国家电网公司35kV智能变电站模块化建设通用设计技术导则

国家电网公司35kV智能变电站模块化建设通用设计技术导则
国家电网公司35kV智能变电站模块化建设通用设计技术导则

国家电网公司

35kV智能变电站模块化建设通用设计技术导则

2016年4月

目录

第一篇概述 (1)

第1章设计依据 (1)

1.1主要设计标准、规程规范 (1)

1.2国家电网公司有关企业标准、技术要求 (2)

第2章主要技术方案 (3)

第3章使用说明 (5)

3.1适用范围 (5)

3.2方案分类和编号 (5)

第二篇技术导则 (8)

第4章概述 (8)

4.1设计对象 (8)

4.2设计范围 (8)

4.3运行管理方式 (8)

4.4模块化建设原则 (8)

4.5设计深度 (9)

第5章电力系统 (9)

5.1主变压器 (9)

5.2出线回路数 (9)

5.3无功补偿 (9)

5.4系统接地方式 (10)

第6章电气部分 (10)

6.1电气主接线 (10)

6.2短路电流 (10)

6.3主要设备选择 (10)

6.4导体选择 (11)

6.5电气总平面布置 (11)

6.6配电装置 (11)

6.7站用电 (12)

6.8电缆敷设 (13)

第7章二次系统 (13)

7.1系统继电保护及安全自动装置............................................ 错误!未定义书签。

7.2调度自动化 ............................................................................ 错误!未定义书签。

7.3系统及站内通信.................................................................... 错误!未定义书签。

7.4变电站自动化系统................................................................ 错误!未定义书签。

7.5元件保护 ................................................................................ 错误!未定义书签。

7.6直流系统及不间断电源........................................................ 错误!未定义书签。

7.7时间同步系统 ........................................................................ 错误!未定义书签。

7.8辅助控制系统 ........................................................................ 错误!未定义书签。

7.9二次设备模块化设计............................................................ 错误!未定义书签。

7.10互感器二次参数要求.......................................................... 错误!未定义书签。

7.11电缆选择 (23)

7.12二次设备的接地、防雷、抗干扰...................................... 错误!未定义书签。第8章土建部分 . (23)

8.1站址基本条件 ........................................................................ 错误!未定义书签。

8.2总布置 .................................................................................... 错误!未定义书签。

8.4组合预制舱 .......................................................................... 错误!未定义书签。

8.5装配式构筑物 ...................................................................... 错误!未定义书签。

8.6暖通、水工、消防 .............................................................. 错误!未定义书签。第9章方案适用条件及技术特点 . (29)

第一篇概述

第1章设计依据

1.1 主要设计标准、规程规范

下列设计标准、规程规范中凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单或修订版均不适用于本通用设计,然后鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本通用设计。

GB/T 2887—2011 电子计算机场地通用规范

GB/T 9361—2011 计算站场地安全要求

GB/T 14285—2006 继电保护和安全自动装置技术规程

GB/T 30155—2013 智能变电站技术导则

GB 50016—2015 建筑设计防火规范

GB 50017—2003 钢结构设计规范

GB50059—2011 35kV-110kV变电所设计规范

GB 50060—2008 3~110kV高压配电装置设计规范

GB 50064—2014 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范

GB 50065—2011 交流电气装置的接地设计规范

GB 50116—2013 火灾自动报警系统设计规范

GB 50217—2007 电力工程电缆设计规范

GB50223—2008 建筑工程抗震设防分类标准

GB50227—2008 并联电容器装置设计规范

GB50229—2006 火力发电厂与变电站设计防火规范

DL/T 448—2000 电能计量装置技术管理规程

GB/T 50064—2014 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范

DL 5003—2005 电力系统调度自动化设计技术规程

DL/T 5044—2014 电力工程直流系统设计技术规程

DL/T 5056—2007 变电站总布置设计技术规程

DL/T 5136—2012 火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程

DL/T 5137—2001 电测量及电能计量装置设计技术规程

DL/T 5222—2005 导体和电器选择设计技术规定

DL/T 5242—2010 35kV~220kV变电站无功补偿装置设计技术规定

DL/T 5352—2006 高压配电装置设计技术规程

1.2 国家电网公司有关企业标准、技术要求

Q/GDW 1161—2013 线路保护及辅助装置标准化设计规范

Q/GDW1175—2013 变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范

Q/GDW441—2010 智能变电站继电保护技术规范

Q/GDW11152—2014 智能变电站模块化建设技术导则

Q/GDW11157—2014 预制舱式二次组合设备技术规范

Q/GDW11154—2014 智能变电站预制电缆技术规范

Q/GDW11155—2014 智能变电站预制光缆技术规范

国家电网生技[2012]352号《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(修订版)

第2章主要技术方案

35kV变电站模块化通用设计方案按照主变压器建设规模、配电装置型式进行划分组合,共9个方案,详见表1-1。

表1-1 35kV变电站模块化建设通用设计技术方案组合

3

4

第3章使用说明

3.1 适用范围

通用设计范围是变电站围墙以内,设计标高一千米以下,未包括受外部条件影响的项目,如系统通信、保护通道、进站道路、竖向布置、站外给排水、地基处理等。

3.2 方案分类和编号

3.2.1 方案分类

35kV变电站模块化建设通用设计按高压侧断路器型式(开关柜预制舱、开关柜、瓷柱式断路器)划分为3种类型,每种类型包含若干基本方案。通用设计采用模块化设计思路,每个基本方案均由若干基本模块组成,基本模块可划分为若干子模块,具体工程可根据本期规模使用子模块进行调整。

基本方案:综合考虑电压等级、建设规模、电气主接线型式、配电装置型式等,按照户外、半户内、户内划分基本方案。

基本模块:按照布置或功能分区将每个方案划分若干基本模块。

子模块:1回出线、1台主变压器(包括各侧进线及其低压侧无功补偿)或1组无功补偿等。

3.2.2 方案编号

(1)通用设计方案编号。方案编号由3个字段组成:变电站电压等级-分类号-方案序列号。

第一字段“变电站电压等级”:35,35代表35kV变电站模块化通用设计方案。

第二字段“分类号”:由A、B、C组成,A代表开关柜预制舱方案;B代表开关柜方案,B1代表全户内站,B2代表半户内站;C代表瓷柱式断路器站,其中C代表户外站。

第三文字段“方案序列号”:用1、2、3…..表示。

(2)通用设计基本模块编号。基本模块编号由4个字段组成:变电站电压等级-分类号-方案序列号-模块代号。

第一字段-第三字段:含义同通用设计方案编号。

5

第四字段“模块代号”:由10、35、ZB、PDS、YZC等组成。其中:10、35代表10、35kV配电装置区,ZB代表主变压器区,PDS代表配电装置室,YZC代表预制舱。

(3)通用设计图纸编号。图纸编号由5个字段组成;变电站电压等级-分类号-方案序列号-所属专业代号-流水号。

第一字段-第三字段:含义同通用设计方案编号。

第四字段“专业代号”:由D1、D2、T组成,其中:D1代表电气一次线专业,D2代表电气二次线专业,T代表土建建筑、结构专业。

第五字段“流水号”:用01、02……表示。

3.3 使用方法

3.3.1 方案选用

在选用时首先应在基本方案中直接选择适用的方案,工程初期规模与通用设计不一致时,可通过子模块调整的方式调整工程概算。

对于方案中不能直接适用的变电站,无可直接适用的基本方案时,应因地制宜,分析基本方案后,从中找出适用的基本模块,按照通用设计同类型基本方案的设计原则,合理通过基本模块和子模块的拼接和调整,形成所需要的设计方案。

3.3.2 基本模块的拼接

模块的拼接中,道路中心线是模块拼接衔接线,应注意不同模块道路宽度,如有不同应按总布置要求进行调整。模块的拼接中,当以围墙为对接基准时,应注意对道路、主变压器引线、电缆沟位置的调整。拼接时可先对道路、围墙,然后调整主变压器引线的挂点位置。如主变压器引线偏角过大而影响相间风偏安全距离,或影响导线对构架安全距离时,可将模块整体移位,然后调整主变压器引线的挂点位置,以获得最佳拼接效果。

3.3.3 初步设计的形成

确定变电站设计方案后,应再加入外围部分完成整体设计。实际工程初步设计阶段,对方案选择建议依据如下文件:

(1)国家相关政策法规和规章。

(2)工程设计有关规程、规范。

(3)政府和上级有关部门批准、核准的文件

6

(4)可行性研究报告及评审文件

(5)设计合同或设计委托文件

(6)城乡规划、建设用地、水土保持、环境保护、防震减灾、地质灾害、压覆矿产、文物保护、消防和劳动安全卫生等相关依据。

3.3.4 典型案例的应用

典型案例是特定输入条件下形成的具体设计方案,实际工程在参照典型案例设计思路的同时应严格遵守工程强制性条文及相关规程规范,各类电气、结构力学等计算应根据工程实际确保完整、准确,导线、电(光)缆根据实际工程情况选型应合理,技术方案安全可靠。

