電氣工程及其自動化畢業(yè)論文

發(fā)布時間：2017-05-25 來源:CN人才網(wǎng) www.dgxbdz.com 手機版

　　摘要：電氣自動化和智能化的發(fā)展出現(xiàn)使得二次設(shè)備網(wǎng)路融合技術(shù)在變電站建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，大大推進了我國變電站建設(shè)技術(shù)的前進。文章分析其特點，探討其設(shè)計。

　　【關(guān)鍵詞】110kV;變電站;電氣設(shè)計;發(fā)展

　　隨著電力事業(yè)不斷的加大投入力度，110kV變電站作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，同時110kV變電站是眾多變電站中最為常見的一種，而人們生活水平與質(zhì)量的提高使其對供電質(zhì)量也提出了更高的要求。

　　1、 110kV智能變電站的特點

　　1.1通信標準化

　　IEC61850標準是一項新的網(wǎng)絡(luò)通信體系，它對自動化變電站系統(tǒng)的國際通信標準做出了定義，讓變電站使用的不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備之間可以自由的連接，使得設(shè)備之間能夠?qū)崿F(xiàn)相互操作以及全站的信息共享等功能。

　　1.2狀態(tài)可視化

　　變電站智能化的實現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測全站設(shè)備運行狀態(tài)的功能，其過程是經(jīng)過采集設(shè)備工作時非電氣量參數(shù)，利用傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等，再使用專家系統(tǒng)分析獲取的各項特征參數(shù)，以便及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的運行故障或是預(yù)測潛在故障。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測作為設(shè)備狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)，與原始的設(shè)備計劃檢修模式，狀態(tài)檢修模式減少了很多的不必要檢修和停電事故。由此變電站實現(xiàn)了智能化檢修維護，在檢修設(shè)備時更有針對性和合理性，降低了設(shè)備檢修維護成本。

　　1.3功能一體化

　　(1)系統(tǒng)功能集中化。智能變電站在采集全景數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的各項功能，例如防誤操作功能、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測等。由于IEC61850標準的推行，以及自動化裝置和保護裝置的相互融合，保護系統(tǒng)也逐漸實現(xiàn)了自動化管理。

　　(2)設(shè)備功能集成化。由于數(shù)字化測量方式和網(wǎng)絡(luò)化的控制方式帶來的好處，大大簡化了間隔層設(shè)備的采樣模塊和I/O接口模塊，所以可以對其邏輯計算能力做進一步的強化，使得系統(tǒng)功能更加集成化，例如110kV智能化變電站中使用的保護測控一體化裝置。并且系統(tǒng)還能夠把電能計量以及故障錄波等功能也集成到間隔級中。

　　(3)電源系統(tǒng)一體化.傳統(tǒng)的變電站的電源一直都是采用分散設(shè)計模式，把各個電源子系統(tǒng)獨立組屏，各項設(shè)備的生產(chǎn)和安裝由不同廠家來完成，給設(shè)備的管理和維護帶來了很多不便，而智能化變電站克服了這些弊端。

　　(4)信息互動化.順序控制：其主要功能是實現(xiàn)變電站的就地順序控制以及遠程監(jiān)控，主要包括實現(xiàn)間隔層設(shè)備的“運行、檢修、備用”狀態(tài)的轉(zhuǎn)換、雙母線倒閘操作、變壓器各側(cè)跨電壓等級操作、開關(guān)柜運行操作等。電壓無功自動分析控制：結(jié)合應(yīng)用調(diào)度、集控主站系統(tǒng)和變電站自動化系統(tǒng)，把各類節(jié)點參數(shù)進行處理，整合出VQC和AVC最優(yōu)方案，最后再把方案反饋下發(fā)至變電站自動化系統(tǒng)，以實現(xiàn)無功調(diào)節(jié)命令。

　　2、110kV變電站電氣自動化設(shè)計

　　2.1 PLC的設(shè)計

　　由于PLC具有良好的可靠性與穩(wěn)定性，并且編程簡單，因此被廣泛地應(yīng)用于110kV變電站的監(jiān)控系統(tǒng)，它主要是以指令或梯形圖編程的形式應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)實時控制中。此外，PLC主要是監(jiān)控110kV變電站的電氣一次部分。通常在選擇PLC的時候，需要根據(jù)具體的控制對象備有20～30%的用量，以保障監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控作用的發(fā)揮。

