智能变电站设计规范-电气部分主要技术原则解读优秀PPT.ppt

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1、1汇 报 提 纲5规范结构4主要工作过程编制背景16规范主要内容介绍3与其他标准的关系2主要原则和思路n 标准名称2一、编 制 背 景330kV750kV智能变电站设计规范110（66）kV220kV智能变电站设计规范n 编制的必要性一、编 制 背 景3现行变电站设计规范未涉及智能变电站部分内容，不能适应智能变电站建设要求。统一国内智能变电站设计规定，使得设计工作有章可循。n与传统变电站比较一、编 制 背 景4传统变电站站控层站控层间隔层间隔层站控层站控层设备由带数据库的计算机、操作员工作站、远方通信接口等组成。间隔层间隔层主要包括变电站的爱护、测控、计量等二次设备。特点网络。监控系统由站控层

2、、间隔层两层网络构成。未统一建模，接受多种规约，变电站存在监控、爱护、PMU等多个网络。设备。互感器、一次设备通过常规限制电缆硬接线方式，实现与间隔层设备互感器模拟量、开关量的信息交换。标准不统一：5n与传统变电站比较一、编 制 背 景智能变电站1.实现形式主要基于“数字化变电站”2.高级应用、一体化智能设备应用、在线监测应用、二次设备的一体化应用。设备高度集成。内涵。变电站内数据采集、传输、限制等过程全实现了数字化，并具有支撑智能电网要求的变电站。3.智能变电站是面对智能电网的需求，留意坚毅、平安、牢靠、集成、高级互动功能。高级应用在线监测站控层间隔层过程层智能协助系统6一、编 制 背 景二

3、、编制主要原则（1）在调研、总结国内110(66)kV750kV智能变电站的设计、施工和运行阅历的基础上,总结提炼智能变电站试点建设成果，吸取最新科研成果，梳理、细化智能变电站设计相关技术要求，形成“平安牢靠、成熟适用、经济合理”的变电站智能化技术原则和要求。（2）贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，执行国家的有关法律、法规、标准和规范，达到平安牢靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好的目标。（3）查阅与智能变电站设计有关的最新标准、资料和信息，结合我国国情，将具有国际先进水平的内容补充到本规范的有关条文之中，使其与国际水平接轨。7一、编 制 背 景二、编制主要原则（4）探讨、补充相关的

4、规程规范内容，使其保持与现行相关标准之间的协调。（5）编写格式：依据工程建设标准编写规定2008182号执行。（6）编写的章节内容及深度要求：章节的结构依据完整考虑，编写的重点侧重于变电站的智能化部分。（7）在编制标准具体内容前，需完成智能变电站应用的技术调研报告，针对目前国网、南网已经设计或实施的典型站点依据规定的章节内容编制调研报告，并反映在工程实施中存在的问题、前瞻技术点。（8）针对标准编制中涉及到的重要的技术环节（如：电子式互感器、二次设备优化集成等）需开展专题报告探讨。8一、编 制 背 景三、与其它标准的关系（1）本标准内容是在现行标准、规范基础上对智能变电站设计的相关规定，重点针对

5、变电站智能化部分的设计内容。常规部分设计内容的相关规定可干脆引用现行标准、规范。（2）本标准应遵循现行标准、规范的相关规定，应与目前在编的其他智能变电站国家标准在技术原则上相呼应。（如：智能变电站技术导则等）（3）本标准在具体内容可有选择地吸取现有智能变电站行业标准、企业标准中相关内容。（如：国家电网公司智能变电站企业标准、南方电网公司3C绿色变电站企业标准等）9一、编 制 背 景四、主要工作过程2013.082013.10，编制工作启动、完成了标准编制大纲内容的评审、形成了章节书目、内容要求、编写原则、责任分工刚好间节点；2013.112014.01，完成了调研及调研报告的编制；2014.0

