科技论文写作与文献检索期末工程硕士.docx
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科技论文写作与文献检索期末工程硕士
科技论文写作与文献检索
作业题目220kV常丹线路保护二次线设计
作者姓名任泳橙
作者学号GS14060038
学科专业电气工程
指导教师董新伟副教授
2016年06月
THESECONDARYCONNECTIONDESIGNOF220kVChangdanLINEPROTECTION
by
RenYongcheng
Supervisor:
AssociateProfessor Dongxinwei
ChinaUniversityOfMiningAndTechnology
June2016
一、题目
Thesecondaryconnectiondesignof220kVChangdanlineprotection
1.1题目译文
220kV常丹线路保护二次线设计
1.2题目原则
一、题目作用:
1,吸引读者
文章的题目就相当于论文的“标签”,如果题目表达不当,就会失去其对读者的吸引力,使真正需要阅读它的读者错过阅读该论文的机会
2,帮助文献追踪或检索
文献检索系统多以题目中的主题词作为线索,因而这些词必须要准确地反映论文的核心内容,否则就有可能产生漏检
二、题目要求
尽量以最少数量的单词来充分表述论文的内容;准确:
准确地反映论文的内容;
简洁:
中文最好不超过20个汉字,英文最好不超过10–12个单词;清晰:
清晰地反映文章的具体内容和特色,力求简洁有效、重点突出。
1.3题目评价
此题目清晰准确地表达了文章的内容:
220kV常丹线路保护的二次接线的设计,用词精简,重点突出,能够极大地吸引读者的注意力,并且题目中的主题词二次线(secondaryconnection)、线路保护(lineprotection)、设计(design)都能准确地反映该篇论文的中心内容,表达内容丰富而饱满。
此外,标题用of来修饰要表达的对象,关系明确。
二、摘要
Abstract
Recentlyyears,withtheelectricpowerprofessionrapiddevelopment,ontherequestoftheelectricalnetwork’sreliabilityandsecurityiscontinuouslyimproved,especiallyinthehighautomatedmodernelectricalnetwork,thesecondaryconnectionhasplayedamorevitalrole,thereforethisarticlehasmainlycarriedonthetransformersubstationsynthesisautomationthesecondarysystemdesign.
Inthedesign,weemphasizeparticularlyondesignofthePRSC53-21andGCSC103B-102protectioncabinet,theNSD500Vobservesandcontrolscabinet,the3AP1-F1circuitbreakerandtheCD101knifeswitch,GroundDisconnectorandothersequipmentswhichconstitutethesecondaryconnectionloop.Fromtheprinciple,thecompositionandeachpartoffunctionsbegin,mainlydrewuptheexchangedelectriccurrentandvoltageloop,theACpowerloop,thecircuitbreakercontrolloop,theinterconnectionoftwoprotectscabinetloop,thesignalloop,theknifeswitchanti-misoperationloopandotherssecondaryconnection.
Fromthisdesign,welearnedthebasicprinciplesofrelatedequipmentandthemutualconnectionstocompleteaconstructiondesign,andtofurtheroptimizethePrinciplesandMethodsofsubstationprotectionconfigurationandthesecondaryconnectionofthedesign.
2.1摘要中文
