內蒙古科技大學實訓論文變電站微機監控實訓報告 姓名： 學號： 專業：班級： 指導教師：25變電站微機監控實訓任務摘要3引言41.1實訓內容4本實訓分兩大部分實驗，一部分基于THLDK-2型電力系統監控實驗臺；另一部分基于TQXBZ-II-C多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統。41.1.1 THLDK-2型電力系統監控實驗臺41.1.2 TQXBZ-II-C多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統4THLDK-2型電力系統監控實驗臺操作52.1 實驗原理52.1.1 遙信、遙測與電力系統遠程監視62.1.2 遙控遙調與電力系統遠程控制和調整62.1.3 問答式遠動（Polling方式）與召喚式顯示或選擇性控制72.2 內容及步驟7第二章 TQXBZ-II-C多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統操作93.1 三段式電流保護實驗93.1.1 實驗目的93.1.2 實驗內容93.1.3 實驗接線93.1.4 保護裝置功能配置103.1.5 整定值計算及其設置103.1.6 模擬系統不同地點發生各種類型的短路實驗113.1.7 三段式電流保護動作范圍測試實驗123.2 10/35kV微機線路保護實驗123.2.1 實驗目的123.2.2 實驗內容133.2.3 實驗接線133.2.4 程序選擇及整定值設置133.2.5 保護范圍測試實驗133.2.6 電流電壓聯鎖速斷保護與重合閘配合實驗143.3 變壓器保護實驗143.3.1 實驗目的143.3.2 實驗內容153.3.3 變壓器主保護實驗接線153.3.4 整定值及壓板的設置153.3.5 實驗測試163.3.6 變壓器后備保護實驗內容及步驟17變電站微機監控實訓心得體會19附錄20 變電站微機監控實訓任務摘要 隨著電力系統改造和自動化建設不斷完善，電網企業大多已經實現了對遠程變電站發電機組的的遙測、遙信、遙信、遙調，即“四遙”功能。變電站微機監控實訓是電氣自動化專業的實踐環節。通過基于THLDK-2型電力系統監控實驗臺的微機監控實訓可以加深我們對電力系統調度的理解與認識，初步掌握現代電力調度自動化系統的功能和基礎操作。早期的電力系統調度手段，信息傳遞的速度慢，費時，費工，實時性差。電力系統采用遠動技術后廠站端的遠動裝置實時地向調度中心的裝置傳送遙測和遙信的信息。遠動裝置中信息的生成，傳輸和處理速度非常快，適應了電力系統對調度工作的實時性要求，使電力系統的調度管理工作進入了自動化階段關鍵詞：變電站 微機保護 監控系統The substation computer monitoring training task With the reform of electric power system and automation construction constantly improve, most 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 microcomputer 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, information 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 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實訓內容本實訓分兩大部分實驗，一部分基于THLDK-2型電力系統監控實驗臺；另一部分基于TQXBZ-II-C多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統。