天津陈甫220kV全数字化变电站简介
220kv变电站设计 (2)

220kv变电站设计1.引言本文档旨在介绍对于22OkV变电站的设计方案。
22OkV变电站是电力系统中的重要组成部分,用于将电能从发电厂传输到配电网中。
本文档将涵盖变电站的布局、设备选型以及相关安全措施等方面内容。
2.变电站布局2.1.地理位置选择在选择变电站的地理位置时,需要考虑以下因素:•离主要的发电厂和负荷中心较近,以便更好地传输电能•地面稳定,以满足设备的安装和基础的需求•周围环境条件合适,例如无洪水、无地震等自然灾害2.2.变电站布局示意图以下为一个典型的220kv变电站布局示意图:2.3.变电站主要区域变电站主要分为以下几个区域:•进线区:用于接收电能从发电厂传输过来的进线设备,通常包括断路器、隔离开关等设备。
•主变区:用于进行电能的变压、升压或降压,通常包括主变压器、熔断器等设备。
•配电区:用于将变压之后的电能分配到各个用电负荷中心,通常包括开关设备、配电柜等设备。
•控制区:用于监控和控制变电站的运行状态,通常包括自动化设备、继电器等设备。
3.设备选型3.1.断路器选型断路器是变电站中最重要的设备之一。
在选型时,需要考虑以下几个因素:•额定电流:根据变电站的负荷需求确定断路器的额定电流,一般会留有一定的余量以应对负荷波动。
•短路电流承受能力:断路器需要能够承受变压器场景下的短路电流,因此需要选择适当的短路电流承受能力。
•断开能力:断路器需要能够可靠地断开故障电流,因此选择具有较高断开能力的断路器。
3.2.主变压器选型主变压器是变电站中另一个重要的设备。
在选型时,需要考虑以下几个因素:•额定容量:根据变电站的负荷需求确定主变压器的额定容量,一般会留有一定的余量以应对负荷增长。
•额定电压比:根据变电站的变压或降压需求确定主变压器的额定电压比。
•效率:选择具有高效率的主变压器可以降低能量损耗、提高传输效率。
3.3.其他设备选型除了断路器和主变压器外,变电站还需选型其他设备,如配电柜、开关设备、自动化设备等,根据具体需求进行选择。
220kV智能变电站不全停二次设备改造方案解析

220kV智能变电站不全停二次设备改造方案解析一、项目背景随着电力系统的高度发达和智能化程度的提升,对于变电站的要求也在不断提高。
传统的220kV变电站存在着二次设备老化、性能不足、维护困难等问题,需要进行改造升级,以满足电力系统的需求。
对220kV智能变电站进行全面改造,包括二次设备的智能化升级,是当前电力系统发展的必然趋势。
二、改造方案分析1. 二次设备智能化改造目前,二次设备智能化改造已成为电力系统改造的主要方向。
通过对220kV智能变电站二次设备的智能化改造,可以实现设备的状态监测、故障诊断、远程控制等功能,提高系统的运行效率和可靠性。
具体包括以下方面:(1)智能化监测系统的建设:利用先进的传感器和监测设备,实时监测设备的温度、湿度、压力等参数,实现对设备状态的全面监测。
(2)故障诊断系统的建设:利用先进的故障诊断技术,对设备进行故障诊断和分析,提高对设备故障的识别和处理能力。
(3)远程控制系统的建设:实现对设备的远程控制和操作,提高对设备的操作灵活性和便捷性。
(4)智能化运维管理系统的建设:实现对设备的运维管理的智能化,提高设备维护的效率和准确性。
2. 设备性能提升在完成智能化改造的基础上,还需要对220kV智能变电站的二次设备性能进行提升,以满足电力系统的运行要求。
具体包括以下方面:(1)设备负荷能力的提升:对220kV智能变电站的设备负荷能力进行评估和提升,确保设备能够满足系统的负荷需求。
(2)设备安全性能的提升:对220kV智能变电站的设备安全性能进行评估和提升,确保设备能够在安全的工作状态下运行。
(3)设备稳定性能的提升:对220kV智能变电站的设备稳定性能进行评估和提升,确保设备能够在稳定的工作状态下运行。
