企业供电系统综合保护设计毕业论文论文设计

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1、企业供电系统的综合保护的设计摘 要电力是现代企业的主要能源和动力，是现代文明的物质技术的基础。没有电力就没有企业的生产经营。如果电力突然中断，就会对企业造成不可估量的损失。所以本文就针对企业供电系统的计算机综合保护进行了设计。本文通过对企业用电设备的功率及其分布的分析，并利用需要系数法进行负荷计算完成了一次配电系统的设计。根据用户需求和供电设计规范，确定了企业供电系统的计算机综合保护的设计方案。该方案完成了企业供电系统的PT保护，过电流保护，欠压保护，过载保护，信号指示以及供电系统的运行监控。采用计算机综合保护方案来保护企业的供电系统，极大的简化了变电所的二次接线，缩小变电所的占地面积，节约了

2、投资，提高了供电系统的安全性与可靠性。关键词：电力系统；二次回路；综合保护；企业The enterprise of the power supply system of comprehensive protection designAbstractElectricity is the main energy and power of the modern enterprises, and also the foundation of the material technology of the modern civilization. Where there is no electricity

3、, there is no production and management of the enterprises. If the electricity was suddenly interrupted, this would result in incalculable losses of the enterprise. So in this paper, the program of computers integrated protection has been designed to protect supply system of the enterprise.This pape

4、r has completed the design of supply system by analyzing the electrical devices power and distribution, and also by using needful-coefficient method to load calculation. According to needs of the user and the specifications of supply system, it has identified the plan of computers integrated protect

5、ion, which is used to protect supply system of the enterprise. In this plan, we can achieve the PTs protection and the lines safety when the current is over the standard, or the voltage is under the standard, or the lines are loaded too many devices, and also the operational monitoring of the supply

6、 system. The supply system which is protected by the computers integrated plan has greatly simplified the substations secondary wiring, reduced the area of the substation, and saved the investment, improved the safety and reliability of the supply system.Keywords: power system; secondary circuit; co

7、mprehensive protection; enterprise目 录第一章 前言11.1 课题的背景与意义11.2 国内外研究现状11.2.1企业供电自动化系统的研究11.2.2供电系统保护的研究21.2.3供电系统异地遥测的研究21.3 本论文的主要工作3第二章 某企业的介绍42.1某企业的基本情况42.1.1企业的平面布置图42.1.2企业的用电设备情况42.2企业供电的介绍52.2.1企业供电的简介52.2.2某企业供电系统基本情况6第三章 企业的负荷计算和校验83.1 用需要系数法对车间用电设备进行负荷计算83.2 低压母线计算负荷103.3 估计变压器功率损耗计算变电所变压器一

8、次侧计算负荷113.3.1估计变压器功率损耗113.3.2估算进线负荷113.4 车间变电所变压器的选择113.5某企业供电系统高压配电图123.6短路电流计算12第四章 计算机综合保护的设计164.1计算机综合保护的原理的介绍164.1.1 过电流保护164.1.2 电流速断保护184.1.3 低压保护204.1.4 车间变压器保护224.2车间进线电缆的选择与校验234.3车间母线的选择与校验234.3.1选择母线截面积234.3.2对母线的校验234.4车间变电所高低压电器设备的选择244.4.1高压电气设备的选择244.4.2 低压电器设备的选择254.5计算机综合保护的方框图254.

9、5.1概述254.5.2计算机综合保护的方框图264.6计算机综合保护的监控264.6.1概述264.7计算机综合保护的二次原理图294.7.1概述294.7.2 二次原理图30第五章 结论34参考文献35致谢36附录37III第一章 前言 1.1 课题的背景与意义电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果企业的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。随着社会的发展电能在企业中

10、的作用越来越重要，供电系统就成为了企业日常工作中不可或缺的一个系统。对于供电系统来说，安全是第一位，没有安全，谈何生产？既然电能重要，供电又必须是安全的，那我们就要对我们的供电系统进行综合保护的设计，既让它能稳定的运行，又让它能在特殊的情况下能很好的保护用电设备以及用电人员。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。计算机网络技术近年来获得了飞速的发展。计算机通信己成为我们社会结构的一个基本组成部分。网络也已被广泛应用于企业的各个方面，尤其在工业生产和控制领域中。在企业供电自动化动化系统的保护中，网络技术同样发挥着重要的作用。企业供电自动化系统是应用控制技术、