7

第二篇技术导则

第4章概述

4.1 设计对象

35kV变电站通用设计对象为国家电网公司层面统一的35kV户外、户内变电站,不包括地下、半地下等特殊变电站。

4.2 设计范围

推荐方案设计范围是变电站围墙以内,设计标高一千米以下。

受外部条件影响的项目,如系统通信、保护通道、进站道路、站外给排水、地基处理、土方工程等不列入设计范围。

4.3 运行管理方式

35kV变电站通用设计原则上按无人值守设计。

4.4 模块化建设原则

(1)电气一、二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试、模块化配送,减少现场安装、接线、调试工作,提高建设质量、效率。

(2)变电站二次设备宜采用模块化设计,二次设备模块宜结合建设规模、总平面布置、配电装置型式等合理设置。

(3)监控、保护、通信等站内公用二次设备宜按功能设置一体化监控模块、电源模块、通信模块等

(4)变电站高级应用应满足电网大运行、大检修的运行管理需求,采用模块化设计、分阶段实施。

(5)建筑物采用装配式结构,工厂预制、现场机械化装配,按工业建筑实现标准化设计,统一建筑结构、材料、模数。

(6)构支架应采用装配式结构,结构件采用工厂预制,实现标准化。

8

(7)围墙、防火墙等构筑物宜采用装配式。

(8)基础采用标准化、系列化尺寸,应用定型钢模浇制。

4.5 设计深度

35kV变电站通用设计深度原则上按照DL 5452-2012《变电工程初步设计内容深度规定》并参考Q/GDW1166.2-2013《国家电网公司输变电工程初步设计内容深度规定第2部分:110(66)kV智能变电站》中35kV、10kV有关内容开展工作。

模块化设计典型案例内容延伸到施工图设计深度。

第5章电力系统

5.1 主变压器

通用设计方案中单台主变压器容量按6.3MVA、10MVA和20MVA容量配置。

主变压器采用双绕组有载调压变压器。

实际工程中主变压器台数和容量、绕组数应根据相关的规程规范、导则和已经批准的电网规划计算确定。

5.2 出线回路数

35kV出线:35kV远期出线为1-4回(远期为一台主变压器的变电站,35kV出线为1回;远期为两台主变压器的变电站,35kV出线为2、4回;远期为三台主变压器的变电站,35kV出线为3回)。

10kV出线:一般情况下按每台主变4、6、8回配置。

实际工程可根据具体情况对各电压等级出线回路数进行适当调整。

5.3 无功补偿

每台6.3MVA容量主变配置一组1000kvar并联电容器装置。

每台10MVA容量主变配置二组1000kvar并联电容器装置。

每台20MVA容量主变配置一组1000kvar与一组2000kvar并联电容器装置。

具体工程必须经过调相调压计算来确定无功容量及分组的配置。

9

5.4 系统接地方式

35kV系统一般采用不接地方式;主变10kV侧接地方式宜结合线路负荷性质、供电可靠性等因素,采用不接地、经消弧线圈或小电阻接地方式。

第6章电气部分

6.1 电气主接线

变电站的电气主接线应根据变电站的规划容量,线路、变应器连接元件总数,设备特点等条件确定。结合"两型三新一化"要求,电气主接线应结合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、节省投资、便于过渡或扩建等要求。对于终端变电站,当满足运行可靠性要求时,应简化接线型式,采用单母线或单母线分段接钱。

(1)35kV电气接线。35kV最终规模2线2变采用线变组接线或单母线接线;3线3变时采用线变组或三组单母线;4回出线以上时采用单母线分段接线。

实际工程中应根据出线规模、变电站在电网中的地位及负荷性质,确定电气接线,当满足运行要求时,宜简化接钱。

(2)10kV电气接线。2台主变时宜采用单母线分段接线;3台主变出线回路数在24回及以下时采用单母线三分段接线。

(3)主变中性点接地方式。35kV主变不接地,依据出线线路总长度及出线线路性质确定10kV系统采用不接地、经消弧线圈或小电阻接地方式。

6.2 短路电流

35kV电压等级:25kA。

10kV电压等级:31.5kA(实际工程根据所处电网短路电流水平确定)。

6.3 主要设备选择

(1)电气设备选型应从通用设备应用目录中选择。

(2)主变压器采用三相双绕组、低损耗、油浸自冷式;位于城镇区域的变电站宜采用低噪音变压器。

(3)35kV开关设备可采用户外瓷柱式真空或SF6断路器,预制舱内35kV设备

10

采用气体绝缘开关柜,户内布置采用空气绝缘开关柜;

(4)10kV开关设备采用户内空气绝缘开关柜或气体绝缘开关柜(海拔高于1千米)。

6.4 导体选择

母线载流量按最大穿越功率考虑,按发热条件校验。

出线回路的导体截面按不小于送电线路的截面考虑。

主变压器35kV 侧导线载流量按不小于主变压器额定容量1.05倍计算,实际工程中可根据需要考虑承担另一台主变压器事故或检修时转移的负荷;35kV分段载流量须按系统规划要求的最大通流容量考虑。

预制舱内10kV主变进线及分段(分段及引线分开布置)均采用电缆。

6.5 电气总平面布置

电气总平面布置应减少变电站占地面积,以最少土地资源达到变电站建设要求。出线方向适应各电压等级线路走廊要求,尽量减少线路交叉和迂回。配电装置尽量不堵死扩建的可能,进站道路条件允许时,变电站大门应直对主变压器运输道路。

变电站大门及道路的设置应满足主变压器、大型装配式预制件、预制舱式组合设备等最大运输单体的整体运输;户外变电站宜采用预制舱式组合设备;户内变电站宜采用模块化二次设备,布置于装配式建筑内。

A方案变电站:35kV及10kV配电装置布置采用预制舱式配电装置型式,主变布置在户外。

B1方案变电站:35kV及10kV配电装置布置在户内,主变布置在户内。

B2方案变电站:35kV及10kV配电装置布置在户内,主变布置在户外。

C方案变电站:35kV配电装置及主变布置在户外,10kV布置在户内。

各方案主变宽度暂按如下取值:6.3MV A主变取4.5米*4米,10MV A主变和20MV A主变均取5.5米*4.5米。

6.6 配电装置

配电装置布局紧凑合理,主要电气设备、装配式建(构)筑物以及预制舱式组

11

合设备的布置应便于安装、消防、扩建、运维、检修及试验工作;

配电装置可结合装配式建筑以及预制舱式组合设备的应用进一步合理优化,但电气设备与建(构)筑物之间电气尺寸应满足DL/T 5352的要求。配电装置的安全净距、型式选择、布置及安全通道应满足GB 50060的相关要求。

(1)户外配电装置

1)35kV户外软母线中型配电装置母线高度宜取5.5m;主变压器进线构架及主变压器构架高度宜取7.3m;出线构架的高度宜取7.3m。

2)35kV出线间隔宽度宜取5m,35kV分段隔宽度宜取6m。

3)35kV母线相间距离宜取1.3m,35kV设备相间距离宜取1.3m。

(2)户内配电装置

1)户内配电装置布置在装配式建筑内。

2)35kV及10kV配电装置采用户内高压开关柜。

3)装配式建筑应考虑其安装、检修、起吊、运行、巡视所需的空间和通道。含35kV配电柜室的层高取4.5米,底部以二次灌浆面层标高为基准。10kV配电柜室的层高取4米。B1-1方案的主变室层高由通风计算确定,取6.3米。B1-2方案与相邻建筑高度一致。

4)35kV空气绝缘开关柜尺寸按1.4米宽*2.8米深考虑,;35kV气体绝缘开关柜尺寸按0.8米*1.8米深考虑;10kV空气绝缘开关柜尺寸按0.8米宽*1.5米深(1250A)和1.0米宽* 1.8米深(2500A)考虑。

(3)预制舱式配电装置

35kV、10kV配电装置及二次设备采用预制舱式配电装置型式。预制舱宽度根据实际设备排列布置确定,标准长度为9米或12米,允许拼舱。其中:A-1方案为配电柜一列布置,二次屏柜一列布置,配电柜后留检修通道,故预制舱总宽度取5.2米。

A-2方案为本期35kV配电柜和10kV配电柜双列布置,远景10kV配电柜单列布置,配电柜后留检修通道,故预制舱总宽度分别取5.2米和4.6米。

6.7 站用电

对于规模为两台主变压器的变电站,装设两台站用变压器,电源由两台主变压

12

器35kV高压侧或10kV低压侧引接;当本期仅为一台主变时,站用变压器电源可由35kV线路电源侧引接,每台站用变压器容量按全站站用负荷计算选择。

交流站用电系统为380/220V 中性点接地系统。站用电系统采用单母线分段接线,也可采用单母线接线。

站用电源纳入交直流一体化电源系统统一设计。

6.8 电缆敷设

电力电缆和控制电缆选择按照GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》选择。

在满足电缆(光缆)敷设容量要求的前提下:

A方案与C方案户外场地一次电缆采用电缆沟,二次电缆采用槽盒及埋管;预制舱设备下方采用电缆遂道。

B1方案与B2方案一次与二次电缆敷设采用电缆沟或电缆层。户外场地采用电缆沟或排管。

第7章二次系统

7.1 系统继电保护及安全自动装置

7.1.1 35(10)kV线路保护

(1)每回35(10)kV线路宜配置一套线路保护装置,装置具备速断、过流保护功能。当35kV变电站为负荷站时可不设线路保护。当35kV电厂并网线、转供线路、环网线及无T接回路的电缆线路较短时,线路两侧可配置一套纵联保护。三相一次重合闸随线路保护装置配置。