3. 系统集成针对220kV智能变电站的二次设备智能化改造,需要进行系统集成,实现各个子系统之间的互联互通、数据共享和信息交互。
具体包括以下方面:(1)系统集成:对220kV智能变电站的二次设备进行系统集成,实现各子系统之间的数据和信息共享。
220kV仿真变电站介绍

220kV仿真变电站介绍
1.1 仿真220kV变电站概况
本仿真变电站根据国家电网公司220kV标准综合自动化变电站方案三设计。
220kV综合自动化变电站一次主接线如图1-1所示。
图1-1 220kV仿真变电站一次主接线
本仿真变电站三个额定电压等级为220kV/110kV/10kV。
正常运行方式下,两台三绕组变压器并联运行,220kV高压侧采用双母线运行代旁路母线(或者双母线运行)的接线方式,110kV中压侧采用双母线运行的接线方式,10kV低压侧采用单母线分段运行的接线方式。
【说明】按国家电网公司设计规范,220kV母线一般采用双母线接线方式,本公司设计了两种接线方式,其一种如上图为双母线代旁路母线接线方式,用户可以根据需要选择其中之一。
1.2 系统正常运行方式
220kV关巡一回和二回为电源线向变电站供电,220kVⅠ母线和Ⅱ母线并联运行,旁路母线Ⅲ处于冷备用状态;110kVⅠ母线和Ⅱ母线并联运行;10kVⅠ母线和Ⅱ母线分段运行,正常情况时分段断路器900处于断开状态,即为暗备用方式。
1.3 电气一次部分
主要设备介绍如下:
(一)主变
(二)开关及其它主要设备
1.4 电气二次部分 (一)主变保护
(二)220kV线路保护
(三)110kV线路保护
(四)10kV线路保护。
浅谈220kV变电站.ppt

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3.4 电力系统调度自动化(即远动四遥功能)
3.4.1 调度关系、远动信息传输内容一般均有描述, 但无人值班站与集控中心之间双向远动信息,大 部分没有描述。
3.4.2 关口电度表与考核性的电度表配置有混淆的 现象。关口表配置在主变高压侧、至发电厂和特 定用户的线路侧,有计费要求,精度为0.2级,价 格为25000~30000元。考核性的无计费要求,精 度为0.5级,价格约为5000元。
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3.1 站址概况
3.1.1 站址周围情况描述不清,但要建户内GIS变 电站。
3.1.2 出线走廊条件没有描述。 3.1.3 工程地质未做勘测,没有地质报告,土质类
别不明,就做地基处理方案。
3.1.4 水文地质未做勘测,不知地下水位埋深及腐 蚀性分析就决定采用铜排做接地网,不知百年一 遇高水位或内涝情况就决定站地标高及防洪或排 涝措施。
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3.1 站址概况
3.1.5 卸货点至站直运输路径上的桥梁、涵洞的等 级、数量和状况没有查明,就估列大件(主变) 的运输费用。
3.1.6 站址上的通讯线、低压电线、林木、民房、 坟墓没有查清就估列拆迁费用。
3.1.7 站址所在地的大气污秽情况、气温、雷电日、 土垠冻结深度等。
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3. 220kV变电站初步设计内容简介
以下是结合一年半以来在初步设计复核中 表现的问题,提出个人理解的初步设计应 有的内容,供今后的初步设计评审工作参 考,但不是什么标准和规定,郭主任已在 春节前夕拿到了国网公司有关初步设计评 审的有关要求,我们准备节后组织学习的, 但今天就要讲讲这方面的问题,只好抛砖 引玉了,实际工作中应以国网公司规定为 准。