11、信息处理和通信技术，通过计算机系统或自动装置，代替人工进行各种运行作业，以提高供配电系统运行的安全可靠性和调度管理水平的及时性、合理性和准确性的一种自动化系统。确保该系统安全稳定的运行是企业供电的关键，因此我们很有必要对企业供电系统进行综合保护。1.2 国内外研究现状1.2.1企业供电自动化系统的研究随着社会的发展，企业的供电系统也越来越先进。企业供电自动化系统的结构形式有三种，分别是集中式结构，分层分布式结构，分散分布与集中相结合式结构形式1。所谓集中式结构就是指集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算与处理。再分别完成微机监控，微机保护和一些自动控制功能。所谓分层结构，是

12、指变电站信息的采集和控制分为管理层、站控层和间隔层三个级分层布置。所谓分布结构，是指结构上采用以主从CPU协同工作方式，各功能模块之间采用网络技术或串行方式实现数据通信，多CPU系统提高了处理多发事件的能力，解决了集中式结构中独立CPU计算处理的瓶颈问题，同时方便系统的扩展和维护。局部故障不影响其它模块的正常运行。所谓分散与集中相结合式结构是指将配电线路的保护和控制单元分散安装在各开关柜内，高压线路和变压器保护装置等集中组屏的系统结构。1.2.2供电系统保护的研究在企业的供电系统中必须有保护装置用来保证供电系统行之有效的运行。企业供电系统的高压配电网保护装置采用继电保护装置或高压熔断器，车间低

13、压配电系统装置采用低压断路器和低压熔断器2。随着科学技术手段的进步，对供电系统的保护的要求也越来越高。计算机逐渐进入了供电系统保护的行列中。目前，供电系统的计算机综合保护俨然成了现在企业供电系统保护的热点。计算机型保护装置是用于测量、控制、保护、通讯一体化的一种经济型保护；针对配网终端高压配电室量身定做，以三段式无方向电流保护为核心，配备电网参数的监视及采集功能，可省掉传统的电流表、电压表、功率表、频率表、电度表等，并可通过通讯口将测量数据及保护信息远传上位机，方便实现配网自动化；装置根据配网供电的特性在装置内集成了备用电源自投功能，可灵活实现进线备投及母线分备投功能。计算机型保护装置可完成变

14、电站的保护、测量、控制、调节、信号、故障录波、电度采集、小电流接地选线等功能，使产品的技术要求、功能、内部接线更加规范化。产品采用分布式保护测控装置，可集中组屏或分散安装，也可根据用户需要任意改变配置，以满足不同方案要求。微机保护装置适用于110KV及以下电压等级的保护、监控及测量，可用于线路、变压器、电容器、电动机、母线PT检测、备用电源自投回路及主设备的保护、控制与监视。规范的现场总线接口支持多个节点协调工作，实现系统级管理和综合信息共享。1.2.3供电系统异地遥测的研究 供电系统的异地遥测遥控是“四遥”（遥信、遥测、遥控、遥调）功能中的“两遥”。遥测是指远程测量，采集并传送运行参数，包括

15、各种电气量（线路上的电压、电流、功率等量值） 和负荷潮流等。遥控是指远程控制，接收并执行遥控命令，主要是分合闸，对远程的一些设备进行远程控制。 本论文中的异地遥测遥控是通过远动系统终端RTU实现的。远动系统通道完成主站与各子站的信息交互，为供电自动化系统提供远方测控的通信平台，是供电自动化系统实现“二遥”(遥测、遥控)的基础。供电自动化系统的远动系统即是借助远动通道完成远程数据通信，实现主站对各变电站子站的远程监控。远动系统主要完成对变电站RTU设备各种数据的接收，并将各种操作命令转发给相应的RTU设备。 1.3 本论文的主要工作本论文是根据某企业的规模与用电设备等确定了电气主接线图。根据计算

