企業(yè)35KV10KV變電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計說明書摘要變電所計算機監(jiān)控系統(tǒng)是采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想，并依托計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)及圖形顯示技術(shù)等將變電所集控制、測量及現(xiàn)代綜合管理等功能集為一體的綜合自動化系統(tǒng)。與常規(guī)的監(jiān)控系統(tǒng)相比，運行人員通過主控室的人機接口裝置便可實現(xiàn)對整個變電所運行數(shù)據(jù)的監(jiān)控與記錄，并將有關(guān)信息通過遠動設(shè)備向各級調(diào)度中心傳送，運行可靠性大大提高，綜合效益顯著。本論文針現(xiàn)場實際存在的問題和當前變電站監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢及變電所監(jiān)控的特殊工藝，提出了分層監(jiān)控的計算機解決方案。使用的是組態(tài)軟件組態(tài)王，論文介紹了組態(tài)軟件的基本特點及一些使用要求。講述了設(shè)計監(jiān)控界面的詳細步驟及制作中的注意事項，對控制系統(tǒng)的硬件配置也進行了選擇和設(shè)計。關(guān)鍵詞組態(tài)王；監(jiān)控系統(tǒng)；變電所綜合自動化ABSTRACTSUBSTATIONSCOMPUTERSUPERVISIONSYSTEMISECOLOGICALDESIGNOFOBJECTORIENTEDANDRELIESONCOMPUTERTECHNIQUE,NETWORKCOMMUNICATIONTECHNIQUE,MODERNCONTROLTECHNIQUE,GRAPHICDISPLAYTECHNIQUE,WHICHGATHERSCONTROL,MEASUREANDMODERNCOMPREHENSIVEMANAGEINTOONECOMPREHENSIVEAUTOMATIONCOMPARESWITHTHECONVENTIONALSUPERVISORYSYSTEM,OPERATORCANMAKEMONITORINGANDNOTINGOFTHEWHOLESUBSTATIONBYHUMANCOMPUTERINTERFACEDEVICEOFMAINMONITORINGHOUSE,ANDTRANSMITRELATIVEINFORMATIONTOALLLEVELSATTEMPERINGCENTER,RUNNINGDEPENDABILITYIMPROVESGREATLYANDCOMPREHENSIVEBENEFITISMARKEDTHEPRESENTPAPERNEEDLESCENEACTUALEXISTENCEQUESTIONANDTHECURRENTTRANSFORMERSUBSTATIONSUPERVISORYSYSTEMDEVELOPMENTTENDENCYANDTHETRANSFORMERSUBSTATIONMONITORINGSPECIALCRAFT,PROPOSEDTHELAMINATIONMONITORINGCOMPUTERSOLUTIONINTHECONFIGURATIONSOFTWAREDESIGNMONITORINGCONTACTSURFACEMANUFACTUREDETAILEDSTEPANDTHEMANUFACTUREMATTERSNEEDINGATTENTION,HAVEALSOCARRIEDONTHECHOICEANDTHEDESIGNTOTHECONTROLSYSTEMHARDWAREDISPOSITIONKEYWORDSCONFIGURATIONSOFTWARESUPERVISORYSYSTEMTRANSFORMERSUBSTATIONSYNTHESISAUTOMATION目錄第1章設(shè)計說明111設(shè)計的技術(shù)背景和設(shè)計依據(jù)112設(shè)計任務(wù)113變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展歷史1第2章電氣主接線的設(shè)計321電氣主接線概述32235KV側(cè)主接線的設(shè)計32310KV側(cè)主接線的設(shè)計324主接線方案的比較選擇425主接線中的設(shè)備配置5第3章主變壓器的選擇731負荷分析732主變壓器臺數(shù)的確定833主變壓器相數(shù)的確定834主變壓器容量的確定8第4章短路電流的計算1041短路電流計算的目的及規(guī)定1042短路電流的計算結(jié)果10第5章主要電氣設(shè)備的選擇1551電氣設(shè)備選擇概述1552高壓斷路器及隔離開關(guān)的選擇1653母線的選擇1854絕緣子和穿墻套管的選擇22第6章繼電保護知識簡介2461變電站繼電保護的發(fā)展2462繼電保護裝置的基本要求2463繼電保護整定2464本系統(tǒng)故障分析2565線路繼電保護裝置2566主變繼電保護裝置2567本設(shè)計繼電保護原理概述26第7章主變壓器繼電保護整定計算2771概述2772瓦斯保護2773差動保護2874過電流保護28第8章線路繼電保護整定計算3481概述3482線路繼電保護原理358335KV線路保護整定計算358410KV線路保護整定計算38第9章變電站綜合自動化簡介4091發(fā)展變電站綜合自動化的意義4092變電站綜合自動化的發(fā)展過程41第10章變電站綜合自動化的概述43101變電站綜合自動化的基本原理43102變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式44第11章變電站監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計原則46111變電站總體布局和監(jiān)控要求46112變電站監(jiān)控系統(tǒng)額定組態(tài)軟件47第12章變電站綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)50121監(jiān)控界面功能50122監(jiān)控功能的實現(xiàn)52參考文獻53外文翻譯和譯文54致謝75附錄77結(jié)束語79第1章設(shè)計說明11設(shè)計的技術(shù)背景和設(shè)計依據(jù)本變電站為35KV地方變電站，35KV架空進線兩回（約20KM），屬于兩個獨立電源，10KV饋出現(xiàn)8回。安裝主變兩臺（24000KVA），有載調(diào)壓。變電所10KV母線上共有8回出線，期中800KVA、500KVA和630KVA各二回，20000KVA和1600KVA各一回。預(yù)留800KVA和630KVA各一回。10KV系統(tǒng)采用單母分段接線方式，系統(tǒng)按照無窮大考慮。