(2)装置宜采用保护测控计量多合一装置,也可采用保护测控集成装置。

(3)保护宜采用电缆直接采样、直接跳闸。

7.1.2 35kV母线保护

35kV一般不设置母线保护,如有小电源用户接入等情况时,应根据系统安全稳定计算结果确定。可配置一套母线差动保护,装置宜采用电缆方式采集相关信息。

7.1.3 35(10)kV母联(分段)保护

(1)按断路器配置单套母联(分段)保护装置,具备瞬时和延时跳闸功能的充

13

电及过电流保护。

(2)宜采用保护测控集成装置。

(3)母联(分段)保护装置宜采用电缆直接采样。

7.1.4 故障录波

(1)35kV变电站不宜设置独立的故障录波装置,对于35kV出线对侧为电厂或用户变的变电站,全站可配置公用的故障录波装置。

(2)故障录波宜采用电缆方式采集相关信息。

7.1.5 安全自动装置

变电站是否配置安全自动装置应根据接入后的系统安全稳定校核计算结论确定,装置配置应遵循如下原则:

(1)站内备自投功能宜由分段(母联)保护装置实现,也可由站域保护控制装置实现;

(2)低频低压减载功能由站域保护控制装置实现,也可由馈线保护测控装置实现。

(3)对于35kV线路对侧为电厂或用户变的变电站,可配置单套的故障解列装置。

7.2 调度自动化

7.2.1 调度关系及远动信息传输原则

调度管理关系宜根据电力系统概况、调度管理范围划分原则和调度自动化系统现状确定。远动信息的传输原则宜根据调度管理关系确定。

7.2.2 远动设备配置

远动通信设备(数据通信网关机)配置应符合7.4.3的相关要求。

7.2.3 远动信息采集

远动信息采取“直采直送”原则,直接从监控系统的测控单元获取远动信息并向调度端传送。

7.2.4 远动信息传送

(1)远动通信设备应能实现与相关调控中心的数据通信,采用电力调度数据网

14

络方式或常规远动通道方式。网络通信采用DL/T634.5104-2009 规约。

(2)远动信息内容应满足《电力系统调度自动化设计技术规程》(DL/T 5003)、《地区电网调度自动化设计技术规程》(DL/T 5002)、《智能变电站一体化监控系统功能规范》(Q/GDW 678-2011)、《智能变电站一体化监控系统建设技术规范》(Q/GDW 679-2011)和相关调度端、无人值班远方监控中心对变电站的监控要求。

7.2.5 电能量计量系统

(1)全站配置一套电能量计量系统子站设备,包括电能计量表与电能量远方终端。信息通过电力数据网、专线通道等方式将电能量数据传送至各级电网计量主站。

(2)电能量计量宜采用保护测控计量多合一装置采集,关口计费点宜配置独立电能表,并符合《电能量计量系统设计技术规程》DL/T5202的规定。

7.2.6 调度数据网络及安全防护装置

(1)全站宜配置单套数据网调度接入设备,含相应的调度数据网络交换机及路由器。当调度数据网具备双平面时,可双重化配置;

(2)监控系统与远方调度(调控)中心进行数据通信应设置纵向加密认证装置。

7.3 系统及站内通信

7.3.1 光纤系统通信

光纤通信电路的设计,应结合通信网现状、工程实际业务需求以及各网省公司通信网规划进行。

(1)光缆类型以OPGW为主,光缆纤芯类型宜采用G.652光纤。35kV线路光缆纤芯数宜采用24芯。

(2)宜随新建35kV电力线路建设光缆,满足35kV变电站至相关调度单位至少具备一条独立光缆通道的要求。

(3)35kV变电站应按调度关系及地区通信网络规划要求建设相应的光传输系统。

(4)35kV变电站应至少配置1套光传输设备,接入相应的光传输网。

(5)PCM设备根据业务接入需要配置并满足相关业务要求。

(6)35kV变电站宜为配网自动化预留相关通信设备及屏位。

15

7.3.2 站内通信

(1)35kV变电站不设置程控调度交换机。变电站调度及行政电话由调度运行单位直接放小号或采用软交换方式解决,可安装1路市话作为备用。

(2)变电站应根据需求配置1套综合数据通信网设备,并根据规划所确定的技术体制、网络结构组网,同时考虑相关节点的设备扩容、升级及改造。路由器宜采用两条独立的上联链路与网络中就近的两个汇聚节点互联。

(3)通信设备的环境监测功能由站内智能辅助控制系统统一考虑通信电源设备的告警信息,应接入站内计算机监控系统,并通过该系统向运行维护单位转发相关监视信息。

(4)通信设备采用站内一体化电源系统实现-48V直流供电。配置1套独立的DC/DC转换装置,蓄电池后备时间2小时。

7.4 变电站自动化系统

7.4.1 监控范围及功能

监控系统实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示,具备运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理各辅助应用等功能。

变电站自动化系统设备配置和功能要求按无人值班设计,采用开放式网络结构,通信规约统一采用DL/T860。监控范围及功能满足《智能变电站一体化监控系统功能规范》(Q/GDW 678-2011)、《智能变电站一体化监控系统建设技术规范》(Q/GDW 679-2011)的要求。

7.4.2 系统网络

35(10)kV不宜单独设置过程层网络,35kV间隔层设备与过程层设备之间宜采用电缆点对点方式。

全站网络宜采用单套星形以太网络,实现信息共享,简化二次回路,支撑站域保护控制功能的实现。

7.4.3 设备配置原则

(1)站控层设备配置原则

站控层设备按远景规模配置,按照功能分散配置、资源共享、避免设备重复设置的原则。站控层设备由以下几部分组成:

16

1)监控主机集成数据服务器、操作员站、工程师工作站宜单套配置;

2)数据通信网关机宜单套配置,当调度数据网具备双平面时,可双重化配置;

(2)间隔层设备配置原则

间隔层包括继电保护、安全自动装置、测控装置、站域保护控制装置、计量装置等设备。

1)继电保护及安全自动装置具体配置详见7.1继电保护相关章节。

2)35(10)kV间隔(主变压器间隔除外)宜采用保护测控计量多合一装置,也可采用保护测控集成装置;主变压器间隔测控装置可独立配置,也可采用后备保护测控合一装置。

3)根据系统需要,变电站可配置1套站域保护控制系统,通过站控层采集站内信息,实现包括(但不限于)备自投、低频低压减载、过负荷联切和后备保护等功能。

(4)网络通信设备

网络设备包括网络交换机、接口设备和网络连接线、电缆、光缆及网络安全设备等。

7.5 元件保护

7.5.1 35kV主变压器保护

(1)35kV变压器电量保护宜按单套配置,采用主、后备保护独立装置,后备保护宜与测控装置集成;非电量保护单套配置。也可采用主、后备保护一体化集成装置。

(2)变压器保护宜采用电缆直接采样,直接跳各侧断路器。

7.5.2 10(35)kV站用变压器、电容器保护

按间隔单套配置,宜采用保护测控计量多合一装置,也可采用保护测控集成装置。

7.6组合式一体化电源系统

7.6.1 系统组成

17

智能变电站技术(详细版)[详细]

智能化变电站技术

内容提要
? 智能化变电站概述 ? 如何实现智能化变电站 ? 关键问题分析 ? 智能化变电站技术规范 ? 国内典型工程案例分析

智能化变电站概述-定义
? 《智能变电站技术导则》给出的定义 采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设
备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共 享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、 控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需 要支持电网实时自动化控制、智能调节、在线分析 决策、协同互动等高级功能的变电站。
? 智能变电站派生于智能电网

智能化变电站概述-变电站 内部分层
IEC61850将变电站分为三层
远方控制中心 技术服务
7
变电站层
功能A
16
功能B
9 16
8
3
继电保护
控制
间隔层
控制
3
继电保护
45
45
过程层接口
过程层
传感器
操作机构
高压设备

智能化变电站概述-需要区分的概念
? 变电站层 监控系统、远动、故障信息子站等
? 间隔层 保护、测控等
? 过程层 智能操作箱子(或称智能单元) 合并单元 一次设备智能组件等。

智能化变电站概述-需要区分的概念
? IEC61850变电站
特征: 1)两层结构(变电站层、间隔层,没有过程层); 2)一次设备非智能化,间隔层通过电缆与传统互感器和开关连
接; 3)不同厂家的装置都遵循IEC61850标准,通信上实现了互连
互通,取消了保护管理机; 4)间隔层保护、测控等装置支持IEC61850,直接通过网络与
变电站层监控等相连。
市场特征: 该模式在国网和南网都处于大批量推广阶段,所占比例会越来 越大,以后会成为变电站标配。 例如:华东500kV海宁变、湖北500kV武东变等。

