第一册：总论(南方电网标准设计与典型造价(V3.0版)智能配电部分)--台架变智能台区(修改)(共11页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上卷首语 南方电网公司于2014年正式颁布基建工程标准设计和典型造价V1.0版以来，历经不断完善、补充、丰富，于2016年颁布V2.0版，做到了标准化、模块化、集约化，持续提升了公司基建工程工艺质量水平，实现了标准建设。2018年公司印发了智能电网发展规划，提出了智能电网发展体系，全面指导南方电网的发展实践。2019年，公司以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，提出向智能电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商转型的改革发展战略，最重要的就是抓好落实。公司加快智能电网建设，推动高可靠性智能电网示范区建设，有序推进配电网智能技术的应用，经过总结、提炼，基于南网全域物联网平台技术，制定了基于智能技术与运维策略相融合的公司标准设计与典型造价V3.0版（智能配电部分），系统架构包括应用层、平台层、网络层、感知层，包含设备状态监测、电气保护测控、视频监控、环境监控和安防监控五大功能的差异化配置，解决原来配电终端多、通道多等资源浪费问题，实现各领域智能监测，实现数据共享和数据分析，对加强智能巡维、用户侧管理具有重要意义，进一步提升智能电网建设与运营水平，有力支撑公司用户服务等业务发展。要继续坚持新发展理念，着眼于数字电网、智能电网建设、运营、产业链整合和能源生态构建。利用“云大物移智”等新技术与电网发展融合，引领公司加快实施战略转型。努力实现：到2020年，智能电网发展格局基本形成，到2025年，智能电网基本建成，到2035年，公司关键核心指标位居世界一流水平。促进公司朝着更高质量、更有效率、更可持续的方向发展，推动公司建设成为具有全球竞争力的世界一流企业。 董事长： 南方电网标准设计与典型造价（V3.0版）智能配电部分第三卷 台架变智能台区第一册 总论中国南方电网有限责任公司二一九年十月前言 本部分为南方电网标准设计与典型造价（V3.0版）智能配电部分的台架变智能台区。为规范公司智能台架变设计标准，指导智能台架变建设，实现智能化、可视化、自动化、数据交互共享目标，公司在广东电网公司、广州、深圳供电局智能配电站试点工程的基础上，组织相关单位编制了南方电网标准设计与典型造价（V3.0版）智能配电部分。 本标准设计充分考虑了南方电网公司10kV台架变运行和管理的现状，按照实用性强、可推广复制为原则的设计思路，根据设备状态监测、电气保护测控、视频监控、环境监控和安防监控五大功能的进行差异化配置。为推广全绝缘台架变的建设，本册智能化设计将全绝缘台架变设计纳入标准图中。根据低压配电装置的型式不同，分为低压配电箱，低压配电房两种,适用于南方电网区域内的智能台架变的新建、改建工程。专心-专注-专业1.1设计依据1.1.1 南方电网公司关于配网工程标准设计的编制原则和指导意见1.1.2 主要设计标准、规程规范Ø GB 50395 视频安防监控系统工程设计规范Ø GB 安全防范工程技术标准Ø GB 50464 视频显示系统工程技术规范Ø GB 50116 火灾自动报警系统设计规范Ø GB 建筑物防雷设计规范Ø GB 4793.1 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第一部分 通用要求Ø GB/T 13729 远动终端设备Ø GB/T 19582 