6、22014.05，完成了专题报告的编制；2014.062014.09，完成了设计规范初稿及内审；2014.09 2014.10，完成了征求看法稿及内审；2014.102014.11，征求看法；2014.11，看法整理，修改完成了送审稿；10一、编 制 背 景五、规范的结构本规范主要结构如下：1前言2目次3正文包括(9章)：总则、术语、站址选择和站区布置、电气一次、二次部分、土建部分、消防、节能和环保、劳动平安和职业卫生4附录A重点规范了智能设备、电子互感器、设备状态监测、变电站自动化系统、二次设备组柜、二次设备布置、光/电缆选择、防雷接地和抗干扰、变电站总布置、土建与建筑物、协助设施功能、高级

7、功能等的相关技术原则和要求。11n总则-适用范围（1）330kV750kV智能变电站设计规范本规范适用于沟通电压为330kV750kV智能变电站（开关站）新建工程。（2）110(66)kV220kV智能变电站设计规范本规范适用于沟通电压为110（66）kV220kV智能变电站（开关站）新建工程。六、规范主要内容介绍12n总则-智能变电站的技术特征六、规范主要内容介绍智能变电站应具有信息采集数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、系统功能集成化、结构设计紧凑化、高压设备智能化和运行状态可视化等技术特征。13n术语六、规范主要内容介绍本智能变电站设计规范中共计增加了9条术语名词。，补充了智能变电站

8、所涉及的主要专业术语及其说明。变电站自动化系统substationautomationsystem；SAS运行、爱护和监视限制变电站一次系统的系统，实现变电站内自动化，包括智能电子设备和通信网络设施。集成装置integrateddevice依据确定的整合原则，如依据被控对象、输入数据质量需求或限制策略优化等原则，将常规不同IED设备所承载的不同功能进行整合而成的一个或几个IED构成的系统，以期达到简化二次设备配置、削减信息重复采集、优化限制策略的目的。14n术语六、规范主要内容介绍预制光缆prefabricatedopticcable光缆经过工厂预处理后，在光缆的一端或两端依据须要连接各种类型

9、的光纤连接器，可实现预制端在施工现场的无熔接接续点的连接或直连。智能限制柜smartcontrolcabinet智能组件用柜体，为智能组件各IED、网络通信设备等供应防尘、防雨、防盐雾、防电磁骚扰等的防护及智能组件的电源、电气接口、并供应温、温度限制、照明等设施，保证智能组件的平安运行。154 电气一次六、规范主要内容介绍4.2.54.2.8一次设备状态监测的配置原则一次设备的主要监测范围为主变压器、高压电抗器、组合电器（GIS和HGIS）、柱式断路器和避雷器。4.2.9互感器的选择原则高、中压侧可接受电子式互感器，也可接受常规电磁式互感器。低压侧可接受常规电磁式互感器，也可接受电子式互感器。

10、电子式互感器可为独立设备，也可集成于其它高压设备。164 电气一次六、规范主要内容介绍4.7光、电缆选择及敷设重点规定了光缆的敷设方式及留意事项，如光缆的常用芯数、预制电缆的接受等。330kV750kV智能变电站设计规范除了站内的部特别，还规定了站间通信电缆的部分110（66）kV220kV智能变电站设计规范则只包含了站内的部分。175 二次系统六、规范主要内容介绍5.1继电爱护及平安自动装置5.2调度自动化5.3通信5.4变电站自动化系统5.5直流系统及不间断电源5.6时间同步系统5.7协助限制系统5.8二次设备布置及组柜5.9互感器二次参数要求智能变电站设计规范的核心内容185 二次系统六

11、、规范主要内容介绍5.1继电爱护及平安自动装置5.1.1继电爱护和平安自动装置的设计应符合国家现行标准继电爱护和平安自动装置技术规程GB/T14285、电力系统平平稳定导则DL755的有关规定。双母线接线时母联（分段）断路器爱护的配置原则，结合智能变电站过程层网络按双套配置，为确保两套网络的独立性，母联（分段）爱护可双重化配置。195 二次系统六、规范主要内容介绍5.1继电爱护及平安自动装置5.1.3双重化配置的继电爱护及平安自动装置的输入、输出、网络及供电电源等各环节应完全独立。双重化配置的两套爱护装置及其相关设备（互感器绕组、跳闸线圈、合并单元、智能终端、过程层网络设备、爱护通道、直流电源