智能变电站发展前景及其关键技术分析

智能变电站发展前景及其关键技术分析 摘要:在时代迅速发展的带领下,我国对于电力的数量需求以及质量要求越来 越严苛,电力行业也是不负众望,为我国的电力用户提供安全、稳定的电力。但 由于数字技术的提高以及能源政策的调整,传统的电力自动化系统已经落后,智 能变电站的建设和发展成为必然的发展趋势。本文将简单介绍智能变电站的定义 和优点,分析其关键技术,并探究其在当今社会条件下的展望。 关键词:智能变电站;发展;关键技术 一、智能变电站概述 智能变电站是由智能设备和变电站全景数据平台两个核心部分组成。智能设 备能够通过通信光纤之间的连接来获取实时的智能变压器的工作参数和信息,所以,当其工作状态产生变动时,智能设备能够依照控制系统的电压和功率来判断 分接头的调度;当其工作状态遇到障碍时,智能设备能够产生警报且提供相应的 工作参数和数据信息等,另外,智能设备中的高压开关这一设备拥有稳定高效的 开关和控制功能,能够实时监测设备运行状态并及时诊断出设备的问题所在,帮 助工作人员快速高效地排除和修复所遇到的障碍,有效地减少了设备的管理费用,降低运行风险,使其稳定性得到合理的保障。变电站全景数据平台能够采集变电 站电力系统各状态下的工作参数和设备运行数据,能够将变电站的信息源头进行 简单化和一致化处理,实现横纵方向的信息透明化、共享化,进而规范相关信息 的处理方式和接口访问,以满足智能变电站信息库的性能要求,为变电站中一系 列的高级应用功能打下坚实的基石。 二、智能变电站的发展前景展望 当今社会条件下,人们对生活的水平和质量有着更高的要求和期望,生活更 加智能,智能的同时是带来不断增长的电力需求量,随之而来的必然是用电量的 持续上涨,那么只有我国的电力行业不断强化自身的发展,全面保障安全稳定的 持续电力供应,才能满足人们的相应需求。而传统的电力自动化系统已然跟不上 智能化的现代生活,这就要求传统电力网络向智能化发展,只有建立起智能电网,才能够实现智能供电,而智能变电站在智能电网的建立过程中具有举足轻重的地位。 我国的一二五计划中也提到了关于智能电网的发展规划,在2015年,我国已成功建成规格110-750千伏的智能变电站上万座。另外,我国政府在智能变电站 的投资在一二五期间达到160000亿元,所以不论从社会需求还是国家的重视度 都可以看出智能变电站的发展前景是非常可观的。那么为什么智能变电站能得到 国家的认可,原因就在于智能变电站的能够涉及到发电、点的传输与调配、通信 等等方面,能更好的实现电力资源的分配,另外,智能的变电站在设备的检修方 面也有很大的优势,通过网络大数据的使用,可以更好的对各电站的输电环境以 及设备进行监测。 当然,虽然智能变电站的发展前景是非常可观的,但是在发展的过程也避免 不了问题和挑战。首先,智能变电站的发展前提是网络技术的支持,我们必须要 有成熟的网络技术支持。第二,对与智能变电站,我们也需要特殊的材料,那么 这方面的研究也是智能变电站发展的基础。总的来说,智能变电站的是机遇与挑 战并存的,但是在社会发展迅猛的今天,我认为智能变电站的发展已成为必然趋势,所以发展的大方向还是好的。 三、智能变电站的关键技术分析

变电所视频监控方案

变电所视频监控系统设计方案 二○一八年七月

设计人员名单

目录 1 总论 (2) 1.1 概述 (2) 1.2 现状及改造必要性 (2) 1.3 设计原则 (3) 2 改造内容及改造方案 (4) 2.1 改造内容 (4) 2.2 改造方案 (4) 2.3主要设备或备件、材料清单 (8) 3 改造效果 (11) 4 验收标准 (11) 5 能源介质供应 (11) 6 安全 (12) 7 环保 (12) 8 消防 (12) 9 投资估算 (13) 10 进度安排 (13) 10.1 进度说明 (13) 10.2 进度计划表 (13) 11 需说明的问题 (14)

1 总论 1.1 概述 1.1.1 项目发生单位 项目名称: 项目发生单位: 1.1.2 设计依据 (1)此设计方案根据电气室无人监控优化改进的具体需求,软件开发人员现场进行实地调研以及用户提供的相关资料为设计依据; 1.2 现状及改造必要性 宝钢股份厂区受钢铁产能过剩和宏观经济影响,近些年,宝钢生产协力承包范围逐年扩大,而协力费用每年大幅度缩减,随着人工成本逐年攀升,给水电工程项目部成本造成了较大压力。为了响应公司降本增效号召,降低业务运营成本,提高自动化管理水平,水电工程项目部将采取有针对性的措施。 水电工程项目部承揽的《能环部大临供电供水生产协力项目》业务,目前,有5座变电站安排人员24小时值班,每个变电站8人,采取四班三运转值班模式。近几年,随着部分人员流失,水电工程项目部已不再另行招聘人员,通过内部调级消化保状态。目前,该项目通过遥信、遥测、遥控智能化改造,从有人值班到无人值班管理模式转换,达到减员增效的目标。

智能变电站技术发展与创新研究

智能变电站技术发展与创新研究 发表时间:2019-01-03T15:57:42.773Z 来源:《基层建设》2018年第33期作者:陈雯1 谢风飞2 [导读] 摘要:近年来,我国电网建设飞速发展,智能变电站已成为电网重要组成部分。 1 国网江西省电力有限公司都昌县供电分公司江西省九江市 332000; 2国网江西省电力有限公司九江供电分公司江西省九江市 332000 摘要:近年来,我国电网建设飞速发展,智能变电站已成为电网重要组成部分。智能变电站在电力系统中对电网安全和稳定运行有着直接的影响。智能变电站的优越性和经济性,决定其必将是今后变电站的发展趋势。 关键词:智能变电站;发展;创新智能变电站是电力系统发展的重要趋势,能够为人们提供更快捷、更舒适的电力服务。智能变电站的发展和应用,推动了电网的现代化、信息化和智能化。 1 智能变电站概述 智能变电站是指采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。智能变电站具有以下特点: 1.数字化全站信息。数字化全站信息是指实现一次、二次设备的灵活控制,并具有双向通信功能,可以通过信息网进行管理,满足全变电站信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化。 2.网络化通信平台。变电站能根据实际需求灵活选择网络拓扑结构,利用冗余技术增强系统可靠性;互感器的采样数据可通过过程层网络同时发送到测控、保护、故障录波及相角测量等装置,从而共享了数据;利用光缆代替电缆可大幅度减少变电站二次回路的连接线数量,同时提高了系统的可靠性。 3.标准化信息共享。标准化信息共享就是形成基于一致的断面的唯一性、一致性基础信息,一致的标准化信息模板,通过一致的标准、一致的建模来实现变电站里外的信息交换和信息共享。 4.互动化高级应用。互动化高级应用就是实现各种变电站里外高级应用系统相关对象之间的互动,全面满足智能电网运行、控制要求。 2 智能变电站的功能 智能变电站与常规变电站相比具有以下功能: 1.提高电压质量,抑制谐波和振荡。随着负荷的不断增加和电网结构的不断扩大,电网会承担更多的电力电子器件,容性负载导致系统中的电压谐波污染和振荡问题已日益突出。智能变电站应具有保证系统电压水平,抑制电压谐波和振荡的能力。 2.高度集成化控制平台,智能自动控制。智能变电站构建需要借助计算机技术的发展,随着变电站发展的智能化,高度集成的控制平台将成为智能变电站不可或缺的一部分。利用嵌入式技术实现在线操作系统,建立站内全景数据的统一信息平台,供各子系统统一数据,标准化、规范化存取访问并于调度等其他系统进行标准化交互。智能自动控制将是智能变电站智能功能中的核心部分。 3.标准的通信体系,快速、高质量的通信效果。智能变电站将是一个庞大的,集测量、分析、控制于一体的智能系统,保证系统之间各功能模块快速、高质量的通信将是系统功能实现的关键。应实现无线网、以太网等多种方式通信,实时选择最佳通信网络。数字变电站智能化的功能之一就是充分考虑到用户的需求,应利用调度信息系统,加强与用户的互动。在用户端安装通信设备,间接实现变电站——用户双向通信:智能变电站将能提供用户分时分段用电的指导信息,用户反馈的用电情况和需求趋势将作为智能变电站分析决策的参考。 4.智能化的监视系统,安全兼容分布式电源。智能化的监视系统主要采集一次设备状态信息,进行状态可视化展示并发送到上级系统,为实现优化电网运行和设备运行管理提供基础数据支撑。对网络所有节点的工况监视并在故障时报警,实现包含谐波、电压闪变、三相不平衡等监测在内的电能质量监测、分析与决策,为电能质量的评估与治理提供依据。 3 智能变电站的的技术创新 智能变电站应当实现设备融合、功能整合、结构简洁、信息共享、通讯可靠、控制灵活、接口规范、扩展便捷、安装模块化、站网一体化等特点,应包括以下先进技术创新: 1.智能变电站技术体系、技术标准及技术规范研究。在对智能电网的国内外现状、技术体系、实施进程及发展趋势进行追踪、分析和评价的基础上,研究智能变电站与数字变电站的差异,给出智能变电站的内涵、外延和应用范围。 2.一次、二次设备智能化集成技术研究。涉及变压器、开关设备、输配电线路及其配套设备、以及新型柔性电气设备等电力系统中各种一次设备与控制、保护、状态诊断等相关二次设备的智能化集成技术。 3.智能变电站全景信息采集及统一建模技术研究。主要指智能变电站基础信息的数字化、标准化、一体化实现及相关技术研究,实现广域信息同步实时采集,统一模型,统一时标,统一规范,统一接口,统一语义,为实现智能电网能量流、信息流、业务流一体化奠定基础。智能化信息采集系统与装置研究,利用基于同步综合数据采集同时适用于传统变电站和数字化变电站的新型测控模式,实现各类信息的一体化采集,包括与智能变电站有关的电源、负荷、线路、微电网的全景信息采集。 4.智能变电站系统和设备模型的自动重构技术研究。研究变电站自动化系统中智能装置的自我描述和规范;研究基于以太网的智能装置的即插即用技术;研究变电站自动化监控系统对智能装置识别技术、自动建模技术;研究当智能装置模型发生变化时的系统自适应和系统模型重构技术;研究自动化系统对智能装置的模型进行校验,对智能装置的功能及其模件进行测试、检查的交互技术;研究当变电站运行方式发生变化时,智能测控和保护装置在线自动重构运行模型的方法,后台系统自动修改智能装置的功能配置和参数整定的技术;研究自动化系统在智能装置故障时对故障节点的快速定位、切除和模型自适应技术。 5.间歇性分布式电源接入技术的研究。风能、太阳能等清洁能源可再生并网发电(称为间歇性电源)直接接入电网,将对电力系统运行的安全性、稳定性、可靠性以及电能质量等方面造成冲击和影响,对电力系统的备用容量提出更高要求。智能化变电站作为间歇性电源并入智能电网的接口,必须考虑并发展对应的柔性并网技术,实现对间歇性电源的功率预测、实时监视、灵活控制,以减轻间歇性电源对电网冲击和影响。