12設(shè)計任務(wù)本設(shè)計要求最終的設(shè)計結(jié)果能實時顯示變電站綜合自動化系統(tǒng)的運行參數(shù)（包括電壓、電流、功率、頻率、COS等參數(shù)）和運行趨勢圖，故障報警顯示，建立實時和歷史數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)SCADA功能。實現(xiàn)無人值守變電站綜合自動化給你。同時，要求其功率因數(shù)不低于095，可靠性和經(jīng)濟性滿足變電站綜合自動化要求。13變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展歷史變電所綜合自動化系統(tǒng)是80年代才開始應(yīng)用的一個新課題。常規(guī)變電所的二次部分主要由繼電保護、故障錄波、就地監(jiān)控和遠動裝置所組成。在微處理器應(yīng)用之前，這些裝置不僅功能不同，實現(xiàn)的原理和技術(shù)也不同，80年代由于微處理器的普遍應(yīng)用，因而長期以來形成了不同的專業(yè)和相應(yīng)的技術(shù)管理部門。這些裝置都開始采用微機技術(shù)而成為微機型繼電保護裝置、微機監(jiān)控和微機遠動裝置。這些微機型的裝置盡管功能不同，其硬件配置都大體相同，除微機系統(tǒng)本身外，無非是對各種模擬量的數(shù)據(jù)采集，以及輸入輸出接口電路，并且裝置所采集的量和要控制的對象還有許多是共同的，因而顯得設(shè)備重復(fù)，互連復(fù)雜。很自然的就提出了用綜合自動化來優(yōu)化設(shè)計全微機化的變電所二次部分。從控制、測量、信號及遙信角度考慮，要求微機控制管理的集中性越高越好，數(shù)據(jù)事件信息的集中度、實時性越高越好，但從保護動作特性和快速維護角度來考慮，要求微機管理的獨立性、物理空間單一性越明確越好，即微機出現(xiàn)故障時，影響面越小越好。變電所綜合自動化系統(tǒng)的特點是遠動、保護、監(jiān)控、安全自動裝置和經(jīng)濟自動裝置融為一體控制集中、布置分散控制方案靈活，由用戶自行設(shè)計硬件標準化簡化了變電站的運行操作。綜合自動化系統(tǒng)對一些功能分散的過程，實行集中監(jiān)視和控制。即以分散的控制適應(yīng)分散的過程對象，以集中的監(jiān)視、操作和管理達到掌握全局的目的。隨著自動控制裝置的和被控設(shè)備可靠性的提高，變電所的控制可由就地操作過渡到遠方操作和自動操作。變電所綜合自動化方式的特征，就是將站內(nèi)當?shù)乇O(jiān)控功能SCANDA信號采集、遠動功能以及數(shù)字保護信息結(jié)合為一個統(tǒng)一的整體，以全微機化的新型二次設(shè)備取代傳統(tǒng)的機電式的二次設(shè)備，用不同模塊化軟件實現(xiàn)機電式設(shè)備的各種功能，用計算機局部網(wǎng)絡(luò)通信來替代大量信號的連接，通過人機設(shè)備，實現(xiàn)變電所的綜合自動化管理、監(jiān)視、測量、控制及打印記錄等功能。由此取消了傳統(tǒng)的集中控制屏。目前，變電所綜合自動化技術(shù)發(fā)展迅速，已進入大面積推廣應(yīng)用階段。各項新技術(shù)的發(fā)展為綜合自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。目前，在變電站綜合自動化系統(tǒng)中廣泛使用的新技術(shù)主要有下述幾個方面。1數(shù)字信號處理（DSP）技術(shù)的應(yīng)用20世紀80年代末90年代初，DSP技術(shù)的應(yīng)用，使得隨一次設(shè)備布置的分散式測控單元很快發(fā)展起來，而且還提供了強有力的功能綜合優(yōu)化手段，如電壓、功率和電能的測量，可以直接從輸電線路、變壓器等設(shè)備上直接交流采樣，通過DSP得出各相電流、電壓的數(shù)字波形，經(jīng)過分析計算不僅可計算出各相電流、相電壓的基波和諧波有效值，以及各相有功、無功、電壓主、在功電量等測量的實時數(shù)據(jù)，還能進一步計算出功率因數(shù)入、頻率以及零序、負序參數(shù)等值，并和有關(guān)的輸入、輸出觸點一起集成在變電站綜合自動化系統(tǒng)中。2數(shù)字通信技術(shù)和光纖技術(shù)的應(yīng)用20世紀80年代以來，數(shù)字通信設(shè)備的發(fā)展應(yīng)用，大大提高了通信系統(tǒng)的通信容量和可靠。同時，通信技術(shù)中光纖通信技術(shù)正在迅速取代金屬電纜和同軸電纜，并用于遠距離通信和短距離大容量信息的傳輸。光纖通信除具有頻帶寬、信道多和衰減小的特點外，還具有抗強電磁干擾的最大優(yōu)點。由于光纖通信實際上幾乎不受電磁干擾、浪涌、暫態(tài)分量和各端間地位差的影響，非常適用于變電站強電磁干擾的環(huán)境，是保護和監(jiān)控裝置最佳的通信信道。3計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展20世紀80年代以來計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)得到了很大的發(fā)展，特別是局域網(wǎng)（LAN）技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用成為一種潮流。由于它們能很好地滿足電力系統(tǒng)一些特殊要求，因此該項技術(shù)在變電站綜合自動化中得到廣泛的應(yīng)用。隨著計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和顯示技術(shù)的不斷提高和有機結(jié)合，變電所綜合自動化系統(tǒng)正朝著功能綜合化，結(jié)構(gòu)微機化，操作監(jiān)視屏幕化，運行智能化的方向發(fā)展，這必將使綜合自動化系統(tǒng)進入新的起點。從變電所綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向來看，它的最終目標是最大限度的提高變電所的自動化水平，利用計算機來代替人的手工操作，最終實現(xiàn)變電所無人值班。第2章電氣主接線的設(shè)計21電氣主接線概述發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行起著重要作用，并對電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。211在選擇電氣主接線時的設(shè)計依據(jù)（1）發(fā)電廠、變電所所在電力系統(tǒng)中的地位和作用（2）發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模（3）負荷大小和重要性（4）系統(tǒng)備用容量大?。?）系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料212主接線設(shè)計的基本要求（1）可靠性（2）靈活性（3）經(jīng)濟性2235KV側(cè)主接線的設(shè)計35KV側(cè)是以雙回路與系統(tǒng)相連。