基于Modbus协议的工业自动化网络规范Ø GB/T 17626 电磁兼容试验和测量技术Ø GB/T 6587 电子测量仪器通用规范Ø GB/T 7354 高电压试验技术 局部放电测量Ø DL/T 476 电力系统实时数据通信应用层协议Ø DL/T 634.5101 远动设备及系统 第5101部分：传输规约 基本远动任务配套标准Ø DL/T 860 (所有部分)电力自动化通信网络和系统Ø DL/T 634 远动设备及系统Ø DL/T 1403 智能变电站监控系统技术规范Ø DL/T 1416 超声波法局部放电测试仪通用技术条件Ø 中国南方电网有限责任公司互联网网站安全防护指南（2016版）Ø DL 5027 电力设备典型消防规程Ø 南方电网公司配电网工程标准设计V2.1Ø 物联网平台接入技术规范(试行)Ø 未列出之标准按中华人民共和国国家标准或国际电工标准及行业标准规范执行1.2术语1.2.1智能台架变高度融合“云、大、物、移、智”等技术，并基于多源数据协同的集中监控和管理平台，实现对台架变设备的状态监测、环境的实时监控、行为的安全管控、社会服务的高效支撑的智能化、可视化、自动化、互动化新型现代化台架变。1.2.2全域物联网平台部署在南网云平台上，融合“云、大、物、移、智”等技术，实现电网生产与管理各类终端及数据统一实时采集、统一管理、数据统一共享的电力行业数字化基础物联管理平台，对上为大数据平台和各类业务应用提供不同的数据服务，对下灵活接入不同设备通信协议的终端，具备按照统一设备信息模型，采集各类型感知数据，进行模型转换和数据预处理，并分发至大数据平台或相关专业系统。 1.2.3感知层感知层主要利用各种传感器、智能终端设备、通讯模块、智能网关实现信息的采集、识别和汇聚， 通过统一的物联网传输协议标准将终端状态和产生数据传送到物联网平台，实现物的感知、互联、实时优化和预测。1.2.4网络层网络层主要实现电力物联网中各类信息在感知层与平台层、应用层间广域范围内的传输。主要包括：有线通信、无线通信和卫星通信。1.2.5平台层平台层主要是指全域物联网平台， 支持并实现电力生产输、变、配、用等各专业现场监测终端数据的统一接入，支撑生产领域大数据分析和智能应用。平台层主要由连接管理、设备管理、应用使能、运营支持等组成。1.2.6应用层应用层可调用平台层的北向接口，实现电力业务领域针对业务需求在应用系统开发需要。应用层的系统包括但不限于：生产监控指挥中心、配电站（台架变）智能配电监控系统、生产管理系统、配电自动化系统等。1.2.7智能配电监控系统指智能配电站、智能开关站、智能台架变所有智能监控设备，含环境温度、湿度、SF6气体浓度、臭氧浓度、含氧量、烟雾火灾、水浸、噪声、安防、视频及变压器、高压柜、低压柜的温度、局放、负荷监测等信息采集，并能与站内调温除湿设备、风机、灯光、视频及门禁等智能执行设备联动控制，能与其它业务系统实现数据贯通交互，实现配电站、开关站、台架变远程智能化运维管理。1.2.8智能网关智能网关是安装在智能配电站、开关站、台架变内的本地监控设备，完成站端传感装置数据汇集、处理、远传功能及站室设备的智能联动等功能理。监控终端单元将处理后的状态信息通过标准规约上传物联网平台，执行本地指令控制，实现与风机控制器、摄像头等智能联动，对相关的检测数据、告警数据及文件数据进行本地存储。1.3智能配电系统架构 智能配电监控系统基于南网云和全域物联网平台建设的智能配电的监控与管理系统，系统架构主要分四层，包括应用层、平台层、网络层、感知层。智能配电监控系统架构图见图1.3-1所示。