1.1.1 THLDK-2型電力系統監控實驗臺1、 熟練掌握THLDK-2型電力系統監控實驗臺的操作。2、 在THLDK-2型電力系統監控實驗臺上完成遙控、遙測、遙信、遙調四遙實驗。3、 在上述兩項內容的基礎之上選用一種組態軟件，仿照THLDK-2型電力系統監控實驗臺的界面完成組態界面的編制。4、 在自己制作的組態界面上完成四遙的一部分功能。5、 撰寫實訓報告1.1.2 TQXBZ-II-C多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統1、 熟練掌握TQXBZ-II-C多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統的操作。2、 在TQXBZ-II-C多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統完成三段式電流保護實驗；10 35kV微機線路保護實驗；變壓器保護實驗。3、 撰寫實訓報告THLDK-2型電力系統監控實驗臺操作2.1 實驗原理早期的電力系統調度，主要依靠調度中心和各廠站之間的聯系電話，這種調度手段，信息傳遞的速度慢，且調度員對信息的匯總、分析、費時、費工，它與電力系統中正常工作的快速性和出現故障的瞬時性相比，調度實時性差。 電力系統采用遠動技術后，廠站端的遠動裝置實時地向調度中心的裝置傳送遙測和遙信信息，這些信息能直觀地顯示在調度中心的屏幕顯示器上和調度模擬屏上，使調度員隨時看到系統的實時運行參數和系統運行方式，實現對系統運行狀態的有效監視。在需要的時候，調度員可以在調度中心操作，完成向廠站中的裝置傳送遙控或遙調命令。由于遠動裝置中信息的生成，傳輸和處理速度非常快，適應了電力系統對調度工作的實時性要求，使電力系統的調度管理工作進入了自動化階段。 調度自動化系統中的遠動系統由遠動主站、遠方終端RTU和通道組成。 遠動終端（RTU）與主站配合可以實現四遙功能： 1）遙測：采集并傳送電力系統運行的實時參數 2）遙信：采集并傳送電力系統中繼電保護的動作信息、斷路器的狀態信息等 3）遙控：從調度中心發出改變運行設備狀況的命令 4）遙調：從調度中心發出命令實現遠方調整發電廠或變電站的運行參數 本實驗平臺上，可完成的四遙功能見表3-21。表1-1 遠 動 類 型 信 息 名 稱 遙測線路有功、無功功率或電流 變壓器有功、無功功率 發電機有功、無功功率 母線電壓（電壓控制點） 頻率（每一個可解列部分） 發電機組功率角 遙信斷路器分、合閘狀態 變壓器分接頭位置 發電機并、解列運行狀態 遙控斷路器分、合閘 發電機開、停機控制 遙調發電機組功率調整 發電機組電壓調整 變壓器分接頭位置選擇 2.1.1 遙信、遙測與電力系統遠程監視 電力系統的遙信遙測是由安裝在發電廠和變電站的遠動終端（RTU）負責采集電力系統運行的實時參數，并借助遠動信道將其傳送到調度中心的。電力系統運行的實時參數有：發電機出力，母線電壓，線路有功和無功負荷，斷路器的狀態信息等。 在本實驗中，RTU的信息采集功能由微機勵磁調節器、微機調速器和智能電力監測儀承擔 遠動信道用有線通信信道來模擬，通信方式采用問答式（Polling）方式，調度中心的計算機負責管理調度自動化功能。采用面向對象的人機交互界面，通過鼠標點擊查詢遠方廠站實時參數并自動檢測和報告斷路器變位和模擬量越限。 2.1.2 遙控遙調與電力系統遠程控制和調整 電力系統中的遙控遙調過程是：廠站RTU接受并執行調度中心的調度員從主站發來的命令，完成對斷路器的分、合閘操作，實現發電機組的有功出力或無功出力的調整。 本實驗系統中，安裝在THLDK-2型電力系統監控實驗臺內的PLC執行遙控功能， THLZD-2型控制柜內的微機勵磁調節器和微機調速器接受調度中心通過通信網發來的命令，執行遙調功能。 