新一代智能變電站示范工程設(shè)計與運行課件

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reserved.@2012

1新一代智能變電站示范工程設(shè)計與運行StateGridCorporationOfChin1一、近年開展工作二、示范工程設(shè)計原則三、示范工程設(shè)計方案四、示范工程運行情況2State

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reserved.@2012一、近年開展工作二、示范工程設(shè)計原則三、示范工程設(shè)計方案50座擴大示范工程建設(shè)2012年啟動第一

12月批試點工程建設(shè)2012年2月啟動概念設(shè)計6座擴大示范工程全部投運2012年5月2014年1月2015年1月1.1

已開展工作新一代智能變電站研究與設(shè)計工作是公司管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的具體實踐，是電網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的又一典型，具有里程碑意義技術(shù)研究設(shè)備研制3State

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reserved.@20122012年9月50座擴大2012年2012年概念6座擴大示范2012年20一、近期開展工作二、示范工程設(shè)計原則三、示范工程設(shè)計方案四、示范工程運行情況4State

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reserved.@2012一、近期開展工作二、示范工程設(shè)計原則三、示范工程設(shè)計方案2.1

示范工程建設(shè)目標(biāo)新一代智能變電站發(fā)展目標(biāo)系統(tǒng)高度集成結(jié)構(gòu)布局合理經(jīng)濟節(jié)能環(huán)保裝備先進(jìn)適用支撐調(diào)控一體驗證路線科學(xué)性驗證方案可行性驗證設(shè)備可用性驗證運行安全性新一代示范變電站建設(shè)目標(biāo)驗證成果創(chuàng)新性5State

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reserved.@20122.1示范工程建設(shè)目標(biāo)新一代智能變電站發(fā)展目標(biāo)系統(tǒng)高度結(jié)構(gòu)6State

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Corp集ora成tio式n

智Of

能Ch變ina壓.

A器ll

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re集se成rve式d.@智2能01隔2

離斷路器集成化智能設(shè)備其他電氣設(shè)備服務(wù)器服務(wù)器IEEE

1588對時信號A網(wǎng)B網(wǎng)集成式無功設(shè)備智能單元合并單元檢測組件 檢測組件智能單元合并單元低壓氣體絕緣開關(guān)柜集成式二次裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完成了19類107種型號設(shè)備的研制和檢測調(diào)試，構(gòu)建了“集成化智能設(shè)備＋一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)”一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)就地保護站域保護廣域保護層次化保護控制北斗GPS綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)層次化保護控制2.2

示范工程設(shè)計原則6StateGridCorp集ora成tio式n智Of632%0.0753%故障概率故障頻率優(yōu)化接線常規(guī)接線27%0.0116%常規(guī)接線故障概率故障頻率優(yōu)化接線注：數(shù)據(jù)引自《新一代智能變電站技術(shù)方案研究報告》電氣主接線除滿足變電站自身可靠性、經(jīng)濟性和靈活性需要外，基于設(shè)備可靠性提高、檢修周期延長等因素對主接線進(jìn)行適當(dāng)簡化。7State

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reserved.@20122.2

示范工程設(shè)計原則220kV主接線可靠性指標(biāo)0.112%0.215

13%0.186110kV主接線可靠性指標(biāo)0.0158%0.147

13%0.12832%故障概率故障頻率優(yōu)化接線常規(guī)接線27%常規(guī)接線故障概率一次設(shè)備選型

將智能組件與變壓器本體有機結(jié)合，集成式智能變壓器提高變壓器智能化水平。

集成接地刀閘，與電子互感器一體化制造，集成式智能斷路器實現(xiàn)操作與測量設(shè)備高度整合。

采用環(huán)保氣體絕緣介質(zhì)，智能金屬封閉開關(guān)柜實現(xiàn)設(shè)備環(huán)境友好，節(jié)約占地，降低運行成本。

集成式無功設(shè)備集串聯(lián)電抗器與并聯(lián)電容器于一體，降低故障概率，實現(xiàn)緊湊型布置，減少運行維護。2.2

示范工程設(shè)計原則（續(xù)）8State

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reserved.@2012一次設(shè)備選型2.2示范工程設(shè)計原則（續(xù)）8StateGr二次設(shè)備選型

構(gòu)建層次化保護控制系統(tǒng)，實現(xiàn)“就地—站域—廣域”三級協(xié)調(diào)配合。

一體化業(yè)務(wù)平臺系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)平臺標(biāo)準(zhǔn)化，功能軟件模塊化，全面支撐調(diào)控合一；應(yīng)用多功能測控裝置，優(yōu)化二次回路，實現(xiàn)功能整合。

建立站內(nèi)一體化以太網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)信息共網(wǎng)傳輸，簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)服務(wù)器合并單元智能終端智能化一次設(shè)備過程層北斗主機GPS主機保護裝置多功能測控裝置安穩(wěn)裝置故障錄波設(shè)備一次設(shè)備在線監(jiān)測IED調(diào)控主站操作員工作站PMU數(shù)據(jù)優(yōu)化錄波圖形調(diào)閱告警直傳熟數(shù)據(jù)訂閱控制計劃檢修終端檢修公司空調(diào)、通風(fēng)、排水控制等輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)綜合網(wǎng)關(guān)機在線監(jiān)測主站故障分析簡報SDHSDHSDHSDHSDHSDH樞紐變1

U1

U1

U1

U變電站2#變電站4#變電站5#變電站3#一體化業(yè)務(wù)平臺系統(tǒng)9State

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reserved.@2012層次化保護控制系統(tǒng)2.2

示范工程設(shè)計原則（續(xù)）監(jiān)控主機網(wǎng)關(guān)機數(shù)據(jù)服務(wù)器變電站1#對時系統(tǒng)站制智合合智開關(guān)設(shè)備電子式互感器常規(guī)互感器開關(guān)設(shè)備二次設(shè)備選型數(shù)據(jù)服務(wù)器合并單元智能終端智能化一次設(shè)備過程層北總平面布置