由電力工程電氣一次設(shè)計手冊第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知35110KV4線路為兩回以下時，宜采用橋形，線路變壓器組線路分支接線。故35KV側(cè)采用橋形的連接方式。2310KV側(cè)主接線的設(shè)計10KV側(cè)出線回路數(shù)為8回。由電力工程電氣設(shè)計手冊第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知當610KV配電4裝置出線回路數(shù)為6回及以上時采用單母分段連接。故10KV采用單母分段連接。24主接線方案的比較選擇由以上可知，此變電站的主接線有兩種方案方案一35KV側(cè)采用外橋接線的連接方式，10KV側(cè)采用單母分段連接，如圖21所示圖2135KV電氣主接線方案一方案二35KV側(cè)采用內(nèi)橋形的連接方式，10KV側(cè)采用單母分段連接，如圖22所示圖2235KV電氣主接線方案二此兩種方案的比較方案一35KV側(cè)采用單母分段的連接方式，便于變壓器的正常投切和故障切除，10KV采用單母分段連線，對重要用戶可從不同段引出兩個回路，當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常母線供電不間斷，所以此方案同時兼顧了可靠性，靈活性，經(jīng)濟性的要求。方案二雖供電更可靠，調(diào)度更靈活，但與方案一相比較，設(shè)備增多，配電裝置布置復(fù)雜，投資和占地面增大，而且，當母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為操作電器使用，容易誤操作。由以上可知，在本設(shè)計中采用第一種接線，即35KV側(cè)采用內(nèi)橋形的連接方式，10KV側(cè)采用單母分段連線。25主接線中的設(shè)備配置251接地刀閘或接地器的配置為保證電器和母線的檢修安全，35KV及以上每段母線根據(jù)長度宜裝設(shè)12組接地刀閘或接地器，每兩接地刀閘間的距離應(yīng)盡量保持適中。母線的接地刀閘宜裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)和母聯(lián)隔離開關(guān)上，也可裝于其他回路母線隔離開關(guān)的基座上。必要時可設(shè)置獨立式母線接地器。252電壓互感器的配置（1）電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應(yīng)能保證在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，同期點的兩側(cè)都能提取到電壓。（2）旁路母線上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定。（3）當需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓時，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。（4）當需要在330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。（5）發(fā)電機出口一般裝設(shè)兩組電壓互感器，供測量、保護和自動電壓調(diào)整裝置需要。當發(fā)電機配有雙套自動電壓調(diào)整裝置，且采用零序電壓式匝間保護時，可再增設(shè)一組電壓互感器。253電流互感器的配置（1）凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。（2）在未設(shè)斷路器的下列地點也應(yīng)裝設(shè)電流互感器發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。（3）對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置。（4）一臺半斷路器接線中，線路線路串可裝設(shè)四組電流互感器，在能滿足保護和測量要求的條件下也可裝設(shè)三組電流互感器。線路變壓器串，當變壓器的套管電流互感器可以利用時，可裝設(shè)三組電流互感器。254避雷器的裝置（1）配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進出線裝設(shè)避雷器時除外。（2）旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器，應(yīng)視在旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定。（3）220KV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。（4）三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺避雷器。（5）下列情況的變壓器中性點應(yīng)裝設(shè)避雷器直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為分級絕緣且裝有隔離開關(guān)時。直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為全絕緣，但變電所為單進線且為單臺變壓器運行時。接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進線變壓器中性點上。發(fā)電廠變電所35KV及以上電纜進線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。SF6全封閉電器的架空線路側(cè)必須裝設(shè)避雷器。110220KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。第3章主變壓器的選擇31負荷分析311負荷分類及定義（1）一級負荷中斷供電將造成人身傷亡或重大設(shè)計損壞，且難以挽回，帶來極大的政治、經(jīng)濟損失者屬于一級負荷。一級負荷要求有兩個獨立電源供電。（2）二級負荷中斷供電將造成設(shè)計局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長時間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級負荷。二級負荷應(yīng)由兩回線供電。但當兩回線路有困難時（如邊遠地區(qū)），允許有一回專用架空線路供電。（3）三級負荷不屬于一級和二級的一般電力負荷。三級負荷對供電無特殊要求，允許較長時間停電，可用單回線路供電。312負荷計算的內(nèi)容和目的1計算負荷又稱需要負荷或最大負荷。