智能变电站辅助系统综合监控平台介绍

智能变电站辅助系统综合 监控平台介绍 Prepared on 24 November 2020

智能变电站辅助系统综合监控平台 一、系统概述 智能变电站辅助系统综合监控平台以“智能感知和智能控制”为核心,通过各种物联网技术,对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候状态监视和智能控制,完成环境、视频、火灾消防、采暖通风、照明、SF6、安全防范、门禁、变压器、配电、UPS等子系统的数据采集和监控,实现集中管理和一体化集成联动,为变电站的安全生产提供可靠的保障,从而解决了变电站安全运营的“在控”、“可控”和“易控”等问题。 二、系统组成 (一)、系统架构 (二)、系统网络拓扑

交换机服务器 站端后台机 网络视频服务器 门禁 摄像摄像头 户外刀闸温 蓄电池在线监测开关柜温度监测 电缆沟/接头温度监测SF6监测 空调仪表 电压UPS 温湿度电流烟感 电容器打火红外对射 门磁 非法入侵玻璃破碎电子围栏 水浸 空调 风机灯光 警笛 警灯 联动 协议转换器协议转换器协议转换器 消防系统 安防系统 其他子系统 TCP/IP 网络 上级监控平台 采集/控制主机 智能变电站辅助系统综合监控平台将各种子系统通过以太网或 RS232/485接口进行连接,包括前端的摄像机、各种传感器、中心机房的存储设备、服务器等,并通过软件平台进行集成和集中监视控制,形成一套辅助系统综合监控平台。 (三)、核心硬件设备:智能配电一体化监控装置 PDAS-100系列智能配电一体化监控装置,大批量应用在变电站、开闭所 和基站,实践证明产品质量的可靠性,能够兼容并利用现有绝大部分设备,有效保护客户的已有投资。能够实现大部分的传感器解析和设备控制,以及设备内部的联动控制,脱机实现联动、报警以及记录等功能。工业级设计,通过EMC4级和国网指定结构检测。 智能配电一体化监控装置是针对电力配电房的电缆温度以及母线温度无 线检测,变压器运行情况以及油温检测、配电、环境、有害气体以及可燃气体

110kV智能变电站模块化通用设计说明-A2-2方案

110(66)kV智能变电站模块化建设 通用设计 110-A2-2通用设计方案设计说明 2014年12月

目录 1 总的部分 (1) 1.1概述 (1) 1.2站址概况 (1) 1.3主要技术原则 (2) 1.4主要技术经济指标 (2) 2 电力系统 (3) 3 电气一次 (3) 3.1电气主接线 (3) 3.2短路电流 (4) 3.3主要设备选择 (4) 3.4绝缘配合及过电压保护 (7) 3.5电气总平面布置及配电装置型式 (10) 3.6防雷接地 (11) 3.7站用电及照明 (11) 3.8电缆设施 (12) 4 二次部分 (12) 4.1系统继电保护及安全自动装置 (12) 4.2系统调度自动化 (13) 4.3系统及站内通信 (14) 4.4变电站自动化系统 (16) 4.5元件保护 (19) 4.6交直流一体化电源系统方案 (20) 4.7全站时间同步系统 (21) 4.8智能辅助控制系统 (22) 4.9二次设备组柜与布置 (25) 4.10互感器二次参数选择 (27) 4.11二次设备的接地、防雷、抗干扰 (28)

4.12光缆/电缆选择 (28) 5 土建部分 (29) 5.1概述 (29) 5.2站区总布置及交通运输 (29) 5.3装配式建筑 (31) 5.4暖通、水工、消防 (32)

1 总的部分 1.1 概述 1.1.1 工程设计的主要依据 (1)《国家电网公司输变电工程通用设备》 (2)《国家电网公司输变电工程通用设计110(66)~750kV智能变电站部分》 (3)国家电网公司可行性研究报告的批复; (4)可研设计文件等。 1.1.2 工程建设规模及设计范围 1.1. 2.1 工程建设规模 远期3×50MVA主变压器,电压等级为110/35/10kV(#3主变压器电压等级为110/10kV 或110/35/10kV);本期2×50MVA主变压器。 110kV出线,本期2回,远期3回。 35kV出线本期4回,远期6回。 10kV出线本期12回,远期18回。 本期1、2号主变各配置2×4000kvar 10kV并联电容器装置,远期每台主变配置2组无功补偿装置。 1.1. 2.2 设计范围及分工 新建2台50MVA变压器及按建设规模要求的110kV、35kV、10kV配电装置及无功补偿装置、电气二次保护室及相应的电气控制、测量、信号、继电保护;站用交直流电源、电缆敷设;站内过电压保护、全站接地、照明;调度通信。与上述内容对应的土建部分:电气二次保护室、屋内配电装置;站区上下水系统、采暖、通风、消防、火灾报警。 1.1. 2.3 本工程设计分界点 110kV配电装置电缆出线设计到站内GIS电缆引接终端,电缆头不在设计范围内。35kV、10kV配电装置电缆出线设计到开关柜内出线电缆引接端子,电缆头不在设计范围内。电缆沟、上、下水管等设计到围墙外1m处。 1.2 站址概况 (1) 站址按假定的正北方向布置。 (2) 假定场地设计为同一标高。 (3) 在设计工程中,需根据变电站所处系统情况具体设计。