16、负荷进行了企业总降压变电所的主接线以及二次接线的设计并最终确定了计算机综合的保护方案。在这个过程中要理解并实现电力系统的原理及过程。本文联系实际，通过对企业的基本情况的分析，确定了计算机综合保护方案的设计。文中详细介绍了总降压变电所电气主接线图，主变压器保护原理接线图，变电所进线保护原理图、展开图，馈出线保护原理图、展开图，变电所信号装置的原理接线图并实现综合保护和异地遥测遥控功能。本论文共分五章。第一章：前言。第二章：某企业的介绍。介绍了企业的规模，用电设备的基本情况，供电一次系统设计要求。第三章：企业的负荷计算和校验。通过对某企业的负荷计算与校验选择了电气设备，并针对某工厂的规模和用电设备

17、确定了一次主接线图。第四章：计算机综合保护的介绍。通过对企业负荷计算和校验以及一次主接线的分析，确定的计算机保护的方案。第五章：结论。第二章 某企业的介绍2.1某企业的基本情况2.1.1企业的平面布置图图1 企业平面图2.1.2企业的用电设备情况某企业为三班制，年最大有功负荷利用小时数为5500h，各个车间为三级负荷。表1 各车间电气设备明细表车间号设备名称台数单位容量（KW）效率功率因数启动倍数1普通车床C6140360.890.816普通车床C61634.60.90.816普通车床C630310.1250.880.8162工具磨床M602511.450.880.836平面磨床M713017

18、.60.880.826万能园外磨床M131W26.80.860.8153牛头刨床B6050340.870.826龙门刨床B2016166.80.860.812.5单臂龙门刨床B1012267.80.860.812.54立式钻床Z53514.6250.90.86摇臂钻床Z3518.50.870.825.52.1.3供电电源情况按照企业与当地供电部门鉴定的供电用电协议规定，该企业可以从离企业0.5km处的35 kV的公共电源干线上取得电源。供电部门要求工厂总降压变电所10kv配电出线定时限过电流保护装置的整定时间=1.3s。2.1.4气象资料 企业所在地年最高气温，年平均气温，年最低气温，年最热月

19、平均气温，常年主导风向为南风。2.2企业供电的介绍 2.2.1企业供电的简介企业供电指企业所需电能的供应和分配。电能是现代工业生产的主要能源和动力3。电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用；电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。 在企业里，电能是工业生产的主要能源和动力，在工业生产中占有重要地位。工业生产实现电气化以后，可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果供电突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。某企业是对供

20、电可靠性要求很高的企业，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生人员伤亡事故，造成经济的重大损失。因此，做好企业供电的保护工作对于发展工业生产、实现工业现代化，具有十分重要的意义。企业供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证企业生产和生活用电的需要，要做好节能工作，就必须达到以下基本要求4： （1）安全 在电能的供应、分配和使用中不应发生人身事故和设备事故。 （2）可靠 应满足电能用户对供可靠性即连续供电的要求。 （3）优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 （4）经济 供电系统的投资要省，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属稍耗量。2.2

21、.2某企业供电系统基本情况电力系统的主要组成成分是企业供电系统，它是电能的主要用户。所谓电力系统就是由发电厂、变压器、输电线路、配电线路、用户等电力设备联成一体的系统5。某企业电源进线电压为35kV，经过两次降压，将35kV的电压降为610kV的配电电压；然后通过610 kV高压配电线将电能送到至各个车间变电所，也有的经高压配电所再送到车间变电所，最后经车间变电所的配电变压器降为一般低压用电设备所需的电压。供电系统方框图如下：232 3 432331电源图2 供电系统方块图 1总将压变电所 2配电所 3车间变电所 4高压用电设备第三章 企业的负荷计算和校验3.1 用需要系数法对车间用电设备进行

22、负荷计算3.1.1、各支线负荷计算及熔断器和导线截面积的选择查表2-1，普通车床C6140单位容量为6kW，效率=0.89，功率因数cos=0.81，启动倍数=6。 计算电流： （3-1）启动电流： （3-2）1、选择支线熔断器。， 。式中，为熔体额定电流，A。K为选择熔体的计算系数，轻载启动取0.250.4。选=30A， ，查工厂供电设计指导表5-10，选择结果为RTO-50/306。 2、选支线截面积。按允许载截流量选择，根据，查工厂供电设计指导表8-37，根据实际环境温度，选择3根单芯塑料导线穿钢管埋地敷设。当截面积A=2.5，时，选择结果为BLV32.516ASC15mm(钢管管径)。

