1、内蒙古科技大学变电站危微机监控实训报告题 目：变电站微机监控学生姓名：田玖婷学 号：1067130131专 业：电气工程及其自动化班 级：电气 2010-1班指导教师：李子剑（副教授）刘景霞（副教授）I变电站微机监控实训摘要这次实训是基于 THLDK-2 型电力系统监控实验台在我们电气工程及其自动化专业展开的学习，通过实验，我们可以组网，通过控制界面调节有功和无功功率以及向总控制台发送控制申请来获得对发电厂的控制，通过组态界面来查看各项参数变化情况，查询事故报告，通过进一步认识我们在 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 ，另一个实训平台是基于 TQXBZ-
2、II-C 多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统 ，通过本实验平台，我们完成了三段式电流保护实验；10kV 、35kV 微机线路保护实验； 变压器保护实验。了解实验原理的基础上，在TQXBZ-II-C 实验系统上验证结果， 所谓的变电站，即是改变电压的场所。为了把 发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站是电力系统的一个重要组成部分，它的安全可靠运行是电网安全经济运行的根本保证。当前变电站正以分项自动化向着综合自动化方向发展，综合自动化的近期目标是把变电站的保护、测量、监控、 远动等融为一体，取
3、得数据共享，资源共享，大幅度提高自动化的功效。 实训虽没有现场设备齐全，但对于这次实习，我从中更加理会了理论的内容。关键字：继电保护，组态界面，电流保护，距离保护，四遥IISubstation computer monitoring practiceAbstractThis practice is based on THLDK - 2 type electric power system monitoring test bench in our electrical engineering and automation of the study, through the experiment,
4、 we can network, through adjust the active and reactive power control interface and send total console control application to gain control of the power plant, through the configuration interface to view the various parameters change, the query accident report, by further know us in THLDK-2 power sys
5、tem monitoring laboratory bench complete remote control, remote sensing, remote communication, remote regulating four remote experiment, another training platform is based on TQXBZ - II - C multi-function relay protection and substation integrated automation experimental training system, through thi
6、s experimental platform, we completed the three-step current protection experiment; 10 kv, 35 kv microcomputer line protection; Transformer protection experiment. Understand the principle on the basis of the experiment in TQXBZ - II - C experiment system on the test results,So-called substation, is
7、to change the voltage. In order to put the power of electricity to the distant place, must take the voltage, a high voltage, near to the users according to the need to reduce the voltage again, this kind of work on lifting voltage transformer substation. Substation is an important part of power syst
8、em, its safe and reliable operation is the fundamental assurance for the safe and economic operation of power grid. Current towards integrated automation substation is itemized automation and integrated automation of short-term goal is to put the substation protection, measurement, monitoring, remot
9、e, etc, data IIIsharing, resource sharing, greatly improve the effect of automation. Training is not complete field devices, but for this internship, I have more to the content of the theory Key words: Relay protection, configuration interface, current protection， distance protection, Four control s