計算負荷是一個假想的持續(xù)性的負荷，其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計中，通常采用30分鐘的最大平均負荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。2尖峰電流指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負荷電流。一般取啟動電流上午周期分量作為計算電壓損失、電壓波動和電壓下降以及選擇電器和保護元件等的依據(jù)。在校驗瞬動元件時，還應(yīng)考慮啟動電流的非周期分量。3平均負荷為一段時間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時間之比。常選用最大負荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個班）的平均負荷，有時也計算年平均負荷。平均負荷用來計算最大負荷和電能消耗量。313負荷計算的方法負荷計算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項式法等幾種。需要系數(shù)法公式簡單，計算方便，適用于各類變、配電所和供配電干線以及長期運行而且負載平穩(wěn)的用點設(shè)備和生產(chǎn)車間（如鍋爐引風(fēng)機、水源泵站、集中空壓站）的負荷計算。但不適合用電設(shè)備臺數(shù)少，各臺間容量懸殊且工作制度不同時的電力負荷計算。二項式法將負荷分為基本部分和附加部分，后者系考慮一定數(shù)量大容量設(shè)備的影響。適用于機修類用電設(shè)備的計算，其他各類車間和車間變電所設(shè)計亦常采用。二項式法所得計算結(jié)果一般偏大。利用系數(shù)法以概率論為基礎(chǔ)，根據(jù)設(shè)備利用率并考慮設(shè)備臺數(shù)以及各臺間功率差異的影響確定計算負荷與平均負荷間的偏差量（這反映在最大系數(shù)中大于1的部分），從而求得最大負荷。這種計算方法更具客觀性和普遍性，適用于各種類型負荷的計算，所求得的結(jié)果更接近實際。但由于國內(nèi)對利用系數(shù)缺乏切實的工作和數(shù)據(jù)的積累，計算方法本身也較上述兩種方法復(fù)雜，故尚未得到廣泛采用。在本次設(shè)計中采用需要系數(shù)法確定最大綜合計算負荷的計算可按照公式（31）1COS1MAXMAXIITPKS求得。式中同時系數(shù)，出線回數(shù)較少時，可取09095，出線回數(shù)較多時，取TK08509；線損，取51COS1MAXMAXIITPS0859506382950162（15）737734KVA3232主變壓器臺數(shù)的確定對企業(yè)用電的一次變電所，在低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。此設(shè)計中的變電站符合此情況，因此選擇兩臺變壓器即可滿足負荷的要求。33主變壓器相數(shù)的確定（1）主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運輸條件等因素。（2）當不受運輸條件限制時，在330KV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器。社會日新月異，在今天科技已十分進步，變壓器的制造、運輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器。34主變壓器容量的確定裝有兩臺及以上主變壓器的變電所中，當其中一臺主變壓器停運時，其余主變壓器的容量一般應(yīng)滿足60的全部最大綜合計算負荷。即（N1）（34）MAX60SN由上可知，此變電站單臺主變壓器的容量為607377346044264KVA（35）NSMAX所以應(yīng)選容量為4000KVA的主變壓器，綜合以上分析計算，選擇變壓器型號為S94000/35型，其參數(shù)如表31所示。表31變壓器S94000/35參數(shù)表外形尺寸28902305298油重、器身、總重2050、4687、8850空載損耗4600電源相數(shù)三相負載損耗28500阻抗電流70冷卻形式液/油浸式負載電流07/0容量4000KVA聯(lián)接組別YD11額定功率4000（KVA）冷卻方式油浸自冷式型號S94000/35繞組形式雙繞組第4章短路電流的計算41短路電流計算的目的及規(guī)定411短路電流計算的目的在變電所的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣設(shè)備時，為保證在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，需要進行全面的短路電流計算。例如計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定值；計算短路電流沖擊值，用以校驗設(shè)備動穩(wěn)定。412短路電流計算的一般規(guī)定（1）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行；（2）短路種類一般以三相短路計算；（3）接線方式應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式；（4）短路電流計算點在正常接線方式時，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點。42短路電流的計算取基準容量為,基準電壓為，又依公式MVASB10AVBUBBUSI3。計算出基準值如下表41所示BUX2VASB10表41基準值KVB37105AI156550X1369110421計算變壓器和線路的等值電抗本次設(shè)計選取的變壓器為S9系列的雙繞組變壓器，因此變壓器的電抗值只有一個，計算如下22I21I051017504TNKBTUSX41線路的等值電抗計算如下（35KV進線側(cè)的電線長約20KM，取線路標準電抗參數(shù)為04），121004258437MVAXKMKV42422系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖如下圖41所示圖41系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖423短路計算點的選擇及短路電流的計算選擇等值電抗圖中的D1、D2、D3點為短路點，如上圖41所示。