23、同理可选择出所有电动机支线的熔断器和导线截面积如下表：表2 各支线负荷、熔断器、导线截面积选择结果表车间号设备名称单台容量（KW）计算电流（A）启动电流（KA）熔断器选择导线截面积A（）允许载流量（A）穿钢管直径（mm）1普通车床C6140612.60.4*75.950/302.51615普通车床C6164.69.60.4*97.5450/402.51615普通车床C63010.12521.60.4*130100/60422152工具磨床M60251.453.020.4*650/52.51615平面磨床M71307.6160.4*9650/402.51615万能园外磨床M131W6.814.8

24、30.4*74.250/302.516153牛头刨床B605048.50.4*5150/302.51615龙门刨床B201666.8145.70.3*364200/1209514775单臂龙门刨床B101267.8147.90.3*370200/12092147754立式钻床Z5354.6259.760.4*58.650/302.51615摇臂钻床Z358.518.10.4*99.650/402.516153.2.2、干线负荷计算及截面积选择每个车间用电设备引出一个回路，各个回路所接配电箱及用电设备图下表：表3 车间回路负荷计算表车间回路号车间号设备容量（kW）需要系数(kW)(kvar)(K

25、VA)(A)WL1161.9250.30.651.1718.57821.73628.59343.444WL2222.650.30.651.176.7957.9510.45815.89WL33214.40.30.651.1764.3275.2598.993150.89WL4413.1250.30.651.173.9384.6076.0619.209按允许发热的条件选择车间干线截面积计算结果如下表所示，各干线选择YJLV型交联聚乙烯绝缘电缆，埋地附设。表4 车间干线计算电流及导线截面积选择结果表回路编号干线计算电流 （A）导线允许载流量（A）导线截面积A（）WL143.44490325+125WL

26、215.89090325+125WL3150.89152370+170WL49.20990325+1253.2 低压母线计算负荷 低压母线的计算负荷为各车间回路干线的负荷之和，应计及同时系数。 =0.95（18.578+6.795+64.32+3.938） （3-3）=0.95*88.949=84.5（kW） 0.97（21.736+7.95+75.25+4.607） （3-4） =0.97*108.543=105.3（kvar） 135.1(KVA)， （3-5） ， （3-6）3.3 估计变压器功率损耗计算变电所变压器一次侧计算负荷3.3.1估计变压器功率损耗=1.62（kW）， （3-7

27、） 1（kvar） （3-8）3.3.2估算进线负荷 86.12（kW） （3-9） （3-10）（KVA） （3-11） （A） （3-12）（A） （3-13） （3-14）3.4 车间变电所变压器的选择选择一台主变压器，低压侧采用单母线，采用低压联络线作为备用电源。，查工厂供电设计指导表2-5选择一台S9-160/10/0.4-Yyn0低损耗配电变压器，其技术数据如下：表5 电力变压器技术数据型号额定容量空载损耗负载损耗空载电流短路阻抗连接组别号S9-160/10/0.41600.42.21.44Yyn03.5某企业供电系统高压配电图 本系统采用一次进线，母线不分段结构。图3 配电系统图

28、3.6短路电流计算3.6.1计算电路图图4 供电系统计算电路图3.7.2等值电路图图5 供电系统计算电路图3.7.3计算各元器件基准电抗表幺值选取基准容量，基准电压：，基准电流： ， （3-15） （3-16）电源内阻： ， （3-17） （3-18）线路： （3-19） （3-20）变压器： （3-21）3.7.4、计算 点和点 短路电流 （3-22） （3-23） ， ， （3-24） （3-25） （3-26） （3-27） ， （3-28） （3-29） 高压冲击系数，则。低压冲击系数，则。短路容量为： （3-30） （3-31）短路电流计算结果如下：表6 短路电流计算值结果表 短路点

29、运行方式k1k2最大运行方式短路电流（kA）8.0319最小运行方式短路电流（kA）7.318.7冲击电流值（kA）20.4842.98最大短路容量（MVA）14613.2第四章 计算机综合保护的设计4.1计算机综合保护的原理的介绍4.1.1 过电流保护当电流被保护元件中的电流超过预先整定的某个数值时就使断路器跳闸或给出报警信号的装置成为过电流保护装置，它有定时限和反时限两种。1、定时限过电流保护装置定时限过电流保护装置是电流继电器本身的动作时限是固定的，与通过它的电流大小无关。这种装置的接线图如下图。它是由电流继电器1KA、1KA，时间继电器KT和信号继电器KS组成。1KA、2KA是测量元件