近年来,随着电力行业的不断发展,对电网的可靠性和安全性的要求的不断提高,尤其在高度自动化的现代电网中,二次接线起到了更加重要的作用,本设计主要进行了变电站综合自动化的二次系统设计。
设计过程中侧重于设计PRSC53-21+GCSC103B-102保护柜、NSD500V测控柜、3AP1-F1断路器及CD101刀闸、CM102地刀等设备构成的二次接线回路。
从原理、组成及各部分功能着手,主要绘制了交流电流、电压回路、交流电源回路、断路器控制回路、两个保护柜的互联回路、信号回路、刀闸的防止误操作回路等的二次接线。
通过本次设计熟悉相关设备的基本原理及相互连接关系从而完成一条线路的二次施工图设计,进一步优化变电所的保护的配置及二次部分设计的原则与方法。
2.2摘要原则
一、摘要的功能
摘要主要由研究的问题、过程和方法、结果三部分组成。
论文的摘要是让各类读者方便快捷地了解论文的关键内容,以便决定是否需要通读全文。
摘要内容应当适合读者需要,吸引更多读者仔细阅读全文,才能更好地起到学术交流、信息传播和促进科技发展的作用,这样才能最大限度地发挥论文的效能。
摘要的另一个功能是为检索系统、摘要期刊、数据库提供必要的方便和支持。
所有的检索机构都需要内容全面准确的摘要作为二次文献,以供读者检索。
作者提供的摘要如果能够满足要求,不必二次加工,就很容易被摘要员采用。
这样就大大提高了检索机构的工作效率,也相应增大了论文被检索的可能性。
二、摘要的要求
摘要应该以提供论文内容梗概为目的,不需添加作者的观点评论和补充解释等内容,力求做到简明、确切地记叙文章的中心内容。
用词应为潜在读者所熟悉,同时力求最短和最明确的语言来表达出论文的独特新颖之处,从而激发读者进一步阅读的兴趣。
此外,摘要在撰写时,要注意表述的逻辑性,尽量使用指示性的词语来表达论文的不同部分及其之间的层次。
在不遗漏主题概念的前提下,摘要应尽量简洁。
英文摘要长度一般为150-300单词。
2.3摘要评价
本摘要首先阐述当前电力系统的发展对于电网可靠性和安全性要求不断提高,从而使得二次接线技术重要性大大提升,进而引出本次设计的目的。
然后,介绍了本次设计中所涉及的设备型号,以及所设计的各种二次接线回路。
最后得出结论:
通过本次设计最终优化变电站的保护的配置及二次部分设计的原则与方法。
整个文献,条理清晰,循序渐进,层次分明。
作者能够客观、如实地反映所做的研究工作,用词准确、周到、全面,体现了摘要的较大的信息量。
提出的问题,言简意赅,清晰地指出研究对象,针对性强,能够很好的吸引读者的注意力。
解决问题的方法详细明了,循序渐进,逻辑性强,便于阅读,使读者能够清楚的知道整个文章的方法脉络。
问题的解决过程也很清楚流畅,层次性强,便于理解和掌握,由浅入深,层层递进,通俗易懂,利于接受。
摘要的结论简洁直接、具体明确,新颖而富有影响力,能够阐明整篇文章的写作目的,并且与提出的问题首尾照应,使读者对文章写作思路以及逻辑脉络的理解更加深刻透彻,从而极大地提高了检索机构的工作效率以及论文被检索的可能性。
三、关键词
Keywords:
substationautomation,protectiondevice,Secondaryconnection,design
3.1关键词译文
关键词:
变电站综合自动化,保护,二次接线,设计
3.2关键词原则
一、关键词功能
关键词是为了满足文献标引或检索工作的需要,从论文中取出的通用性比较强的词或词组,这些单词或术语要求能够反映出论文的特征内容,准确表达出全文的主要信息以及款目。
关键词本身就浓缩了摘要以及论文的主题,便于读者很容易的从中对论文的主题、研究方向、方法等做出判断。
二、关键词的要求
关键词可以根据论文内容自由给定,毫无约束,但是必须简单、常用、概念明确、专指度高(具体),尽量避免使用生僻、复杂的词汇。
用词不要过于宽泛(例如:
机械设计,塑性成形等),以免失去检索的作用。
避免使用自定的缩略语、缩写字作为关键词,除非是科学界公认的专有缩写字(如:
CAD)。
关键词的数量要适中,一篇论文可选取3~8个词作为关键词。
3.3关键词评价
通过关键词Secondaryconnection,读者可以清晰地知道本论文的范围领域为二次接线方面;关键词substationautomation、protectiondevice明确指出了本次研究的目标和对象,让读者一目了然;最后,关键词design阐述了该问题的研究过程,让读者对论文的大体脉络有了初步的了解。
本文共用了4个关键词,简单明了,通俗易懂,能够很好的体现出论文重要信息,便于读者把握和继续阅读。
四、正文
4.1正文结构
4.2正文释译
1.绪论