（1）點短路時（如圖42所示）1D圖42D1點短路等值電抗圖次暫態(tài)短路電流標幺值的計算103429DIX43次暫態(tài)（0S）和4S時的短路電流相等，三相短路電流有名值為AV034253BSIKAU44兩相短路電流為0866534462KA45沖擊電流為2534870SHIIA46短路容量為352BSUIMV47SH1534806IKA482點短路時（如圖43所示）2DKAUAV510圖43點短路時的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等值簡化2D次暫態(tài)短路電流標幺值的計算21049IX49次暫態(tài)（0S）和4S時的短路電流相等，三相短路電流有名值為AV1026353BSIKAU410兩相短路電流為0866269233KA411沖擊電流為252698SHIIA412短路容量為310542BSUIMV413SH269KA414（3）點短路時（如圖44所示）105AVUV3D圖44點短路時的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等值簡化3D次暫態(tài)短路電流標幺值的計算3108576IX415次暫態(tài)（0S）和4S時的短路電流相等，三相短路電流有名值為AV104153BSIKAU416兩相短路電流為0866471408KA417沖擊電流為2547120SHIIKA418短路容量為SH358615471BSUIMVIA419第5章主要電氣設(shè)備的選擇51電氣設(shè)備選擇概述511選擇的原則（1）應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路、和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展。（2）應(yīng)按當?shù)丨h(huán)境條件校核。（3）應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理（4）與整個工程的建設(shè)標準應(yīng)協(xié)調(diào)一致。（5）同類設(shè)備應(yīng)盡量減少種類。（6）選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實驗數(shù)據(jù)。（7）設(shè)備的選擇和校驗。512電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體選擇的一般條件（1）按正常工作條件選擇額定電壓所選電氣設(shè)備和電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設(shè)回路的最高運行電壓UNUNS額定電流所選電氣設(shè)備的額定電流IN，或載流導(dǎo)體的長期允許電流IY，不得低于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流IMAX。計算回路的最大持續(xù)工作電流IMAX時，應(yīng)考慮回路在各種運行方式下的持續(xù)工作電流，選用最大者。（2）按短路狀態(tài)校驗。熱穩(wěn)定效驗當短路電流通過被選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過允許值，IT2TQK，TKTINTA，校驗電氣設(shè)備及電纜（36KV廠用饋線電纜除外）熱穩(wěn)定時，短路持續(xù)時間一般采用后備保護動作時間加斷路器全分閘時間。動穩(wěn)定校驗IESISH，用熔斷器保護的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，可不校驗熱穩(wěn)定；電纜不校驗動穩(wěn)定；（3）短路校驗時短路電流的計算條件所用短路電流其容量應(yīng)按具體工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，并應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃；計算電路應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗；對于發(fā)電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴重時，應(yīng)按嚴重情況校驗。52高壓斷路器及隔離開關(guān)的選擇52135KV電壓等級的斷路器及隔離開關(guān)的選擇（1）出線側(cè)斷路器、母聯(lián)斷路器的選擇流過斷路器的最大持續(xù)工作電流MAX240139735NSIAU額定電壓選擇KVS額定電流的選擇MAX197NIA開斷電流選擇534NBRI點短路電流1D選用SW335型斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表23所示表23型斷路器的技術(shù)參數(shù)352SW極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA斷路器型號額定電壓KV額定電流A最高工作電壓KV額定斷流容量KA峰值4S固有分閘時間S352SW352000405661766006熱穩(wěn)定效驗KTQI2SKATI24176電弧持續(xù)時間取004S，熱穩(wěn)定時間為STK125046015因此需要計入短路電流的非周期分量，查表得非周期分量的等效時間T005S，TIQNP222“106950SKATIKTK222“74057610761SKAPNK2474所以，滿足熱穩(wěn)定效驗。KTI2動穩(wěn)定效驗KAIISHES4917滿足動穩(wěn)定效驗。因此所選斷路器合適。（2）主變壓器側(cè)短路器的選擇MAX105406928335NSIAU額定電壓選擇KVNS額定電流的選擇MAX6928NIA開斷電流選擇點短路電流641“INBRD由上表可知，同樣滿足主變壓器側(cè)斷路器的選擇。352SW其動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定計算與母聯(lián)相同。滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求，因此所選隔離開關(guān)合適。52210KV電壓等級的斷路器及隔離開關(guān)的選擇（1）出線側(cè)斷路器、母聯(lián)斷路器的選擇流過斷路器的最大持續(xù)工作電流MAX24061893NSIAU額定電壓選擇KVNS額定電流的選擇MAX46189NI開斷電流選擇點短路電流716“INBR2D選用型斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表25所示01S5表25型斷路器的技術(shù)參數(shù)01S極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA斷路器型號額定電壓KV額定電流A最高工作電壓KV額定斷流容量KA峰值1S固有分閘時間S10SN101250050028971432006熱穩(wěn)定效驗KTQI2SKATI22418643電弧持續(xù)時間取004S，熱穩(wěn)定時間為STK125046015因此需要計入短路電流的非周期分量，查表得非周期分量的等效時間T005S，TIQNP222“5705SKATIKTK2222“615076107611SKAPNK23所以，滿足熱穩(wěn)定效驗。KTI2動穩(wěn)定效驗KAIISHES1771滿足動穩(wěn)定效驗。因此所選斷路器合適。