30、，用来判断通过线路电流是否超过标准；KT为延时元件，它定义适当的延时来保证装置动作有选择性；KS用来发出保护动作的信号。正常运行时，1KA、2KA、KT、KS的触点都是断开的，当被保护区故障或电流过大时，1KA或2KA动作，通过其触点起动时间继电器KT，经过预定的延时后，KT的触点闭合，将断路器QF跳闸，同时起动了信号继电器KS，信号牌掉下，并接通灯光或音响信号，不正常状态或故障被切除。图6 定时限过电流保护装置的接线图2、反时限过电流保护装置这种装置的接线图如图所示，1KA、2KA为GL型感应式带有瞬时动作的反时限过电流继电器，继电器本身动作带有时限，并有动作指示掉牌信号，所以回路不需接时间

31、继电器和信号继电器。当线路有故障时，继电器1KA、2KA动作，经过一定时限后，其常开触点闭合，常闭触点断开，这时断路器的交流操作跳闸线圈1YR、2YR（去掉短路分流支路）通电动作，断路器跳闸，切除故障部分，在继电器去分流的同时，起信号牌自动掉下，指示保护装置已经动作。图7 反时限过电流保护装置的展开图4.1.2 电流速断保护定时限过电流保护装置的时限一经整定便不能变动，有时发生三相短路故障时，断路器的继电保护动作要经过一定的时间才能动作，达不到速断的目的。为了减少本段线路故障下的事故影响范围，当电流保护的动作时限大于0.50.7s时，便需设置电流速断保护，以保证本段线路的短路故障能迅速的被切除

32、。如图所示，它是具有电流速断和定时限过电流保护的线路图。图8 速断和定时限过电流保护的线路图速断保护的动作电流应按本段线路的短路末端在最大运行方式下发生短路的短路电流来整定。 （4-1） 继电器的动作电流为 （4-2）式中 可靠系数，对电磁电流继电器取1.21.3 ；对感应式电流继电器可取1.51.6。电流速断保护的灵敏度是在系统最小运行方式下保护安装处两相短路电流与其动作电流之比，即 （4-3）由于保证断路器动作而选择性而引入可靠系数后，速断保护动作电流大于被保护范围末端的最大短路电流，是保护装置不能保护全段线路而又一段死区，因此速断保护不能作为主保护，必须和过电流保护装置配合使用，作为辅助

33、保护是比较经济合理的。4.1.3 低压保护 低压保护主要用在下面几个方面：1、为了提高过电流保护动作的灵敏度 如过电流保护动作电流的整定太大，致使在保护区末端发生短路时，最小短路电流与动作电流比较得到的灵敏度小于规定值，这时可用过电流与低电压保护连锁的方法来提高过电流保护动作的灵敏度。2、在系统发生故障时切除不重要的电动机当系统发生故障时，往往伴随电压的降低甚至消失，这将引起电动机的转速下降，转矩减小。当故障切除、系统电压恢复时，由于电动机要恢复转速而吸收比额定电流大好几倍的自启动电流，致使系统的电压损失增大，母线电压太低，影响重要电动机的重新工作。因此，对于某些不重要的电动机可装设低压保护，

34、是系统电压降低到一定值时首先将它们从系统中切除，从而保证重要电动机的自启动。低压保护的原理图和控制线路图如图所示：图9 低压保护的原理图图10 低压保护的原理图和控制线路图系统正常工作时，低电压继电器1KV、2KV、3KV、4KV、5KV常闭点触点打开，1KV、2KV、3KV常开点闭合。当电压下降至6070%时，13KV常闭触点闭合，起动1KT，使次要电动机跳闸，并经过1KS线圈给出信号；当电压继续下降至5055%时，45KV才闭合，起动2KT发出重要电动机跳闸脉冲及信号。4.1.4 车间变压器保护车间变电所变压器的电压比大多是610/0.4/0.23KV，容量在1000KVA及以下，接法为Y