結(jié)合主接線優(yōu)化、新型集成設(shè)備和封閉母線（GIL）的應(yīng)用，整體優(yōu)化布置方案，提高土地利用率，減少占地面積。

應(yīng)用模塊化設(shè)計，制定規(guī)范的集成方式與接口規(guī)則，功能分區(qū)明確，實現(xiàn)功能模塊、設(shè)備模塊、土建模塊的“即插即用”

。160

m78

m45m65m電纜出線方案10State

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reserved.@2012新一代220kV

GIS智能變電站總平面新一代220kV

AIS智能變電站總平面2.2

示范工程設(shè)計原則（續(xù)）總平面布置160m78m45m65m電纜出線方案10土建結(jié)構(gòu)

突出工業(yè)設(shè)施定位，整合功能房間，減少建筑面積及電纜溝截

面，突出資源節(jié)約、環(huán)境友好建筑理念。

采用集裝箱建筑或預(yù)制式建筑，實

現(xiàn)建筑物模塊設(shè)計、工廠制造、整體運輸、快速安裝的工業(yè)化制造流程。220kV

AIS方案2.2

示范工程設(shè)計原則（續(xù)）目前智能變電站總建筑面積820新一代智能變電站總建筑面積（集裝箱個數(shù)）324（9）面積減小比例 60%注：數(shù)據(jù)引自《新一代智能變電站技術(shù)方案研究報告》11State

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reserved.@2012土建結(jié)構(gòu)2.2示范工程設(shè)計原則（續(xù)）目前智能變電站總建筑面一、近期開展工作二、示范工程設(shè)計原則三、示范工程設(shè)計方案四、示范工程運行情況12State

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reserved.@2012一、近期開展工作二、示范工程設(shè)計原則三、示范工程設(shè)計方案統(tǒng)籌考慮方便考察與推廣展示、技術(shù)經(jīng)濟效益和建設(shè)周期的要求，在規(guī)劃項目庫中對比遴選出2座220kV變電站和4座110kV變電站作為新一代智能變電站示范工程。13State

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reserved.@20123.1

試點工程概況序號試點單位工程名稱形式目前進(jìn)展情況地理位置設(shè)計單位1北京公司未來城220kV變電站戶內(nèi)GIS完成初設(shè)昌平未來科技城南區(qū)北京經(jīng)研院2重慶公司大石220kV變電站戶外AIS可研已評審重慶合川區(qū)大石鎮(zhèn)重慶設(shè)計院3北京公司海鶄落110kV變電站戶內(nèi)GIS完成初步昌平未來科技城南區(qū)北京經(jīng)研院4天津公司高新園110kV變電站戶內(nèi)GIS可研未評審天津濱海新區(qū)徐州中心天津經(jīng)研院5上海公司葉塘110kV變電站戶內(nèi)GIS可研已評審上海奉賢區(qū)上海設(shè)計院6湖北公司東擴12#110kV變電站戶外AIS可研已評審武漢東湖高新開發(fā)區(qū)湖北經(jīng)研院湖北設(shè)計院統(tǒng)籌考慮方便考察與推廣展示、技術(shù)經(jīng)濟效益和建設(shè)周期的要求，3.2

試點工程技術(shù)方案—220kV AIS站220kVAIS站---大 石220kVGIS站---科技城110kVAIS站---東 擴110kVGIS站-海鶄落-高新園-葉 塘14State

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reserved.@20123.2試點工程技術(shù)方案—220kV AIS站220kVA（1）重慶大石220kV智能變電站115State

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reserved.@2012概況及技術(shù)方案大

石

220kV

變

電

站

是

合

川

北

部

地

區(qū)

樞

紐

站

，

主

變

近

/

遠(yuǎn)2/3×180MVA，220kV雙母線，近/遠(yuǎn)出線4/6回；110kV原雙母線調(diào)整為單母線三分段，近/遠(yuǎn)出線8/12回。采用戶外AIS敞開式布置。原方案示范工程方案電氣主接線220kV雙母線110kV雙母線220kV采用集成式斷路器，取消站內(nèi)出線側(cè)隔離開關(guān)。110kV由雙母線優(yōu)化為單母線三分段；采用集成式智能斷路器，取消站內(nèi)出線、母線側(cè)隔離開關(guān)。電氣設(shè)備選擇常規(guī)AIS設(shè)備10kV采用充氣式開關(guān)柜；無功采用集成式無功設(shè)備常規(guī)二次設(shè)備就地保護及多功能測控下放至預(yù)制艙占地面積21360m2優(yōu)化后占地面積14080m2，核減7280m2，核減34%建筑面積841m2優(yōu)化后建筑面積321m2，核減建520m2，核減62%二次屏位108面優(yōu)化后88面，核減20面，核減19%（1）重慶大石220kV智能變電站115StateGrid（1）重慶大石220kV智能變電站隔離斷路器封閉母線

集成式斷路器110kV采用隔離斷路器、封閉式管母線減小縱向尺寸19m10kV配電室

常規(guī)母線

常規(guī)斷路器采用集裝1箱33式建筑新一代大石220kV智能變電站總平面原大石220kV智能變電站8總3

平面220kV采用隔離斷路器減小縱向尺寸12m、m減小縱向尺寸19133米83米采用集成式智能斷路器（含CT），應(yīng)用封閉母線，配電裝置縱向尺寸減少45.5m。若斷路器不與CT集成，減少43.5m。采用充氣式開關(guān)柜，布置于集裝箱建筑內(nèi)，減少建筑面積520m2。

