故障电容电流较大时，可采用低电阻接地方式，但应考虑供电可靠性规定，故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备影响、对通信影响和继电保护技术规定以及本地运营经验等。”通过查阅各类资料可知，在国内都市配电系统中，全电缆出线变电站单相接地故障电容电流超过30A时采用中性点经电阻接地；全架空线路出线变电站单相接地故障电容电流超过10A时采用中性点经消弧线圈接地，但在本次设计中，咱们可以由前面论述看出，本方案中采用是架空线和电缆线混合线路，那么在这样状况下咱们应当采用什么样接地方式呢？普通来说拟定配电系统中性点接地方式，应从供电可靠性、内过电压、对通信线干扰、继电保护以及保证人身安全诸方面综合考虑。下面咱们就这几种方面展开讨论。1 供电可靠性单相接地故障可分为永久性故障和非永久性故障，若在电缆与架空线混合线路电缆上发生永久性故障，普通是电缆本体或终端、中间接头击穿；若发生在架空线上，普通为绝缘子碎裂、绝缘导线断线或外物碰及裸导线等。对于永久性接地故障，都应停电排除故障后恢复供电。在中性点经消弧线圈接地时可短时（不超过2h）带故障运营，但是小接地电流系统中拟定单相接地线路“自动选线装置”在消弧线圈补偿后往往不准，只能试拉线路拟定故障线路，试拉时事实上已对诸多顾客（往往是数条线路上顾客）短时停电。拟定某条线路为接地故障后后仍旧要停电，只是可在停电前转移负荷或告知顾客，但也仅限于重要顾客。在发生单相接地时，此外两相电压升高，也许会发生其她电缆另一相接地故障。发生非永久性接地故障，只会在架空线路裸导线处，普通是雷击时绝缘子对地闪络或刮风时树枝碰线；在中性点经电阻接地时，线路将跳闸。但从各项记录资料显示，发生非永久性接地故障在寻常生活中是很少浮现。2 内过电压中性点经电阻接地可减少单相接地工频过电压，并且能迅速切除故障线路，工频电压升高持续时间很短，这对于有累积效应电缆绝缘有利，也为氧化锌避雷器安全运营创造了良好条件。弧光接地过电压影响范畴大、持续时间长，对设备绝缘有很大威胁。在中性点不接地或经消弧线圈接地系统中，弧光点燃和熄灭过程中会产生严重弧光接地电压。其最大可达最高工作相电压峰值4.76倍中性点经电阻接地后，电弧点燃和熄灭过程中积聚多余电荷可通过电阻泄漏入地，中性点电位不久衰减，因此重燃产生过电压幅值明显减少，区庄变在接地电阻为10时弧光接地过电压只有最高工作相电压峰值1.521.89倍。3 对通信线干扰配电网接地故障电流以及正常运营时零序电流，都会对通信线产生影响，详细体现为对通信线干扰和电磁危险影响。配电线路对通信线路均杂音干扰与两线路间距离关于为，当前通信线路咱们都采用电缆，这些通信电缆有静电屏蔽层，抗干扰能力强，按规定可不必考虑中性点经电阻接地时配电线路对通信线路杂音干扰。4 继电保护中性点经消弧线圈接地配电系统，发生单相接地时继电保护装置只发预告音响，靠试拉线路拟定故障线路，在发生2条线路同处2处接地时极易产生错觉，使调度和运营人员难拟定线路。对中性点经电阻接地时，应加装零序电流互感器并增长零序电流保护。为保证继电保护选取性，零序电流速断保护动作电流应躲过被保护线路单相接地电容电流。5 保证人身安全采用中性点经电阻接地，在发生高压线断线状况下，可以及时跳闸，避免发生高压触电事故。通过以上比较，咱们可以得出选用中性点经电阻接地接地方式，查资料可知，采用阻值为10电阻接地，以将大阻性电流叠加在故障点上。其长处是：（1） 能迅速切除故障，过电压水平低，无谐振过电压，可采用绝缘水平较低电缆和设备。（2） 减少绝缘老化效应，延长设备使用寿命。（3） 能把异相故障率衰减到最低限度。（4） 为采用简朴、有选取性、有足够敏捷度保护提供也许性。3.2所用电设计10kV接地变压器。本变电所10kV均为电缆出线，按每回电缆长1km估算，所用电计算容量为50kVA，接地变压器容量相应选用两台160kVA。