石化厂加氢车间变电所电气设计监视测量控制系统设计
电能在国民经济各部门扮演着至关重要的角色，就像神经系统一样贯穿我国的各行各业。所以提供安全、稳定、经济、可靠的电能问题是供电企业的大难题。供电部门通过输电、变电和配电把电能提供给各个生产部门。为了解决和完善这一个大难题，电力系统在每个环节和不同结构层次都设置了通信和监察的二次系统。二级电路设计用于提供电路的主要电路的测量，用于监控，控制和保护，从而可以为用户提供优质和廉价的电能。随着现代工业和科技的不断发展，变电所担当着整个庞大电力系统的枢纽进行合理转换和分配电能。变电所的建立缓冲和分配日益增长的用电负荷，变电所二次回路从接线复杂、维护量大、不够经济向综合自动化调度、无人的微机管理转变，不断实现电能的经济传输和满足用电负荷对不同电压的需求。关键词 变电所，二次回路，监视，测量，控制，保护
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 课题研究的主要内容 2
2 二次回路的操作电源 3
2.1 直流操作电源 3
2.2 铅酸蓄电池的选用 3
2.3 蓄电池直流系统 4
3 变电所的控制回路 5
3.1 变电所的控制回路概述 5
3.2 灯光监视的断路器控制回路和信号回路 6
4 变电所的信号回路 7
4.1 信号回路 7
4.2 中央复归能重复动作的事故音响信号装置 8
4.3 中央复归能重复动作的预告信号装置 10
5 变电所的绝缘监察和测量回路 12
5.1 绝缘监察装置 12
5.2 电气测量仪表 15
6 自动重合闸装置和备用电源的投入 18
6.1 自动重合闸装置的设计 18
6.2 备用电源的投入 21
7 变电站综合自动化 22
7.1 变电站综合自动化系统的主要功能要求 22
7.2 变电站综合自动化系统构成 24
结 论 25
致 谢 26
参 考 文 献 27
附 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
录 A 28
1 绪论
1.1 课题研究的背景
电能是一种二次能源，已广泛在国民经济各部门使用，地位举足轻重，提高供电可靠性、电能的经济传输和满足用电设备对电压的要求是供电企业面临的一大难题。变电所是电力系统中集中电能、变换电能和分配电能的场所，是电力网的枢纽，提高电力供应的经济可靠性，是解决持续供电问题的关键所在。[]所以需要相对独立的二次回路对变电所监视、测量，准确可靠的监控数据对他们尤为重要。因此对供电系统的监控、测量、控制也有了更高、更完善，符合社会经济的要求。本文从实际出发，以清江加氢车间扩建工程中，对建立变电站电力监控系统进行了设计研究。设计针对本厂对变电站电力监控系统的要求，对整个监控系统结构进行了分析，将对二次系统操作电源、控制回路和信号回路三个部分，对每个电气环节所需装置进行合理选择，搭建起基本硬件结构。
变电站的二次回路是一个对电力系统一次回路的数据采集、监视、控制功能的系统，是以监测、控制一次侧的各个电气设备为主体，加上监查装置、执行机构与被监测、控制的对象共同构成的整体。在二次系统发展至今，计算机直接参与被监控对象的检测、监测和控制。以前我们在传统变电所想知道设备或生产线某个电仪表的运行参数和工作状态，必须由工作人员到现场实地抄录各个仪表设备的数据，这样容易延误事故处理时机，浪费资源，甚至有可能造成不可弥补的损失。变电站二次监控系统，可以及时掌握电气设备运行的参数及状态，可以了解整个被其线路覆盖的每一个区域甚至整个区域电力网或更大范围所发生的情况，对于紧急情况就可以根据事先设定的应急处理方案采取合适的措施，然后通过总线的通信传输向负责人员汇报，并产生所需的实时数据等，继而制订切实可行的计划方案。[]
1.2 国内外研究现状
与现在国外技术相比，我国电力系统的主要发展问题是旧设备向新型设备的转换，有人控制向无人自动控制的转变。对于国外电力系统，高科技的电力技术和高度自动化智能的设备已经在工厂配电中运用起来。以不断提高安全，可靠，经济，优质的电能为宗旨，电能损耗值不断降低和继电保护装置灵敏性、可靠性高度提升，大大的保障国民经济用电。[]
微机技术、通信技术和集成电路技术的迅猛发展，带动了现代变电站技术也就是变电站综合自动化技术的进步。国内近年来随着数字化的发展，数字技术不断应用在电气装置的测量、智能电气设备以及总线技术的发展，变电站综合自动化系统正朝着全面信息自动化方向迈进。随着社会的持续发展，人力成本的急剧上升，对生产自动化日益提高的依赖，所以加快发展变电站综合自动化系统的建设，是非常必要的。
随着弱电技术的发展以及微机技术的应用，控制、信号和测量系统逐步实现了弱电化和自动化。现代经济的快速发展和强大的技术带动，现代变电所的设计主要有以下几个趋势：
（1）电气主接线简单操作方便，其布局要求不断降低切换步骤，电路简化给二次监控系统的选择带来方便；
（2）新技术、新工艺、新设备等新型现代手段的大量投入使用，老设备不断淘汰更替，缩减检修周期，系统运维量减少，使供电可靠性得到提高和供电能力得到提升；
（3）现代化变电所正在朝着小型化、自动化方向发展，具有结构紧凑，布局合理、占地面积小、投资少等优点；
（4）有人值班向远程控制、无人值班的转变，交流传输向直流传输转变。[]
1.3 课题研究的主要内容