（2）主變壓器側(cè)斷路器的選擇MAX105402931NSIU額定電壓選擇KVNS額定電流的選擇MAX249NIA開斷電流選擇D3點短路電流326“INBR由上表可知，同樣滿足主變壓器側(cè)斷路器的選擇。10S其動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定計算與母聯(lián)相同。53母線的選擇53135KV母線選擇（1）按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體截面MAX240139735NSIAU選用LGJ70鋁絞線，AIAKIALAL571649176425018MAX滿足長期發(fā)熱條件的要求（2）熱穩(wěn)定效驗CIALAL641756920722MX用插值法得查表可知8,65,2121C1689604912CC2MIN168MKQSSK所選截面，能滿足熱穩(wěn)定要求。2MIN240（3）共振效驗KGKBHW03470163243016I取356，L12M，F(xiàn)NPAE107則HZMILF19283462156421當固有頻率在30160HZ以外時，有1或P（723）故靈敏度滿足要求。第8章線路保護整定計算81概述根據(jù)電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范GB5006292可知363KV中性點非直接接地電力網(wǎng)中線路的保護對363KV線路的下列故障或異常運行，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護裝置1相間短路；2單相接地；3過負荷。對310KV線路裝設(shè)相間短路保護裝置，應(yīng)符合下列要求1由電流繼電器構(gòu)成的保護裝置，應(yīng)接于兩相電流互感器上，同一網(wǎng)絡(luò)的所有線路均應(yīng)裝在相同的兩相上；2后備保護應(yīng)采用遠后備方式；3當線路短路使發(fā)電廠廠用母線或重要用戶母線電壓低于額定電壓的60時，以及線路導(dǎo)線截面過小,不允許帶時限切除短路時，應(yīng)快速切除故障；4電流保護的時限不大于0507S時，且沒有第三款所列的情況，或沒有配合上的要求時，可不裝設(shè)瞬動的電流速斷保護。在310KV線路裝設(shè)的相間短路保護裝置，應(yīng)符合下列規(guī)定1對單側(cè)電源線路可裝設(shè)兩段過電流保護第一段為不帶時限的電流速斷保護；為帶時限的過電流保護?？刹捎枚〞r限或反時限特性的繼電器。對單側(cè)電源帶電抗器的線路，當其斷路器不能切斷電抗器前的短路時，不應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護，此時，應(yīng)由母線保護或其它保護切除電抗器前的故障。保護裝置僅在線路的電源側(cè)裝設(shè)。2對雙側(cè)電源線路，可裝設(shè)帶方向或不帶方向的電流速斷和過電流保護。對12KM雙側(cè)電源的短線路，當采用上述保護不能滿足選擇性、靈敏性或速動性的要求時，可采用帶輔助導(dǎo)線的縱差保護作為主保護，并裝設(shè)帶方向或不帶方向的電流保護作后備保護。對并列運行的平行線路宜裝設(shè)橫聯(lián)差動保護作為主保護，并應(yīng)以接于兩回線電流之和的電流保護，作為兩回線同時運行的后備保護及一回線斷開后的主保護及后備保護。對3563KV線路，可按下列要求裝設(shè)相間短路保護裝置1對單側(cè)電源線路可采用一段或兩段電流速斷或電流閉鎖電壓速斷作主保護，并應(yīng)以帶時限過電流保護作后備保護。當線路發(fā)生短路，使發(fā)電廠廠用母線電壓或重要用戶母線電壓低于額定電壓的60時，應(yīng)能快速切除故障。2對雙側(cè)電源線路可裝設(shè)帶方向或不帶方向的電流電壓保護。當采用電流電壓保護不能滿足選擇性、靈敏性和速動性要求時。可采用距離保護裝置。雙側(cè)電源或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，不超過34KM的短線路，當采用電流電壓保護不能滿足要求時，可采用帶輔助導(dǎo)線的縱差保護作主保護，并應(yīng)以帶方向或不帶方向的電流電壓保護作后備保護。3并列運行的平行線路，可裝設(shè)橫聯(lián)差動保護作主保護，并應(yīng)以接于兩回線電流之和階段式保護或距離保護作為兩回線同時運行的后備保護及一回線斷開后的主保護及后備保護。82線路保護的原理110KV線路電流速斷保護是根據(jù)短路時通過保護裝置的電流來選擇動作電流的，以動作電流的大小來控制保護裝置的保護范圍；有無時限電流速斷和延時電流速斷，采用二相二電流繼電器的不完全星形接線方式，本設(shè)計選用無時限電流速斷保護。210KV線路過電流保護是利用短路時的電流比正常運行時大的特征來鑒別線路發(fā)生了短路故障，其動作的選擇性由過電流保護裝置的動作具有適當?shù)难訒r來保證，有定時限過電流保護和反時限過電流保護；本設(shè)計與電流速斷保護裝置共用兩組電流互感器，采用二相二繼電器的不完全星形接線方式，選用定時限過電流保護，作為電流速斷保護的后備保護，來切除電流速斷保護范圍以外的故障，其保護范圍為本線路全部和下段線路的一部分。335KV線路相間短路的電流保護35KV線路繼電保護的主體。電流保護多采用三段式，即由電流速斷保護、限時電流速斷保護和過電流保護組成。電流速斷保護（也稱為段）動作時間短，速動性好，但其動作電流較大，某些情況下不能保護線路全長；限時電流速斷保護（也稱為段）有較短的動作時限，而且能保護線路全長，卻不能作為相鄰線路的后備保護；定時限過電流保護（也稱為段）的動作電流較前兩段小，保護范圍大，既能保護本線路全長又能作為相鄰線路的后備保護。4610KV線路的電流保護由電流速斷（段）與過電流保護（段）構(gòu)成，而35KV線路電流保護增加了限時電流速斷保護。因為也被稱為三段式電流保護。8335KV線路三段式電流保護整定計算831第一段無時限電流速斷保護1應(yīng)躲過D3點的最大短路電流整定。ACT1I（81）2MAX159802RELSCDKIA其中IACT保護裝置的動作電流，又叫做一次動作電流KREL可靠系數(shù)，一般取125152繼電器的動作電流為（82）1251340COACTACTKIIIA其中KCO接線系數(shù)，本設(shè)計中取1KI電流互感器TA的變流比考慮到系統(tǒng)發(fā)展時仍能適應(yīng)，選用DL11/50型電流繼電器，其動作電流的整定范圍為12550A，故動作電流整定值為16A。3第一段的靈敏性通常用保護范圍的大小來衡量，根據(jù)本設(shè)計的數(shù)據(jù)，按線路首端（D1點）短路時的最小短路電流校驗靈敏系數(shù)。（83）1MIN316027155SCDSENATIK其中KSEN靈敏系數(shù)不滿足要求，因此必須進一步延伸電流速短的保護范圍，使之與下一條線路的限時電流速斷相配合，這樣其動作時限就應(yīng)該選擇得比下一條線路限時速斷的時限再高一個所以動作時限整定為T210S（84）21T故應(yīng)裝設(shè)帶時限電流速斷保護。