二次接线包括的内容相当广泛,经过不断的研究和开发在二次接线领域已逐步形成了一套适合自己的设计技术和方法,并制定了相应的设计规程和规定。
这为二次接线的专业规范化设计奠定了基础。
近年来由于在二次接线专业内引入了计算机技术,更引起了二次接线领域的重大变革。
将控制、测量、信号、远动融为一体的变电所计算机监控系统已经在大容量变电所中广泛使用。
目前广泛采用的为综合自动化监控系统。
它是指在变电站中应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬件系统或自动化装置代替人工进行各种运行作业,从而提高变电站运行质量和管理水平的一种自动化系统。
它利用计算机技术,将变电站的二次设备(包括控制、信号、测量、保护、自动装置、远动装置)进行功能的重新组合和结构的优化设计,对变电站进行自动监视、测量、控制和协调。
它具有如下特征:
功能综合化(其综合的程度可以因不同的技术而异),结构微机化,操作监视屏幕化,运行管理智能化。
针对当前江苏省电力公司220kV设计主流方案,本次设计完全使用实际应用的设备厂家技术资料进行施工图(侧重回路原理图部分)的设计。
本次主要工作是为设计220kV常丹线路保护二次接线,包括交流电压回路接线,交流电流回路接线,断路器控制回路接线,两套保护柜联系接线,信号回路接线,刀闸防误方式及防误接线,主要设备端子排接线。
设计过程从实际出发,以解决实际问题为主,针对220kV常丹线路保护做了适合的二次设计,并结合相应的规程和规定的要求作出了必要的文字说明,并画出相应的回路图。
2.220kV变电所的一次设备及其控制
2.1一次主接线及其选择
电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中,为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。
电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。
它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。
一般在研究主接线方案和运行方式时,为了清晰和方便,通常将三相电路图描绘成单线图。
对电气主接线的基本要求,概括的说包括可靠性、灵活性和经济性三个方面。
220kV线路保护一般采用双母线接线和双母线带旁路接线。
2.1.1一次主接线图
图2-1一次主接线图
如图2-1所示为一次主接线示意图。
主接线形式采用双母线接线。
TA、TV、断路器、隔离刀闸、接地刀闸安装在变电场地。
同时用保护1和保护2保护线路是为了满足电力系统继电保护的基本要求——选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
断路器型号为3AP1-F1,可用来接通或断开电路的正常工作电流、过负荷电流或短路电流,有灭弧装置,是电力系统中最重要的控制和保护电器。
隔离开关用来在检修设备时隔离电压,进行电路的切换操作及接通或断开小电流电路,它没有灭弧装置,一般只有电路断开的情况下才能操作。
2.2断路器
高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备。
其功能主要是接通和断开正常的工作电流、过负荷电流和故障电流。
是开关电器中最为完善的一种设备。
2.2.1断路器的主要作用及分类
1.作用:
(1)实现手动分、合闸及保护分闸、自动重合闸,并且带有灭弧装置,保证故障线路能安全切除。
(2)闭锁,如SF6气压降低闭锁、跳跃闭锁(防跳)、弹簧未储能闭锁。
(3)输出相关信息(以接点形式)如SF6气压降低、弹簧未储能、远方/就地控制等。
2.分类
高压断路器按安装地点可分为户内型和户外型两种;按灭弧介质及灭弧原理可分为六氟化硫断路器、真空断路器、少油断路器、多油断路器、空气断路器等。
六氟化硫断路器是利用具有优良灭弧性能的SF6气体作为灭弧介质的。
具有开断能力强、全开断时间短,端口开距小,体积小,质量较轻,维护工作量小,噪声低,寿命长等优点;但结构复杂,金属消耗量大,制造工艺、材料和密封要求高,价格昂贵。
在高压输电系统中广泛应用。
真空断路器是利用真空的高介质强度来实现灭弧的。
具有灭弧迅速,触头不易氧化,运行维护简单,灭弧室不需要检修,但制造工艺、材料和密封要求高,开断电流和断口电压不能做的很高。
油断路器是以绝缘油作为灭弧介质的断路器。
2.2.2断路器的控制类型与操作机构
1)断路器的控制类型
对断路器的控制,按控制地点可分为集中控制和就地控制两种。
所谓集中控制,就是集中在主控制室或单元控制室内进行控制。