模块化智能变电站建设模式研究

模块化智能变电站建设模式研究 发表时间:2017-11-02T12:16:46.597Z 来源:《电力设备》2017年第18期作者:张海文[导读] 摘要:随着全球经济的飞速发展,人们对能源的高效利用日益重视,变电站的作用就显得格外重要,本文就化智能变电站这一课题,探讨其建设背景、模块划分以及典型的设计技术,希望对读者有所助益。 (国网海北供电公司青海 812200)摘要:随着全球经济的飞速发展,人们对能源的高效利用日益重视,变电站的作用就显得格外重要,本文就化智能变电站这一课题,探讨其建设背景、模块划分以及典型的设计技术,希望对读者有所助益。 关键词:模块化智能变电站设计 1智能变电站模块化建设背景 1.1研究背景 随着国际国内能源形势的深刻变化,加快建设智能电网的需求迫在眉睫。变电站是电力网络的节点,它连接线路、输送电能,担负着变换电压等级、汇集电流、分配电能、控制电能流向等功能,变电站的智能化运行是实现智能电网的基础环节之一。模块化智能变电站是变电站建设的一种创新模式,从设计到建设阶段将全过程遵循“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的管理理念,通过电气一、二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试、模块化配送,减少现场安装、接线、调试工作,建筑物采用装配式结构,工厂预制、现场机械化安装,将工业建筑实现标准化设计,统一建筑结构、材料、模数等,实现设计、建设标准化,有效提高建设质量、效率,提升电网建设能力。 1.2研究现状 2012年以来,新一代智能变电站概念设计方案应运而生,构建了以集成化智能设备、一体化业务系统及站内统一信息流为特征的新一代智能变电站设计方案。2013年,变电站模块化建设研究工作和试点工程又取得了突飞猛进的进展,提出了“模块化建设”的工程建设理念。设备厂商设计生产的电气设备质量的提高和电网可靠性的增加及电网发展的需求,推动了变电站设计模块化方案的可行性。 2智能变电站的模块化划分 智能变电站是随着科学技术的普及而出现的一种新型变电站形式,具有自动化和信息化的特点。对于它的模块化来说,属于变电站建设的一种新型模式,是时代发展的产物,它的模块化建设主要涉及到主变压器、高压开关、中压开关、中压配套设备和综合自动化等五个部分,它们相互作用、联系,共同构成智能化变电站。 第一,主变压器。它是通过拔插的方式,和高压进线电缆接头相互连接,在全封闭和多股电缆母线桥架,来实现和中压出线的相互连接。 第二,高压开关。它是在进出线部位选择拔插的具体方式,在气体绝缘封闭方式的利用下,来实现和组合电器的相互连接。 第三,中压开关。它是选择一体化的预装性质的组合电器。 第四,中压配套设备。这一设备中,它的结构构成主要是以消弧线圈、接地变压器以及无功补偿装置为主的o 第五,综合自动化。它属于是选择一体化预装式的控制室。 在实际的变电站建设中,这五个功能模块都是需要在事前进行调试的,在开始安装操作时,依次选择的是一次电缆、连接变压器、开关和配套设备、综合自动化选择通讯线路、电缆连接,在各个部分连接完成之后,最后开始进行整体上的调试工作,对各个功能组成进行性能的测试,以确保智能变电站模块化建设的顺利进行。 3 智能变电站模块化典型设计技术 3.1预制舱式二次组合设备设计 针对原来变电站单独配置的二次设备室,占地面积相对比较大,新一代智能变电站通过设计优化,提出了预制舱式二次组合设备,用体积较小的舱体来替代二次设备室,从而节省了变电站占地面积。 预制舱式二次组合设备按设备对象模块化设计,以方便运行、维护,变电站根据需要设置公用设备预制舱、间隔设备预制舱等,可根据变电站具体建设规模、布置方式等进行选择调整组合设计。预制舱内二次设备采用前接线、前显示式装置,屏柜采用双列靠墙布置,屏正面开门,屏后面不开门。舱体内集成二次设备及相应辅助设施,包括安防、消防、暖通、照明、检修、接地等。舱内与舱外光纤联系采用预制式光缆,舱内与舱外电缆联系可采用预制式电缆。舱内设备在工厂内完成相关接线、调试等工作,从而缩短施工周期。 3.2预制电缆设计 现有智能变电站中使用最多的控制电缆大多为4芯、7芯、14芯铠装电缆,接线芯数较多,容易出现接头不牢固而断线,采用预制电缆,按双端、单端预制方式,统一航空插头、电缆的型号,从而大大减小断线概率。预制电缆可以使用于主变压器、GIS本体与智能控制柜之间二次控制电缆连接。对于AIS变电站,断路器、隔离开关与智能控制柜之间二次控制电缆宜采用预制电缆。预制电缆可采用穿管、槽盒、电缆沟等敷设方式,从而使屏柜内的电缆接线简洁清晰,便于运行与维护。 3.3装配式建筑物设计 结合实际工程出线情况,对于采用组合电器(GIS)的工程规模,在组合电器全部为架空出线的情况下,可以利用架空出线套管作为后期试验、耐压的场所。充分利用建筑本身的结构,考虑后期设备运行、检修的移动,适当考虑取消目前GIS室双层层高的现状,能够优化建筑体量,实现建筑和设备的紧凑布局: 3.4配电装置选型设计 模块化设计要求设备选型均严格按照工厂预制现场装配的理念设计,一次设备本体加智能组件的方式实现一次设备智能化,智能组件统一由一次设备厂家场内集成,体现模块化设计的高效;电气装置的布置方式采用“单元”布置方式,一台主变所带设备成“单元”分区就近布置,并满足二次接线的要求。开关设备同无功补偿设备分区明确,充分体现电气布置模块化。一、二次设备高度集成,现场只需完成合并单元及保测装置至二次设备室的相关交直流电源电缆及光缆的敷设,全站电缆大幅减少,电缆敷设、电缆施工接线的工作量相应减轻,缩短电缆施工安装周期,节约工程造价。

如何对变电站进行智能化升级改造

变电站升级和自动化改造方案 智能变电站——是指采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能,实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。相比普通变电站,智能站有以下优势: ●节能、环保、结构紧凑。 ●应用电子式互感器解决传统互感器固有问题 ●提高自动化水平、消除大量安全隐患。 ●光缆取代二次电缆。 ●不同设备间可实现无缝连接。 ●设备集成,降低投资 ●提高设备管理水平 ●提高运行效率和水平 变电所综合自动化管理系统为分布式结构,监控后台布置在监控中心,前置工控机、前置服务器、串口服务器、各种通讯设备等采用集中组屏,布置配电室,前置屏与后台监控系统采用光纤网络连接,便于值班人员进行监控管理,我们将所有保护、仪表及变压器温控等设备(带RS485接口)接入现在有自动化系统,保证整个变电站电力监控自动化系统的数据完整。 本系统为多层分布式系统结构,站中前置机系统是通过串口服务器进行通讯端口的转换,并将采集所有数据通过网络上传至后台系统中,利用服务器系统接收的数据和信息来监视各变电站的运行状况,进行数据的分析和存储,参数设置和修改,报表打印和执行遥控、操作票生成等操作命令。系统完成整个变电站的数据和信息的收集整理,通过一定的接口和规约可与BA系统或者动态模拟屏通信或原有系统通讯。变电所监控系统与变电所内就地的每个开关柜上分设的综合保护测控装置及各种智能仪表等其他设备等一起组成变电所综合自动化系统,可快速实行对变电所的连续监视与控制。 对原有开关柜进行改造接线,将所有后台值班所需要的信息量全部接入保护设备或电仪表,这些设备再通过RS485接口用通讯线将信息上传到前置服务器系统。 变电站中所有的数据都通过专线以及安全的VPN通道上送到云中心。

模块化智能变电站建设模式研究 王鹏

模块化智能变电站建设模式研究王鹏 发表时间:2019-07-22T11:51:38.643Z 来源:《当代电力文化》2019年第5期作者:王鹏 ,杨仁宇 [导读] 介绍了模块化在智能变电站建设模式的特点,然后从五个方面系统介绍了模块化智能变电站建设模式的技术,以此供相关人士交流参考。 合肥电力规划设计院安徽合肥 230022 摘要:随着科学技术的发展和社会的不断进步,高效性和节能性是逐渐成为电力企业在能源的供应与消耗上越来越关注的重点。随着当今社会人们对电能的需求逐步增加,模块化智能变电站建设成为必然,模块化成为智能变电站建设中的方向和趋势,在节约能源的同时还能缩短建设周期,提高集约化程度。基于此,本文首先介绍了模块化在智能变电站建设模式的特点,然后从五个方面系统介绍了模块化智能变电站建设模式的技术,以此供相关人士交流参考。 关键词:模块化;智能;变电站;建设模式 引言: 与时代发展要求相结合,模块化建设成为智能变电站建设模式的主导。通过对事物本质的分析,不难发现,装配结构模式是模块化智能变电站建设模式的主体,工厂的提前预制和当场安装是模块化智能变电站建设模式的主要构成部分,这就大大提高了工作效率、缩短了周期,节约了建设用地,使各模块之间组合合理化。模块化技术的运用对于智能化变电站建设模式研究具有重大意义。 一、模块化智能变电站建设模式的特点 智能变电站是实现智能电网自动化的基础和支撑,模块化智能变电站建设模式是智能变电站的新模式。模块化智能变电站建设模式的特点是:适用性、安全性、经济性和通用性,体现了智能变电站建设的新特征。模块化智能变电站建设模式包括高压开关、中压开关、主变压器、配套设施以及中和自动化等几个功能模块,每个模块之间有着紧密的联系,具体分析,主变压器与高压开关之间通过拔插的方式实现连接,在多股电缆母线桥架和全部封闭的环境下,与中压出线建立连接。高压开关是组合电器连接的关键,必须在气体绝缘封闭的环境下在进出线部位起到拔插的作用。再看中压开关是一组预装组合电器,主要是一体化模式,还有配套设备,包括几个组成部分:变压器、消弧线圈、无功补偿装置等。最后一个是自动化,主要是一种控制室模式。综上所述,不难发现模块化智能变电站建设模式的出现是与时俱进的产物,弥补了传统变电站周期长、成本高、工作量大、占地面积大等一系列缺点,体现了模块化智能变电站建设模式的新特点 [1]。 二、模块化智能变电站建设模式的技术介绍 (一)模块化智能变电站建设的工艺 传统户外型变电站存在很多弊端,必须先建立庞大的户外架构,电器设备再以此为连接,这就使得空间需求变大,电气设备庞大的体积,占用了很多土地资源。模块智能变电站的建设模式有其特定的布局:模块化变电站的所有设备都是由厂家完成统一连接和调试,到达户外地址后,只需进行外部的调试和整体调节,就可以投入使用。模块化智能变电站建设模式解决了很多传统变电站中存在的问题,降低了整体成本,在我们面临不同户外环境变电站的建设时更具灵活性,不会因为施工环境和工艺水平的高低而对变电站的工程质量造成影响。模块化智能变电站建设模式的特点决定了各个功能模块的调查都非常重要,这是保证方案顺利执行的前提。每个施工环节都要采取最适合的施工技术和手段[2]。为了提高工作效率,电缆线要采用成品电缆盒进行铺设。为了降低后期现场浇筑的压力,电缆沟采用隐藏式系统,不仅安全,而且为其它施工工作提供便利。 (二)模块化建设中二次设备集成形式的概述 模块化建设中二次设备集成形式打破了传统的现场接线、现场调试,周期长的局限和弊端。二次设备模块间的组合排列体现了经济性、独立性、灵活性、适应性、安全性的原则。彼此之间相互独立又连接统一,达到了资源共享的目的。模块化智能变电站建设模式中的二次设备模块组合,整套设备都由厂家加工完成、不用二次接线、现场施工、调试,降低了工作量,大大提高了工作效率。同时,在模块化二次设备集成模式的运用下,减少了交换机的使用,缩小了用地面积,降低了不必要的设备投入,体现了智能网络的简洁性。其次,从整体来看,变电站各个功能模块之间更加紧凑,运行更加安全可靠,有利于变电站的全面管控。再次,整套二次设备由厂家集成加工,拉到现场就能使用,减少现场调试,二次接线,能够去除连接中不必要的线路,使线路简介清晰,提高电缆线的利用率。最后,模块化智能变电站建设模式各功能模块之间联系紧密,资源共享程度较强,这就在一定程度上减少不必要的设备投入,节约了设备资源,降低了变电站的总体成本[3]。 (三)模块化智能变电站中主要设备的介绍 在选择电气设备上,目录原则是通用设计原则的根本,同时将一次设备和二次设备集中起来。首先,模块化智能变电站建设模式中的智能变压器在传统变压器的基础上添加智能组件,在变压器上安装智能控制设备,110kv的变压器可以不用安装智能控制设备,安装的这些智能组件是变压器与本体可以智能连接。另外,对安装在变压器上的智能设备组件要开展多种预测评估,评估内容包括:变压器智能终端老化问题预估、变压器智能终端热度测试、变压器智能设备上各种开关插头的松动、磨损等。其次,变压器高压开关设备在出厂之前已经由厂家完成了完成了内部零件的集成安装、接线和调试等一系列工作,这种一体化操作减少了现场二次接线、调试的工作量,缩短了周期,加快了变压器投入建设使用的速度。这种经过综合考虑过的模块组合、配置经济合理,体现了模块化智能变电站建设模式的经济性。 (四)对模块化智能变电站总平面布局的概述 减少变电站的建设用地,节省城市空间是模块化智能变电站总平面布局的基本出发点。 首先、通过高集成设备来实现主接线工作的完成和优化,追求内部设备的合理配置,在这个过程中要确定变电站的发展规模,使各组合模块之间保持绝对的透明。 其次,对选定的变电站的地址的周围条件要清楚并且要尽可能对这些条件进行合理的安排利用,尽量缩小横纵向尺寸,减少变电站的占地面积。 再次,了解变电站二次设备的结构,基于户外变电站的条件,尽可能的把周围闲置的空地充分利用起来,确保二次设备可以在可合理组合的情况下得到合理配置,保证后期配送和输出的需要[4]。注意观察周围环境,避免不良因素对设备运行的影响。模块化智能变电站建设模式采用二次设备组合的形式,对模块功能进行了清晰的划分,简化个体、优化整体,减少了很多不必要的工作,大大提高了工作效