4由于其動作時間為0S，為防止其在線路上管型避雷器放電時誤動，電流速斷保護的動作時間帶有006008秒的延時。832第二段帶時限電流速斷保護1保護的動作電流為（85）23MAX12503875ACTRELSCDIKIA2計算10KV電纜第二段的動作電流（86）“2246ACTRELACT3在線路首端（D2點）短路時,第二段的靈敏系數(shù)為（87）2MIN“13715246SCDSENATIK靈敏系數(shù)滿足要求。4繼電器的動作電流為（88）“141350COACTACTKIIIAK考慮到系統(tǒng)發(fā)展時仍能適應(yīng)，選用DL11/20型電流繼電器，其動作電流的整定范圍為520A，故動作電流整定值為6A。5保護的動作時限應(yīng)與配合，即2T1210S（89）2T1T833第三段過電流保護1過電流保護的動作電流為（810）MAX“ACTRELSTLKIIA其中ILMAX最大的負荷電流?？煽肯禂?shù),取12REL返回系數(shù),取085考慮電動機自起動使電流增大的自起動系數(shù),取15ASTK（811）MXLIA22630195EESAU線路負荷電流取電流互感器額定一次側(cè)電流（812）2MAXIN549873460DSLBIX2繼電器的動作電流為（813）“1250COACTACTKIKIIA3過電流保護應(yīng)分別按本線路末端（D2點）及下一線路末端（D3點）短路時的最小短路電流校驗靈敏系數(shù)。作為本線路后備保護時的靈敏系數(shù)為（814）2MIN137289150SCDSENATIK靈敏系數(shù)滿足要求。4保護的動作時限應(yīng)與配合，即3T2（815）32051TTS選用DS112型時間繼電器，其時間調(diào)整范圍為02535S8410KV線路保護整定計算841電流速斷保護的整定1躲配變低壓側(cè)母線最大三相短路電流，具體做法是選擇一個最大容量配變，如有多個最大容量配變則選擇距出線斷路器最近者。其動作電流整定為IOP13（816）IOP2MAXDI（817）2MAXAX15498549817036DSLIAX（818）2MA323IOPD式中配變低壓側(cè)母線故障時本線路最大三相短路電流；2MAXDIXSMIN10KV母線等值系統(tǒng)最大運行方式阻抗標么值；XL1織布廠、膠木廠、印染廠線路正序阻抗標么值；其中13為可靠系數(shù)，5498為按100MVA為基準容量計算而得的10KV側(cè)基準電流；所有阻抗的標么值都100MVA為基準容量而獲得。繼電器的動作電流為（819）12638405COOPACTKIKIIA考慮到系統(tǒng)發(fā)展時仍能適應(yīng)，選用DL11/50型電流繼電器，其動作電流的整定范圍為12550A，故動作電流整定值為30A。2保證系統(tǒng)最大運行方式下開關(guān)出口三相短路時靈敏度不小于1（820）IMAXOP1D（821）AX549830DIAMAXIOP184612D（822）滿足靈敏度的要求。式中系統(tǒng)最大運行方式下開關(guān)出口三相短路時的電流；MAXDIXSMIN10KV母線等值系統(tǒng)最大運行方式阻抗標么值。其中1為靈敏度，5498為10KV側(cè)基準電流。3由于其動作時間為0S，為防止其在線路上管型避雷器放電時誤動，電流速斷保護的動作時間帶有006008秒的延時。842過電流保護的整定1過電流保護又稱為電流保護III段，其整定原則為躲過最大的負荷電流，其動作電流為IOP（830）MAX12508ILOPIAXAX1206933LNPIAU（831）（832）MAX125156901088ILOPI式中ILMAX最大的負荷電流。其中125為可靠系數(shù)；085為返回系數(shù)2保護的動作時限T2應(yīng)與T1配合，過電流保護的動作時間通常設(shè)為05S，即（833）2105TTS考慮到變電所10KV出線保護最長動作時間為15S，故選用DS111型時間繼電器，其時間調(diào)整范圍為0115S。第9章變電站綜合自動化簡介91發(fā)展變電所綜合自動化系統(tǒng)的意義變電所是電力生產(chǎn)過程的重要環(huán)節(jié)，作用是變換電壓、交換功率和匯集、分配電能。變電所中的電氣部分通常被分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。屬于一次設(shè)備的有不同電壓等級的電力設(shè)備，包括電力變壓器、母線、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器等。有些變電站中還由要滿足無功平衡、系統(tǒng)穩(wěn)定和限制過電壓等要求，裝有同步調(diào)相機、并聯(lián)電抗器、靜止補償裝置、串聯(lián)補償裝置等。為了保證變電所電氣設(shè)備安全、可靠、經(jīng)濟運行，裝有一系列的輔助電氣設(shè)備，如監(jiān)視測量儀表、控制及信號器具、繼電保護裝置、自動裝置等，上述這些設(shè)備被稱為二次設(shè)備。常規(guī)變電所的二次系統(tǒng)主要由繼電保護、就地監(jiān)控、遠動裝置、錄波裝置等組成。在實際應(yīng)用中，是按繼電保護、遠動、就地監(jiān)控、測量、錄波等功能組織的，相應(yīng)的就有保護屏、控制屏、錄波屏、中央信號屏等。每一個一次設(shè)備，都與這些屏有關(guān)，因而，每個設(shè)備的電流互感器的二次側(cè)，都需要分別引到這些屏上；同樣，斷路器的跳、合閘操作回路，也需要連到保護、控制屏、遠動屏及其他自動裝置屏上。此外，對同一個一次設(shè)備，與之相應(yīng)就的各二次設(shè)備（屏）之間，保護與遠動設(shè)備之間都有許多連線。由于各設(shè)備安裝在不同地點，因而變電所內(nèi)電纜錯綜復(fù)雜。由于常規(guī)變電所的上述情況，決定了常規(guī)變電所存在著不少缺點1傳統(tǒng)二次設(shè)備、繼電保護、自動和遠動裝置等大多采取電磁型或小規(guī)模集成電路，缺乏自檢和自診斷能力，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低。2二次設(shè)備主要依賴大量電纜，通過觸點、模擬信號來交換信息，信息量小、靈活性差、可靠性低。由于上述兩個原因，傳統(tǒng)變電所占地面積大、使用電纜多，電壓互感器、電流互感器負擔(dān)重，二次設(shè)備冗余配置多。遠動功能不夠完善，提供給調(diào)度控制中心的信息量少、精度差，且變電所內(nèi)自動控制和調(diào)節(jié)手段不全，缺乏協(xié)調(diào)和配合力量，難以滿足電網(wǎng)實時監(jiān)測和控制的要求。而變電所作為整個電網(wǎng)中的一個節(jié)點，擔(dān)負著電能傳輸、分配的監(jiān)測、控制和管理的任務(wù)。在電網(wǎng)統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下，電網(wǎng)各節(jié)點（如變電所、發(fā)電廠）具體實施和保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運行。