箱变及成套二次系统设计

企业   科技   2024-10-31 11:19   辽宁  

式变电站(箱变)及其成套二次系统的设计是一个复杂的工程任务,它不仅涉及到一次系统的电气设备选择与配置,还包括二次系统的控制、保护、测量等功能。

1. 欧变及非抽屉柜二次回路选择及设计

1.1 控制回路设计

  • 控制方式:选择适合欧变特点的控制方式,如就地控制或远方遥控。
  • 控制元件:选用合适的控制元件,如按钮、指示灯、继电器等。
  • 电路图绘制:绘制详细的控制回路电路图,标明各元件的功能及连接方式。

1.2 保护回路设计

  • 保护类型:根据设备要求配置相应的保护,如过流保护、短路保护、接地保护等。
  • 保护元件:选择适当的保护元件,如熔断器、断路器、继电器等。
  • 保护逻辑:设计合理的保护逻辑,确保在故障发生时能够快速切除故障。

2. 低压抽屉柜及中压柜二次回路选择及设计

2.1 低压抽屉柜设计

  • 抽屉式开关:选择带有二次插件的抽屉式开关,便于维护和更换。
  • 二次接线:设计合理的二次接线方式,确保抽屉抽出时二次线自动断开,插入时自动接通。
  • 保护与控制:配置相应的保护装置和控制回路,如PLC控制、继电器保护等。

2.2 中压柜设计

  • 控制方式:考虑是否需要远方控制,以及控制信号的传输方式。
  • 保护配置:配置差动保护、零序保护等高级保护功能。
  • 通信接口:设计必要的通信接口,以便与其他设备或控制系统进行数据交换。

3. 继电保护原理

继电保护是为了防止电力系统中的故障扩大,保护设备免受损害而采取的措施。常见的继电保护类型包括:
  • 过流保护:用于检测过载和短路故障。
  • 差动保护:用于检测变压器等设备内部故障。
  • 零序保护:用于检测接地故障。
  • 方向保护:用于确定故障方向,防止保护误动作。

4. 电气二次回路编号方法

电气二次回路编号是为了便于识别和维护,一般遵循以下规则:
  • 数字编号法:采用数字编号,如101表示正电源,102表示负电源。
  • 字母数字混合编号法:使用字母加数字的方式,如X101表示某一回路的正电源。
  • 相对编号法:根据设备之间的相对位置来编号,便于查找和连接。

5. 箱变常用通讯概述及通讯设计

5.1 通讯协议选择

  • Modbus RTU/ASCII:一种常用的串行通讯协议,适用于简单的数据交换。
  • Ethernet/IP:基于以太网的工业通讯协议,适用于高速数据传输。
  • IEC 61850:国际电工委员会制定的变电站自动化系统通讯标准,支持高级功能。

5.2 设计要点

  • 硬件选择:选择支持所需通讯协议的硬件设备,如PLC、RTU等。
  • 网络拓扑:设计合理的网络拓扑结构,如星型、环型等。
  • 数据交换:定义数据交换的格式和频率,确保数据的准确性和实时性。

示例

假设为一个小型工业园区设计一个箱变系统,该园区的最大负荷为500kW,供电电压为10kV,输出电压为0.4kV。

1. 一次系统设计

1.1 变压器选择

  • 型号:S11-M-1000/10
  • 容量:1000kVA
  • 电压等级:10kV / 0.4kV
  • 联结组别:Dyn11
  • 冷却方式:干式

1.2 高压侧设备

  • 高压开关柜:KYN28A-12
    • 额定电压:12kV
    • 额定电流:630A
    • 短路开断能力:25kA/4s
  • 避雷器:HY5WS-17/50
    • 持续运行电压:7.6kV
    • 标称放电电流:5kA

1.3 低压侧设备

  • 低压配电柜:GCS
    • 额定电压:400V
    • 额定电流:400A
    • 断路器类型:塑壳断路器(MCCB)
    • 漏电保护器:30mA/0.1s

2. 二次系统设计

2.1 控制与保护

  • 微机保护装置:RCS-9611
    • 保护功能:过流保护、速断保护、零序保护等
  • 断路器控制:支持就地和远程控制

2.2 测量与监视

  • 电流互感器(CT):LMZJ1-0.5
    • 变比:1500/5
    • 精度等级:0.5级
  • 电压互感器(PT):JDZJ-10
    • 变比:10000/100
    • 精度等级:0.5级

2.3 通讯系统

  • 通讯协议:Modbus RTU
  • 数据采集模块:支持Modbus RTU协议的数据采集模块
  • 通讯接口:RS485接口

2.4 自动化系统

  • SCADA系统:用于远程监控和数据管理
  • 自动化程度:支持远程控制和数据上传

3. 安全防护

  • 防雷接地:设置防雷接地系统,接地电阻≤4Ω
  • 防护等级:箱体防护等级为IP44

4. 结构与安装

  • 箱体尺寸:长×宽×高=3m×2m×2.5m
  • 材料:箱体由镀锌钢板制成
  • 运输与安装:考虑运输条件和安装位置

5. 能耗与环保

  • 能效比:选择高效节能的变压器
  • 环保要求:符合当地环保法规

6. 具体参数

6.1 变压器参数

  • 型号:S11-M-1000/10
  • 容量:1000kVA
  • 高压侧电压:10kV
  • 低压侧电压:0.4kV
  • 联结组别:Dyn11

6.2 高压开关柜参数

  • 型号:KYN28A-12
  • 额定电压:12kV
  • 额定电流:630A
  • 短路开断能力:25kA/4s

6.3 避雷器参数

  • 型号:HY5WS-17/50
  • 持续运行电压:7.6kV
  • 标称放电电流:5kA

6.4 低压配电柜参数

  • 型号:GCS
  • 额定电压:400V
  • 额定电流:400A
  • 断路器类型:塑壳断路器(MCCB)
  • 漏电保护器:30mA/0.1s

6.5 微机保护装置参数

  • 型号:RCS-9611
  • 保护功能:过流保护、速断保护、零序保护等

6.6 数据采集模块参数

  • 通讯协议:Modbus RTU
  • 接口类型:RS485

6.7 电流互感器参数

  • 型号:LMZJ1-0.5
  • 变比:1500/5
  • 精度等级:0.5级

6.8 电压互感器参数

  • 型号:JDZJ-10
  • 变比:10000/100
  • 精度等级:0.5级


                                    

          

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