数字化变电站技术

数字化变电站晋阳珺2009.11内容提要数字化变电站的定义和组成非常规CT、PT技术合并单元技术介绍数字化变电站工程应用数字化变电站推荐方案数字化变电站设计、检修、维护数字化变电站发展展望数字化变电站的定义与组成一次设备智能化,二次设备网络化变电站层监控、远动、故障信息子系统间隔层保护装置、测控装置过程层合并单元(MU)、智能单元数字化变电站的定义与组成数字化变电站的定义与组成控制中心监控主机远动主站交换机路由器r站控总线保护A 测控单元r 光电互感器保护B 保护A 测控单元传统一次设备保护BIEC61850-9-1IEC61850-8智能终端传统一次设备间隔层过程层r 站控层r光电互感器数字化变电站与常规SAS 比较常规变电站数字化变电站一次设备:电磁式互感器非常规互感器传统开关智能组合电器二次设备:传统保护测控设备网络化装置电缆硬连接SV/GOOSE通信协议:私有协议IEC61850常规互感器与非常规互感器的比较绝缘性能优良,造价低。
电磁式互感器一次侧与二次侧之间通过铁心耦合,绝缘结构复杂,其造价随电压等级的升高呈指数关系上升。
在光电式互感器中,高压侧信息通过光纤传输到低压侧,其绝缘结构简单,造价一般随电压等级的升高呈线性增加。
消除了磁饱和、铁磁谐振等问题。
光电式互感器无铁心,消除了磁饱和及磁谐振现象,互感器运行暂态响应好、稳定性好。
常规互感器与非常规互感器的比较暂态响应范围大。
电磁式互感器因存在磁饱和问题,难以实现大范围测量。
光纤互感器有很宽的动态范围,一个测量通道额定电流可达到几十安培至几千安培,过电流范围可达几万安培,可同时满足测量和继电保护的需要。
没有易燃、易爆炸等危险,无需检压检漏。
非常规互感器一般无需油或SF6绝缘,避免了漏油、漏气、爆炸等问题。
常规互感器与非常规互感器的比较二次侧无开路、短路危险。
电磁式互感器二次回路存在开路和短路危险,非常规互感器的高压侧与低压侧之间一般只存在光纤联系,可保证高压回路与低压回路在电气上完全隔离。
天津春华路220kV变电站建筑特色

浅析天津春华路220kV变电站建筑特色摘要:变电站建筑形象是体现整个变电站区域整体效果的首要因素,影响人的心理变化,体现企业的精神风貌。
同时,变电站建筑形象设计又要受到功能、技术因素的制约。
因此,在各项因素的制约下,将建筑立面做好非常不容易。
本文分析了天津春华路220kv 变电站的建筑特色,对变电站建筑立面设计的特殊性做了介绍。
关键词:变电站,建筑,立面,设计春华路变电站地址的优越性变电站地址选择与总布置是一门科学性、综合性、政策性很强的工程,是电力基本建设工作的主要组成部分。
站址选择是否正确,总布置是否合理,对基建投资、建设速度、运行的经济性和安全性起着十分重要的甚至决定性的作用。
春华路变电站位于天津开发区西区东北部,占地面积10000平方米。
该站终期规模建设4台18万千伏安变压器,220千伏出线8回,110千伏出线16回,35千伏出线24回。
该站的成功投运将为西区经济发展提供强大能源支撑,同时对优化西区投资环境,确保天津开发区“西进”战略的成功实施具有重要意义,地理位置十分优越。
此外,该变电站的变电楼建筑两侧道路十分宽敞,有利于大型变电设备的运输与安装以及消防车辆的进出。
站区位于春花路旁,交通十分方便,可以减少交通运输的投资,以加快建设和降低运输成本。
变电站建筑布局变电站建设是电力建设的一个重要组成部分,是展示国家电力企业形象的一个重要窗口,是体现企业文化的一个重要载体。
所以国家电网公司非常重视。
国家电网公司变电站统一标识的若干规定,包括标示色、标示围墙大门、标示板、简介板、国网公司的标志等。
通过这些规定,规范了变电站建设的统一形象,展示了电力企业积极、庄重、新颖、向上的精神风貌。
