1. 研究目的与意义
变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换,接受电能及分配电能的场所。在发电厂内的变电站是升压变电站,其作用是将发电机发出的电能升压后馈送到高压电网中。变电站内的电气设备分为一次设备和二次设备。
一次设备指直接生产、输送、分配和使用电能的设备,主要包括变压器、高压断路器、隔离开关、互感器(电流互感器、电压互感器)、母线、避雷器、避雷针、电容器、电抗器等。
二次回路是指对电力系统及电气装置的一次设备进行测量、控制、监视、操作和保护,确保发电、变电、输电、配电的生产过程能安全、可靠、经济的运转而设置的各种测量表计、保护设备、自动装置和控制信号装置等设备并将其用导线连接所组成的回路的总称。要保证二次回路的运行正常,首先要保证二次线路接线原理图设计的正确性,此线路图也是施工人员对线路进行运行、调试、检修等的主要参考图纸,因此,准确设计二次线路设计图有着十分重要的意义。
2. 课题关键问题和重难点
理论部分的难点:对于二次设备型号的选择要具体问题题分析,在充分学习并且了解相关知识后,进行世纪操作时,结合所学内容进行选择判断,当还是有些迷茫时,可以上网学习有关文献,参考别人的设计方案,加以学习。
本设计最关键的是相关回路,设备的电路图设计,有交流电流电压回路的设计,控制与信号回路的设计,隔离开关操作闭锁回路的设计,测控柜端子排的设计,保护柜端子排的设计以及断路器端子箱的设计。首先得弄清其工作原理,然后结合自己课题进行设计。
操作部分的难点:对于autocad绘图不够熟练,可能会出现达不成自己想要的预期成果,需要自己多摸索或者上网找相关视频,资料进行学习,或实在解决不了,可以请教老师。
3. 国内外研究现状(文献综述)
随着人工智能的不断发展,与生活中的各个方便结合。如今,变电站也越来越智能,数字化设计应用等也越来越受到关注,人工智能水平高,处理速度快,可以减轻设计人员的负担。随着科学的发展,对变电站数字化设计提出了越来越多的要求。为了适应国内外电力设计行业的发展,提高设计水平,进行设计工具改革势在必行。在cad出现之前,工程师使用铅笔和尺子进行绘图设计,效率极低。cad利用计算机及其图形设备来帮助设计师进行设计工作。cad的出现是设计行业设计工具的一次革命。
与传统变电站不同,智能变电站有物理电路和虚拟电路。物理电路是实际的电缆或光缆连接,可见的物理连接。无论是传统变电站还是智能变电站,物理电路都是整个变电站设计的基础。有了物理电路的设计思路,根据人工智能在确定问题、知识和预设目标的前提下获取信息、提炼新知识、生成智能策略的理念,我们可以人为地设计变电站的虚拟电路[1]。
4. 研究方案
差动保护的原理是基于基尔霍夫电流定理,即kcl。对于电路任意节点,流入的电流等于流出的电流。当变压器正常运行时,可以视为理想变压器。通过kcl可知,流入电流等同于流出电流,两者差值为0,此时差动保护不作用。当变压器外部发生故障之时,依然等效为理想变压器,差动保护器同样不作用。假如故障在变压器内部,则故障部分会被加上短路电流,流入电流与流出电流不相等,差动电流大于 0,此时差动保护检测到二次电流。而当差动电流大于差动保护装置整定值时,被保护设备断路器使其切断电源。变压器一般用差动保护作为主保护,是基于其优良的性能,包括:1)原理简单易懂;2)差动保护作用迅速;3)明确保护元件。
由于接地系统短路会造成严重后果,故零序电流保护装置专门来针对接地短路情况而广泛的应用。中性点接地系统短路会产生零序电流,而零序电流保护通过零序电流互感器在零序电流产生时,发出保护动作来保护线路,最终实现接地保护。零序电流保护对接地短路有较高的灵敏度,因不论是三相还是两相的短路均不会被触发。而正常运行电网和震荡系统中,也并不产生零序电流分量。但当电网运行短时间内方式改变时,零序电流保护时间增长,各段保护性能严重降低,灵敏度下降。
5. 工作计划
开学前,明确设计内容,确定设计范围,撰写开题报告,资料查找关于变电站二次线设计方面的知识,并且重新熟悉一下autocad绘图的基本方法,明确自己研究的主要流程,将参考文献里的两篇外文文献进行一番学习,顺便将文献翻译的工作完成。
开学后,第一周系统设计,卷册划分,确定施工图设计目录,理清自己需要设计的流程,做好大纲,方便下面有序的进行。
第二周交流电流电压回路的设计
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