優(yōu)化2200kV、110kV及無功區(qū)平面布置，核減占地面積7280m2

，核減34%。160米16State

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reserved.@20122一次設(shè)備選擇及布置優(yōu)化160米（1）重慶大石220kV智能變電站隔離斷路器10kV配電室（1）重慶大石220kV智能變電站采用“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，新增站域保護控制裝置，構(gòu)建一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)。保護、測控裝置下放預(yù)制艙布置，

220kV元件采用保護、多功能測控獨立裝置；110kV采用保護測控計量一體裝置；

35kV及以下采用六合一裝置。站內(nèi)集中屏柜數(shù)量減少19%。2二次設(shè)備選擇及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化17State

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reserved.@2012（1）重慶大石220kV智能變電站采用“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，新3.3

試點工程技術(shù)方案—220kV GIS站220kVAIS站---大 石220kVGIS站---科技城110kVAIS站---東 擴110kVGIS站-海鶄落-高新園-葉 塘18State

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reserved.@20123.3試點工程技術(shù)方案—220kV GIS站220kVA119State

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reserved.@2012概況及技術(shù)方案未來城

220kV

變

電

站

是

未

來

科

技

園

南

區(qū)

電

源

樞紐站

，

主變

近

/

遠(yuǎn)2/3×180MVA，220kV雙母線，一次建成出線7回；110kV雙母線，近/遠(yuǎn)出線8/12

回

，

1

回

110kV

出線

應(yīng)

用

超

導(dǎo)

電

纜

。

采用

半地下戶內(nèi)布置形式

，

主變

、220kV/110kVGIS布置于地上一層，10kV及電抗器布置地下。3.3

北京未來科技城220kV智能變電站原方案示范工程方案電氣設(shè)備選擇小型化GIS設(shè)備應(yīng)用電子式互感器,10kV采用充氣式開關(guān)柜常規(guī)二次設(shè)備就地保護和多功能測控裝置下放智能控制柜建筑面積7470m2優(yōu)化后建筑面積6920m2，核減建550m2，核減7%二次屏位100面優(yōu)化后63面，核減37面，核減37%119StateGridCorporationOfC

總平面布置：地上一層布置主變和GIS，地上三層布置10kV電容器、二次設(shè)備室及電池室，地下二層布置10kV開關(guān)柜、電抗器及站用變。

采用智能變壓器、小型智能化GIS設(shè)備及10kV充氣柜，整合優(yōu)化生產(chǎn)用房布置，取消電容器室，核減建筑面積

550m2

，核減二次屏柜37%。取消原地上三層電容器室3.3

北京未來科技城220kV智能變電站新一代未來科技城220kV智能變電站斷面圖原未來科技城220k壓V智縮能二變電次站設(shè)斷備面圖室面積取消原電容器室新一代未來科技城220kV智能變電站地上三層原未來科技城220kV智能變電站地上三層220State

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reserved.@2012設(shè)備選擇及布置優(yōu)化 總平面布置：地上一層布置主變和GIS，地上三層布置10k3.4

試點工程技術(shù)方案—110kV AIS站220kVAIS站---大 石220kVGIS站---科技城110kVAIS站---東 擴110kVGIS站-海鶄落-高新園-葉 塘21State

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reserved.@20123.4試點工程技術(shù)方案—110kV AIS站220kVA122State

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reserved.@2012概況及技術(shù)方案東擴12#110kV

變

電站為東

湖

高新開發(fā)區(qū)

供電

，主變

近/

遠(yuǎn)2/3×50MVA，110kV單母線分段，近/遠(yuǎn)出線2/4回。采用戶外

AIS敞開式布置。3.4

湖北東擴12#110kV智能變電站原方案示范工程方案電氣設(shè)備選擇常規(guī)AIS設(shè)備110kV采用集成式隔離斷路器，取消出線及母線側(cè)隔離開關(guān),10kV配電裝置采用充氣式開關(guān)柜；無功采用集成式無功設(shè)備常規(guī)保護與測控設(shè)備就地保護和多功能測控裝置下放至預(yù)制艙占地面積5148m2占地面積2240m2，核減2908m2，核減56.5%建筑面積419.5m2建筑面積157.5m2，核減建262m2，核減62.5%二次屏位28面二次屏位24面，核減4面，核減14.3%122StateGridCorporationOfC新一代東擴12#110kV智能變電站原東擴12#110kV智能變電站

采用集成式智能斷路器（含CT），應(yīng)用封閉母線，配電裝置縱向尺寸減少27m，約40%

。若斷路器不與CT集成，尺寸減少25m。采用充氣式開關(guān)柜，布置于集裝箱建筑內(nèi)，減少建筑面積262m2，約62.5%

。

總平面布置：優(yōu)化110kV配電區(qū)和無功設(shè)備區(qū)，占地面積減少2900m2，約56.5%1電氣主接線與總平面布置3.4

湖北東擴12#110kV智能變電站76.5米56米無功設(shè)備區(qū)10kV配電室110kV配電裝置區(qū)67.34010kV配電室23State

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reserved.@2012常規(guī)母線常規(guī)斷路器集成艙封閉母線集成式斷路器新一代東擴12#110kV智能變電站原東擴12#110kV智配置站域保護控制裝置，構(gòu)建一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)。110kV線路采用保護測控計量一體裝置，10kV采用“多合一”裝置。采用“三層一網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，核減交換機數(shù)量42%，二次屏柜核減14%。3二次設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化3.4

湖北東擴12#110kV智能變電站（續(xù)）24State

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reserved.@2012配置站域保護控制裝置，構(gòu)建一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)。110kV線路采3.5

試點工程技術(shù)方案—110kV GIS站220kVAIS站---大 石220kVGIS站---科技城110kVAIS站---東 擴110kVGIS站-海鶄落-高新園-葉 塘25State

