变电站微机监控实训论文

1、内蒙古科技大学实训论文变电站微机监控实训报告 姓名： 学号： 专业：班级： 指导教师：25变电站微机监控实训任务摘要3引言41.1实训内容4本实训分两大部分实验，一部分基于THLDK-2型电力系统监控实验台；另一部分基于TQXBZ-II-C多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统。41.1.1 THLDK-2型电力系统监控实验台41.1.2 TQXBZ-II-C多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统4THLDK-2型电力系统监控实验台操作52.1 实验原理52.1.1 遥信、遥测与电力系统远程监视62.1.2 遥控遥调与电力系统远程控制和调整62.1.3 问答式远动（Polling方

2、式）与召唤式显示或选择性控制72.2 内容及步骤7第二章 TQXBZ-II-C多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统操作93.1 三段式电流保护实验93.1.1 实验目的93.1.2 实验内容93.1.3 实验接线93.1.4 保护装置功能配置103.1.5 整定值计算及其设置103.1.6 模拟系统不同地点发生各种类型的短路实验113.1.7 三段式电流保护动作范围测试实验123.2 10/35kV微机线路保护实验123.2.1 实验目的123.2.2 实验内容133.2.3 实验接线133.2.4 程序选择及整定值设置133.2.5 保护范围测试实验133.2.6 电流电压联锁速断保

3、护与重合闸配合实验143.3 变压器保护实验143.3.1 实验目的143.3.2 实验内容153.3.3 变压器主保护实验接线153.3.4 整定值及压板的设置153.3.5 实验测试163.3.6 变压器后备保护实验内容及步骤17变电站微机监控实训心得体会19附录20 变电站微机监控实训任务摘要 随着电力系统改造和自动化建设不断完善，电网企业大多已经实现了对远程变电站发电机组的的遥测、遥信、遥信、遥调，即“四遥”功能。变电站微机监控实训是电气自动化专业的实践环节。通过基于THLDK-2型电力系统监控实验台的微机监控实训可以加深我们对电力系统调度的理解与认识，初步掌握现代电力调度自动化系统的

4、功能和基础操作。早期的电力系统调度手段，信息传递的速度慢，费时，费工，实时性差。电力系统采用远动技术后厂站端的远动装置实时地向调度中心的装置传送遥测和遥信的信息。远动装置中信息的生成，传输和处理速度非常快，适应了电力系统对调度工作的实时性要求，使电力系统的调度管理工作进入了自动化阶段关键词：变电站 微机保护 监控系统The substation computer monitoring training task With the reform of electric power system and automation construction constantly improve, mos

5、t power grid enterprises have realized the remote substation generator of telemetry, remote communication, remote communication, remote, namely "four control" function. Microcomputer monitoring training is electrical substation automation professional practice. Based on THLDK - 2 type micr

6、ocomputer monitoring of electric power system monitoring practice can deepen our understanding of the power system dispatching and understanding, preliminary mastered the basic functions of modern electric power dispatching automation system and operation. Early means of power system dispatching, in

7、formation transmission speed is slow, time-consuming, work, real-time performance. Station after power system adopts the operation technique of the telecontrol device in real time to the dispatch center device information transmit telemetry and remote communication. The production of information in

8、the remote device, transmission and processing speed is very fast, to adapt to the real-time demand of power system for scheduling work, make the dispatching management of electric power system has entered the phase of automation 引言1.1实训内容本实训分两大部分实验，一部分基于THLDK-2型电力系统监控实验台；另一部分基于TQXBZ-II-C多功能继电保护及变电站

9、综合自动化实验培训系统。1.1.1 THLDK-2型电力系统监控实验台1、 熟练掌握THLDK-2型电力系统监控实验台的操作。2、 在THLDK-2型电力系统监控实验台上完成遥控、遥测、遥信、遥调四遥实验。3、 在上述两项内容的基础之上选用一种组态软件，仿照THLDK-2型电力系统监控实验台的界面完成组态界面的编制。4、 在自己制作的组态界面上完成四遥的一部分功能。5、 撰写实训报告1.1.2 TQXBZ-II-C多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统1、 熟练掌握TQXBZ-II-C多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统的操作。2、 在TQXBZ-II-C多功能继电保护及变电站综