35、，yn12(Y/-12)，该车间所用变压器满足这个要求。车间变压器的保护力求简化，首先可考虑用熔断器保护或采用熔断器与复负荷开关配合保护，操作电源可用交流，继电器可用直接动作式。其次可考虑采用定时限或反时限的过电流保护，其整定方法与单端供电线路情况相同。当动作时限大于0.7s时，可加装速断保护。对于320KVA及以上的变压器应附设气体保护。车间变压器保护的展开原理图如下图所示： 图11 车间变压器保护的展开原理图4.2车间进线电缆的选择与校验根据实际需求选择总降压变电所到车间变电所的进线电缆，按经济电流密度选择经济截面积。查工厂供电设计指导表8-26选择经济电流密度，查表选VLV聚氯乙烯铝芯电

36、力电缆直埋敷设。已知，则=。 （4-4）查工厂供电设计指导表8-36截面积，允许载流量为42A，考虑到土壤温度是标准温度，不用进行温度修正，但要进行多根并排埋地修正系数和土壤热阻系数为120时土壤修正系数实际允许载流量为，所以选电缆合格。4.3车间母线的选择与校验4.3.1选择母线截面积车间低压母线，可以选择LMY型矩形铝母线，按经济电流密度选择。已知母线计算电流 ，查表8-26根据年最大负荷小时数，查得经济电流密度，因此经济截面积为。查工厂供电设计指导表8-30选LMY型硬铝母线506。在环境温度为时竖放，平放减少5%，。可见，母线允许载流量大于母线计算电流。4.3.2对母线的校验1、对母线

37、作热稳定性校验，假想时间为，则热效应允许最小截面积为： （4-5）式中C热稳定系数。查表可得铝母线热稳定系数C=87。因为实选母线截面积A=506=300=249,所以热稳定合格。2、对母线作动稳定校验。 母线采用平放布置，根据低压配电屏结构尺寸确定a=0.25m，l=0.9m。母线受电动力为： （4-6）查工厂供电设计指导图4-13，由，得=1.05。母线弯曲力矩为 （4-7）母线的截面系数为 （4-8）计算应力为 （4-9）由于（硬铝母线）合格。4.4车间变电所高低压电器设备的选择4.4.1高压电气设备的选择1、选择高压断路器、高压熔断器如下表：表7 进线侧计算数据和高压开关技术数据计算数

38、据真空断路器ZN-12-40.5高压熔断器RN2-101010108.224000.58.0317.310014615050020.48221602、选择电压互感器：JSJW-10/0.1/0.1/33、高压电流互感器选择：查工厂供电设计指导表5-11选LAJ-10。4.4.2 低压电器设备的选择车间低压侧电气设备的选择，如下表：表8 车间低压干线断路器及低压刀开关选择表车间回路号计算电流（A）低压断路器型号低压开刀开关型号WL143.4DW15-100HD13-100WL215.9DW15-100HD13-100WL3150.9DW15-200HD13-200WL49.2DW15-100HD

39、13-1004.5计算机综合保护的方框图4.5.1概述 供电系统的计算机综合保护是计算机综合自动化的系统的一个重要体现。计算机综合自动化系统由功能完全独立的各个子系统构成，用一台主控机来统一管理所有的各个子系统。各个子系统间通过串行通信，联成一个完整的计算机局部网络，任何一个子系统都可独立运行7。计算机综合保护是多微机协调工作，双重化硬件配置，每一台一次设备单元对应一个独立的微机保护装置，专责与设备的保护监控、测量、控制；保护监控装置的动作和运行不依赖通信和监控主机。监控主机只负责全变电所日常管理工作和远程监控，改变以前必须将微机保护监控装置，RTU装置集中组屏放于主控制室的传统做法，从而极大

40、的简化了变电所的二次接线，缩小了变电所的占地面积，节约投资，提高了计算机综合保护的可靠性。4.5.2计算机综合保护的方框图 图12 综合自动化系统的二次保护方框图4.6计算机综合保护的监控4.6.1概述随着计算机保护和计算机自动装置的自诊断技术的发展，计算机保护故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对保护装置可通过加载在线监测程序，自动测试每一台设备和部件。一方面应从设备管理环节入手，如设备的验收管理，离线检修资料管理，结合在线监测来诊断其状态 ；另一方面，在不增加新的投入的情况下，应充分利用现有的测量手段8。就目前而言，计算机保护装置越来越智能化，它们都具有与计算机相连接