10、ystemIV第一章 电力系统监控1.1 电力系统监控的由来电力系统监控以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为变配电系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，在变配电监控中发挥了核心作用，可以帮助企业消除孤岛、降低运作成本，提高生产效率，加快变配电过程中异常的反应速度。1.1.1 电力系统监控组成1、电力系统 的远动技术电力系统的远动技术是经通道对被调度对象实行遥信.遥测. 遥控.遥调的一种技术。即我们配电自动化课程中学习的四遥系统。其中遥信即遥远信号，其作用是将被监视的发电厂.变电站的主要设备及线路的断路器位置信号及其它用途的
11、信号传送给调度所，在调度所模拟盘上用灯光信号直接反映或用其它显示装置反映出来。遥测即遥远测量，其作用是将被监视的发电厂.变电站的某些运行参数传送给调度所，在调度所一般可以用表计模拟量或数字量显示其参数。遥控即遥远控制，其作用是调度所值班人员通过远动装置对发电厂.变电站的某些设备进行控制。遥调即遥远调节，其作用是在调度所直接远方调节发电厂的有功或无功出力，也可用于远方调节带负荷调压变压器的分节头等。四遥系统在运动技术中发挥着举足轻重的作用，电力系统的实时信息可以更具体更及时的传递到调度或运行人员的手里，实时控制的效能得到了明显改善。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
12、送遥测V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，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。 现在的调度自动化系统，其远动系统一般由由远动主站、远方终端 RTU 和通道组成。远动主站就是有控制权的设备，远方终端即是被四遥的设备，在变电站设置远动终端即 RTU，与调度中心计算机通过信道相连接，RTU 与调度中心之间通过远距离信
13、息传输完成 RTU 的远方监控功能。远动终端（RTU）与主站配合可以实现四遥功能1.2 实训监控过程发电机组网，与以前的实验不同，这次实训采用的是微机励磁，首先，打开总电源，单相三相电源，将实验平台上的选择开关打到单机方式，THLWT-3 的操作使发电机转速达到 1500 转。将 THLWL-3 的“启动”键按下，发电机开始起励建压，直到增磁灯灭，然后将单机模式打到组网，则控制柜上的指示灯会转动，直到满足组网条件，则组网成功。VI图 1.1 电力系统“四遥”电力网络结构第一步，我们通过组态软件改变发电机发出的有功和无功，观测电压电流变化所截的图像如下：图 1.2 电力系统监控管理系统图VII图
14、 1.3 1#发电厂图 1.4 功率分配图VIII图 1.5 一#发电厂监控图IX图 1.6 区域调度遥测图X图 1.7 遥信图第二步，将一号，五号发电机同时组网，运动技术应用，截图四遥图像，将图像与事实对比，更形象，对组态软件更了解，图像如下：（1）未投入负荷前的界面观测和四遥数据XI图 1.8 界面观测图XII图 1.9 未投入负荷时的遥调信息图XIII图 1.10 遥信图（2）未投入负荷时的遥信信息图 1.11 遥控图XIV图 1.12 各电厂功率分配柱状图XV图 1.13 1#发电厂监控与运行管理系统图XVI图 1.14 5#发电机组监控图(4)投入负荷后四遥结果如下图:XVII图 1
15、.15 遥测图遥调数据如上，有线路、负荷、变压器上的相电压，线电压，线电流P、Q、S、F 、功率因数值，XVIII图 1.16 遥信图遥信一览表中可以看到负荷断路器均合闸成功，红色为合闸，绿色为分闸。和实验平台上的状态完全吻合。XIX图 1.17 各发电场功率分配柱状图功率情况柱状图特别直观，红色为有功，绿色为无功功率。XX图 1.18 区域调度遥控图两台发电机，其中一台两次操作才合闸成功，因此中间解列了两次。遥控信息如图所示。以上内容是所有 THLDK-2 型电力系统监控实验台上的实验内。下面介绍一下组态软件。组态软件，又称组态监控软件系统软件。译自英文 SCADA,即 Supervisor
16、y Control and Data Acquisition（数据采集与监视控制） 。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件的应用领域很广，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTU System,Remote Terminal Unit)。XXI1.3 实习心得实验必须尊重试验流程，保护实验设备，总结实训经验，看图分析数据。第二章 TQXBZ-II-C
17、多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统21 继电保护2.1.1 继电保护定义继电保护是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等） ，使之免遭损害。继电保护基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。2.1.2 继电保护分类继电保护可按以下 4 种方式分类。按被保护对象分类，有输电线保护和主设备保护(如发电机、变压器、母线、电
18、抗器、电容器等保护)。按保护功能分类，有短路故障保护和异常运行保护。前者又可分为主保护、后备保护和辅助保护；后者又可分为过负荷保护、失磁保护、失步保护、低频保护、非全相运行保护等。按保护装置进行比较和运算处理的信号量分类，有模拟式保护和数字式保护。一切机电型、整流型、晶体管型和集成电路型（运算放大器）保护装置，它们直接反XXII映输入信号的连续模拟量，均属模拟式保护；采用微处理机和微型计算机的保护装置，它们反应的是将模拟量经采样和模/数转换后的离散数字量 ,这是数字式保护。按保护动作原理分类，有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频（载波）保护等。这次实训是