以下分三点介绍了春华路变电站的建筑特色。
(1)空间宽敞,布局合理该建筑为钢筋混凝土框架结构。
地下一层,地上二层,局部三层。
平面采用长方形组合为主,长约为66m,宽约为47m,高约为11 m,总建筑面积约6703。
由于此建筑内大部分房间均布置的是电气设备,因此电缆很多,均集中设置在地下一层。
220kV变电运行知识分享
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220kV变电站GIS设备
GIS主要元件结构如下:
• (5)母线。母线有两种结构形式:一种是三相母线封闭在一个筒内,导电杆 采用条形(盆形)绝缘子固定,它的优点是外壳涡流损耗小,相应地载流容 量大。但是,三相母线布置在一个筒内,不仅电动力大,而且存在三相短路 的可能性。另一种是单相母线筒,即每相母线封闭在一个筒内。它的主要优 点是杜绝三相短路的可能性,圆筒直径较同电压等级的三相母线的小。但是 ,存在着占地面积较大、加工量大、外壳涡流损耗大等缺点。 (6)避雷器。目前广泛采用的是氧化锌(ZnO)避雷器,也有采用磁吹避雷 器的。氧化锌避雷器具有残压低,尺寸及质量小,伏秒特性好,保护性能稳 定等优点。 (7)连接管。各种用途的连接管有90度弯管、三通、四通、转角管、直线管 、伸缩节等,一般选择定型规格的连接管。
220kV变电站GIS设备
GIS中断路器与其他元件为什么必须分为不同的气室?
• 由于断路器气室内SF6气体压力的选择要满足灭弧和绝缘两方面的要求,而其 他电器元件内SF6气体压力只需要考虑绝缘性能方面的要求,两种气室的SF6 气压不同,所以不能连为一体。 断路器气室内SF6气体在电弧高温作用下可能分解成多种有腐蚀性和毒性的物 质,在结构上不连通就不会影响其他气室的电器元件。
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(2)按试验要求分:
由于试验要求不同,PT、避雷器、电缆终端等一般均为独立气室单元。 根据安装运行要求,气隔单元一般不宜过大。
220kV变电站GIS设备
4、SF6气体监控装置
• GIS采用分散控制后,SF6监控装置直接安装在每个气隔单元上. 即SF6密度 计。
220kV变电站GIS设备
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220kV变电运行知识. 5.
220kV智能变电站继电保护配置方案研究
220kV智能变电站继电保护配置方案研究发布时间:2022-07-10T08:55:24.398Z 来源:《中国科技信息》2022年5期3月作者:陈一心[导读] 智能电网发展的产物是智能变电站。
为有效提升智能变电站的建设效益,国家电网应规范智能变电站继电保护技术规范。
陈一心国网新疆塔城供电公司新疆塔城市 834700 [摘要]智能电网发展的产物是智能变电站。
为有效提升智能变电站的建设效益,国家电网应规范智能变电站继电保护技术规范。
针对智能变电站继电保护特征,着重分析继电保护体系的技术要求、配置原则和合并单元等。
基于此,本文对220kV智能变电站继电保护配置方案进行研究,以供参考。
[关键词]220kV;智能变电站;继电保护;方案随着数字化变电站的发展和进步,智能变电站逐渐凸显出优势。
随着社会经济的发展和进步,传统变电站继电保护设施已无法满足智能电网的发展需要。
和传统变电站相比,智能变电站有着更加广泛、深层次、结构繁琐的信息处理和采集。
智能变电站设施有着功能集成化、信息数字化等特征,符合当前用电特征。
智能变电站技术不仅解决了传统变电站缺陷,而且提供了全面的数据采集,使继电保护专业技术迈向科学性和专业性,为电力发展奠定了基础。
1智能变电站继电保护配置的构成1.1数字核心部件数字核心部件是智能变电站继电保护装置的关键部件。