41、的端口，本次计算机保护的设计采用的是RS485通讯端口。本次监控的设计思想是每个车间有专门的计算机监控，车间的计算机后台监控与计算机综合保护装置如YTZJ-2、WZJ-1、WDD-1L、WDD-1B、HFZ系列产品的RS485端口相接，实时的监控每个计算机综合保护装置监控的内容，及时发现问题，自动解决问题。每个车间都能独立的完成该车间的保护监控工作。同时，四个车间的后台监控又通过PSTN和调制调解器与远程的监控计算机进行连接，实现远程的监控。这样就可以不用在车间现场也能对车间的电力系统进行监控和调节。该次设计PSTN入网方式是租用专用电话线方式由PSTN转接入公共数据交换网的入网方式9。因为公

42、共数据交换网为用户提供可靠的面向连接的虚电路服务，其可靠性与传输速率都比PSTN强得多。利用该方式实现与远地的连接是一种较好的远程方式，它能实现异地的遥测与遥控。4.6.2 计算机综合保护的监控图图13 计算机综合保护的监控图 4.7计算机综合保护的二次原理图4.7.1概述1、 保护、自动装置、测量仪表及主要二次元器件配置（1）进线及母线采用WDD-1L微机保护测控装置，变压器出线采用WDD-1L微机保护测控装置，本装置使用于35KV及以下系统线路保护，装置包括独立起动单元和三段定时限过电流保护以及零电流保护。过流I段用作瞬时速断保护，过流二段用作延时过流保护，过流三段用作过负荷保护，其中过流

43、三段和零序保护可以分别投信号或跳闸，同时装置还具有测量功能，正常可循环显示A、B、C三相及零序电流。本装置与WDD系列配合使用，简化了设计。 （2）电压互感柜采用YTWX-2微机消谐装置，可区分谐振，单相接地，迅速消除各种频率的谐振。 （3）电流互感器二次侧采用YT-CT6过电压保护器，防止二次绕组开路产生高电压，以避免微机运行人员的安全及设备损坏。 （4）高压柜配置YT-9300开关状态指示仪，具有动态模拟显示、自动温度控制、接地指示器和带电功能；以取代现有的模拟牌。 （5）测量仪表：电压互感器柜采用YTAU-3BF三相数显电压表，进出线及母联柜均采用YTZJ-2型智能电力检测仪，能测量电流

44、、电压、功率、电能、功率因数、频率等电力参数量；且精度高、功能全、抗干扰能力强等优点。各馈出线采用YTAI-3BF数显三相电流表，也可按实际情况进行选型配置。 2、控制电源（1）控制电源HYZ-65/220V微机控制型直流电源系统提供直流220V电源（2）直流屏选用30Ah铅酸免维护蓄电池；监控模块能够实现四遥功能，整流模块能实现N+1备份（3）微机直流接地检测装置具有电压监察、绝缘监察功能，并具有自动查找支路接地功能；具有过压或欠压、直流系统一点接地报警。（4）交流两路电源供电，任一路故障跳开时，另一路开关自动投上。3、控制方式（1）控制方式：进出线、母联均以开关柜导航开关操作为主、跳闸、合

45、闸均设灯光监视设计。（2）微机综合保护装置内置操作回路，具有分、合闸及电气防跳功能4、中央信号装置中央信号装置配置采用YT-SBJ闪光报警器；监视断路器分合闸位置及储能状态，进出线，母联的事故信号、预告信号机保护装置失电、CT开路信号，具备声光报警功能；且每个信号对应的光字牌闪光、常亮、声响均可设置。4.7.2 二次原理图二次原理图包括计量柜二次原理图（见附录1），PT柜二次原理图，变压器出线柜原理图，进线柜二次原理图（见附录2）和直流及中央信号屏二次原理图（见附录3）。1、PT 柜、（1）PT柜简介PT柜即电压互感柜，一般是直接装设到母线上，以测母线电压和实现保护功能。内部主要安装电压互感器

46、PT、隔离刀、熔断器等。PT柜内的传感器和开光状态指示仪相连，它可以检测周围的温度。PT柜的作用：电压测量，提供测量表计的电压回路；提供操作和控制电源；每段母线过电压保护器的装设；继电保护的需要，如母线绝缘、过压、欠压、备自投条件等等。高压柜屏顶电压小母线的电源就是由PT柜提供的，PT柜内既有测量PT又有计量PT，都上屏顶的电压小母线，为其它出线高压柜提供测量、计量、保护用电源等。（2）PT 柜二次原理图图14 PT 柜二次原理图2、变压器出线柜（1）变压器出线柜简介变压器出线柜是指一段母线为负载供电的开关柜，它使用熔断器和负荷开关的组合电器，用于变压器的保护。柜内装置包括真空断路器、熔断器、