19、在 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2.2 三段式电流保护实验数据如下：表 2.1.1 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4.91，4.98，7.24A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 ,3.94A 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，,6.76，6.00A距离 A 点 99%处发生三
20、相短路电流保护 段动作，动作电流6.28，5.93,6.31A距离 A 点 30%处发生 AB相间短路电流保护 段动作，动作电流 4.4 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 3.2 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 5.4 AAB线路距离 A 点 99%处发生 AB相间短路电流保护段动作，动作电流 7.3 A距离 B 点 30%处发生三相短路电流保护 段动作，动作电流4.63,4.35,4.66ABC线路 距离 B 点 50%处发生三相短路电流保护 段动作，动作电流3.95，3.70,3.95A XXIII距离 B 点 70
21、%处发生三相短路电流保护不 段动作，距离 B 点 99%处发生三相短路电流保护不 段动作，距离 B 点 30%处发生AB 相间短路电流保护 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 A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 2.2 三 段 式 电 流 保 护 保 护 范 围 记 录 表保护类型 保护范围电流速断AB 线路全长 78 %+BC
22、线路全长 0 %限时电流速断AB 线路全长 100 %+BC 线路全长 45 %三相短路定时限过电流保护AB 线路全长 100 %+BC 线路全长 65 %电流速断AB 线路全长 35 %+BC 线路全长 0%限时电流速断AB 线路全长 100 %+BC 线路全长 0 %两相短路定时限过电流 AB 线路全长 100 %+BC 线路XXIV保护 全长 25 %2.3 10/35kV微机线路保护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
23、性三相短路故障，将保护及重合闸动作时间记录下来，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 2.3 35kV线 路 保 护 范 围 记 录 表保护类型 保护范围电流电压速断AB 线路全长 60 %+BC 线路全长 0%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 %三相短路定时限过电流保护AB 线路全长 100 %+BC 线路全长 45 %电流电压速断AB 线路全长 45 %+BC 线路全长 0 %两相短路电流速断 AB 线路全长 55 %+BC 线路全XXV长 0 %限时电流速断AB 线
24、路全长 60 %+BC 线路全长 0 %定时限过电流保护AB 线路全长 100 %+BC 线路全长 24 %2.4变压器保护实验图 2.1 变压器保护实验接线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。XXVI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 2.4。 （整定计算详细过程参见附录）表 2.4变 压 器 主 保 护 参 考 整 定 值 表动作电流差动速断6A最小差动电流比例制动系数2.2A 0.5最小制动电流比率制动差动2.2A变压器接线平衡系数变压器0 1动作
25、电流动作时限过负荷1.5A 7s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。XXVIIB 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。实验结果填入表2.5中。表 2.5 变 压 器 保 护 实 验 记 录 表差动电流(A)制动电流(A)负 载 设 置 动作情况 dIrI正 常 运 行 不动作1.03,1.94,1.041.59,0.97,1.63变 压 器 内部 故 障比例差动、比例速动动作8.42,0.02,8.400.44,
26、0.01,0.45过 负 荷 动作0.26,0.05,0.333.35,0.02,3.30t1出口 t1出口1 2t1出口 复压3 不投XXVIII图 2-2 变压器后备保护接线图2.1.3 实验心得体会了解实验原理是正确且有目的的完成实验的前提，继电保护在电力系统中的作用非常重要，测量保护范围，设定整定值，保护压板设置，设置故障，查询 SOE 报告，记录数据。实训时，对所得到的事故报告要查询是否正确，实验室，我犯得错误是变压器保护试验时，只在桌面点击内部故障，过负荷方块，而没有在线路中投入故障，设备初始化保护动作完全是正常动作过程。因此试验从头做起。不过我觉得自己学习了不少。参考文献1. 刘景霞. 电力系统实验指导书M，内蒙古科技大学.XXIX致谢感谢刘景霞老师，李子建老师在实训期间的指导与教授，让我对本次实训非常感兴趣，也让我以更加谨慎的心态对待实验过程，实验总结，以严谨的思维解决问题。这对我以后从事电气工程及其自动化专业相关工作意义颇深，我以毕业设计及论文的要求书写，对以后的学习也是一种提高，再次感谢两位老师。
