模块化变电站技术在北山66kV变电站建设中的应用研究

摘要

模块化变电站建设模式是一种全新的智能变电站建设模式，它以小型化和一体化为建设理念，同时具备“标准化设计、模块化组合、工厂化加工和集约化施工”的特点。作为东北沿海地区首座模块化变电站，北山变电站的建设既要遵循模块化建设的要点，同时也要根据当地特殊的气候环境，实现对该变电站的运行状态监控，并实现其状态检修。只有完善运行监管，才能够保证模块化变电站在该气候环境下的稳定运行。 论文首先分析了模块变电站的关键技术，研究了模块化变电站建设的技术特点，讨论了在线监测技术的内容和意义。 其次讨论了北山变电站的总体设计，在介绍北山变电站的基本建设内容的基础上，计算了一次侧关键保护设备的参数。在中性点接地方面，选择采用经消弧线圈接地方式。讨论了避雷设备以及过压保护设备的对比选型。重点完成了北山变电站的二次部分设计工作。详细设计了调度自动化单元、变电站自动化系统单元，并按照智能变电站的设计要求，给出了站控层、过程层和间隔层的设计方案。重点分析了交直流一体化电源系统方案、全站时间同步方案和二次设备的组柜方案。在时钟同步方面，系统采用同时支持北斗和 GPS 同步的时钟源，保证信息传输可靠。对比分析了互感器类设备的选择，设计了二次设备的接地方案、防雷等保护单元方案。 最后设计了北山变电站智能辅助控制系统。智能辅助控制系统是该变电站实现状态检修和稳定运行的关键。讨论了智能辅助控制系统的总体结构，其次完成了智能辅助控制系统中现场环境监测终端的设计，详细分析了每个单元的具体电路，并完成了现场环境监测终端功能测试，通过测试确定各个功能单元功能实现，性能满足要求。本设计中提供了一个较为完善的环境监测平台，可以根据需要随时增加监控传感器，实现环境的在线监控。

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第1章 绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 模块化变电站技术的发展和研究现状

1.2.1 模块化变电站的发展

1.2.2 模块化变电站的研究现状

1.3 模块化变电站在北山变电站推广使用的重要意义

1.4 论文的主要工作

第2章 模块化变电站建设的关键技术

2.1 集成优化设计技术

2.2 模块化变电站建设技术特点

2.2.1 模块化变电站建设技术分析

2.2.2 模块化变电站建设的主要优势

2.3 智能设备制造与检测技术

2.4 在线监控技术

2.5 本章小结

第3章 北山变电站模块化总体设计

3.1 北山变电站建设基本内容

3.1.1 工程设计的主要依据

3.1.2 北山变电站基本概况

3.1.3 电力系统基本条件

3.2 北山变电站一次侧模块化设计方案

3.2.1 短路电流的计算

3.2.2 中性点接地方式设计

3.2.3 主要电气设备的对比选择

3.3 避雷设备及过电压保护设备对比选型

3.3.1 避雷设备对比选择

3.3.2 导体选择

3.3.3 站用电及照明

3.4 北山变电站二次部分模块化设计

3.4.1 调度自动化单元设计

3.4.2 变电站自动化系统设计

3.4.3 元件保护单元配置

3.4.4 交直流一体化电源系统方案

3.4.5 全站时钟同步系统设计

3.4.6 二次设备组柜与布置

3.4.7 互感器二次参数选择

3.5 本章小结

第4章 北山变电站智能辅助控制系统设计与应用

4.1 智能辅助控制系统总体结构

4.2 智能辅助控制终端总体设计

4.3 现场环境监测终端各部分设计

4.3.1 控制器的选择

4.3.2 主控制器部分电路设计

4.3.3 雷电信息监测单元设计

4.3.4 通信平台设计

4.4 关键传感器选择

4.5 现场环境监测终端功能测试

4.6 北山变电站实际建设效果

4.7 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

致谢

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