智能抢修 智能运维计量自动化主站配电自动化主站智能配电监控系统主站平台层配电站网络层低压测控终端配电自动化终端监控终端单元终端层低压电气保护测控中压电气保护测控视频监控设备状态监控安防监控环境监控感知层1.3-1 智能配电监控系统构架图感知层主要包括智能网关、环境监控单元、视频监控单元、安防监控单元、设备状态监测测单元、电气保护测控单元。各单元实现功能情况如下：智能网关：实现台架变低压配电房内水浸等环境信息、变压器的温度等设备状态信息、低压电气量信息、视频监控信息的采集，并与视频、防误操作锁等智能执行设备联动控制，实现配电远程智能化运维管理。环境监控单元：配置环境水浸等在线监控装置，实现对台架变低压配电装置环境参数的实时监测。视频监控单元：通过视频拍摄台架变低压配电房室内情况、人员活动情况以及设备上指针表、信号灯和开关变位信号，实现对配电房环境和设备状态的主动记录和预、告警。安防监控单元：配置视频AI识别，实现对配电装置、运行人员的安全工作状况的实时监控。设备状态监测单元：对变压器油变油温等状态量的实时监测。电气保护测控单元：中压保护测控参考配电自动化标准设计执行。低压保护测控通过配置低压测控终端实现采集低压回路电压、电流等数据并上传，通过数据分析将三相不平衡、低压线路过载、缺相、断零故障等信息上传主站系统并告警等功能。对智能无功补偿设备电容器组投切状态，低压开关分合状态、故障信号实时采集和上传。直流系统通过配置监测设备监控每节蓄电池的电压、电流、温度、内阻、容量等参数，并可实现阀值设置和告警。1.4全绝缘台架变通过对关键连接部位（如变压器触头、接头等）使用专用绝缘材料，结合应用绝缘电气设备（如隔离开关、避雷器、断路器等），使台架变在工况电压下，达到全绝缘、抗老化的效果，从而提高供电的安全性。全绝缘台架的使用既能有效防止人员触电事件的发生，又可以避免小动物或飘挂物等造成的短路接地事故。同时，可以有效改善传统台架变的导线与设备的连接部位采用传统绝缘护套，运行过程中容易出现破损、龟裂、粉化、粘接剂老化等情况，提高运行质量。1.5设计的范围及内容1.5.1设计范围本标准设计适用于中国南方电网有限责任公司新建、改建的台架变智能化建设。智能台架变系统架构分为感知层、网络层、平台层和应用层，本标准设计主要内容为感知层部分，网络层、平台层、应用层不在本标准设计范围之内。计量自动化终端、配电自动化终端与本标准设计中智能网关分别设置，暂不整合。计量自动化及配电自动化内容参照南方电网公司配电网工程标准设计V2.1，智能网关预留相应接口但不接入计量和配网自动化业务。1.5.2设计内容智能台架变标准设计根据低压配电装置型式不同，分为台架变+低压配电箱和台架变+低压配电房两种。每种型式标准设计内容含全绝缘智能台架变（含低压）本体及智能部分。全绝缘台架本体图纸以500kVA容量为例，使用者可以根据实际需要容量调整其电气系统。智能配置方案包括监控设备接入拓扑、监控系统供电、监控系统通信、设备布置及安健环等内容。智能部分既可以应用于相应的绝缘台架变，也可以应用于常规台架变。常规台架变相关的内容引用南方电网公司配电网工程标准设计和典型造价V2.1（广东电网公司分册）第一册、第六册推荐模块。具体见表1.5.2-1。标准图纸按高级配置进行设计，标准配置根据配置清单进行删减。表1.5.2-1智能台架变模块表设计内容台架型式模块号台架本体智能配置常规台架M01低压配电箱式CSG-GD-10B-TBCSG-ZPW-TB-CTB-M01M02低压电房式CSG-GD-0.4D-DYDFCSG-ZPW-TB-CTB-M02全绝缘台架M01低压配电箱式CSG-ZPW-TB-JTB-M01M02低压电房式CSG-ZPW-TB-JTB-M021.6设计原则1.6.1总体要求按照公司智能电网、数字南网建设要求及技术路线，开展基于南网云和全域物联网平台的系统建设，具备对环境、视频、安防、设备状态、电气等信息的监测和控制功能。