2.1.3 問答式遠動（Polling方式）與召喚式顯示或選擇性控制 遠動信息的傳輸可以采用循環傳輸模式或問答傳輸模式 循環式數字傳輸模式（CDT）：廠站端將要發送的遠動信息按規約的規定組成各種幀，再編排幀的順序，一幀一幀地循環向調度端傳送。發端不顧及收端的需要，也不要求收端給以回答。 問答傳輸模式（polling）：調度端要得到廠站端的監視信息，必須由調度端主動向廠站端發送查詢命令報文。查詢命令是要求一個或多個廠站傳輸信息的命令，廠站端按調度端的查詢 要求發送回答報文。用這種方式，可以做到調度端詢問什么，廠站端就回答什么，即按需傳送，對信道質量的要求較高，且必須保證有上下行信道。 2.2 內容及步驟本實驗電力網絡結構如圖3-34所示。 1、監控系統軟件的啟動 運行“THLDK-2電力系統監控及運行管理系統”。 2、無窮大系統的調整以及電力網的組建 1）逆時針調整自耦調壓器把手至最小，投入“操作電源”之后，投入“無窮大系統電源”，合閘QF19，接通8#母線，再合閘QF18，順時針調整自耦調壓器把手至400V。 聯絡變壓器的分接頭選擇為UN。 2）依次合閘QF17QF16QF15QF14QF10QF12QF1QF2QF3QF4QF5QF6QF7，觀察1#5#母線電壓為400V左右，6#母線220V左右。 3、各發電機組的啟動和同期運行分別起動1#5#發電機組，控制方式：常規勵磁，他勵，組網運行，n=1500rpm，UG=400V。此時，通過1#發電廠的自動準同期裝置，將1#發電廠并入無窮大系統，完成1#發電機組的并網運行，并手動調節微機調速裝置和微機勵磁裝置，發出一定的有功功率和無功功率。然后按同樣操作，依次完成2#5#發電機組的并網運行，發出一定的功率。4、網絡中，負荷的投入 依次按下QF8，QF9，QF11，QF13“合閘”按鈕，投入負荷LD1、LD2、LD3、LD4。圖電2-1力系統“四遙”電力網絡結構 5、遙測信息的監視 調整各發電廠的運行狀態，觀察表中的各遙測信息，在電力系統監控及運行管理系統中，實時打印各發電廠的運行曲線，線路電量參數。 增加發電廠（發電機）的有功、無功功率，觀察輸電線路電流越限報警情況，打印報警記錄表。 6、遙信信息的監視 實時觀察發電廠、線路上各斷路器的分、合閘狀態，實時打印遙信信息一覽表。 7、遙控操作實驗 通過操作各發電廠和線路上斷路器的分、合閘按鈕，以及負荷的投、切，控制發電廠的并網和解列，改變電力網的結構，觀察調整前后電力網中各運行參數、潮流分布的變化，實時打印遙控記錄一覽表。 8、遙調操作實驗 通過電力系統監控及運行管理系統，改變各發電廠的出力：有功功率和無功功率。觀察調整前后電力網中各運行參數、潮流分布的變化。 9、各發電機組的解列和停機 手動調節1#發電廠發出的有功功率和無功功率為0，按下監控實驗臺的QFG1“分閘”按鈕，完成1#發電廠的解列操作，然后進行1#發電機組的停機操作。 然后按同樣操作，依次完成2#5#發電機組的解列和停機操作。(實驗操作截圖見附錄）第二章 TQXBZ-II-C多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統操作3.1 三段式電流保護實驗3.1.1 實驗目的(1) 掌握三段式保護的基本原理。(2) 熟悉三段式保護的接線方式。(3) 掌握三段式電流保護的整定方法。(4) 了解運行方式對靈敏度的影響。(5) 了解三段電流保護的動作過程。3.1.2 實驗內容3.1.3 實驗接線將TQDB-IV多功能微機保護實驗裝置的三相電流接線端分別與成組保護接線圖的1QF處的電流互感器的三相電流插孔相連，裝置的跳閘、合閘接線端分別與1QF處的跳閘、合閘插孔相連，裝置的跳、合位端子分別與1QF的兩個輔助觸點：常開觸點、常閉觸點相連，裝置的跳合位公共端與兩個輔助觸點的另外一端相連。注意電流公共端也應相連。如圖3-7-11所示。