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reserved.@20123.5試點工程技術(shù)方案—110kV GIS站220kVA126State

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reserved.@2012概況及技術(shù)方案海鶄落、高新園、葉塘均為戶內(nèi)GIS變電站，主變近/遠(yuǎn)均為2/3×50MVA

。其中，海鶄落110kV采用擴大內(nèi)橋接線，近/遠(yuǎn)出線2/3回；高新園、葉塘110kV均采用單母線接線，近/遠(yuǎn)出線2/4回。3.5

110kV

GIS站------海鶄落、高新園、葉塘2812m840m2203m1917m2075m原方案示范工程方案海鶄落高新園葉塘海鶄落高新園葉塘電氣設(shè)備選擇小型化GIS設(shè)備10kV采用充氣式開關(guān)柜常規(guī)二次設(shè)備多功能保護測控裝置下放智能組件柜占地面積3540m23037m2963m23540m22核減7%2核減13%建筑面積2458m22255m22406m22核減10%2核減13%2核減%14%二次屏位37面28面30面28面，核減24%19面，核減32%16面，核減47%126StateGridCorporationOfC

總平面布置：海鶄落、高新園和葉塘變均采用戶內(nèi)布置方案，一層布置主變、GIS和10kV開關(guān)柜，二層布置二次設(shè)備屏柜和電容器。

采用集成式智能變壓器、小型智能化GIS設(shè)備及10kV充氣柜，整合優(yōu)化生產(chǎn)用房布置，核減建筑面積

10

%

～14

%

，核減二次屏柜約30%。3.5

110kV

GIS站------海鶄落、高新園、葉塘新一代高新園110kV智能變電站新新一一代代海葉鶄塘落11101k0Vk智V智能能變變電電站站布置原海原鶄?cè)~落塘111100kkVV智智能能變變電電站站布置取消廠房部分原高新園110kV智能變電站 減少建筑面積227State

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reserved.@2012設(shè)備選擇及布置優(yōu)化 總平面布置：海鶄落、高新園和葉塘變均采用戶內(nèi)布置方案，一3.6

示范工程亮點總結(jié)

建立了站網(wǎng)協(xié)調(diào)的可靠性理論。實現(xiàn)變電站可靠性設(shè)計與電網(wǎng)可靠性設(shè)計協(xié)調(diào)優(yōu)化，既保證了系統(tǒng)可靠性又深度優(yōu)化了變電站整體結(jié)構(gòu)。

建立了層次化保護控制系統(tǒng)。實現(xiàn)時間維、空間維和功能維的協(xié)調(diào)配合，建立了一體化業(yè)務(wù)平臺。實現(xiàn)了智能告警、分布式狀態(tài)估計等十余項高級應(yīng)用，實現(xiàn)了一鍵操作，提升調(diào)控員對設(shè)備異常、電網(wǎng)事故快速反應(yīng)能力。設(shè)計理念創(chuàng)新---“運行安全可靠”220kV北京科技城220kV重慶大石28State

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reserved.@20123.6示范工程亮點總結(jié) 建立了站網(wǎng)協(xié)調(diào)的可靠性理論。實現(xiàn)3.6

示范工程亮點總結(jié)設(shè)備應(yīng)用創(chuàng)新---“系統(tǒng)高度集成、裝備先進(jìn)適用”

構(gòu)建了“集成化智能設(shè)備＋一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)”新一代智能變電站。一次設(shè)備創(chuàng)新應(yīng)用隔離式智能斷路器、小型化GIS、10kV充氣柜、GIB管母、集合式電容器，二次設(shè)備創(chuàng)新應(yīng)用站域保護、多功能測控裝置、智能交換機等。湖北公司預(yù)計110kV設(shè)備維護量可降低87，設(shè)備故障率可降低43%。110kV湖北未來城110kV上海葉唐29State

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reserved.@20123.6示范工程亮點總結(jié)設(shè)備應(yīng)用創(chuàng)新---“系統(tǒng)高度集成、裝3.6

示范工程亮點總結(jié)工程方案優(yōu)化---“結(jié)構(gòu)布局合理”重慶

220kV大石

、湖北

110kV未來

城兩個

戶外變占地

分別核減

42.6%和46.9%，建筑面積分別核減64.3%和62.9%。北京等4座戶內(nèi)變占地面積核減10%～14%，建筑面積核減20～25%。核減二次屏柜約30～40%。六座變電站不同程度上應(yīng)用預(yù)制式模塊化建設(shè)技術(shù)，建設(shè)周期平均縮短30%，現(xiàn)場二次接線工作時間減少50%，現(xiàn)場調(diào)試工作量減少40%。110kV天津高新園110kV北京海鶄落30State

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reserved.@20123.6示范工程亮點總結(jié)工程方案優(yōu)化---“結(jié)構(gòu)布局合理”1一、近期開展工作二、示范工程設(shè)計原則三、示范工程設(shè)計方案四、示范工程運行情況31State

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reserved.@2012一、近期開展工作二、示范工程設(shè)計原則三、示范工程設(shè)計方案4

示范工程運行情況1總體運行情況自2013年底投運以來，6座新一代站已安全穩(wěn)定運行1年，單站

最大負(fù)載率為26.36%，設(shè)備狀態(tài)良好，操作、運維正常，共經(jīng)歷電網(wǎng)故障3次，保護均正確動作，未發(fā)生誤動、拒動。以北京公司為例，

220kV未來城變電站、110kV海鶄落變電站設(shè)備缺陷明顯少于其它處

于投運初期的變電站。

多功能測控裝置、保護測控集成裝置等設(shè)備全部零缺陷。

一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)、輔助控制系統(tǒng)等運行平穩(wěn)