所谓就地控制,就是在断路器安装地点进行控制,将一些不重要的设备下放在配电装置室内就地控制,可以很大地减少主控制室的建筑面积和节省控制电缆。
220kV断路器按远方(自动)、就地(手动)分为两种控制方式,远方自动控制是在中控室计算机监控系统的开关站LCU屏上给出跳、合闸命令,对断路器跳、合闸线圈进行控制,从而驱动断路器操动机构。
就地(手动)控制是在断路器操作箱上进行控制。
2)断路器的操作机构
断路器触头的分、合闸动作是通过某种机械操动机构系统实现的。
机械操动机构可分为两部分:
(1)操动机构,指断路器本体以外的、与操动能源直接联系的机械操动装置。
(2)传动机构,指连接操动机构和断路器动触头的传动部分。
操动机构按合闸能源取得方式的不同,可分为手动式、电磁式、弹簧式、气动式和液压式等几种。
断路器机构应满足以下基本要求:
(1)手动(或自动)分、合闸动作完成后应自动解除命令脉冲,断开分、合闸回路以避免分、合闸线圈长时间带电。
(2)应有防止断路器产生跳跃的闭锁措施,≥35kV的断路器要采用电气防跳措施。
(3)在断路器控制地点应有反映其工作状态的位置信号和自动分、合闸的显示信号。
分、合闸回路及操作电源应有监视装置。
(4)分相操作的断路器应有监视三相位置是否一致的措施。
(5)接线应简单可靠,使用电缆芯数最少。
2.2.3断路器控制回路
高压断路器的控制回路一般由分、合闸,防跳,位置信号,事故跳闸音响信号等回路构成并满足以下基本要求:
(1)操动机构的合闸线圈与跳闸线圈都是按短时通过电流设计的,因此在完成断路器合闸或分闸操作后应立即自动断开,以免烧坏线圈。
(2)断路器不仅能利用控制开关进行手动合闸与分闸,而且应能由继电保护和自动装置实现自动分闸与合闸。
(3)应有表示断路器处于“合闸”“或”“分闸”状态的位置信号,并且由继电保护和自动装置自动分、合闸后的位置信号与手动操作后的分、合闸位置信号应有所区别。
(4)当断路器的操动机构不带防止断路器“跳跃”的机械连锁机构或机械“防跳”不可靠时,必须装设电气“防跳”装置。
(5)控制回路应有熔断器保护,并应有监视电源及控制回路是否完好的措施。
断路器操作回路是断路器的重要控制、监视、保护回路,在断路器切断一次回路的过程中起着重要的辅助作用,它是断路器顺利切断一次电流而且在异常情况下不出现损坏的保证。
断路器的辅助回路一般由断路器的合跳闸控制回路、断路器的防跳跃回路、断路器合跳闸位置监视回路、断路器辅助设备监视回路、断路器操作电源监视回路和相关信号回路组成。
其中断路器的防跳跃回路是学习中的难点。
1)3AP1-F1的合闸回路
本设计采用断路器型号是西门子公司生产的3AP1-F1,分相操作,它的机构是弹簧操作结构,灭弧介质是SF6气体。
SF6具有极为良好的绝缘性能和灭弧能力,目前SF6断路器已成为我国高压断路器的首选品种。
(1)为了实现单相重合闸或综合重合闸,目前220kV及以上的线路断路器多采用分相操动机构。
(2)3AP1-F1型断路器有一个合闸回路,其中合闸又分为远方合闸和就地合闸。
合闸回路中包含一个防跳回路,当断路器就地合闸操作时,操作机构具有“防跳”功能。
所谓“防跳”,就是利用操动机构本身的机械闭锁或在操作接线上采取措施以防止这种“跳跃”的发生。
灯光监视及音响监视对控制回路的“防跳”要求是一致的。
而所谓“跳跃”,是指断路器在手动或自动装置动作合闸后,如果操作控制开关未复归或控制开关触点、自动装置触点卡住,此时故障导致动作使断路器跳闸而发生的多次“跳—合”现象。
在远方合闸回路中,钥匙开关S8要打在闭合状态,行程开关S1仍处于闭合状态,总闭锁辅助接触器在SF6气体不泄漏的情况下是得电闭合的,在不出现三相强迫动作的情况下,K63,K61闭合,则合闸回路通,合闸线圈Y1得电发合闸命令。
可见在远方合闸中有SF6总闭锁K10,三相强迫动作K63、K61以及弹簧未储能K15这些闭锁条件。
而就地合闸多了防跳K75这一闭锁条件。
虽然合闸回路中有防跳装置K75的辅助触点,但远方合闸没有防跳闭锁。
因为只有当就地合闸线圈得电,就地合闸K76辅助触点闭合,防跳装置才能得电动作。
所以远方合闸无防跳闭锁,而就地合闸有防跳闭锁。
3AP1-F1的合闸回路局部图如下:
图2-33AP1-F1的合闸回路局部图
(3)3AP1-F1的分闸回路有两个,为分闸1与分闸2。
下图为分闸1回路:
分闸1回路中包含就地分闸,远方分闸,三相强迫动作。
远方分闸中有SF6总闭锁K10与分闸同步K11这两个闭锁条件。
就地分闸也是这两个闭锁条件。
三相强迫动作只有SF6总闭锁K10这一个闭锁条件。
3AP1-F1的局部分闸回路图如下:
图2-43AP1-F1局部分闸回路
分闸2中没有就地分闸,只有远方分闸与三相强迫动作。
远方分闸中闭锁条件有两个:
SF6总闭锁K55和分闸同步K11,而三相强迫动作中闭锁条件为SF6总闭锁K55。
分闸1和分闸2是两个独立的回路。
两个回路中都有强迫三相动作,它主要是用于当出现断路器位置不一致或非全相运行时,使断路器三相联跳。
当然它是带有一个延时的,例如分相操作的断路器,若其中某一相故障跳闸,必然要出现短时断路器位置不一致,要是没有延时则分相操作断路器无法使用。
(4)信号回路中发出的信号有:
低气压报警,弹簧未储能,强迫三相动作,SF6总闭锁K10,马达运行时间监控,加热回路故障,SF6总闭锁K55,交流辅助回路失电,这些是断路器状态信息,而断路器位置信息有:
QF分,QF合,A相合,B相合,C相合。
位置信息必须接入辅助接点。
所以辅助触点作用之一就是可以显示断路器分、合闸位置。
2.3隔离开关和接地刀闸的控制
隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器,它本身的工作原理及结构比较简单,但是由于使用量大,工作可靠性要求高,对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。
刀闸的主要特点是无灭弧能力,只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。
2.3.1隔离开关的用途和分类
隔离开关的用途是:
①在检修电气设备时用来隔离电压,使检修的设备与带电部分之间有明显可见的断口;②在改变设备状态(运行、备用、检修)时用来配合断路器协同完成倒闸操作;③用来分、合小电流,可用来分、合电压互感器、避雷器和空载母线,分、合励磁电流不超过2A的空载变压器,关合电容电流不超过5A的空载线路;④隔离开关的接地开关可代替接地线,保证检修工作安全。
隔离开关没有灭弧装置,不能用来接通和断开负荷电流和断路电流,一般只能在电路断开的情况下才能操作。
隔离开关的种类和型式很多。
按装设地点可分为户内式和户外式;按产品组装极数可分为单极式(每极单独装于一个底座上)和三极式(三极装于同一个底座上);按每极绝缘支柱数目可分为单柱式、双柱式、三柱式等等。
2.3.2隔离开关的操作及控制方式
隔离开关在操作时应注意:
(1)在手动合隔离刀闸时必须迅速果断,当合到底时不能用力过猛,以防合闸过头和损坏支持瓷瓶。
在合隔离刀闸时,如发生弧光或误合时,则应将隔离刀闸迅速合上。
隔离刀闸一经合上,不得再行拉开。
(2)在手动拉开隔离刀闸时,应按“慢一快一慢”的过程进行。
刚开始时应慢,其目的是:
操作连杆一定要看清楚是否是要拉的隔离刀闸,再看触头剐分开时有投有电弧产生,有电弧则应立即合上,防止带负荷拉隔离刀闸。
接着就应迅速拉开,在切断小容量变压器的空载电流、一定长度的架空线路或电缆线路的充电电流、少量的负荷电流以及用隔离刀闸解环操作时,均会有小的电弧产生,此时,应迅速地将隔离刀闸断开,以利于灭弧。
当隔离刀闸要全部拉开时,也应慢,以防止不必要的冲击使瓷瓶损坏。
(3)隔离刀闸经操作后,必须检查其开、合位置。
因为,有时由于操作机构有故障或调整得不好,可能出现操作后未全部拉开或未全部合上的现象。
隔离开关的控制方式有就地控制和远方控制两种;隔离开关的操动机构有手动式、动力式、气动式和液压式四大类。
手动机构只能就地操作,其它机构具备就地和远方控制条件。
2.3.3接地刀闸的作用与操作
接地刀闸一般是在投入运行(送电)前拉开,在停运(检修)时投入,用以保证设备和工作人员的人身安全。
按照“安规”的规定,电气设备检修时,必须进行接地,一般情况是挂接地线。
有些地方挂接地线不方便,有些地方经常挂接地线也不方便,且挂接的地线无法和电气设备进行连锁,常会误操作,出现“带地线送电”的恶性事故,于是就将临时挂接的地线改为固定安装的接地刀闸,一般由机械闭锁功能,或和隔离开关“连动”。
接地刀闸一般在投入运行(送电)前拉开,在停运(检修)时投入。
此次设计中隔离刀闸机构为CD101,电机电源为三相交流380V。
下图为隔离刀闸示意图,其中12号端子为分闸端子,14号为合闸端子,13号连接就地按钮,15号电磁锁端子,10号为公共端。
图2-5隔离开关示意图
2.3.5隔离刀闸和接地刀闸的闭锁及操作逻辑
1.闭锁的内容:
1)各隔离开关主刀闸的操作闭锁。
闭锁的目的是防止隔离开关带负荷拉(合)主刀闸和防止带接地电合主刀闸。
2)各隔离开关接地刀闸的操作闭锁。
闭锁目的是防止在带电的情况下合接地刀闸。
3)各母线接地器的操作闭锁。
目的是防止在母线带电的情况下,合母线接地器。
2.闭锁的方法:
1)将断路器、隔离开关
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