（也可將1TV的電壓信號接入保護裝置的電壓輸入端）圖 3 -1 10kV微機線路保護實驗接線圖3.1.4 保護裝置功能配置(1) 程序選擇由于TQWB-IV多功能微機保護實驗裝置的功能全部存儲在RAM中，因此實驗前必須選擇需要的模塊程序。本實驗需要選擇“10KV線路”模塊。3.1.5 整定值計算及其設置(1) 整定計算按照模型參數進行整定值計算，注意模型參數為一次側參數，在進行整定計算后，注意將電流一次整定值轉換成二次整定值。二次整定值=（一次整定值）/，其中為保護安裝處電流互感器的變比。注意：線路最大負荷電流在“電力網信號源控制系統”軟件相應線路模型圖上查看。計算完畢后應進行靈敏度校驗，如果靈敏度不滿足要求，則可能整定值計算錯誤或可靠系數選擇不合適，重新整定計算。 (2) 整定值設置在TQWB-IV多功能微機保護實驗裝置上設定整定值。按裝置面板上的OK鍵進入管理菜單，進入選擇功能主菜單，進入繼保界面，進入整定界面，進入電流保護定值界面，如圖3-7-16所示，設置完電流保護的定值后退出并保存。菜單詳細操作可參見TQWB-IV多功能微機保護實驗裝置用戶手冊，注意輸入完畢后按提示保存。3.1.6 模擬系統不同地點發生各種類型的短路實驗設置線路AB及BC上各點發生瞬時性三相短路和兩相短路故障。表3-1 不同地點發生故障時保護動作記錄表故障線路故障點及故障類型保護動作情況AB線路距離A點30%處發生三相短路電流保護 段動作，動作電流 4.91，4.98，7.24 A距離A點50%處發生三相短路電流保護 段動作，動作電流 6.53，4.35，3,.94 A距離A點70%處發生三相短路電流保護 段動作，動作電流 7.15，6.76，6.00 A距離A點99%處發生三相短路電流保護 段動作，動作電流 6.28，5.93，6.31 A距離A點30%處發生AB相間短路電流保護 段動作，動作電流 A距離A點50%處發生AB相間短路電流保護 段動作，動作電流 A距離A點70%處發生AB相間短路電流保護 段動作，動作電流 A距離A點99%處發生AB相間短路電流保護 段動作，動作電流 ABC線路距離B點30%處發生三相短路電流保護 段動作，動作電流 3,95，3.70，3.95 A距離B點50%處發生三相短路電流保護 段動作，動作電流 A距離B點70%處發生三相短路電流保護 段動作，動作電流 A距離B點99%處發生三相短路電流保護 段動作，動作電流 A距離B點30%處發生AB相間短路電流保護 段動作，動作電流 A距離B點50%處發生AB相間短路電流保護 段動作，動作電流 A距離B點70%處發生AB相間短路電流保護 段動作，動作電流 A距離B點99%處發生AB相間短路電流保護 段動作，動作電流 A3.1.7 三段式電流保護動作范圍測試實驗設置不同的短路點，測試電流保護在不同短路類型的情況下的保護范圍，并將結果填入表格3-7-3。表3。2 三段式電流保護保護范圍記錄表保護類型保護范圍三相短路電流速斷AB線路全長 78 %+BC線路全長 0 %限時電流速斷AB線路全長 100%+BC線路全長 45 %定時限過電流保護AB線路全長 100 %+BC線路全長 65 %兩相短路電流速斷AB線路全長 %+BC線路全長 %限時電流速斷AB線路全長 %+BC線路全長 %定時限過電流保護AB線路全長 %+BC線路全長 %3.2 10/35kV微機線路保護實驗3.2.1 實驗目的(1) 掌握35kV線路保護的配置。(2) 掌握35kV線路保護的整定方法。(3) 了解電流電壓速斷保護基本原理。3.2.2 實驗內容3.2.3 實驗接線將TQWB-IV多功能微機保護實驗裝置的三相電流接線端與成組保護接線圖上1QF處電流互感器二次側三相電流插孔相連，裝置的三相電壓接線端與A母線電壓互感器二次側插孔相連，裝置的跳、合閘接線端分別與1QF處的跳、合閘插孔相連。裝置的跳、合位端子分別與1QF的兩個輔助觸點：常開觸點、常閉觸點相連，裝置的跳合位公共端與兩個輔助觸點的另外一端相連。