10、合自动化实验培训系统完成三段式电流保护实验；10 35kV微机线路保护实验；变压器保护实验。3、 撰写实训报告THLDK-2型电力系统监控实验台操作2.1 实验原理早期的电力系统调度，主要依靠调度中心和各厂站之间的联系电话，这种调度手段，信息传递的速度慢，且调度员对信息的汇总、分析、费时、费工，它与电力系统中正常工作的快速性和出现故障的瞬时性相比，调度实时性差。 电力系统采用远动技术后，厂站端的远动装置实时地向调度中心的装置传送遥测和遥信信息，这些信息能直观地显示在调度中心的屏幕显示器上和调度模拟屏上，使调度员随时看到系统的实时运行参数和系统运行方式，实现对系统运行状态的有效监视。在需要的时候

11、，调度员可以在调度中心操作，完成向厂站中的装置传送遥控或遥调命令。由于远动装置中信息的生成，传输和处理速度非常快，适应了电力系统对调度工作的实时性要求，使电力系统的调度管理工作进入了自动化阶段。 调度自动化系统中的远动系统由远动主站、远方终端RTU和通道组成。 远动终端（RTU）与主站配合可以实现四遥功能： 1）遥测：采集并传送电力系统运行的实时参数 2）遥信：采集并传送电力系统中继电保护的动作信息、断路器的状态信息等 3）遥控：从调度中心发出改变运行设备状况的命令 4）遥调：从调度中心发出命令实现远方调整发电厂或变电站的运行参数 本实验平台上，可完成的四遥功能见表3-21。表1-1 远 动

12、类 型 信 息 名 称 遥测线路有功、无功功率或电流 变压器有功、无功功率 发电机有功、无功功率 母线电压（电压控制点） 频率（每一个可解列部分） 发电机组功率角 遥信断路器分、合闸状态 变压器分接头位置 发电机并、解列运行状态 遥控断路器分、合闸 发电机开、停机控制 遥调发电机组功率调整 发电机组电压调整 变压器分接头位置选择 2.1.1 遥信、遥测与电力系统远程监视 电力系统的遥信遥测是由安装在发电厂和变电站的远动终端（RTU）负责采集电力系统运行的实时参数，并借助远动信道将其传送到调度中心的。电力系统运行的实时参数有：发电机出力，母线电压，线路有功和无功负荷，断路器的状态信息等。 在本实

13、验中，RTU的信息采集功能由微机励磁调节器、微机调速器和智能电力监测仪承担 远动信道用有线通信信道来模拟，通信方式采用问答式（Polling）方式，调度中心的计算机负责管理调度自动化功能。采用面向对象的人机交互界面，通过鼠标点击查询远方厂站实时参数并自动检测和报告断路器变位和模拟量越限。 2.1.2 遥控遥调与电力系统远程控制和调整 电力系统中的遥控遥调过程是：厂站RTU接受并执行调度中心的调度员从主站发来的命令，完成对断路器的分、合闸操作，实现发电机组的有功出力或无功出力的调整。 本实验系统中，安装在THLDK-2型电力系统监控实验台内的PLC执行遥控功能， THLZD-2型控制柜内的微机励

14、磁调节器和微机调速器接受调度中心通过通信网发来的命令，执行遥调功能。 2.1.3 问答式远动（Polling方式）与召唤式显示或选择性控制 远动信息的传输可以采用循环传输模式或问答传输模式 循环式数字传输模式（CDT）：厂站端将要发送的远动信息按规约的规定组成各种帧，再编排帧的顺序，一帧一帧地循环向调度端传送。发端不顾及收端的需要，也不要求收端给以回答。 问答传输模式（polling）：调度端要得到厂站端的监视信息，必须由调度端主动向厂站端发送查询命令报文。查询命令是要求一个或多个厂站传输信息的命令，厂站端按调度端的查询 要求发送回答报文。用这种方式，可以做到调度端询问什么，厂站端就回答什么，