系统对各种监测及报警数据进行分析，实时反映至现场运行情况，通过联动控制，保证安全运行，防止因环境改变、非授权活动、设备状态变化等情况引起的事故，满足对台架变远程运维的可靠管控。推广使用全绝缘台架变，以提高运行安全性。1.6.2基本原则1 根据供电区域等级、负荷重要程度和运维需求合理选择监控点，并结合台架变设备现状和改造条件合理选择监控方案，以南方电网公司110千伏及以下配电网规划技术指导原则、南方电网公司基建工程标准设计等规范和标准为参考依据，确定台架变智能建设及改造方案。2 新装智能监控装置配置方案中各设备的技术参数、功能配置等要求应遵照相关技术规范条件书的内容执行。传感器终端宜具备简易部署、免维护，超低功耗、内置式、嵌入式安装，支持有线和无线通讯的传感器接入。1.6.3配置原则智能台架变的配置，在遵守南方电网110千伏及以下配电网规划技术指导原则，南方电网公司智能配电站配置原则（试行）的基础上，结合地区的运维要求，依据供电区域等级、供电负荷重要程度等因素进行差异化配置。台架低压配电箱划分为标准、高级配置二个级别。两个配置级别对应的台架变智能监控设备选用清单详见表1.6.3-1。各个配置级别适用的场合如下：标准配置：适用于B、C、D、E类供电区域，主要监测台架变及低压配电箱（房）设备状态、低压负荷。高级配置：适用于B类供电区域，主要实现视频监控自动化运维，监测台架变+低压配电箱（房）设备状态、低压负荷以及运行环境。表1.6.3-1 智能式全绝缘台架变+低压配电箱典型配置方案设备选用清单表为必选配置；为无需配置序号功能类型配套装置及传感器名称实现功能标准配置高级配置选用条件备注1智能监控终端智能网关配电智能网关满足各类传感器数据接入，获取设备状态、环境安防、中低压电气量等监测数据，有边缘计算功能，能够实现对箱式变内电气设备进行自动联动控制。并负责将数据上送南网全域物联网平台。2设备状态采集单元油浸变压器状态量传感器实现在线监测油浸式变压器油位、上层油温和油箱内气体压力等功能。改造工程根据实际情况选择使用配变集成3电气保护测控单元低压回路测控终端低压测控终端的功能采集三相电压、开关位置、以及配合电流互感器采集低压回路ABCN电流、功率、功率因数等。判断低压短路、过载、缺相、断零故障并进行告警和驱动低压脱扣动作。新建工程低压柜集成，更换原有指针表；改造工程选用时另购加装。4无功补偿监控装置实现在线监测无功补偿状态功能。原有标准化设备，增加通信功能，不额外产生成本。无补偿装置的场合不需配置。5环境采集单元水浸传感器实现实时在线监测箱式变电站水浸状态；可根据运维需求，按照不同高度的水浸传感器，以实现水浸预警和水浸停电等功能。如现场不存在水浸可不配置6安防监控单元门状态传感器实现采集门开启、关闭的状态信息的功能。智能式全绝缘台架变+低压配电房级别划分及配置原则与配电箱部分一致。各个配置级别对应的台架变智能监控设备选用清单详见表1.6.3-2。表1.6.3-2 智能式全绝缘台架变+低压配电房典型配置方案设备选用清单表序号功能类型配套装置及传感器名称实现功能标准配置高级配置选用条件备注1智能监控终端智能网关配电智能网关满足各类传感器数据接入，获取设备状态、环境安防、中低压电气量等监测数据，有边缘计算功能，能够实现对箱式变内电气设备进行自动联动控制。并负责将数据上送南网全域物联网平台。2设备状态采集单元油浸变压器状态量传感器实现在线监测油浸式变压器油位、上层油温和油箱内气体压力等功能。