12、等）均应遵循相互独立的原则，当一套设备异样或退出时不应影响另一套设备的运行。5.1.4变电站二次设备实现信息采集传输数字化，为二次设备集成创建了条件，成为技术发展的方向，在满足相关技术要求下，110kV及以下电压等级宜接受集成装置，可逐步集成测控、计量、录波等功能。205 二次系统六、规范主要内容介绍5.2调度自动化5.2.1调度自动化设计应符合现行行业标准电力系统调度自动化设计技术规程DL/T5003和地区电网调度自动化设计技术规程DL/T5002的有关规定。5.2.4电能表计宜接受数字量接口，通过网络或点对点采样。贸易结算用关口计量点电能表计可接受模拟量接口，宜接受独立表计。215 二次系

13、统六、规范主要内容介绍5.2调度自动化5.2.5相量测量装置应单套配置，宜接受网络采样，相量测量装置可接受集成装置。5.2.6电能质量监测装置宜接受数字量采样，采样率应满足电能质量监测精度要求。225 二次系统六、规范主要内容介绍5.3通信5.3.1系统通信及站内通信设计应符合现行行业标准220kV500kV变电站通信设计技术规定DL/T5225的有关规定。5.3.5变电站通信电源可纳入站用交直流电源系统统一实现，通信设备通过直流变换电源(DC/DC)装置与站内直流电源共享蓄电池组；也可独立配置通信电源系统，包括两组蓄电池、两套高频开关电源及两套直流安排屏等，容量依据具体工程计算配置。235

14、二次系统六、规范主要内容介绍5.4变电站自动化系统-智能站的核心5.4.1变电站自动化系统应符合现行国家标准智能变电站技术导则GB/T30155的有关规定，应接受现行行业标准变电站通信网络和系统DL/T860规定的通信标准。5.4.2变电站自动化系统宜按逻辑功能划分为过程层、间隔层和站控层，各逻辑功能由相关物理设备实现，单一物理设备可实现多个逻辑功能。5.4.3变电站自动化系统设计应符合现行行业标准220kV500kV变电所计算机监控系统设计技术规程DL/T5149的有关规定。5.4.4变电站自动化系统应具备数据采集、运行监视、操作与限制、智能告警、故障分析、源端维护、数据辨识等功能。245

15、二次系统六、规范主要内容介绍5.4.5本条对智能变电站自动化系统网络作了原则性规定牢靠性角度考虑，要求站控层网络、过程层网络应相对独立。从扩展性方面考虑，要求网络应便利扩展，宜接受星形网络。要求智能变电站过程层网络宜按电压等级设置；对于220kV变电站110kV过程层网络，考虑主变爱护均为双套配置，因此要求主变110kV过程层网络依据双套配置；110kV线路、母联、分段、桥等爱护均为单套配置，因此110kV过程层网络宜按单套配置。对于330kV变电站110kV过程层网络，考虑主变爱护为双套配置，因此要求110kV过程层网络依据双套设置，由于330kV变电站中110kV线路爱护均为单套配置，因此

16、仅要求接入其中一套网络。25255 二次系统六、规范主要内容介绍5.4.6本条对智能变电站自动化系统设备配置作了全面概括的规定。330750kV变电站在确保平安牢靠的前提下，利用信息共享，加强功能整合，提高装置的集成度。220kV及以上电压等级由于爱护均为双重化配置，测控单套配置，因此建议220kV及以上电压等级爱护装置、测控装置均独立配置。在满足相关技术要求下，测控装置可逐步集成计量、相量测量等功能。265 二次系统六、规范主要内容介绍110（66）220kV变电站220kV由于爱护均为双重化配置，测控单套配置，因此建议220kV爱护装置、测控装置均独立配置。在满足相关技术要求下，测控装置可

17、逐步集成计量、相量测量等功能。220kV断路器均具有双跳闸线圈，因此智能终端按双套配置；对于110kV及以下电压等级断路器大多数只有一个跳闸线圈，因此智能终端按单套配置；考虑110kV主变压器电量爱护两种配置方案（一种是主变压器电量爱护单套配置，主爱护与后备爱护分开配置；一种是主变压器电量爱护双套配置，每套爱护包含完整的主、后备爱护功能）均具有两套装置，为确保两套装置与智能终端通信的独立性，因此宜相应配置两套智能终端，也可按单套配置。275 二次系统六、规范主要内容介绍典型500kV变电站自动化系统方案285 二次系统六、规范主要内容介绍典型220kV变电站自动化系统方案295 二次系统六、规