順序控制、智能告警等高級應(yīng)用功能實用化程度進(jìn)一步提高，運行控制效率大幅提升32State

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reserved.@20124示范工程運行情況1總體運行情況自2013年底投運以來，6截至2014年，公司共發(fā)布82項智能變電站領(lǐng)域的企標(biāo)，包括規(guī)劃設(shè)計方面12項，工程建設(shè)方面11項、設(shè)備材料方面34項、試驗檢測方面10項、運行檢修方面11項、安全環(huán)保方面1項、信息與通信方面3項。2015年將繼續(xù)開展23項企標(biāo)的制修訂，智能變電站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系將更為完善。4

示范工程運行情況2標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)新一代智能變電站1.規(guī)劃設(shè)計繼電保護自動化計量通信及對時2.工程建設(shè)3.設(shè)備材料5.運行檢修4.試驗與檢測6.安全環(huán)保7.信息與通信1.1

變電站設(shè)計導(dǎo)則與規(guī)范1.2

分系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范1.3

設(shè)計深度規(guī)定2.1

基礎(chǔ)類（如模塊化建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則等）2.2

施工工藝2.3

調(diào)試與驗收2.4

其他3.1

基礎(chǔ)類（如高壓設(shè)備智能化技術(shù)導(dǎo)則等）3.2

智能一次設(shè)備3.3

智能二次設(shè)備3.4

輔助設(shè)備5.1

運行類5.2

檢修類4.1

智能一次設(shè)備4.2

智能二次設(shè)備4.5

材料4.6

試驗儀器儀表4.3

輔助設(shè)備4.4

電源6.1

安全管理規(guī)程6.3

環(huán)保6.2

安全操作規(guī)程7.1

信息模型7.3

通信規(guī)約7.2

信息安全3.2

智能一次設(shè)備3.3

智能二次設(shè)備3.4

輔助設(shè)備電子互感器智能開關(guān)設(shè)備智能變壓器智能無功設(shè)備消防視頻安防火災(zāi)報警環(huán)境3.6

材料3.5

電源預(yù)制艙匯控柜屏柜光纜金具電纜一體化電源蓄電池33State

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reserved.@20123.5

電源3.6

材料截至2014年，公司共發(fā)布82項智能變電站領(lǐng)域的企標(biāo)，包括規(guī)5

實現(xiàn)三項突破集成優(yōu)化設(shè)計技術(shù)突破整體集成設(shè)計，引領(lǐng)設(shè)備制造實現(xiàn)功能集成和技術(shù)創(chuàng)新。優(yōu)化電氣主接線和總平面布局，結(jié)構(gòu)緊湊，減少占地面積。優(yōu)化電氣設(shè)備選型和配置，形成

“小型化、智能化、集成化”選型原則和“安全可靠、成熟適用、經(jīng)濟合理”的配置原則。63.9m29m60.8m53m34State

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reserved.@20125實現(xiàn)三項突破集成優(yōu)化設(shè)計技術(shù)突破63.9m29m60.85

實現(xiàn)三項突破智能設(shè)備制造技術(shù)突破組織制定了新一代智能變電站關(guān)鍵設(shè)備研制計劃和實施方案，經(jīng)過9個月的產(chǎn)、研協(xié)同攻關(guān)，完成了19類107種型號設(shè)備的研制和單機檢測工作。智能一次設(shè)備：

研制完成了“傳感器+智能組件”的智能一次設(shè)備、集成式隔離斷路器、高可靠電子式互感器、集合式電容器。實現(xiàn)一次設(shè)備與智能終端、合并單元一體化設(shè)計，集成聯(lián)調(diào)。二次設(shè)備研制：智能了新一代信息流方案，研制了通用一體化業(yè)務(wù)平臺，提高了系統(tǒng)可擴展性調(diào)度(調(diào)，控)

研制站域生產(chǎn)

保護、集成式就地化二次設(shè)備。層層過程層網(wǎng)絡(luò)縱向加密認(rèn)證裝置

安全隔離裝置正向和反向監(jiān)控主機測控

相量測量繼電保

站域保護護裝置

控制裝置高壓開關(guān)設(shè)備

電力變壓器

監(jiān)測主IED

監(jiān)測主IED非關(guān)口計量故障錄

電能質(zhì)量

關(guān)口計波裝置

監(jiān)測單元

量表計PMU數(shù)據(jù)集

I區(qū)數(shù)據(jù)通信中器

網(wǎng)關(guān)機中心

管理系統(tǒng)II區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機視

安頻

全

消

境

源

壓設(shè)監(jiān)

警

防

監(jiān)

管

備監(jiān)控

衛(wèi)環(huán)

電

它高測

理

控裝線路及其置電能采集終端綜合應(yīng)用

III/IV區(qū)數(shù)據(jù)

服務(wù)器

通信網(wǎng)關(guān)機站控層網(wǎng)絡(luò)防火墻層

安全

I

區(qū)安全I(xiàn)I區(qū)

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器測控裝置開關(guān)設(shè)備

測量

監(jiān)測控制器

IED

IED高壓開關(guān)設(shè)備合并

計量合單元

并單元互感器非電量

控制

測量

監(jiān)測保護

IED

IED

IED電力變壓器專線220kV變電站無功裝置控制IED35State

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reserved.@2012站用時間同步系統(tǒng)站控間隔過程5實現(xiàn)三項突破智能設(shè)備制造技術(shù)突破，提高了系統(tǒng)可擴展性調(diào)度5

實現(xiàn)三項突破模塊化建設(shè)技術(shù)采用工程廠預(yù)制結(jié)構(gòu)的建、構(gòu)筑物，預(yù)制艙式二次組合設(shè)備，實現(xiàn)最大化工廠加工，最小化現(xiàn)場施工。采用預(yù)制電纜、預(yù)制光纜實現(xiàn)設(shè)備之間標(biāo)準(zhǔn)化連接和一、二次設(shè)備連接的“即插即用”預(yù)制艙采用雙列屏柜布局和二次前接線裝置，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊、運維方便。36State