接地变压器带二次绕组，作为所用电源，选用DSBC-160/10.5-50/0.4型三相树脂浇注干式铁芯接地变压器（详细设计计算过程详见附录某些）， 接地变压器选取：由于本变电所主变压器接线组别为YN，d11，低压侧无中性点引出，故考虑装设专用接地变压器，将其中性点引出后用来引接10电阻。接地电阻运营系统电压为10kV，接地电阻额定电压为kV。接地变压器兼作所用变压器，可以带一种容量低于额定容量二次绕组，作为变电所所用电源。经本变电所所用电负荷记录计算，所用电计算容量为39.1kVA，选取接地变压器二次绕组容量（持续负荷）SS=50kVA，电压为400/230V。接地变压器容量应与接地电阻及所用电容量匹配：取所用电=0.8， =0.6 则接地变一次绕组容量计算为依照产品系列选用较接近接地变压器容量（2h负载）Sj=160kVA。依照顾客给定资料，咱们可以记录出所用负荷（详细记录内容见附录）接地（所用）变压器应能同步满足接地和所用电两种工况，即2h负载160kVA，持续负载50kVA。为满足接地变压器零序阻抗低，空载阻抗高，损失小特性规定，采用曲折形接法接地变压器，接线组别为ZN，yn0。第四章 微机保护及综合自动化系统设计依照各方面考证，咱们先拟订这里二次系统设计基本状况如下：电气二次设备室内布置主变压器保护柜、交流柜、直流柜、通信机柜、通信电源及汇控柜等。二次回路监控、保护、测量均采用DC220V和AC100V/5A。35kV侧不设电压互感器，35kV桥断路器备自投电压取自10kV母线。10kV系统应无电源线。各元件就地测量表计均采用测控或保护装置所带显示功能，不再另设表计。其中电能计量仅为内部考核使用，计费专用电能计量应另行设计安装。35kV 和10kV断路器与隔离开关之间防误操作运用开关柜自身机械五防闭锁装置，故不再另设闭锁办法。4.1变电所操作电源选取变配电所操作电源是供高压断路器控制回路、继电保护回路、信号回路、监测装置及自动化装置等二次回路所需工作电源。操作电源对变配电所安全可靠运营起着极为重要作用，正常运营时应能保证断路器合闸和跳闸；事故状态下，在母线电压减少甚至消失时，应能保证继电保护系统可靠地工作，因此规定充分可靠，容量足够并具备独立性。操作电源按其性质分，有直流操作电源和交流操作电源两大类。 直流操作电源当前在较重要中、大型变配电所选用直流操作电源大多为带免维护铅酸蓄电池或镉镍电池组储能硅整流电源或高频开关电源成套装置。由于蓄电池组自身是独立化学能源，因而具备较高可靠性。交流操作电源小型10kV配变电所普通采用弹簧操动机构，且继电保护也较简朴，则可以选用交流操作电源，可以从所用变压器或电压互感器获得220V电压源，从电流互感器获得电流源。在本次毕业设计中，由于高压某些是35kV配变电所设计，并且考虑到咱们这里是为无人值班变电所设计服务，这样即考虑到安全以及便于微机监控和供电以及维修以便，有考虑到无人值班时可靠性，咱们这里采用直流操作电源，依照样本参照拟订选用由江苏无锡斯达电器公司无锡市斯达自控设备厂生产微机型高频开关直流电源柜：GZDW-5型产品，由于这种直流电源系统合用于10-500kV变电站和中小型发电厂，可作为高压开关、继电保护、自动装置、事故照明等操作电源和控制电源，是代替老式相控电源抱负产品。同步采用大屏幕中文中文显示，突出了对电池智能化管理，可以检测单个电池电压、内阻，自动职能充电转换、自动活化放电，具备远方通讯功能，可实现四遥，以满足变电所综合自动化规定。详细设计如下：变电所操作电源采用直流电压220V。设两组蓄电池，一组充电装置。直流系统为单母线接线。蓄电池选用阀控式密闭铅酸蓄电池：50Ah、12V、18只。直流柜留有远方监控接口，可在远方对直流系统实行实时监控(详细计算见附录)。4.2变电所综合自动化系统设计变电所综合自动化系统是将变电所继电保护装置、控制装置、测量装置、信号装置综合为一体，以全微机化新型二次设备代替机电式二次设备，用不同模块化软件实现机电式二次设备功能，用计算机局部网络通信代替大量信号电缆连接，通过人机接口设备，实现变电所综合自动化管理、监视、控制及打印记录等所有功能。 