47、电压互感器、计算机保护装置、操作回路的附件、各种位置辅助开关等等。其中接地开关可以进行分合闸操作，转换开关可以实现电动分合闸。变压器出线柜内含有控制小母线、合闸小母线、交流小母线以及电流电压回路。控制小母线提供DC 220V控制电压，它连接的是控制、检测、信号等回路，一般情况负荷较小而且很稳定。它起到汇集、分配电能的作用，属于环网供电方式。可节省二次电缆，使回路简单化。合闸小母线提供DC 220V电压，它连接的是断路器的合闸线圈回路，当断路器合闸动作时，有很大的冲击电流。交流小母线为需要交流电源的元件（如交流接触器，交流继电器）提供电源，它提供AC 220V的电源。柜中的电流回路具有CT过电压

48、保护以及变压器保护的作用。电压回路用电力检测仪对电压进行监测。（2）变压器出线柜二次原理图图15 变压器出线柜二次原理图 第五章 结论毕业论文是本科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，它让我跳出大学几年来纯粹的理论学习的圈子，让我在知识的获取方面上了一个阶梯。从确定题目至今，已经茫茫数月。几个月来，我从对该论文茫然不知所措，到慢慢进入状态，再到逐渐的理清自己的思路，再到如今论文的基本完成，几多感慨，几多无奈。刚开始，选择企业供电系统的综合保护的这个论文题目是因为自己将来的工作和这个是相关的。但是，这个题目所牵涉的知识我是很生疏的，在大学期间唯一学过的和它有关的就是工厂供电。所以资料的

49、查找的过程中，遇到了很多的困难，可是困难再大也要克服。我在图书馆借了几本资料书后，感到仍是力不从心，最后到网上买了最近刚出版的相关的书籍。所查阅的手册和规范帮了我很大的忙，我慢慢的开始进入状态。学校规定，毕业设计期间要每周见指导老师一次面，听取老师给自己的宝贵意见。我们见面的时间安排在每周二，所以每周二（放假除外）我都会去找老师。老师也给我们的论文给出自己的珍贵的意见，告诉我们该怎么做才更好。在做毕业设计的后期，我感到自己之前的资料很匮乏，明显不能满足完成论文的需求。老师再次耐心的给予建议和指导。时到如今，几个月悄然而逝，我的论文也逐渐成形。该论文通过对某企业种种相关数据的分析，根据负荷进行工

50、厂总降压变电所主结线及二次结线方案确定计算机综合保护方案；在本次毕业设计中我理解并实现电力系统综合保护的原理及过程；完成了综合保护及遥测设计并能实现具有异地遥控遥测功能。在本完成本论文的过程中，我认清了自身的不足并在学习的过程中逐渐改正，并逐渐提高了自身的综合素质，为以后走进社会奠定了很好的基础。参考文献1 王禹龙.某工厂供电自动化系统的设计与实现D .西安：西北工业大学，2005.2 刘学军等编著.继电保护原理：第二版M.北京：中国电力出版社，2007.3 苏文成等编著.工厂供电M.北京：机械工业出版社，2011.4 刘介才编著.工厂供电：第二版M.北京：机械工业出版社，2009.5 鞠平等

51、编著.电力工程M.北京:机械工业出版社，2009.6 刘学军、周振雄、刘畅等编著.工厂供电设计指导M.北京:中国电力出版社，2008.7 上海电气工程设计研究会编著.实用电气工程设计手册M.上海:上海科学技术文献出版社，2011.8 王景春.电力系统继电保护干扰原因及防护措施J .民营科技，2011，19(12)：191.9 Kirkhan Harold, Johnston A R, Allen G D. Design Considerations for A Fiber OpticCommunications Network for Power System J. IEEE Transactions On Power Delivery, 2004,9(1):5.致谢附录附录1、计量柜二次原理图附录2 进线柜二次原理图附录3、中央信号二次原理图38