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reserved.@20125實現(xiàn)三項突破模塊化建設(shè)技術(shù)36StateGridCo保證已投運6個示范站的安全穩(wěn)定運行固化6個示范站的創(chuàng)新成果，優(yōu)化提升

技術(shù)方案推進(jìn)新技術(shù)、新裝備向更高電壓等級示范應(yīng)用Phase

3Phase

2Phase

16 50個擴大示范站建設(shè)擴大示范工程涵蓋26個省、直轄市、自治區(qū)37State

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reserved.@2012類型電壓GISAIS合計戶內(nèi)戶外HGIS110kV143—1128220kV452920330kV———11500kV——1—1合計18832150保證已投運6個示范站的安全穩(wěn)定運行固化6個示范站的創(chuàng)37State

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reserved.@2012

1新一代智能變電站示范工程設(shè)計與運行StateGridCorporationOfChin38一、近年開展工作二、示范工程設(shè)計原則三、示范工程設(shè)計方案四、示范工程運行情況39State

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reserved.@2012一、近年開展工作二、示范工程設(shè)計原則三、示范工程設(shè)計方案50座擴大示范工程建設(shè)2012年啟動第一

12月批試點工程建設(shè)2012年2月啟動概念設(shè)計6座擴大示范工程全部投運2012年5月2014年1月2015年1月1.1

已開展工作新一代智能變電站研究與設(shè)計工作是公司管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的具體實踐，是電網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的又一典型，具有里程碑意義技術(shù)研究設(shè)備研制40State

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reserved.@20122012年9月50座擴大2012年2012年概念6座擴大示范2012年20一、近期開展工作二、示范工程設(shè)計原則三、示范工程設(shè)計方案四、示范工程運行情況41State

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reserved.@2012一、近期開展工作二、示范工程設(shè)計原則三、示范工程設(shè)計方案2.1

示范工程建設(shè)目標(biāo)新一代智能變電站發(fā)展目標(biāo)系統(tǒng)高度集成結(jié)構(gòu)布局合理經(jīng)濟節(jié)能環(huán)保裝備先進(jìn)適用支撐調(diào)控一體驗證路線科學(xué)性驗證方案可行性驗證設(shè)備可用性驗證運行安全性新一代示范變電站建設(shè)目標(biāo)驗證成果創(chuàng)新性42State

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reserved.@20122.1示范工程建設(shè)目標(biāo)新一代智能變電站發(fā)展目標(biāo)系統(tǒng)高度結(jié)構(gòu)6State

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Corp集ora成tio式n

智Of

能Ch變ina壓.

A器ll

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re集se成rve式d.@智2能01隔2

離斷路器集成化智能設(shè)備其他電氣設(shè)備服務(wù)器服務(wù)器IEEE

1588對時信號A網(wǎng)B網(wǎng)集成式無功設(shè)備智能單元合并單元檢測組件 檢測組件智能單元合并單元低壓氣體絕緣開關(guān)柜集成式二次裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完成了19類107種型號設(shè)備的研制和檢測調(diào)試，構(gòu)建了“集成化智能設(shè)備＋一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)”一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)就地保護站域保護廣域保護層次化保護控制北斗GPS綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)層次化保護控制2.2

示范工程設(shè)計原則6StateGridCorp集ora成tio式n智Of4332%0.0753%故障概率故障頻率優(yōu)化接線常規(guī)接線27%0.0116%常規(guī)接線故障概率故障頻率優(yōu)化接線注：數(shù)據(jù)引自《新一代智能變電站技術(shù)方案研究報告》電氣主接線除滿足變電站自身可靠性、經(jīng)濟性和靈活性需要外，基于設(shè)備可靠性提高、檢修周期延長等因素對主接線進(jìn)行適當(dāng)簡化。44State

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reserved.@20122.2

示范工程設(shè)計原則220kV主接線可靠性指標(biāo)0.112%0.215

13%0.186110kV主接線可靠性指標(biāo)0.0158%0.147

13%0.12832%故障概率故障頻率優(yōu)化接線常規(guī)接線27%常規(guī)接線故障概率一次設(shè)備選型

將智能組件與變壓器本體有機結(jié)合，集成式智能變壓器提高變壓器智能化水平。

集成接地刀閘，與電子互感器一體化制造，集成式智能斷路器實現(xiàn)操作與測量設(shè)備高度整合。

采用環(huán)保氣體絕緣介質(zhì)，智能金屬封閉開關(guān)柜實現(xiàn)設(shè)備環(huán)境友好，節(jié)約占地，降低運行成本。

集成式無功設(shè)備集串聯(lián)電抗器與并聯(lián)電容器于一體，降低故障概率，實現(xiàn)緊湊型布置，減少運行維護。2.2

示范工程設(shè)計原則（續(xù)）45State

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reserved.@2012一次設(shè)備選型2.2示范工程設(shè)計原則（續(xù)）8StateGr二次設(shè)備選型

構(gòu)建層次化保護控制系統(tǒng)，實現(xiàn)“就地—站域—廣域”三級協(xié)調(diào)配合。

一體化業(yè)務(wù)平臺系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)平臺標(biāo)準(zhǔn)化，功能軟件模塊化，全面支撐調(diào)控合一；應(yīng)用多功能測控裝置，優(yōu)化二次回路，實現(xiàn)功能整合。