数字核心部件其实是一个微型的设计系统,和计算机结构设计系统差不多。
该设计系统主要由中央处理器、存储器和控制电路等组成。
数字核心部件系统与计算机系统相比,继电保護装置通过数据处理、信息追踪等方式,形成一个比较完善的保护系统。
1.2模拟量输入接口系统电力系统运行过程中,如果出现电力故障,继电保护装置会自动开启,对故障线路进行隔离,以免电力故障范围进一步扩大。
由于不同时段,电力用户的用电量不同,所以继电保护装置能够及时了解用户的实际用电需求,而继电保护装置没有一个固定值作为保护根据。
所以,继电保护装置需要根据用户的实际用电需求,将电网输入接口的电能最大化,以满足居民用电变化需求。
220kV智能变电站不全停二次设备改造方案解析
220kV智能变电站不全停二次设备改造方案解析摘要:为了提高变电站的运行效率和系统的可靠性,220kV智能变电站不全停二次设备的改造方案成为当今变电站建设的重要项目之一。
本文通过对改造方案的解析,详细介绍了改造方案的背景、目标、关键技术和实施步骤。
1.背景说明随着电网的不断扩大和电力系统的不断发展,传统的220kV智能变电站设备已经无法满足对变电站运行效率和系统可靠性的要求。
对变电站的二次设备进行改造成为当务之急。
2.目标改造方案的主要目标是提高变电站系统的运行效率、降低设备的故障率和提升系统的可靠性。
具体来说,可以通过引入新的智能设备和技术,实现对变电站的在线监测、远程操作和故障分析等功能。
3.关键技术改造方案的实施涉及到多个关键技术,包括智能设备、通信网络、数据传输和处理、故障预警和分析等。
在选择技术方案时,需要考虑设备的可靠性、系统的安全性、数据的传输速度和处理能力等因素。
4.实施步骤改造方案的实施可以分为以下几个步骤:(1)方案制定:通过对变电站的现状进行调研和分析,确定具体的改造方案,并制定实施计划。
(2)设备选型:根据方案制定的技术要求,选择合适的智能设备和技术方案。
(3)系统集成:将选定的设备和技术方案进行系统集成,在变电站内部建立起智能化的二次设备控制系统。
(4)测试和调试:对改造后的系统进行测试和调试,确保其正常运行和满足系统要求。
(5)运行维护:对改造后的系统进行运行维护,包括设备的检修和故障处理等。
5.效果评估改造方案的效果评估是对改造后系统运行效果的评估和优化。
通过对系统运行数据的收集和分析,评估改造方案的效果,并进行相应的优化和改进。
220kv智能变电站技术及可靠性分析
220kv智能变电站技术及可靠性分析摘要:随着社会的飞速发展与电气设施的普及,原有的老旧电力系统已经很难满足当前人们的日常使用强度,甚至频繁出现老旧电网崩溃的事故发生,不但造成了诸多企业的财产损失,更对城市居民的使用日常有了严重的影响,所以新的城市电网建设相对于城市发展迫在眉睫。
想要全面的将220kV智能变电站的设计水平提高那么在设计的过程中,需要采用科学的设计方式进行设计,同时在设计的时候还需要对它的可靠性进行分析,唯有如此才能够提高智能变电站的运行水平。
本文针对如何加强城市电网做核心论题,并将智能变电站的概念融入城市电网的建设中,分析可行性的同时并对尚且存在的问题提出一些建议。
关键词:智能电网;变电站设计;可靠性1智能变电站的概念城市电网的全面化建设必须要通过变电站的输配与统筹来实现,只有变电站可以正常的工作才能保证电力输送的安全性与可靠性,而智能化技术的研发,也是在我国电力资源日益匮乏的基础上所出现的,主要的作用就是满足当前电网与新能源技术的全面化应用,从而可以促进电力领域的发展和进步。
智能变电站是一种国际化的先进理念,智能化技术应用到电网领域中,可以使得电力系统地方管理更加的高效、科学与合理,符合可持续发展理念的需要,全面的替代传统、落后的管理理念,通过最为科学、理性的手段来进行电网的管理和应用,从而可以保证电力能源的供应更加的科学化与标准化。