15、即按需传送，对信道质量的要求较高，且必须保证有上下行信道。 2.2 内容及步骤本实验电力网络结构如图3-34所示。 1、监控系统软件的启动 运行“THLDK-2电力系统监控及运行管理系统”。 2、无穷大系统的调整以及电力网的组建 1）逆时针调整自耦调压器把手至最小，投入“操作电源”之后，投入“无穷大系统电源”，合闸QF19，接通8#母线，再合闸QF18，顺时针调整自耦调压器把手至400V。 联络变压器的分接头选择为UN。 2）依次合闸QF17QF16QF15QF14QF10QF12QF1QF2QF3QF4QF5QF6QF7，观察1#5#母线电压为400V左右，6#母线220V左右。 3、各发电

16、机组的启动和同期运行分别起动1#5#发电机组，控制方式：常规励磁，他励，组网运行，n=1500rpm，UG=400V。此时，通过1#发电厂的自动准同期装置，将1#发电厂并入无穷大系统，完成1#发电机组的并网运行，并手动调节微机调速装置和微机励磁装置，发出一定的有功功率和无功功率。然后按同样操作，依次完成2#5#发电机组的并网运行，发出一定的功率。4、网络中，负荷的投入 依次按下QF8，QF9，QF11，QF13“合闸”按钮，投入负荷LD1、LD2、LD3、LD4。图电2-1力系统“四遥”电力网络结构 5、遥测信息的监视 调整各发电厂的运行状态，观察表中的各遥测信息，在电力系统监控及运行管理系统

17、中，实时打印各发电厂的运行曲线，线路电量参数。 增加发电厂（发电机）的有功、无功功率，观察输电线路电流越限报警情况，打印报警记录表。 6、遥信信息的监视 实时观察发电厂、线路上各断路器的分、合闸状态，实时打印遥信信息一览表。 7、遥控操作实验 通过操作各发电厂和线路上断路器的分、合闸按钮，以及负荷的投、切，控制发电厂的并网和解列，改变电力网的结构，观察调整前后电力网中各运行参数、潮流分布的变化，实时打印遥控记录一览表。 8、遥调操作实验 通过电力系统监控及运行管理系统，改变各发电厂的出力：有功功率和无功功率。观察调整前后电力网中各运行参数、潮流分布的变化。 9、各发电机组的解列和停机 手动调节

18、1#发电厂发出的有功功率和无功功率为0，按下监控实验台的QFG1“分闸”按钮，完成1#发电厂的解列操作，然后进行1#发电机组的停机操作。 然后按同样操作，依次完成2#5#发电机组的解列和停机操作。(实验操作截图见附录）第二章 TQXBZ-II-C多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统操作3.1 三段式电流保护实验3.1.1 实验目的(1) 掌握三段式保护的基本原理。(2) 熟悉三段式保护的接线方式。(3) 掌握三段式电流保护的整定方法。(4) 了解运行方式对灵敏度的影响。(5) 了解三段电流保护的动作过程。3.1.2 实验内容3.1.3 实验接线将TQDB-IV多功能微机保护实验装置的三

19、相电流接线端分别与成组保护接线图的1QF处的电流互感器的三相电流插孔相连，装置的跳闸、合闸接线端分别与1QF处的跳闸、合闸插孔相连，装置的跳、合位端子分别与1QF的两个辅助触点：常开触点、常闭触点相连，装置的跳合位公共端与两个辅助触点的另外一端相连。注意电流公共端也应相连。如图3-7-11所示。（也可将1TV的电压信号接入保护装置的电压输入端）图 3 -1 10kV微机线路保护实验接线图3.1.4 保护装置功能配置(1) 程序选择由于TQWB-IV多功能微机保护实验装置的功能全部存储在RAM中，因此实验前必须选择需要的模块程序。本实验需要选择“10KV线路”模块。3.1.5 整定值计算及其设置