与常规变配电所二次系统相比，变配电所综合自动化系统具备下列长处：（1） 功能综合化 （2） 操作监视屏幕化（3） 构造微机化（4） 运营管理智能化在本次设计中变电所综合自动化监测和保护装置采用分布式微机远动终端，具备遥测、遥信、遥控、遥调等功能，安装在各个间隔单元内。所有信息经微机汇控单元，发送至控制端以实现远方控制端对本变电所远方监控，所内不设本地微机操作界面，留有本地监控接口。详细“四遥”内容如下：一、 遥控量（1） 主变压器35kV侧三相电流。（2） 主变压器10kV侧电量。（3） 主变压器10kV侧有功功率，（4） 主变压器上层油温。（5） 35kV桥一相电流。（6） 10kV母线电压。（7） 10kV分段一相电流。（8） 10kV出线一相电流。（9） 10kV出线有功电量。（10） 10kV电容器三相电流。（11） 10kV电容器无功功率。（12） 交流所用电压。（13） 直流系统电压。二、 遥信量（1） 主变压器35kV隔离开关位置。（2） 主变压器10kV侧断路器、隔离开关器位置。(3) 主变压器有载分接开关位置。(4) 主变压器及有载分接开关瓦斯动作信号。(5) 主变压器差动保护动作信号。(6) 主变压器后备保护动作信号。(7) 主变压器10kV侧断路器弹簧未储能。(8) 主变压器超温信号。(9) 主变压器油位信号。(10) 35kV线路及桥断路器、隔离开关位置。(11) 35kV线路及桥断路器弹簧未储能。(12) 35kV桥保护动作。(13) 35kV桥路备自投动作信号。(14) 10kV分段备自投动作信号。(15) 10kV线路及分段断路器、隔离开关位置。(16) 10kV线路保护动作信号。(17) 10kV分段保护动作信号。(18) 10kV线路重叠闸动作。(19) 10kV线路及分段断路器弹簧未储能。(20) 10kV电容器断路器、隔离开关位置。(21) 10kV电容器保护动作信号。(22) 10kV电容器断路器弹簧未储能。(23) 35kV控制回路断线。(24) 10kV控制回路断线。(25) 10kV交流电压回路断线。(26) 10kV系统接地选线信号。(27) 直流接地信号。(28) 直流电压异常。(29) 充电装置故障。(30) 通信电源故障信号。(31) 所用电失电信号。(32) 全所事故总信号。三、 遥调量主变压器有载分接开关调节。四、 遥控量所有35kV及10kV断路器分、合。4.3变电所微机保护设计在咱们这里说到微机保护必要提到当前一种先进自动控制系统即SCADA系统，该系统中文即为配电网监视控制和数据采集系统，咱们可以看到配电网SCADA系统涉及进线监视，10kV变电所自动化（SA），馈线自动化（FA），变压器巡检与无功补偿 。其中进线监视是指对配电网进线变电站开关位置，母线电压，线路电流，有功和无功功率以及电量监视。馈线自动化（FA）是指在正常状况下，远方实时监视馈线分段开关与联系开关状态和馈线电压、电流状况，并且能完毕线路开关远方合闸和分闸操作，在发生故障时获取故障记录，并自动鉴别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域供电。变压器巡检是指对配电网中变压器、箱式变参数远方监视。无功补偿是指对补偿电容器自动投切和远方投切等。 从各种资料咱们可以看出运用计算机系统（微解决器）采集和解决来自电力系统运营过程中数据，并通过数值计算迅速而精确判断系统中发生故障范畴，通过严密逻辑过程后有选取性地执行跳闸等命令。这种基于计算机系统继电保护装置，就是微机保护。微机保护具备如下长处：（1）有极强综合分析与判断能力，自动辨认，排除干扰，可靠性高。 （2）微机保护特性重要是由软件决定，具备较大灵活性，保护性能选取和调试以便。 （3）具备较完善通信功能，便于构成综合自动化系统，提高系统运行自动化水平。 咱们这里由于是35kV总降压变电所设计，并且涉及到都为一、二级负荷