18、范主要内容介绍5.5直流系统及不间断电源5.5.4通信电源宜独立配置，也可与站内直流电源整合（330750kV）。通信电源宜与站内直流电源整合（110（66）kV220kV）。5.5.5智能限制柜宜以柜为单位配置直流供电回路。当智能限制柜内同时布置有双重化配置的爱护测控、合并单元、智能终端、过程层交换机等装置时，宜配置双路公共直流电源。智能限制柜内各装置共用直流电源时，宜接受独立空气开关分别引接。305 二次系统六、规范主要内容介绍5.6时间同步系统5.6.3站控层设备时钟同步精度要求低（ms级），可接受SNTP网络对时，节约投资。间隔层和过程层设备时钟同步精度要求高（us级），接受IRIG-

19、B、1pps对时方式才能满足要求。IEC61588网络对时方式理论上满足ns级对时要求，但须要网络交换机等设备的支持。315 二次系统六、规范主要内容介绍5.7协助限制系统5.7.1变电站应设置协助限制系统，实现全站图像监视及平安警卫、火灾报警、消防、照明、采暖通风、环境监测等系统的智能联动限制。通过信息的统一采集处理，可实现各系统间的联动。325 二次系统六、规范主要内容介绍5.8二次设备布置及组柜当变电站按无人值班运行管理模式建设时，不宜设独立的主限制室。不宜设独立的通信机房330750kV变电站，站控层设备宜组柜安装，间隔层设备宜按串或按间隔统筹组柜，过程层设备宜安装布置于所在间隔的智能

20、限制柜。站控层交换机宜集中组柜或与其他站控层设备共同组柜。过程层交换机宜分散安装于所在间隔或对象的爱护、测控柜内。集中组柜时，每面屏柜宜布置46台交换机。33335 二次系统六、规范主要内容介绍5.8二次设备布置及组柜110（66）720kV变电站，220kV及以下智能变电站站控层中心交换机数量少，可与联系紧密的站控层设备合并组柜；站控层分支交换机连接各间隔设备，宜集中组柜；过程层交换机按间隔配置，宜随间隔设备组柜，连接介质最少。34七、模块化建设技术预制舱式二次组合设备由预制舱舱体、二次设备屏柜（或机架）、舱体协助设施等组成，在工厂内完成相关配线、调试等工作，并作为一个整体运输至工程现场。舱

21、体内集成二次设备及相应协助设施，包括安防、消防、暖通、照明、检修、接地等，以保证舱体内设备运行环境条件和变电站运行调试人员现场作业要求，协助设施由舱体厂家统一集成。1 预制舱式二次组合设备35七、模块化建设技术1 预制舱式二次组合设备预制舱式二次组合设备预制舱式二次组合设备预制舱内屏柜布置舱内安防、空调、照明运输及吊装工厂加工阶段改善了设备调试环境，削减静电吸附，提高运用寿命。36七、模块化建设技术2、信息一体化及高级应用信息一体化平台结构图实现多平台信息融合；实实现多平台信息融合；实现全站依次限制、智能告现全站依次限制、智能告警、源端维护、故障综合警、源端维护、故障综合分析等高级应用功能，实分析等高级应用功能，实现高级应用功能的好用化、现高级应用功能的好用化、模块化、标准化，为实现模块化、标准化，为实现“调控一体、运维一体调控一体、运维一体”供应坚毅的支撑。供应坚毅的支撑。37柜内预制光缆组件安装预制光缆(4芯)组件110kVGIS预制电缆预制光缆及预制电缆预制光缆及预制电缆100%100%接受预制光缆，接受预制光缆，60%60%以上限制电缆以上限制电缆接受预制电缆，光缆电缆敷设总量明显接受预制电缆，光缆电缆敷设总量明显削减，节约了人工投入及施工工期削减，节约了人工投入及施工工期七、模块化建设技术3 二次接线即插即用