建立站內(nèi)一體化以太網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)信息共網(wǎng)傳輸，簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)服務(wù)器合并單元智能終端智能化一次設(shè)備過程層北斗主機GPS主機保護裝置多功能測控裝置安穩(wěn)裝置故障錄波設(shè)備一次設(shè)備在線監(jiān)測IED調(diào)控主站操作員工作站PMU數(shù)據(jù)優(yōu)化錄波圖形調(diào)閱告警直傳熟數(shù)據(jù)訂閱控制計劃檢修終端檢修公司空調(diào)、通風(fēng)、排水控制等輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)綜合網(wǎng)關(guān)機在線監(jiān)測主站故障分析簡報SDHSDHSDHSDHSDHSDH樞紐變1

U1

U1

U1

U變電站2#變電站4#變電站5#變電站3#一體化業(yè)務(wù)平臺系統(tǒng)46State

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reserved.@2012層次化保護控制系統(tǒng)2.2

示范工程設(shè)計原則（續(xù)）監(jiān)控主機網(wǎng)關(guān)機數(shù)據(jù)服務(wù)器變電站1#對時系統(tǒng)站制智合合智開關(guān)設(shè)備電子式互感器常規(guī)互感器開關(guān)設(shè)備二次設(shè)備選型數(shù)據(jù)服務(wù)器合并單元智能終端智能化一次設(shè)備過程層北總平面布置

結(jié)合主接線優(yōu)化、新型集成設(shè)備和封閉母線（GIL）的應(yīng)用，整體優(yōu)化布置方案，提高土地利用率，減少占地面積。

應(yīng)用模塊化設(shè)計，制定規(guī)范的集成方式與接口規(guī)則，功能分區(qū)明確，實現(xiàn)功能模塊、設(shè)備模塊、土建模塊的“即插即用”

。160

m78

m45m65m電纜出線方案47State

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reserved.@2012新一代220kV

GIS智能變電站總平面新一代220kV

AIS智能變電站總平面2.2

示范工程設(shè)計原則（續(xù)）總平面布置160m78m45m65m電纜出線方案10土建結(jié)構(gòu)

突出工業(yè)設(shè)施定位，整合功能房間，減少建筑面積及電纜溝截

面，突出資源節(jié)約、環(huán)境友好建筑理念。

采用集裝箱建筑或預(yù)制式建筑，實

現(xiàn)建筑物模塊設(shè)計、工廠制造、整體運輸、快速安裝的工業(yè)化制造流程。220kV

AIS方案2.2

示范工程設(shè)計原則（續(xù)）目前智能變電站總建筑面積820新一代智能變電站總建筑面積（集裝箱個數(shù)）324（9）面積減小比例 60%注：數(shù)據(jù)引自《新一代智能變電站技術(shù)方案研究報告》48State

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reserved.@2012土建結(jié)構(gòu)2.2示范工程設(shè)計原則（續(xù)）目前智能變電站總建筑面一、近期開展工作二、示范工程設(shè)計原則三、示范工程設(shè)計方案四、示范工程運行情況49State

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reserved.@2012一、近期開展工作二、示范工程設(shè)計原則三、示范工程設(shè)計方案統(tǒng)籌考慮方便考察與推廣展示、技術(shù)經(jīng)濟效益和建設(shè)周期的要求，在規(guī)劃項目庫中對比遴選出2座220kV變電站和4座110kV變電站作為新一代智能變電站示范工程。50State

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reserved.@20123.1

試點工程概況序號試點單位工程名稱形式目前進(jìn)展情況地理位置設(shè)計單位1北京公司未來城220kV變電站戶內(nèi)GIS完成初設(shè)昌平未來科技城南區(qū)北京經(jīng)研院2重慶公司大石220kV變電站戶外AIS可研已評審重慶合川區(qū)大石鎮(zhèn)重慶設(shè)計院3北京公司海鶄落110kV變電站戶內(nèi)GIS完成初步昌平未來科技城南區(qū)北京經(jīng)研院4天津公司高新園110kV變電站戶內(nèi)GIS可研未評審天津濱海新區(qū)徐州中心天津經(jīng)研院5上海公司葉塘110kV變電站戶內(nèi)GIS可研已評審上海奉賢區(qū)上海設(shè)計院6湖北公司東擴12#110kV變電站戶外AIS可研已評審武漢東湖高新開發(fā)區(qū)湖北經(jīng)研院湖北設(shè)計院統(tǒng)籌考慮方便考察與推廣展示、技術(shù)經(jīng)濟效益和建設(shè)周期的要求，3.2

試點工程技術(shù)方案—220kV AIS站220kVAIS站---大 石220kVGIS站---科技城110kVAIS站---東 擴110kVGIS站-海鶄落-高新園-葉 塘51State

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reserved.@20123.2試點工程技術(shù)方案—220kV AIS站220kVA（1）重慶大石220kV智能變電站152State

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reserved.@2012概況及技術(shù)方案大

石

220kV

變

電

站

是

合

川

北

部

地

區(qū)

樞

紐

站

，

主

變

近

/

遠(yuǎn)2/3×180MVA，220kV雙母線，近/遠(yuǎn)出線4/6回；110kV原雙母線調(diào)整為單母線三分段，近/遠(yuǎn)出線8/12回。采用戶外AIS敞開式布置。原方案示范工程方案電氣主接線220kV雙母線110kV雙母線220kV采用集成式斷路器，取消站內(nèi)出線側(cè)隔離開關(guān)。110kV由雙母線優(yōu)化為單母線三分段；采用集成式智能斷路器，取消站內(nèi)出線、母線側(cè)隔離開關(guān)。電氣設(shè)備選擇常規(guī)AIS設(shè)備10kV采用充氣式開關(guān)柜；無功采用集成式無功設(shè)備常規(guī)二次設(shè)備就地保護及多功能測控下放至預(yù)制艙占地面積21360m2優(yōu)化后占地面積14080m2，核減7280m2，核減34%建筑面積841m2優(yōu)化后建筑面積321m2，核減建520m2，核減62%二次屏位108面優(yōu)化后88面，核減20面，核減19%（1）重慶大石220kV智能變電站115StateGrid（1）重慶大石220kV智能變電站隔離斷路器封閉母線