20、(1) 整定计算按照模型参数进行整定值计算，注意模型参数为一次侧参数，在进行整定计算后，注意将电流一次整定值转换成二次整定值。二次整定值=（一次整定值）/，其中为保护安装处电流互感器的变比。注意：线路最大负荷电流在“电力网信号源控制系统”软件相应线路模型图上查看。计算完毕后应进行灵敏度校验，如果灵敏度不满足要求，则可能整定值计算错误或可靠系数选择不合适，重新整定计算。 (2) 整定值设置在TQWB-IV多功能微机保护实验装置上设定整定值。按装置面板上的OK键进入管理菜单，进入选择功能主菜单，进入继保界面，进入整定界面，进入电流保护定值界面，如图3-7-16所示，设置完电流保护的定值后退出并保存

21、。菜单详细操作可参见TQWB-IV多功能微机保护实验装置用户手册，注意输入完毕后按提示保存。3.1.6 模拟系统不同地点发生各种类型的短路实验设置线路AB及BC上各点发生瞬时性三相短路和两相短路故障。表3-1 不同地点发生故障时保护动作记录表故障线路故障点及故障类型保护动作情况AB线路距离A点30%处发生三相短路电流保护 段动作，动作电流 4.91，4.98，7.24 A距离A点50%处发生三相短路电流保护 段动作，动作电流 6.53，4.35，3,.94 A距离A点70%处发生三相短路电流保护 段动作，动作电流 7.15，6.76，6.00 A距离A点99%处发生三相短路电流保护 段动作，动

22、作电流 6.28，5.93，6.31 A距离A点30%处发生AB相间短路电流保护 段动作，动作电流 A距离A点50%处发生AB相间短路电流保护 段动作，动作电流 A距离A点70%处发生AB相间短路电流保护 段动作，动作电流 A距离A点99%处发生AB相间短路电流保护 段动作，动作电流 ABC线路距离B点30%处发生三相短路电流保护 段动作，动作电流 3,95，3.70，3.95 A距离B点50%处发生三相短路电流保护 段动作，动作电流 A距离B点70%处发生三相短路电流保护 段动作，动作电流 A距离B点99%处发生三相短路电流保护 段动作，动作电流 A距离B点30%处发生AB相间短路电流保护

23、段动作，动作电流 A距离B点50%处发生AB相间短路电流保护 段动作，动作电流 A距离B点70%处发生AB相间短路电流保护 段动作，动作电流 A距离B点99%处发生AB相间短路电流保护 段动作，动作电流 A3.1.7 三段式电流保护动作范围测试实验设置不同的短路点，测试电流保护在不同短路类型的情况下的保护范围，并将结果填入表格3-7-3。表3。2 三段式电流保护保护范围记录表保护类型保护范围三相短路电流速断AB线路全长 78 %+BC线路全长 0 %限时电流速断AB线路全长 100%+BC线路全长 45 %定时限过电流保护AB线路全长 100 %+BC线路全长 65 %两相短路电流速断AB线路

24、全长 %+BC线路全长 %限时电流速断AB线路全长 %+BC线路全长 %定时限过电流保护AB线路全长 %+BC线路全长 %3.2 10/35kV微机线路保护实验3.2.1 实验目的(1) 掌握35kV线路保护的配置。(2) 掌握35kV线路保护的整定方法。(3) 了解电流电压速断保护基本原理。3.2.2 实验内容3.2.3 实验接线将TQWB-IV多功能微机保护实验装置的三相电流接线端与成组保护接线图上1QF处电流互感器二次侧三相电流插孔相连，装置的三相电压接线端与A母线电压互感器二次侧插孔相连，装置的跳、合闸接线端分别与1QF处的跳、合闸插孔相连。装置的跳、合位端子分别与1QF的两个辅助触点

