500kV变电站电气一次部分及其监控系统设计
姓 名 学 号 题 目 专 业 指导教师 班 级 题目类型 500kV变电站电气一次部分及其监控系统设计 一、毕业设计的技术背景和设计依据 随着国民经济的持续发展，我国的电力工业已开始进入“大电网”、“大机组”、“超高压交、直流输电”等新技术发展的新阶段，电力供应紧张状况已暂时得到缓解。但随之而来的问题便是输电网薄弱，电压质量和电网结构难以满足用户对供电质量和可靠性的要求。仅以2008年年初我国南方地区发生的雪灾为例，我国南方地区广西、广东、贵州、湖南等省份的电网大部分受到破坏，短时间内无法恢复电力供应，火车等交通运输工具不能正常运行，对人民的出行和生活带来了极大不便，以及对国家的工业生产造成了极大的破坏。 因而，要实现在21世纪初全面建设小康社会的要求，我国的电力工业必须持续、稳步地大力发展，一方面是要大力加强电源建设，搞好“西电东送”，以确保电力先行，另一方面，要继续深化电力体制改革，实施厂网分开、竞价上网，并建立起符合社会主义市场经济法则的、规范的电力市场。 进入2l世纪以来，电力系统正向高参数、大容量、超高压快速发展，500kV电网已形成环网并成为我国电网的主网架.随着电力体制改革的逐渐深入和全国电力系统规模的不断扩大，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。因此，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。 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。 毕业设计的主要参考文献和技术资料： [1] 电力工程电气设计手册（电气一次部分、电气二次部分），水利电力出版社，1990 [2] 王锡凡，电力工程基础，西安交通大学出版社，1998 [3] 丁书文等，变电站综合自动化原理及应用，中国电力出版社，2003 [4] 黄益庄，变电站综合自动化，中国电力出版社，2000 [5] 丁毓山等，中小型变电所实用设计手册，中国水利水电出版社，2000 [6] 宋继成，220～500kV变电所电气接线设计，中国电力出版社，2004 [7] 国家电网公司330kV变电站典型设计，中国电力出版社，2005 [8] 吴作明，工控组态软件与PLC应用技术，北京航天航天大学出版社，2006 二、主要设计内容、功能及技术指标 本变电站为500kV枢纽变电站， 500kV进线四回，线路长度分别为250km（2回）与200km（2回）属于四个独立电源；110kv馈出线8回，距负荷端分别为： 50km（2回）、60km（2回）、70km（2回）、80km（2回）。本变电站安装主变四台（4×370MVA），系统按照无穷大考虑。 1.变电站电器一次部分设计 （1）、变电所主接线方案设计 （2）、主要电气设备选择； 2.监控系统设计实现的主要功能 实时显示变电站综合自动化系统的运行参数（包括电压、电流、功率、频率、cosφ等参数）和运行趋势图，故障报警显示，建立实时和历史数据库，实现SCADA功能。实现无人值守变电站综合自动化功能。 3.主要技术指标 变电站运行满足可靠性和经济性要求。 三、主要设计思想 变电站一次部分现场设备信号PLC控制器（下位机）信号监控系统（上位机） 图1-1 变电站一次部分系统框图 本设计主要包括以下几个设计流程： 1. 变电站电气一次部分实现 该部分的设计主要包括电气主接线设计、短路电流计算、设备的选择以及动、热稳定校验等方面。 变电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。在选择主接线时应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求，三者是一个综合概念，不能单独强调其中的某一种特性，也不能忽略其中的某一种特性。但根据变电所在系统中的地位和作用的不同，对变电所主接线的性能要求也不同的侧重。 本次设计的变电所属于系统枢纽变电所。该变电所的主要特点是高压侧连接区域电网并与多个大电源相连接，高压侧有大量电力转送。变电所装有多台大容量降压变压器，从区域电网中下载电力，为地区的中间变电所提供电源，该变电所电气主接线的可靠性、灵活性要求都很高。因此，应采用可靠性和灵活性都高的接线方式。 目前，500kV变电所使用最多的接线方式为双母线分段接线（如图1-2所示）和1图1-3所示）。本次设计使用的是1 1断路器接线（如21断路器接线方式。 2 图1-2 双母线分段接线 图1-3 11断路器接线 2