集成式斷路器110kV采用隔離斷路器、封閉式管母線減小縱向尺寸19m10kV配電室

常規(guī)母線

常規(guī)斷路器采用集裝1箱33式建筑新一代大石220kV智能變電站總平面原大石220kV智能變電站8總3

平面220kV采用隔離斷路器減小縱向尺寸12m、m減小縱向尺寸19133米83米采用集成式智能斷路器（含CT），應(yīng)用封閉母線，配電裝置縱向尺寸減少45.5m。若斷路器不與CT集成，減少43.5m。采用充氣式開關(guān)柜，布置于集裝箱建筑內(nèi)，減少建筑面積520m2。

優(yōu)化2200kV、110kV及無功區(qū)平面布置，核減占地面積7280m2

，核減34%。160米53State

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reserved.@20122一次設(shè)備選擇及布置優(yōu)化160米（1）重慶大石220kV智能變電站隔離斷路器10kV配電室（1）重慶大石220kV智能變電站采用“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，新增站域保護控制裝置，構(gòu)建一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)。保護、測控裝置下放預(yù)制艙布置，

220kV元件采用保護、多功能測控獨立裝置；110kV采用保護測控計量一體裝置；

35kV及以下采用六合一裝置。站內(nèi)集中屏柜數(shù)量減少19%。2二次設(shè)備選擇及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化54State

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reserved.@2012（1）重慶大石220kV智能變電站采用“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，新3.3

試點工程技術(shù)方案—220kV GIS站220kVAIS站---大 石220kVGIS站---科技城110kVAIS站---東 擴110kVGIS站-海鶄落-高新園-葉 塘55State

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reserved.@20123.3試點工程技術(shù)方案—220kV GIS站220kVA156State

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reserved.@2012概況及技術(shù)方案未來城

220kV

變

電

站

是

未

來

科

技

園

南

區(qū)

電

源

樞紐站

，

主變

近

/

遠(yuǎn)2/3×180MVA，220kV雙母線，一次建成出線7回；110kV雙母線，近/遠(yuǎn)出線8/12

回

，

1

回

110kV

出線

應(yīng)

用

超

導(dǎo)

電

纜

。

采用

半地下戶內(nèi)布置形式

，

主變

、220kV/110kVGIS布置于地上一層，10kV及電抗器布置地下。3.3

北京未來科技城220kV智能變電站原方案示范工程方案電氣設(shè)備選擇小型化GIS設(shè)備應(yīng)用電子式互感器,10kV采用充氣式開關(guān)柜常規(guī)二次設(shè)備就地保護和多功能測控裝置下放智能控制柜建筑面積7470m2優(yōu)化后建筑面積6920m2，核減建550m2，核減7%二次屏位100面優(yōu)化后63面，核減37面，核減37%119StateGridCorporationOfC

總平面布置：地上一層布置主變和GIS，地上三層布置10kV電容器、二次設(shè)備室及電池室，地下二層布置10kV開關(guān)柜、電抗器及站用變。

采用智能變壓器、小型智能化GIS設(shè)備及10kV充氣柜，整合優(yōu)化生產(chǎn)用房布置，取消電容器室，核減建筑面積

550m2

，核減二次屏柜37%。取消原地上三層電容器室3.3

北京未來科技城220kV智能變電站新一代未來科技城220kV智能變電站斷面圖原未來科技城220k壓V智縮能二變電次站設(shè)斷備面圖室面積取消原電容器室新一代未來科技城220kV智能變電站地上三層原未來科技城220kV智能變電站地上三層257State

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reserved.@2012設(shè)備選擇及布置優(yōu)化 總平面布置：地上一層布置主變和GIS，地上三層布置10k3.4

試點工程技術(shù)方案—110kV AIS站220kVAIS站---大 石220kVGIS站---科技城110kVAIS站---東 擴110kVGIS站-海鶄落-高新園-葉 塘58State

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reserved.@20123.4試點工程技術(shù)方案—110kV AIS站220kVA159State

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reserved.@2012概況及技術(shù)方案東擴12#110kV

變

電站為東

湖

高新開發(fā)區(qū)

供電

，主變

近/

遠(yuǎn)2/3×50MVA，110kV單母線分段，近/遠(yuǎn)出線2/4回。采用戶外

AIS敞開式布置。3.4

湖北東擴12#110kV智能變電站原方案示范工程方案電氣設(shè)備選擇常規(guī)AIS設(shè)備110kV采用集成式隔離斷路器，取消出線及母線側(cè)隔離開關(guān),10kV配電裝置采用充氣式開關(guān)柜；無功采用集成式無功設(shè)備常規(guī)保護與測控設(shè)備就地保護和多功能測控裝置下放至預(yù)制艙占地面積5148m2占地面積2240m2，核減2908m2，核減56.5%建筑面積419.5m2建筑面積157.5m2，核減建262m2，核減62.5%二次屏位28面二次屏位24面，核減4面，核減14.3%122StateGridCorporationOfC新一代東擴12#110kV智能變電站原東擴12#110kV智能變電站

采用集成式智能斷路器（含CT），應(yīng)用封閉母線，配電裝置縱向尺寸減少27m，約40%

。若斷路器不與CT集成，尺寸減少25m。采用充氣式開關(guān)柜，布置于集裝箱建筑內(nèi)，減少建筑面積262m2，約62.5%

。

總平面布置：優(yōu)化110kV配電區(qū)和無功設(shè)備區(qū)，占地面積減少2900m2，約56.5%1電氣主接線與總平面布置3.4

湖北東擴12#110kV智能變電站76.5米56米無功設(shè)備區(qū)10kV配電室110kV配電裝置區(qū)67.340