本课题清江石油化工有限公司加氢车间扩建工程设计要根据本厂根据变电所的区域地位对其监视、测量、控制系统进行设计，对变电所调度自动化系统进行探讨。根据获得电力负荷实际情况的基本数据和工厂生产发展前景为安全经济为基本设计变电站，根据已确定本厂工程的原始设计资料为基础。根据选择的主接线方案确定变电所的监视、控制和测量系统并且绘制出相关的控制系统和测量系统电气接线图。设计变电所自动重合闸装置、备用电源投入装置的原理接线图。完成对现代变电站自动化发展的概述。[]
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 课题研究的主要内容 2
2 二次回路的操作电源 3
2.1 直流操作电源 3
2.2 铅酸蓄电池的选用 3
2.3 蓄电池直流系统 4
3 变电所的控制回路 5
3.1 变电所的控制回路概述 5
3.2 灯光监视的断路器控制回路和信号回路 6
4 变电所的信号回路 7
4.1 信号回路 7
4.2 中央复归能重复动作的事故音响信号装置 8
4.3 中央复归能重复动作的预告信号装置 10
5 变电所的绝缘监察和测量回路 12
5.1 绝缘监察装置 12
5.2 电气测量仪表 15
6 自动重合闸装置和备用电源的投入 18
6.1 自动重合闸装置的设计 18
6.2 备用电源的投入 21
7 变电站综合自动化 22
7.1 变电站综合自动化系统的主要功能要求 22
7.2 变电站综合自动化系统构成 24
结 论 25
致 谢 26
参 考 文 献 27
附 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
录 A 28
1 绪论
1.1 课题研究的背景
电能是一种二次能源，已广泛在国民经济各部门使用，地位举足轻重，提高供电可靠性、电能的经济传输和满足用电设备对电压的要求是供电企业面临的一大难题。变电所是电力系统中集中电能、变换电能和分配电能的场所，是电力网的枢纽，提高电力供应的经济可靠性，是解决持续供电问题的关键所在。[]所以需要相对独立的二次回路对变电所监视、测量，准确可靠的监控数据对他们尤为重要。因此对供电系统的监控、测量、控制也有了更高、更完善，符合社会经济的要求。本文从实际出发，以清江加氢车间扩建工程中，对建立变电站电力监控系统进行了设计研究。设计针对本厂对变电站电力监控系统的要求，对整个监控系统结构进行了分析，将对二次系统操作电源、控制回路和信号回路三个部分，对每个电气环节所需装置进行合理选择，搭建起基本硬件结构。
变电站的二次回路是一个对电力系统一次回路的数据采集、监视、控制功能的系统，是以监测、控制一次侧的各个电气设备为主体，加上监查装置、执行机构与被监测、控制的对象共同构成的整体。在二次系统发展至今，计算机直接参与被监控对象的检测、监测和控制。以前我们在传统变电所想知道设备或生产线某个电仪表的运行参数和工作状态，必须由工作人员到现场实地抄录各个仪表设备的数据，这样容易延误事故处理时机，浪费资源，甚至有可能造成不可弥补的损失。变电站二次监控系统，可以及时掌握电气设备运行的参数及状态，可以了解整个被其线路覆盖的每一个区域甚至整个区域电力网或更大范围所发生的情况，对于紧急情况就可以根据事先设定的应急处理方案采取合适的措施，然后通过总线的通信传输向负责人员汇报，并产生所需的实时数据等，继而制订切实可行的计划方案。[]
1.2 国内外研究现状
与现在国外技术相比，我国电力系统的主要发展问题是旧设备向新型设备的转换，有人控制向无人自动控制的转变。对于国外电力系统，高科技的电力技术和高度自动化智能的设备已经在工厂配电中运用起来。以不断提高安全，可靠，经济，优质的电能为宗旨，电能损耗值不断降低和继电保护装置灵敏性、可靠性高度提升，大大的保障国民经济用电。[]
微机技术、通信技术和集成电路技术的迅猛发展，带动了现代变电站技术也就是变电站综合自动化技术的进步。国内近年来随着数字化的发展，数字技术不断应用在电气装置的测量、智能电气设备以及总线技术的发展，变电站综合自动化系统正朝着全面信息自动化方向迈进。随着社会的持续发展，人力成本的急剧上升，对生产自动化日益提高的依赖，所以加快发展变电站综合自动化系统的建设，是非常必要的。
随着弱电技术的发展以及微机技术的应用，控制、信号和测量系统逐步实现了弱电化和自动化。现代经济的快速发展和强大的技术带动，现代变电所的设计主要有以下几个趋势：
（1）电气主接线简单操作方便，其布局要求不断降低切换步骤，电路简化给二次监控系统的选择带来方便；
（2）新技术、新工艺、新设备等新型现代手段的大量投入使用，老设备不断淘汰更替，缩减检修周期，系统运维量减少，使供电可靠性得到提高和供电能力得到提升；
（3）现代化变电所正在朝着小型化、自动化方向发展，具有结构紧凑，布局合理、占地面积小、投资少等优点；
（4）有人值班向远程控制、无人值班的转变，交流传输向直流传输转变。[]
1.3 课题研究的主要内容
本课题清江石油化工有限公司加氢车间扩建工程设计要根据本厂根据变电所的区域地位对其监视、测量、控制系统进行设计，对变电所调度自动化系统进行探讨。根据获得电力负荷实际情况的基本数据和工厂生产发展前景为安全经济为基本设计变电站，根据已确定本厂工程的原始设计资料为基础。根据选择的主接线方案确定变电所的监视、控制和测量系统并且绘制出相关的控制系统和测量系统电气接线图。设计变电所自动重合闸装置、备用电源投入装置的原理接线图。完成对现代变电站自动化发展的概述。[]
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