變電所綜合自動化是電網(wǎng)自動系統(tǒng)的一個重要組成部分。作為變電所自動系統(tǒng)，應(yīng)該確保實現(xiàn)以下要求1檢測電網(wǎng)故障，盡快隔離故障部分。2采集變電所運行實時信息，對變電所運行進行監(jiān)視、計量和控制。3采集一次設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，供維護一次設(shè)備參考。4實現(xiàn)當?shù)睾髠淇刂坪途o急控制。5確保通信要求。因此，要求變電所綜合自動化系統(tǒng)運行高效、實時、可靠，對變電站內(nèi)設(shè)備進行統(tǒng)一監(jiān)測、管理、協(xié)調(diào)和控制。同時，又必須與電網(wǎng)系統(tǒng)進行實時、有效的信息交換、共享，優(yōu)化電網(wǎng)操作，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平，提高經(jīng)濟效益，并為電網(wǎng)自動化的進一步發(fā)展留下了空間。92變電所綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展過程變電所綜合自動化系統(tǒng)是80年代才開始應(yīng)用的一個新課題。常規(guī)變電所的二次部分主要由繼電保護、故障錄波、就地監(jiān)控和遠動裝置所組成。在微處理器應(yīng)用之前，這些裝置不僅功能不同，實現(xiàn)的原理和技術(shù)也不同，80年代由于微處理器的普遍應(yīng)用，因而長期以來形成了不同的專業(yè)和相應(yīng)的技術(shù)管理部門。這些裝置都開始采用微機技術(shù)而成為微機型繼電保護裝置、微機監(jiān)控和微機遠動裝置。這些微機型的裝置盡管功能不同，其硬件配置都大體相同，除微機系統(tǒng)本身外，無非是對各種模擬量的數(shù)據(jù)采集，以及輸入輸出接口電路，并且裝置所采集的量和要控制的對象還有許多是共同的，因而顯得設(shè)備重復(fù)，互連復(fù)雜。很自然的就提出了用綜合自動化來優(yōu)化設(shè)計全微機化的變電所二次部分。從控制、測量、信號及遙信角度考慮，要求微機控制管理的集中性越高越好，數(shù)據(jù)事件信息的集中度、實時性越高越好，但從保護動作特性和快速維護角度來考慮，要求微機管理的獨立性、物理空間單一性越明確越好，即微機出現(xiàn)故障時，影響面越小越好。變電所綜合自動化系統(tǒng)的特點是遠動、保護、監(jiān)控、安全自動裝置和經(jīng)濟自動裝置融為一體控制集中、布置分散控制方案靈活，由用戶自行設(shè)計硬件標準化簡化了變電站的運行操作。綜合自動化系統(tǒng)對一些功能分散的過程，實行集中監(jiān)視和控制。即以分散的控制適應(yīng)分散的過程對象，以集中的監(jiān)視、操作和管理達到掌握全局的目的。隨著自動控制裝置的和被控設(shè)備可靠性的提高，變電所的控制可由就地操作過渡到遠方操作和自動操作。變電所綜合自動化方式的特征，就是將站內(nèi)當?shù)乇O(jiān)控功能SCANDA信號采集、遠動功能以及數(shù)字保護信息結(jié)合為一個統(tǒng)一的整體，以全微機化的新型二次設(shè)備取代傳統(tǒng)的機電式的二次設(shè)備，用不同模塊化軟件實現(xiàn)機電式設(shè)備的各種功能，用計算機局部網(wǎng)絡(luò)通信來替代大量信號的連接，通過人機設(shè)備，實現(xiàn)變電所的綜合自動化管理、監(jiān)視、測量、控制及打印記錄等功能。由此取消了傳統(tǒng)的集中控制屏。目前，變電所綜合自動化技術(shù)發(fā)展迅速，已進入大面積推廣應(yīng)用階段。各項新技術(shù)的發(fā)展為綜合自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。目前，在變電站綜合自動化系統(tǒng)中廣泛使用的新技術(shù)主要有下述幾個方面。1數(shù)字信號處理（DSP）技術(shù)的應(yīng)用20世紀80年代末90年代初，DSP技術(shù)的應(yīng)用，使得隨一次設(shè)備布置的分散式測控單元很快發(fā)展起來，而且還提供了強有力的功能綜合優(yōu)化手段，如電壓、功率和電能的測量，可以直接從輸電線路、變壓器等設(shè)備上直接交流采樣，通過DSP得出各相電流、電壓的數(shù)字波形，經(jīng)過分析計算不僅可計算出各相電流、相電壓的基波和諧波有效值，以及各相有功、無功、電壓主、在功電量等測量的實時數(shù)據(jù)，還能進一步計算出功率因數(shù)入、頻率以及零序、負序參數(shù)等值，并和有關(guān)的輸入、輸出觸點一起集成在變電站綜合自動化系統(tǒng)中。2數(shù)字通信技術(shù)和光纖技術(shù)的應(yīng)用20世紀80年代以來，數(shù)字通信設(shè)備的發(fā)展應(yīng)用，大大提高了通信系統(tǒng)的通信容量和可靠。同時，通信技術(shù)中光纖通信技術(shù)正在迅速取代金屬電纜和同軸電纜，并用于遠距離通信和短距離大容量信息的傳輸。光纖通信除具有頻帶寬、信道多和衰減小的特點外，還具有抗強電磁干擾的最大優(yōu)點。由于光纖通信實際上幾乎不受電磁干擾、浪涌、暫態(tài)分量和各端間地位差的影響，非常適用于變電站強電磁干擾的環(huán)境，是保護和監(jiān)控裝置最佳的通信信道。3計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展20世紀80年代以來計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)得到了很大的發(fā)展，特別是局域網(wǎng)（LAN）技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用成為一種潮流。由于它們能很好地滿足電力系統(tǒng)一些特殊要求，因此該項技術(shù)在變電站綜合自動化中得到廣泛的應(yīng)用。隨著計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和顯示技術(shù)的不斷提高和有機結(jié)合，變電所綜合自動化系統(tǒng)正朝著功能綜合化，結(jié)構(gòu)微機化，操作監(jiān)視屏幕化，運行智能化的方向發(fā)展，這必將使綜合自動化系統(tǒng)進入新的起點。從變電所綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向來看，它的最終目標是最大限度的提高變電所的自動化水平，利用計算機來代替人的手工操作，最終實現(xiàn)變電所無人值班。第10章變電所綜合自動化系統(tǒng)的概述101變電所綜合自動化的基本原理變電所綜合自動化是將變電所的二次設(shè)備（包括測