220kV变电站二次改造工程设计

摘要

当今电力系统，已经形成以220kV电压等级设备为骨干网架，66kV电压等级电力设备为支撑的输电网络。仅以辽宁大连地区为例，计有220kV电压等级变电站16座，66kV电压等级变电站70余座。近几年来，随着计算机技术、电力电子技术的不断发展，应用于各电压等级设备的继电保护装置及监控设备也在不断更新换代，而原有保护、测控装置由于设备老化、灵敏度低、抗干扰能力弱等原因，必然逐步被新产品、新设备所替代。因此，系统的研究、分析输电网变电站改造工程相关内容，以应对二次改造工程中可能出现的问题是十分必要的。 论文针对220kV变电站实际运行中存在的问题做出相应的二次系统设计方案，并就二次改造实施可行性进行分析。论文首先研究母线保护双重化改造中失灵保护功能的配置及实现;其次研究主变及母联备用电源自动投入装置（简称备自投）应用于220kV变电站中时，在低压侧存在小电源时的实现方式;最后探讨了220kV变电站后台机遥控操作的改进方法。 论文的工作重点是设计备自投动作序列及开入量回路，使备自投能够自动判断小电源线路运行状态，选择性切除失压母线上运行的小电源线路。同时实现失灵保护回路的双重化配置，从厂站端操作对象设计与控制逻辑设计两方面实现保护的程序化操作功能。论文的研究内容符合变电站实际运行需求，对继电保护与自动化专业现场调试、改造作业具有指导意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外综合自动化发展概述

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究内容及章节安排

2 变电站二次系统相关理论

2．1 变电站综合自动化系统概述

2．1．1 变电站综合自动化系统

2．1．2 变电站综合自动化改造优势分析

2．2 继电保护基础理论

2．2．1 继电保护“四性”分析

2．2．2 继电保护基本任务

2．2．3 二次系统继电保护配置原则

2．3 保护分类及原理简介

2．3．1 保护类型

2．3．2 差动电流保护

2．3．3 过电压、欠电压、频率保护

2．3．4 距离保护

2．4 本章小结

3 220 kV变电站二次系统改造方案

3．1 凌水220 kV变电站综合自动化系统存在问题分析

3．1．1 变电站运行状况

3．1．2 变电站继电保护系统存在问题分析

3．1．3 变电站自动化系统存在问题分析

3．2 凌水220 kV变电站改造方案

3．2．1 220 kV母线保护双重化配置实现方案

3．2．2 小电源联跳回路的改进设计

3．2．3 程序化操作设计方针

3．3 本章小结

4 失灵保护二次回路设计

4．1 失灵保护功能及构成

4．1．1 失灵保护

4．1．2 凌水220 kV变电站失灵保护现状

4．2 母线保护双重化失灵保护回路设计

4．2．1 基于拆分保护动作判据的设计实现

4．2．2 基于失灵电流判据变更的设计实现

4．3 失灵保护回路改造设计可行性分析

4．3．1 两种设计方案的可靠性分析

4．3．2 设计方案的施工效率及经济性预估

4．4 本章小结

5 备自投联跳小电源线路的改进设计

5．1 概述

5．1．1 备用电源自动投入装置原理及功能

5．1．2 小电源线路的概念及影响

5．1．3 CSC-246A备自投性能描述

5．1．4 小电源联跳功能实现现状及问题

5．2 备自投程序设计

5．2．1 程序语言扩展

5．2．2 主变备自投方式程序编写

5．2．3 母联备自投方式程序编写

5．3 小电源相关二次回路设计

5．4 备自投改进设计的可行性分析

6 程序化操作设计

6．1 程序化操作流程设计

6．2 程序化操作对象设计

6．2．1 线路间隔操作对象设计

6．2．2 变压器一次侧、二次侧间隔操作对象设计

6．2．3 母联间隔操作对象设计

6．3 控制逻辑实现

6．3 程序化操作改造的可行性分析

结论

参考文献

附录

致谢