与传统的变电站设计比较之后可以发现,智能变电站的应用可以更好的提升其操作性能,可以建立完善的信息共享平台,还能够实现线路的梳理更加的规范化,从而可以满足当前城市电网发展的需要,给未来创造更多的可能性,极大的改善人们的生活质量。
从目前的实际情况来分析,智能变电站的应用可以使得电力的统筹更加的科学化,工作效率也更高,能够准确的评估设备所存在的问题,从而可以给城市提供充足的电力供应,还能够避免因为断电等故障问题的出现而产生的严重经济损失。
智能变电站在应用之后,其信息共享方面与传统的变电站也存在很明显的区别,前者可以使得信息传输更快、更广、效率更高。
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天津陈甫220kV全数字化变电站简介王少伟(天津电力设计院天津 300200)[摘要]文章介绍了国家电网公司首座220kV全数字化变电站-天津陈甫220kV变电站的技术方案和设计施工情况,并提出了数字化变电站设计建设所要面临和解决的问题以及数字技术带来的变革。
[关键词]数字化变电站;电子互感器;IEC61850;GOOSE;1.概述1.1变电站规模陈甫220kV变电站为系统枢纽变电站,最终规模为3×180MVA变压器,电压等级为220/110/35kV,220kV及110kV部分为双母线单分段接线,35kV采用两组单母线分段接线。
220kV及110kV设备为户外敞开式布置,35kV部分为开关柜户内布置。
本期规模2×180MVA变压器,220kV采用双母线接线,本期北郊、宝坻2回出线,110kV母线按最终规模建齐,出线4回。
35kV建设一组单母线分段。
1.2设计建设原则根据《国家电网公司“十一五”科技发展规划》,陈甫站被天津电力公司确定为“数字化变电站示范应用项目”,按照全数字化变电站建设。
通过项目的实施,可以紧密跟踪世界先进技术,培养数字化变电站设计、建设、管理维护人才,编制数字化变电站技术相关的规程规范。
2.总体设计技术原则●从过程层、间隔层到站控层全部实现全数字化,首次在国内实现220kV电压等级全站数字化。
●全站采用电子互感器和智能控制单元实现一次设备智能化、数字化;●实现全站二次设备的网络化;●全站采用IEC61850标准,实现通信平台标准化;3.设计技术方案3.1一次设备智能化:3.1.1220kV、110kV及主变受总各间隔采用有源电子互感器取代常规互感器。
●220kV、110kV及主变受总各间隔配置电子式电流互感器,220kV和110kV母线配置电子式电压互感器。
●电子互感器线圈、采集模块和合并单元均采用双重化配置,构成两套独立的采样系统。
●电子互感器安装在户外,合并单元安装在户内,通过光缆连接。
间隔层过程层● 电子互感器和合并单元同步方式:各间隔合并单元对本间隔三相数据进行同步;跨间隔系统在各间隔的合并单元前再配置数据集中器(前置处理单元),以实现各间隔数据的同步。
3.1.2 220kV 、110kV 、主变受总各间隔及35kV 分段间隔采用智能控制单元(ICU )取代开关的传统数字量采集和控制。
● 220kV 各间隔均配置两个智能控制单元(ICU )和一台独立的操作箱,智能控制单元和操作箱就地安装。
● 110kV 及35kV 受总和分段的各间隔均配置一个智能控制单元(包含操作箱),智能控制单元就地安装。
3.2二次设备网络化:● 间隔层设备对站控层通过双绞线以太网络通信;● 间隔层设备采用点对点通信方式与电子互感器合并单元(MU )连接,与智能控制单元全部采用以太网络进行连接,全部连接均采用光缆连接,完全取代传统的电缆连线。
● 为了更好地控制开入开出网络的流量,按照电压等级进行VLAN 划分,主变单独划分1个VLAN 。