　　2.2組態(tài)軟件設(shè)計

　　具體而言，110kV變電站組態(tài)軟件設(shè)計主要指的是：設(shè)計監(jiān)控界面，并且在此基礎(chǔ)上配置PLC設(shè)備。建立監(jiān)控數(shù)據(jù)庫，將數(shù)據(jù)點和PLC的數(shù)據(jù)聯(lián)系起來。設(shè)計相關(guān)設(shè)備的操作圖形界面與操作按鈕。以動畫的形式連接上述層次，建立圖形與數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，當發(fā)生異常時能以聲光進行報警。設(shè)計操作說明書，用以指導執(zhí)行相關(guān)操作設(shè)備。

　　2.3 PLC與組態(tài)軟件的通信設(shè)計

　　如果沒有熟練掌握PLC與組態(tài)軟件之間的協(xié)議，則沒有必要在PLC中設(shè)置編程和網(wǎng)絡(luò)，同樣可以實現(xiàn)PLC與組態(tài)軟件的通信。只是，在設(shè)計110kV變電站和電氣一次部分及監(jiān)控系統(tǒng)時，要注意在PLC正常工作時，為保障交換數(shù)據(jù)的實現(xiàn)，務(wù)必要將組態(tài)軟件切換到正確的通信位置上。

　　2.4 110kV變電站電氣自動化的二次設(shè)備布置設(shè)計

　　對110kV變電站電氣自動化進行設(shè)計，不可避免地需要對變電站二次設(shè)備進行布置。主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：

　　(1)采用集中布置的方式。

　　(2)使得變電站二次設(shè)備的柜體結(jié)構(gòu)、外形及顏色保持統(tǒng)一。

　　(3)選擇恰當合理的保護裝置和監(jiān)控系統(tǒng)。

　　(4)控制器室的備用屏位置應(yīng)該約占總屏位的一成。

　　2.5 110kV變電站電氣自動化的直流系統(tǒng)設(shè)計

　　(1)直流系統(tǒng)采用一體化電源設(shè)備，為全站交直流設(shè)備提供安全、可靠的工作電源，包括：380V/220V交流電源、DC220V(110V)直流電源、通信電源DC48V、逆變電源等組成。

　　(2)一體化電源系統(tǒng)主要由ATS雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊及交流配電單元、充電單元、逆變電源、蓄電池組、通信電源及各類監(jiān)控管理模塊組成。逆變電源直接掛于直流母線對重要負荷供電。

　　(3)一體化電源系統(tǒng)采用分層分布架構(gòu)，各功能測控模塊采用一體化設(shè)計、一體化配置，各功能測控模塊運行工況和信息數(shù)據(jù)采用標準規(guī)約接入一體化信息平臺。實行一體化電源各子單元分散測控和集中管理，實現(xiàn)對一體化電源系統(tǒng)運行狀態(tài)信息的實時監(jiān)測。

　　3、110kV變電站電氣自動化的圖像監(jiān)視與安全預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計

　　圖像監(jiān)視與安全預(yù)警系統(tǒng)功能主要體現(xiàn)在安全防范要求方面。系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容如下所示：

　　(1)在110kV變電站的圍墻四周安置探測器、遠紅外線或者電子柵欄。

　　(2)在110kV變電站大門以及主控制樓入口處安裝攝像頭。

　　(3)在110kV變電站各配電裝置區(qū)安裝室外攝像頭。

　　(4)在110kV變電站的蓄電池室、控制室及各電壓配電裝置室內(nèi)安裝室內(nèi)攝像頭。

　　(5)完善110kV變電站在安全方面的配套措施(譬如防火防盜功能的配置)。

　　(6)確保安全預(yù)警系統(tǒng)報警信號能夠傳至變電站集控中心或者調(diào)度室。

　　4、結(jié)語

　　綜上所述，隨著科學技術(shù)的突發(fā)猛進，變電站電氣自動化控制技術(shù)在110kV變電站中的應(yīng)用和推廣明顯加深，近幾年智能變電站技術(shù)應(yīng)用也越來越成熟，變電站必然會向著無人值班、無電纜溝道和無房屋建筑方向發(fā)展。

　　參考文獻

　　[1]王嬌.探析有關(guān)110kV變電站的電氣一次設(shè)計[J].科技與企業(yè)，2014，14：393.