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常规变电站智能化工程改造的研究

发布时间:2018-08-29 18:46 论文编辑:lgg 所属栏目:工程论文 关键词: 工程论文二次设备辅助系统

本文是一篇工程论文,工程论文只能有一个主题(不能是几块工作拼凑在一起),这个主题要具体到问题的基层(即此问题基本再也无法向更低的层次细分为子问题),而不是问题所属的领域,

本文是一篇工程论文,工程论文只能有一个主题(不能是几块工作拼凑在一起),这个主题要具体到问题的基层(即此问题基本再也无法向更低的层次细分为子问题),而不是问题所属的领域,更不是问题所在的学科,换言之,研究的主题切忌过大。(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇工程论文,供大家参考。
 
第 1 章 绪论
 
1.1 研究背景及意义
随着经济的快速发展,电力系统用电负荷发生了迅猛的增长,采用传统的基于微处理器和以太网通信的自动化系统已无法满足当今社会的发展需求,传统变电站由于电缆繁杂和众多干扰等因素严重影响了一次设备和二次设备之间的数据传输,同时电缆杂乱容易诱发电气事故,给变电站安全运行造成严重威胁[1-4]。与传统变电站不同,智能变电站通过采用新型的二次设备、智能化自动控制技术、测控保护等技术,对变电站的保护、综合自动化、系统稳定性等提出了更高、更严格的要求[5-9]。智能电网中各领域的研究成为我国和国际电力发展的新热点,作为电网的关键节点,智能化变电站是我国建设智能电网的重要枢纽,同时也是坚强电网的基础[10-13]。为此,本文针对 110kV 智能变电站改造开展相应的研究。通过改造现有运行可靠性差的一、二次设计,采用智能化设备、高级功能应用、智能自动化控制等技术实现变电站一体化信息平台,有效提升变电站运行可靠性和稳定性,充分满足智能化变电站行业规范和标准的要求,解决传统变电站繁杂电缆连接无法自检等问题,实现变电站自控、自调、自愈等功能[31-33]。本论文的研究成果对 110kV 传统变电站智能化改造提供重要参考。
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1.2 国内外研究发展现状
二十世纪初,美国就开始探索智能电网。2006 年,美国科罗拉多博尔德市宣布建设首个城市智能电网,通过大数据对电网进行控制和调度,有效提高了供电可靠性和稳定性,同时,用户可以实时了解电价、用电情况,有了更多的个性化选择。近十年来,智能电网在欧洲国家也得到了快速发展,通过采用新型电气设备和智能控制系统,实现电网的综合自动化和系统的稳定性。2005 年欧洲首次提出智能变电站概念,结合 2008 年发布的智能电网建设战略技术规划蓝图报告,欧洲详细阐释了智能变电站的未来发展规划。日本和韩国受制于自身能源短缺特点,主要通过风能、太阳能等新能源大力开展智能电网建设,2009 年设立智能电网研究中心,开展智能电网综合自动化试验并投入运行。2009 年,我国数据化程度最高的兰溪智能变电站完成改造,通过采用高级应用程序、一体化设备、控制保护等智能化技术,实现了信息一体化和状态可视化,有效提升了供电可靠性[34-36]。随着智能化技术的日益发展,国内各地区相继建设了智能化变电站和传统变电站智能化改造,基于一体化设计理念,运用了先进的智能技术,实现了智能变电站的高效性、可靠性和稳定性[37-40]。
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第 2 章 某 110kV 变电站运行现状与分析
 