改造工程根据实际情况选择使用配变集成3电气保护测控单元低压回路测控终端低压测控终端的功能采集三相电压、开关位置、以及配合电流互感器采集低压回路ABCN电流、功率、功率因数等。判断低压短路、过载、缺相、断零故障并进行告警和驱动低压脱扣动作。新建工程低压柜集成，更换原有指针表；改造工程选用时另购加装。4无功补偿监控装置实现在线监测无功补偿状态功能。原有标准化设备，增加通信功能，不额外产生成本。无补偿装置的场合不需配置。5环境采集单元水浸传感器实现实时在线监测箱式变电站水浸状态；可根据运维需求，按照不同高度的水浸传感器，以实现水浸预警和水浸停电等功能。如现场不存在水浸可不配置6安防监控单元门状态传感器实现采集门开启、关闭的状态信息的功能。7视频监控单元视频监控单元视频监控装置视频云节点、高清枪机注1：配置表主要按新装台架变进行配置，改造类台架变应可据实际场所位置或空间区域增设传感器和各类设备。新增设施以不影响供电安全运行、符合实际需求为原则。注2：为必选配置，原则上具备场景应用条件的作为必选。如不具备场景应用条件则不配置。1.7智能设计要求1.7.1系统供电1、智能网关宜采用双电源供电，其中主电源由台架变低压侧独立回路供电，并设置回路开关；后备电源为电池供电。正常情况下，智能网关由低压侧交流电源供电，当交流电源断电，智能网关应在无扰动情况下切换到后备电源供电。2、感知层设备中各类传感装置、传感终端设备宜采用直流24V或12V供电，统一从智能网关接取直流电源。1.7.2 通信方案智能台架变内部通信。智能化方案在常规配电自动化的基础上再增加智能配电监控系统来实现。智能台架变监控终端(智能网关)与传感器数据通信采用混合组网的方式，数据流量比较大的视频、红外热成像等采TCP/IP协议局域网技术组网；数据量较小的采用RS-485组网；直接接触高压带电部分的传感器采用无线通信技术组网。智能台架变对外通信，宜采用光纤通信，通信接口应满足南网全域物联网平台的技术要求。1.7.3 设备布置监控装置的布置应根据实际场所位置或空间区域并考虑安装和维护的方便，以不影响供电安全运行为原则。 1.7.4 综合布线1 智能台架变线缆的敷设方式应根据环境特征、使用要求、需求分布以及所选用缆线的类型、外形尺寸及结构等因素综合确定，智能台架变内监控装置之间的连线应整齐、整洁、美观及条理清晰。2 布线系统的选择和敷设，应避免因环境温度、外部热源、浸水、灰尘聚集及腐蚀性或污染物质等外部影响对布线系统带来的损害，并应防止在敷设和使用过程中因受撞击、振动、缆线自重和建筑物的变形等各种机械应力作用而带来的损害。3 交流电源线宜与信号、控制缆线分开敷设。4 布线系统采用难燃塑料线槽或金属线槽沿墙明敷。5 同一路径敷设的交流电源线在线槽内的总截面不应超过线槽内截面的40；同一路径敷设的信号、控制缆线在线槽内的总截面不应超过线槽内截面的50。6 在同一线槽内有两个或两个以上回路时，所有绝缘电线和电缆均应具有与最高标称电压回路绝缘相同的绝缘等级。7 电线或电缆接线不宜过长或扭曲较多，应预留一定的弯位。8 缆线敷设的最小允许弯曲半径符合表1.6.4-1的规定。表1.6.4-1 缆线敷设的最小允许弯曲半径缆线类型最小允许弯曲半径2芯或4芯水平光缆25mm其他芯数和主干光缆不小于光缆外径的10倍4对屏蔽或非屏蔽电缆不小于电缆外径的4倍聚(氯)乙烯绝缘电力电缆不小于缆线外径的10倍注：当缆线选用为其他规格时，按同类型上一级规格标准执行。1.7.5 防雷接地智能配电监控系统防雷接地遵循以下原则：1 防雷接地、设备的功能接地、保护接地及信息系统的接地，宜共用接地装置，其接地电阻应按其中要求最小的接地电阻值确定。