● 具体的网络配置如下:图1 过程层网络示意图间隔层站控层站控层数据图2 站控层网络示意图图3 全站网络结构示意图图4 220kV间隔的网络架构图图5 110kV 间隔的网络架构图图6 VLAN 划分示意图3.3通信平台标准化:全站所有二次设备包括测控、保护、故录、交直流、UPS 、电能表、智能控制单元,按照IEC61850标准统一建模,通信协议均符合IEC61850标准,实现了多厂家互操作,符合IEC61850提倡的“一个世界、一种技术、一种标准”。
3.4采用基于GOOSE 网络的三层“五防”系统,取消了微机五防。
VLAN1VLAN2VLAN3110母差保护装置110K V 线路保护ICU/110主变保护装置1主变保护装置2ICU/35ICU/110ICU1/220ICU2/220220母差保护装置1220线路保护1220线路测控ICU1/220ICU2/220220母差保护装置2110K V 线测控220线路保护1主变测控装置1110kV220kV主变●第一层是站控层防误,由监控后台实现。
●第二层是间隔层防误,由间隔层设备通过GOOSE交互信息实现全站联锁,ICU输出联锁接点,本层可独立于站控层联锁。
●第三层过程层防误,由一次设备的辅助节点实现电气闭锁,考虑减少电缆的用量及简化闭锁逻辑,便于改扩建,电气闭锁不考虑跨间隔联锁。
4.项目特点和创新4.1电子式互感器的应用在220kV、110kV所有间隔及主变各侧,通过使用电子互感器与合并单元取代传统电磁互感器,保护测控装置的采样过程实现全数字化。
4.2智能控制单元的应用通过智能控制单元(ICU)的应用,使断路器这样的一次设备具备了智能化的特点。
采用智能控制单元实现对断路器的状态的数字量采集和控制,结合电子互感器的应用,使过程层与间隔层之间全部采用光纤连接和数字化,取消常规的二次控制采样等电缆。
同时也是对智能断路器的探索。
4.3 IEC61850的应用全站所有二次设备,包括测控、保护、故录、交直流、UPS、电能表、智能控制单元,从过程层到间隔层和站控层通信全部实现IEC61850标准。
所有不同厂家的设备全部实现了无缝联接,不需要任何的规约转换或接口设备。
4.4 GOOSE网络的应用全站电气一次设备的控制、保护动作均采用GOOSE网络实现,彻底取消了控制保护用二次电缆,真正实现了的变电站网络化。
二次设备均按照IEC61850标准统一建模,对站控层和对过程层均通过光纤网络通信,大量应用光交换机,取消传统硬接线。
4.5新型数字式电能表的应用表计的输入输出均实现了数字化,取消了常规电子式电能表所必须的强-弱电隔离与模数转换回路 ,体积小重量轻;由于是数字量输入,从理论上讲表计本身的计量误差可以为零;不存在常规二次电缆造成的压降及角度偏差等误差,综合误差有了很大改善。
4.6 220kV母差、纵差的应用220kV母差、220kV线路纵差保护从电流电压采样到保护动作跳闸、符合IEC61850标准数字化网络化的应用在全国属首次应用。
4.7采用了新型的基于GOOSE网络的三层“五防”系统。
4.8首次引进了第三方测试机构对设备的一致性测试。
4.9用了多达7个厂家的设备,实现了多厂家的互操作。
4.10应用了一体化电源设备,整合优化了电源系统。
4.11将中性点互感器与中性点设备成套5.工程设计建设过程的体会5.1必须要完整详细的网络结构图,网络设计比以往更加重要和关键;由于数字化变电站取消了二次电缆,没有硬接点联线,设备间的信息交换传输均依赖于网络,一根光纤传输的信息量很多,而且从外观是无法去辨别这些信息的内容和去向,这就需要一个完整而有详细的网络结构图,网络图不仅仅表示设备间的联接,而且还要体现出传输的信息内容,是设计、施工和运行维护的根本。
可以说变电站的设计重点转移到了网络结构图的设计上了。