25、：常开触点、常闭触点相连，装置的跳合位公共端与两个辅助触点的另外一端相连。注意：电流电压公共端也应分别连接在一起。3.2.4 程序选择及整定值设置(1) 程序选择参见三段式电流保护实验，程序选择为“35KV线路”模块。(2) 整定计算按照模型参数进行整定值计算，注意模型参数为一次侧参数，在进行整定计算后，注意将一次侧参数转换成二次侧参数。二次电流整定值=（一次电流整定值）/，二次电压整定值=（一次电压整定值）/，其中为保护安装处电流互感器的变比，为保护安装处电压互感器的变比。 (3) 整定值设置参见三段式电流保护实验3.2.5 保护范围测试实验(1) 只投入三段电流保护，不投入电流电压联锁速断

26、保护和重合闸。设置线路AB及BC上各点发生瞬时性三相短路和两相短路故障，测试各保护动作范围，填入表3-26，方法参考10kV微机线路保护实验。(2) 只投入电流电压联锁速断保护、电流II段及电流III段保护，不投入电流I段保护。设置线路AB及BC上各点发生瞬时性三相短路和两相短路故障，测试各保护动作范围，填入表3-10-1。3.2.6 电流电压联锁速断保护与重合闸配合实验投入电流电压联锁速断保护、电流II段、电流III段保护及重合闸，不投入电流I段保护。后加速保护定值整定为比III段定值略大一些，时间整定为0.05s。在线路AB上距离A点30%处设置瞬时性三相短路故障，将保护及重合闸动作时间记

27、录下来，填入表3-10-2。注意：实验前，应首先确认断路器处于合闸状态，装置面板上的“充电”指示灯亮。表3-3 35kV线路保护范围记录表保护类型保护范围三相短路电流电压速断AB线路全长 %+BC线路全长 %电流速断AB线路全长 55 %+BC线路全长 0 %限时电流速断AB线路全长 100 %+BC线路全长 30 %定时限过电流保护AB线路全长 100 %+BC线路全长 45 %两相短路电流电压速断AB线路全长 %+BC线路全长 %电流速断AB线路全长 %+BC线路全长 %限时电流速断AB线路全长 %+BC线路全长 %定时限过电流保护AB线路全长 %+BC线路全长 %表3-4 电流电压联锁速

28、断保护与重合闸动作时间记录表故障点和故障类型何种保护动作保护动作时间(ms)重合闸启动时间(ms)AB线路上距离A点30%处发生瞬时性三相短路3.3 变压器保护实验3.3.1 实验目的(1) 掌握差动保护的基本原理。(2) 熟悉变压器保护的接线方式。(3) 掌握变压器保护的整定方法，分析其误差来源。(4) 了解比率制动差动保护原理，分析保护动作情况。3.3.2 实验内容 3.3.3 变压器主保护实验接线微机保护装置的IA1、IB1、IC1三相电流接线端与6TA二次侧三相电流插孔相连，电流公共端直接相连,微机保护装置的IA2、IB2、IC2三相电流接线端与7TA二次侧三相电流插孔相连，电流公共端

29、直接相连。装置的跳高接线端与6QF处的跳闸插孔相连，装置的跳低接线端与7QF处的跳闸插孔相连。如图3-4-15所示。图3-4-15 变压器保护实验接线3.3.4 整定值及压板的设置整定值及压板的设置根据前面所述的整定方法对变压器保护进行整定计算，并将定值直接输入到装置中。设置压板时，同时投入差动速断保护、比率制动差动保护和过负荷保护。注意各定值应转换为电流互感器二次侧数值。变压器保护参考整定值（二次值）见表3-4-1。（整定计算详细过程参见附录）表3-5 变压器主保护参考整定值表差动速断动作电流6A比率制动差动最小差动电流比例制动系数1A0.5最小制动电流1A变压器变压器接线平衡系数01过负荷动作电流动作时限1.5A7s3.3.5 实验测试打开测试仪电源，运行“电力网信号源控制系统”软件，打开“变压器保护实验模型”。A 双击“正常运行”按键，查看动作电流和制动电流制。B 双击“变压器内部故障”按键，观察装置动作情况并记录动作信息。C 双击“过负荷”按键，观察装置动作情况并记录动作信息。将以上实验结果填入表3-4