110kv智能变电站系统及继电保护设计开题报告

西安电力高等专科学校 毕业设计开题报告 题目:110kV智能变电站系统及继电保护设计 学生姓名:郭飞飞学号:29 专业:继电保护及其自动化专业班级:12091 指导教师:王玲 2012 年4 月25日

一、选题背景和意义 变电站作为输配电系统的信息源和执行终端,要求提供的信息量和实现的集成控制越来越多,因此,目前的变电站迫切需要一个简约的、智能的系统,实现信息共享,以减少投资,提高运行、维护效率。这些运行和管理的需求使智能变电站成为变电站自动化系统的发展新方向。随着计算机应用技术和现代电子技术的飞速发展,智能变电站离我们越来越近。 建设智能变电站(即数字化变电站)的必要性: 1. 电力市场化改革的需要 变电站作为输配电系统的重要组成部分,市场化改革对其也提出了新的要求:从变电站外部看,更加强调变电站自动化系统的整体信息化程度,和与电力系统整体的协调操作能力;从变电站内部看,体现在集成应用的能力上,也不同于传统的变电站自动化装置的智能。 2.现有变电站自动化系统存在的不足 1)装置功能独立,且部分内容重复,缺乏高级应用。虽然独立的装置实现了智能,但是却没有真正意义上的变电站系统智能,由于功能独立,装置间缺乏整体协调、集成应用和功能优化;高级应用功能,如状态估计、故障分析、决策支持等尚未完全实现。 2)二次接线复杂、CT/VT负载过重由于测量数据和控制机构不能共享,自动化装置之间缺乏通信等原因,变电站内二次接线十分复杂,且系统内使用的通讯规约不统一,不同的厂家使用不同的通讯规约,在系统联调的时候需要进行不同程度的规约转换,加大了调试的复杂性,也增加了运行、维护的难度,给设计、调试和维护带来了一定的困难,降低了系统的可靠性。同时,存在大量硬接线,造成CT/VT负载过重。 3)装置的智能化优势未得到充分利用。由于站内各套独立的自动化装置间缺乏集成应用,使得智能装置的作用并未完全发挥,从而降低了自动化系统的使用效率和投资价值。 4)缺乏统一的信息模型。相互独立的自动化装置间缺乏互操作性,一方面局

变电所综合自动化控制改造方案

郑宏刘砦(新密)煤业有限公司 变电所综合自动化控制改造方案 一、变电所综合自动化实施原因 煤矿井上、井下生产过程复杂,环境恶劣,自然灾害多,严重影响生产和人身安全。煤矿井上、井下重要岗位监控系统的实施,对安全生产、调度指挥、科学决策提供了直观、可靠的手段。 为提高劳动生产率,确保各生产岗位及各变电所高效、可靠运转,提高矿井的生产能力和现代化管理水平,特设计变电所综合自动化系统。现有变电所缺点:①安全性、可靠性不高。传统的变电所大多采用常规的设备,尤其是二次设备中的继电保护和自动装置、远控装置等。②电能质量可控性不高。各工矿企业对保证供电质量的要求越来越高。衡量电能质量的主要指标是频率和电压,目前还应考虑谐波问题。③实时计算和控制性不高。供电系统要做到优质、安全、经济运行,必须及时掌握系统的运行工况,才能采取一系列的自动控制和调节手段。现有的变电所不能满足向调度中心及时提供运行参数的要求;一次系统的实际运行工况,由于远控功能不全,一些遥测、遥信无法实时送到调度中心;而且参数采集不齐,不准确,因此没法进行实时控制,不利于供电系统的安全、经济运行。④维护工作量大。常规的继电保护装置和自动装置多为电磁型或晶体管型,接线复杂且其工作点易受环境温度的影响,因此其整定值必须定期停电检验,每年校验保护定值的工作量相当大。 二、实现变电所综合自动化的目的 根据我矿企业生产供电的特点和管理模式精心设计,是以计算机数字通讯技术为基础的远程分布式监测、监控系统。实现矿高低压供电系统的远程监测、监控,实现地面监控中心对井下高低压供电设备的遥测、遥调和遥控,并可生成相关的供电生产记录和管理统计报表。可使井下高低压供电管理实现无人值守,提高矿井供电智能化调度和信息化管理。提高我矿生产自动化工作的科学性和可靠性。 1、生产信息化:通过对监测数据进行转化、整理、挖掘,管理系统对供电情况进行综合性动态分析和数据管理。

变电站智能辅助监控系统

变电站智能辅助监控系统

变电站智能辅助监控系统 摘要:介绍了一种变电站智能辅助监控系统,系统以智能控制为核心,对变电站关键设备、安装地点以及周围环境进行全天候的状态监视和智能控制,并能将站端状态、环境数据、火灾报警信息、SF6监测、防盗报警等监测信息传输至调度管理中心。该系统满足了变电站安全生产和安全警卫的需求,具有非常好的推广应用价值。 关键词:智能;监控;网络;变电站 传统的变电站安防智能化系统受传统理念和技术的影响,各个子系统都是孤立的,以至于出现了一种监控“孤岛”现象,无形中降低了系统的实用性、稳定性和安全性,而且增加了投资成本。尤其是现在变电站系统平常的生产过程大量采用无人值守或少人值守的模式。而对于变电站这样的场所来说,远程、实时、多维、自动的智能化综合安保系统是变电站安全运作必备的前提条件。 系统总体设计 根据智能化变电站实际应用需求,把变电站智能辅助控制系统分为三级中心、九大子系统。