2.1 某变电站运行现状
该变电站位于江西省某市区内,于 1997 年投运,变电站的设备现状表 2.1所示。某变电站有主变 3 台,容量为 3×20MVA,采用三相有载调压变压器,主抽头电压及调节范围为 110±8×1.25%/10.5kV。该站#1 主变于 1997 年投产,#2、#3 主变于 2005 年投运。该站目前 110kV 出线间隔 4 个,已投运 3 回,另备用 1 回。110kV 主接线为单母线分段接线;10kV 目前出线 18 回,采用单母线三分段接线,10kVI 段母线出线 7 回,10kVII 段母线出线 11 回,10kV III 段母线出线 3 回。该站无功补偿采用并联电容器组,目前装设了 3×3000kVar 电容器组,10kV每段母线上各装 1 组。该站目前供电负荷最高为43MW,考虑功率因数0.9,达到主变容量的72%。110kV 最高电压和最低电压分别达到 119.62kV 和 107.77kV,10kV 最高电压和最低电压达到 10.8kV 和 9.78kV。
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2.2 某变电站运行分析
目前该 110kV 变有三台 20MVA 110kV 油浸式变压器在运,其中#1 主变型号为SFZ8-20000/110,1995年10月由江西变压器厂生产的有载风冷调压变压器,1997 年 5 月投运。由于 8 型变压器在运行中存在经受短路冲击能力差等原因,已经过多次大修,需要更换。现有 110kV 刀闸 13 组,是景德镇电瓷工业公司 1997 年生产的 GW4-126W型隔离开关,存在机构卡涩等问题。现有 110kV 断路器 7 台,是北京 ABB 高压开关设备有限公司 2001 年生产的 LTB145D1/B 型断路器,目前运行状况良好。现有 110kV 电流互感器 21 台,131、111 开关间隔为江苏精科电器有限公司2002 年生产的 LB7-100W 型电流互感器,112 开关间隔为江苏精科电器有限公司生产的 LB7-100W 型电流互感器,102、101、121 开关间隔为江西互感器厂1997 年生产的 LCWB6-100 型电流互感器,103 开关间隔为牡丹江第一互感器厂生产的 LB7-100W3 型电流互感器。现有 110kV 母线电压互感器 6 台、线路电压互感器 3 台,其中 110kV I、II段母线电压互感器为江西互感器厂1997年生产的JCC1M-110型电压互感器,121A 相电压互感器为江西互感器厂 1997 年生产的 TYD110/√3-0.01H 型电压互感器,111 C 相电压互感器为江苏靖江互感器厂 2002 年生产的 TYD110/√3-0.01H型电压互感器,112 C 相电压互感器为江西互感器厂生产的 TYD110/√3-0.01H型电压互感器。
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第 3 章 某 110kV 变电站智能化改造设计方案.... 8
3.1 改造的技术原则 ...........8
3.1.1 安全可靠原则 ........... 8
3.1.2 经济实用原则 ........... 8
3.1.3 因地制宜原则 ........... 8
3.2 变电站智能化改造方向分析 .........9
3.3 二次系统智能化改造方案 ...........13
3.4 设备状态监测 ....24
3.5 本章小结 ............34
第 4 章 智能化改造在辅助系统方面的研究...... 35
4.1 全景数据一体化信息平台 ...........35
4.2 变电站辅助系统 .........36
4.3 本章小结 ............37
第 5 章 变电站智能化改造具体实施计划.......... 38
5.1 改造技术方案汇总 .....38
5.2 智能化改造具体实施计划 ...........39
5.3 总体危险点分析及对策 ......43
5.4 本章小结 ............46
 
第 5 章 变电站智能化改造具体实施计划
 
5.1 改造技术方案汇总
常规变电站的智能化改造工程是一个综合性的大型变电类施工项目,涉及到线路临时搭接、大量一次设备及构架起吊、安装和调试;高空作业较多,工艺流程相对复杂;本次工程工期长,阶段性操作任务多,且施工阶段现场人员众多,工作地点较分散,现场监控有一定难度;具有易发生触电伤害、高空坠落、生产过程连续性强易引发疲劳等特点。因此,改造时需做好运行设备与改造设备的隔离和安措,做到技术措施、安全措施层层保证。在常规变电站的智能化改造的过程中,为了缩短技术改造的工期,降低由于设备的停役而带来的安全生产风险,需要制定出合理的技术改造的实施方案。常规变电站的智能化改造总体可以分为两个阶段:第一个阶段,主要是完成变电站内网络的铺设和智能变电站的主系统的构建和调试工作,这个阶段设备不停电。第二个阶段,设备的停役改造,从公共设备开始针对每一个间隔进行改造。
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总结
 
通过本次改造,极大地提升了变电站的智能化水平。全站通讯实现信息建模标准化、信息传输网络化、全站通信协议标准化(遵循 DL/T 860 标准),为变电站和电网之间的沟通提供标准可靠的解决方案。全站实现保护测控一体化,采用集中式录波装置,减少了设备的数目,简化了设备之间的二次连线,降低了系统的故障;设备之间还具备了相互操作性,使设备的更新和维护更加简便,调试时间也大大降低,工作效率得到大幅度的提升;此外,减少了二次设备屏位,减小了变电站设备占地面积,便于变电站的扩建及自动化系统的扩充。对一次设备安装以变压器、断路器等为重点监测对象的在线监测单元,便于及时发现变压器及断路器存在的问题,为实现状态检修及全寿命周期管理奠定了基础。站控层高级应用功能及辅助功能的采用,提升了变电站的运行管理水平,符合智能电网的建设发展方向。根据常规变电站智能化改造的实际情况来看,通过分析已有的智能化变电站的设备和技术,就今后智能化变电站的推广,给出以下几点建议:
(1)电子式互感器的可靠性还需要进一步检验,不建议大范围推广。罗氏线圈和光学原理互感器及电容分压式互感器建议继续试点。小信号电流互感器技术可靠性仍存在一定问题,建议暂时不试点。另外,如果对二次安全性和谐振等因素没有特殊考虑,由于电子式互感器经济性较差,建议 35kV 及以下电压等级采用常规互感器。