5.2交换机是全站设备的核心元件,需要重点考虑其安全性和可靠性;原来的综合自动化站保护设备可以脱离全站网络系统,监控设备也仅仅是间隔层与站控层间有网络关联,因此在网络故障或中断后,变电站系统仍然可以运行,不至于崩溃。
而数字化变电站除了间隔层与站控层间有网络关联外,更重要的模拟量采样,保护测控装置的开入开出,保护动作等均依赖于网络,而交换机是网络的核心元件,如何提高交换机的安全性和可靠性是数字化变电站设计的重中之重。
交换机的安装形式(分散、集中);恶劣的电气环境(温度、强电干扰);电源问题;抗网络风暴的能力;零丢包能力;5.3光纤类型的选择;保护层的选择、单模/多模、芯径,接头类型(ST/FC/LC/SC)。
本项目采用的光缆为:GYTZS-4A1b,户外金属加强芯油膏填充阻燃钢带纵包+PE护套,4芯,62.5/125,多模光缆。
5.4光缆的布线,熔接等施工工艺;大量的光缆尾缆的应用以及光纤材料及光信号不同于金属导线的特殊性,对布线设计及施工工艺提出了更高的要求,合理的布线及熔接可以减少光信号的衰耗,确保了控制保护信息传输的准确性和时效性。
5.5户内光纤连接选择尾缆还是尾纤;尾缆带有外护套,抗外力能力强,可直接敷设在静电地板下,但需要提前1个月定做,如接头类型不一致,则互换性不好;尾纤没有外护套,抗外力能力弱,需穿管或敷设在电缆槽盒内,有制作好的成品,使用方便。
5.6二次设备的布置情况;合并器就地或集中安装,是否与ICU集成,操作箱、保护装置等就地或集中安装,测控装置是否与ICU集成等。
5.7各厂家设备光纤接口的多样给工程带来的不便;数字化二次设备的现状是各厂家基本都是在原来的产品升级,光线接头多样,不利于工作实施。
5.8各厂家对IEC61850的理解不同IEC61850标准为通信平台标准化奠定了坚实的基础,但其规定的内容尚没有满足实际应用的需求,通过互操作试验暴露了在目录及数据定义服务上存在分歧,各厂家的理解也不同,应此需要系统集成者对容易产生分歧的地方统一定义。
5.9设计图纸的表现形式;由于所有的信息数据都是通过网络传输,没有了常规二次回路的原理接线图、硬接点,更看不到端子排和电缆,设计意图如何能完整清晰的传递给施工和运行部分成为设计院面临的问题,可引入GOOSE信息表,虚端子等,但给实施起来并不简单,还没有相应的设计软件出现。
5.10相关规程规范的缺少,给设计和工程实施带来了不便;目前尚无正式的与设计、施工、调试、验收相关的规程规范发布,造成各个环节无规程规范依据。
6.数字化变电站带来的变化与思考6.1一次设备的变化有源电子互感器进一步推广应用,无源电子互感器进一步发展;电子互感器得到国家计量认可;智能一次设备的进一步发展;互感器与一次设备的集成;在线监测技术的发展。
6.2二次设备的变化MU、ICU、数据集中器等新型装置的应用,交换机大量的使用,二次设备的整合与分散,共用备件的使用即IEC61850的设备的互换性,6.3工程建设的变化施工材料、施工的变化,检测、试验、调试技术的革新。
6.4运行管理的变化保护自动化通信专业的整合,大二次专业的出现,运行维护的改变。
7.总结陈甫变电站的建设受到了各方的高度关注,实验室调试阶段,国务院副总理王歧山同志亲临实验室视察,随着变电站建成投运,中央电视台新闻联播、人民日报、中国电力报、国家电网报、新华社、人民网、新华网等多家社会媒体进行了重点报道,并给予极高的评价。
2009年7月国家电网公司基建部、智能电网部、河南省、江苏省、福建省电力设计院等一行到陈甫站视察。
各方面的关注也说明了社会对新技术应用的重视,为数字化变电站的建设打下了良好的社会基础。
随着数字化技术和产品的进一步发展、成熟,数字化将是继综合自动化后变电站发展的新阶段。
作者简介:王少伟(1978- )男本科,电气主任工程师,现在天津电力设计院从事电气设计工作。