注意：電流電壓公共端也應分別連接在一起。3.2.4 程序選擇及整定值設置(1) 程序選擇參見三段式電流保護實驗，程序選擇為“35KV線路”模塊。(2) 整定計算按照模型參數進行整定值計算，注意模型參數為一次側參數，在進行整定計算后，注意將一次側參數轉換成二次側參數。二次電流整定值=（一次電流整定值）/，二次電壓整定值=（一次電壓整定值）/，其中為保護安裝處電流互感器的變比，為保護安裝處電壓互感器的變比。 (3) 整定值設置參見三段式電流保護實驗3.2.5 保護范圍測試實驗(1) 只投入三段電流保護，不投入電流電壓聯鎖速斷保護和重合閘。設置線路AB及BC上各點發生瞬時性三相短路和兩相短路故障，測試各保護動作范圍，填入表3-26，方法參考10kV微機線路保護實驗。(2) 只投入電流電壓聯鎖速斷保護、電流II段及電流III段保護，不投入電流I段保護。設置線路AB及BC上各點發生瞬時性三相短路和兩相短路故障，測試各保護動作范圍，填入表3-10-1。3.2.6 電流電壓聯鎖速斷保護與重合閘配合實驗投入電流電壓聯鎖速斷保護、電流II段、電流III段保護及重合閘，不投入電流I段保護。后加速保護定值整定為比III段定值略大一些，時間整定為0.05s。在線路AB上距離A點30%處設置瞬時性三相短路故障，將保護及重合閘動作時間記錄下來，填入表3-10-2。注意：實驗前，應首先確認斷路器處于合閘狀態，裝置面板上的“充電”指示燈亮。表3-3 35kV線路保護范圍記錄表保護類型保護范圍三相短路電流電壓速斷AB線路全長 %+BC線路全長 %電流速斷AB線路全長 55 %+BC線路全長 0 %限時電流速斷AB線路全長 100 %+BC線路全長 30 %定時限過電流保護AB線路全長 100 %+BC線路全長 45 %兩相短路電流電壓速斷AB線路全長 %+BC線路全長 %電流速斷AB線路全長 %+BC線路全長 %限時電流速斷AB線路全長 %+BC線路全長 %定時限過電流保護AB線路全長 %+BC線路全長 %表3-4 電流電壓聯鎖速斷保護與重合閘動作時間記錄表故障點和故障類型何種保護動作保護動作時間(ms)重合閘啟動時間(ms)AB線路上距離A點30%處發生瞬時性三相短路3.3 變壓器保護實驗3.3.1 實驗目的(1) 掌握差動保護的基本原理。(2) 熟悉變壓器保護的接線方式。(3) 掌握變壓器保護的整定方法，分析其誤差來源。(4) 了解比率制動差動保護原理，分析保護動作情況。3.3.2 實驗內容 3.3.3 變壓器主保護實驗接線微機保護裝置的IA1、IB1、IC1三相電流接線端與6TA二次側三相電流插孔相連，電流公共端直接相連,微機保護裝置的IA2、IB2、IC2三相電流接線端與7TA二次側三相電流插孔相連，電流公共端直接相連。裝置的跳高接線端與6QF處的跳閘插孔相連，裝置的跳低接線端與7QF處的跳閘插孔相連。如圖3-4-15所示。圖3-4-15 變壓器保護實驗接線3.3.4 整定值及壓板的設置整定值及壓板的設置根據前面所述的整定方法對變壓器保護進行整定計算，并將定值直接輸入到裝置中。設置壓板時，同時投入差動速斷保護、比率制動差動保護和過負荷保護。注意各定值應轉換為電流互感器二次側數值。變壓器保護參考整定值（二次值）見表3-4-1。（整定計算詳細過程參見附錄）表3-5 變壓器主保護參考整定值表差動速斷動作電流6A比率制動差動最小差動電流比例制動系數1A0.5最小制動電流1A變壓器變壓器接線平衡系數01過負荷動作電流動作時限1.5A7s3.3.5 實驗測試打開測試儀電源，運行“電力網信號源控制系統”軟件，打開“變壓器保護實驗模型”。A 雙擊“正常運行”按鍵，查看動作電流和制動電流制。B 雙擊“變壓器內部故障”按鍵，觀察裝置動作情況并記錄動作信息。C 雙擊“過負荷”按鍵，觀察裝置動作情況并記錄動作信息。將以上實驗結果填入表3-4-