三级中心 变电站智能辅助控制系统(以下简称“辅助系统”)为分层、分区的分布式结构,按变电站智能辅助控制省级监控中心、变电站智能辅助控制地区级监控中心、变电站智能辅助控制区域监控中心系统和变电站智能辅助控制站端系统四 级构建,如图1所示。 变电站智能辅助控制系统从区域上分为三级中心,每级中心从技术上都分为主控中心、客户端和接口系统(预留),用于扩充与其他系统之间的衔接,以及WEB浏览功能。主控中心:包含数据库和管理平台,实现数据存储、权限控制、实时监控、配置管理等全部功能。客户端:在变电站和其他必要的地方电脑上安装客户端,根据权限的不同,操作员可以进行相应的监控、管理和操作。接口系统:系统通过采用IEC61850通信规约与综合自动化等系统的接口和联动。WEB浏览:系统另外提供浏览器的方式,供值班和相关人员实时监控每个变电站区域的环境状态、报警状态、人员进出状态等实时状态。 九大子系统 辅助控制系统必须把环境、视频、火灾消防、SF6、防

智能变电站与常规变电站的区别

智能变电站与常规变电站的区别 一、了解智能变电站 1、背景 伴随着工业控制信息交换标准化需求和技术的发展,国外提出了以“一个世界,一种技术,一种标准”为理念的新的信息交换标准:IEC61850标准。在国内,现有信息交换技术在变电站自动化领域体现出来的种种弊端严重制约了生产管理新技术的提高,因此,采用IEC61850实现信息交换标准化已经成为国内电力自动化业界的一致共识,同时,国家电网公司又提出了“建设数字化电网,打造信息化企业”的战略方针,如何提高变电站及其他电网节点的数字化程度成为打造信息化企业的重要工作之一。数字化变电站就是在这样的背景下提出来的。因此,数字化变电站是变电站自动化发展及电网发展的结果。 如今,我国微机保护在原理和技术上已相当成熟,常规变电站发

生事故的主要原因在于电缆老化接地造成误动、CT特性恶化和特性不一致引起故障、季节性切换压板易出错等。这些问题在智能(数字)化变电站中都能得到根本性的解决。另外,微机技术和信息、通讯技术、网络技术的迅速发展和现有的成熟技术也促成了数字化技术在电力行业内的应用进程。这几年国内智能化一次设备产品质量提升非常快,从一些试运行站的近期反馈情况可以看出,智能化一次设备已经从初期的不稳定达到了基本满足现场应用的水平。工业以太网是随着微机保护开始应用于电力系统的,更是成为近几年的变电站自动化系统的主流通信方式。在大量的工程实践证明站控层与间隔层之间的以太网通信的可靠性不存在任何问题。而间隔层与过程层的通信对实时性、可靠性提出了更高的要求,但通过近两年的研究与实践,这一难点问题也已经解决。可以说原来制约数字化变电站发展的因素目前已经得到逐一排除。 智能(数字)化变电站按照变电站自动化系统所要完成的控制、监视和保护三大功能提出了变电站内功能分层的概念:无论从逻辑概念上还是从物理概念上都可将变电站的功能分为三层,即站级层、间隔层和过程层。智能(数字)化变电站作为变电站的发展方向,主要解决现有变电站可能存在的以下问题:传统互感器的绝缘、饱和、谐振等;长距离电缆、屏间电缆;通信标准等。 智能(数字)化变电站与传统变电站相比,主要需对过程层和间隔层设备进行升级,将一次系统的模拟量和开关量就地数字化,用光纤代替现有的电缆连接,实现过程层设备与间隔层设备之间的通

智能变电站二次设备模块化设计技术研究 刘志猛

智能变电站二次设备模块化设计技术研究刘志猛 发表时间:2018-09-18T18:58:12.273Z 来源:《基层建设》2018年第25期作者:刘志猛 [导读] 摘要:针对智能变电站二次系统功能需求的扩张的问题,需要通过重构技术,完善智能变电站二次系统的功能,使变电站可以更及时准确的发现系统中存在的故障,将信息传递给相关工作人员,从而更好的保障系统的安全运行。 身份证号码:37078419851027XXXX 摘要:针对智能变电站二次系统功能需求的扩张的问题,需要通过重构技术,完善智能变电站二次系统的功能,使变电站可以更及时准确的发现系统中存在的故障,将信息传递给相关工作人员,从而更好的保障系统的安全运行。本文主要对智能变电站二次设备模块化设计技术进行分析。 关键词:智能变电站;二次设备;模块化 引言 在智能变电站中,通信、监控以及电源等都属于二次设备范畴,而对二次设备进行模块化设计,不仅能能够有效解决以往设备容易受到屏柜布置束缚的弊端,同时也能对二次设备安装与其他工作进行优化,可以切实提升二次设备集成性能,有效拓展工厂生产规模,最大限度降低现场工作任务量,保证建设质量与效率的切实提升。 1相关概述 1.1智能变电站概述 智能变电站是指将现代化的数字信息网络平台相互结合,应用于变电设备中,组成集成化的智能变电设备综合运行体系,完成变电设备数据的集成化管理。智能变电站大多设备都是技术水平先进、低碳环保的智能设备,整个变电站以数字化、网络化和信息共享标准化为要求,能够自动完成信息采集、监测、控制和安全保护等工作,还能实时监测站内设备的运行情况,对设备的使用状况进行评估,从而对设备进行全寿命的管理。 1.2二次设备模块化 所谓“模块化”就是运用模块概念对设备实施组织与规划。而其中模块就是已经进行模块化的产品基本组成,属于实体看,而智能变电站模块化二次设备就是模块,像柜体辅助设施、预制柜体以及功能单元等内容都属于该设备范畴。模块化设备可以按照事先功能设置,对工厂内部调试、制作以及内部配线等工作进行完成,并会通过整体运输的方式,将其运输到现场实施接口与安装。按照功能单元,模块化二次设备的组成也会有所差异,而功能单元属于模块基本元素,主要由数据网设备、保护以及测控等内容所组成。技术人员会按照功能单元类型以及数量对其进行合理排列,并将其运用到相应电压等级与规模的变电站之中。 2模块技术要求 2.1模块结构 在标准的6.3条中有明确的模块结构形式的规定,使用的结构是标准化的积木式结构,利用这种结构可以按照标准的规格进行成批的制造,而且还可以降低成本,提高经济效益,为模块的设计提供便利性。其实对模块进行安装就和玩搭积木玩具是类似的,在特定的位置上面对模块进行组装,也可以为现场施工提供便利性,方便在现场进行施工,会大大提高施工的质量,而且还会缩短工期,进一步提高施工的进度。通常来说,标准的积木式结构模块必须要做的就是要进一步提高模块接口的标准化程度,保证多个模块之间进行有效的机械和电气拼接,同时还包括网络拼接。 2.2模块接口 标准第6.4条规定了模块的走线要求,一般而言,模块的对外接口设置在底部,便于线缆进出,相关电缆敷设及电缆排列遵循常规电缆敷设规定即可。对于特殊情况下,线缆采用上进线方式时,模块顶部应预留标准接口与二次桥架的安装相匹配。考虑到模块可能需要拼接,不建议模块的侧面设置外部线缆接口。对于模块而言,预制光电缆是变电站模块化建设中不可或缺的内容,规范第6.4条对预制光电缆的型式及配置原则进行了规定。 2.3内部走线与安装 通过对导则的研究可以发现,导则中已模块内部走线方案作出了详细规定,拥有着一定铺设顺序以及路径顺序,需要严格对其进行执行,无特殊情况不应对其随意进行更改。所以技术人员也应在此基础之上,对模块走线与安装计划进行设计。为对模块内部整洁度进行保证,技术人员需要对电缆弯曲半径实施测量,且应按照测量结果对电缆多余部分实施收纳,保证模块内部线路的清晰度,以便后续对于线路的保养与维护。同时在布置预制电缆插座端过程中,应对内部空间情况进行全方位调查,并再此基础上对插座安装位置进行明确,并可以对插座设置钢板进行固定,且要保证钢板应朝向柜门。此外还应根据插座数量与规格在钢板各处设置预留孔,使插座可以牢固固定在钢板之上。在模块外部,电缆头一则要朝向模块正门位置,而另一头则应对准模块内部,以便柜内设备接连工作的顺利进行。 3功能单元技术 3.1基本要求 在导则7.1条规定中,对模块功能单元特性做出了详细规定,规定指出,该部分技术不仅要拥有完整性以及独立性的特点,同时还要具备互换性以及合理性。要求功能单元应与模块所有要求与目标相符合,且功能齐全、完整、独立,不会受外部处理功能所束缚,重复机率相对较低。同时功能单元在模块内进行安装时,应对各项功能特征进行明确,并要保证设计的合理性,要保证多种功能与尺寸一致的多种功能单元能够互换,保证模块功能水平。 3.2接口与安装 根据导则相关要求,技术人员在对功能单元进行安装与接口过程中,应对现有装置进行深度分析,并在模块本体上部位置安装标准件,要尽量降低对紧固件的使用机率,甚至是直接拒绝对其进行使用,以保证模块拆装的容易程度,并为在线功能单元更换提供保障,确保功能单元的使用质量。同时要在模块与二次装置之间度标准件实施电气、网络以及机械连接。 4模块布置要求 标准第8章对110~750kV的智能变电站模块布置进行了细化,主要原则如下:1)对于110kV户外站,建议采用全站预制,设置一个预制舱式二次组合设备[10]。2)对于110kV以上的户外站,站控层模块、交直流电源模块、通信模块布置于二次设备室;蓄电池模块布置于蓄

相关文档
最新文档