2 监控装置的金属外壳、支架、电动百叶窗等较大金属构件和突出屋面的金属物均应可靠接地。3 采用特低电压供电的设备，设备外露可导电部分不应接地。4 所有设备信号线的控制电缆、光纤、网线的屏蔽层均应单端接地。5 当低压配电箱电源从台架变外引入时，应在电源引入处设置防直击雷及闪电电涌侵入的设施。1.7.6 设备与线材设备与线材的选用应统一按南网物资品类优化后的类型考虑并满足相应的技术规范条件书的要求。1 设备选用1） 智能网关、环境监控单元、安防监控单元、视频监控单元、设备状态监控单元、电气保护测控单元中各设备装置宜选用通用性高、效率高、能耗低、性能先进的产品，具备简易部署、免维护，内置式、嵌入式安装的特点。2 线材选用1）低压交流供电导线均采用ZRC-BVV型阻燃双塑铜芯线，可选用型号有阻燃铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套圆型护套线。2）信号、控制缆线应采用屏蔽型电缆，可选用型号有阻燃铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套对绞屏蔽软电缆、阻燃铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电缆、以太网线等。1.8全绝缘台架设计要求1.8.1自然条件表1.8.1-1 10kV台架变模块适用的站址自然条件海拔1000m以下地震基本烈度7度（0.10g）覆冰10mm以下风速按不大于35m/s风速考虑凡站址自然条件较以上标准设计给定的条件恶劣时,工程设计应依照有关规范作相应的调整。1.8.2台架变站址的选择1 接近负荷中心。2 进、出线方便。3 不应设在多尘或腐蚀性气体较多的场所。4 不应设在容易沉积可燃粉尘、可燃纤维且严重影响变压器安全运行的场所。5 不宜设在易受车辆碰撞的场所。6 下列电杆不宜装设变压器台架：转角杆、分支杆；设有中压接户线或中压电缆的电杆；设有线路开关设备的电杆；交叉路口的电杆等。1.8.3.主要一次设备的选择1隔离开关选用全封闭隔离开关，隔离断口清晰易见，位置指示可靠、清晰；操作机构在重力、风压、振动、合理的撞击作用或其操作系统连杆受到意外碰撞的情况下，均不会脱离其分闸或合闸位置；绝缘子具有防腐功能；底座应采用3mm不锈钢板弯制，并使用不锈钢螺丝，接线板与导线连接使用热镀锌螺丝；机构弹簧、紧固件应具有防锈、防腐功能；应有温度补偿装置，当刀闸触点由于接触不良发热时，可自动增加触头压力，以抑止发热情况。2断路器应选用可靠性高、体积小以及少维护的全绝缘断路器，并应根据安装地点、系统最大运行方式下的三相短路电流和系统最小运行方式下的二相短路电流分别校验断路器的上限值和下限值。3变压器宜选用SH15系列及以上节能环保型的油浸式无励磁调压电力变压器，并增加绝缘插接头。4避雷器应选择密封结构良好的无间隙金属氧化锌避雷器。5台架引下线应选用架空绝缘导线。1.8.4.接地1配变高低压侧避雷器、变压器低压侧中性点的接地引下线、变压器金属外壳通过截面不小于25mm2的双塑黄绿双软铜芯线与接地网的引上扁铁连接。2接地装置的方式：接地装置由以水平接地体为主，垂直接地极为辅的复合接地体构成。1.8.5.全绝缘台架变的安装要求1变压器台担的底部对地距离不应小于3.0m。2变压器台架下面不应设置便于攀爬台架的物体。 1.9设计模块命名原则智能台架变标准设计模块命名原则： CSG ZPW TB JTB 标准模块号 流水号01,02 图号 M01：低压配电箱式 M02：低压配电房式 绝缘台架变（JTB），常规台架变（CTB） 台架变(TB) 智能配电网中国南方电网公司缩写