南500kv智能變電站設(shè)計方案簡介

設(shè)計方案匯報東北電網(wǎng)公司福建省電力勘測設(shè)計院2010年元月東北長春南500kV智能變電站試點工程前言2009年國家電網(wǎng)公司依托東北公司長春南500kV變電站，組織開展了智能變電站試點建設(shè)的設(shè)計競賽活動，旨在進一步強化設(shè)計工作管理，推動設(shè)計理念創(chuàng)新，引領(lǐng)變電站工程設(shè)計技術(shù)進步方向，以設(shè)計競賽的成果帶動智能變電站設(shè)計、技術(shù)的提高，推動基建標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)深化，促進公司系統(tǒng)變電站工程設(shè)計建設(shè)整體水平再上新臺階。設(shè)計指導(dǎo)思想初步設(shè)計階段按照“三通一標(biāo)”和“兩型一化”總體原則，吸收競賽的成果，集中各院的優(yōu)秀設(shè)計亮點，創(chuàng)新建設(shè)設(shè)計理念，以提高變電站智能化水平為目標(biāo)，做好智能變電站關(guān)鍵設(shè)計和技術(shù)工程應(yīng)用，并與全壽命周期設(shè)計理念和方法相結(jié)合，積極優(yōu)化和創(chuàng)新，積極應(yīng)用新設(shè)計、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料，提出安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、指標(biāo)優(yōu)秀的智能變電站設(shè)計方案。工程概況長春南變電站站址位于公主嶺市永發(fā)鄉(xiāng)田家油坊村東0.4km，東距長春市28km，南距公主嶺市約33km，西距500kV梨合Ⅰ回線約250m、500kV梨合Ⅱ回線約3.0km，站址進出線較方便。工程概況改善長春地區(qū)220kV電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、提高電網(wǎng)的運行可靠性、提高長春地區(qū)獨立運行的能力；為西部地區(qū)大規(guī)模風(fēng)電場接入提供落點；緩解過負荷對電網(wǎng)改造的壓力，提高現(xiàn)有設(shè)備的使用壽命。

500kV長春南輸變電工程計劃2011年6月建成。工程概況項目名稱本期遠期500kV主變壓器2×1000MVA4×1000MVA500kV出線回路數(shù)4回10回220kV出線數(shù)10回16回500kV高壓并聯(lián)電抗器/4組低壓并聯(lián)電抗器1×90Mvar(注）每臺主變低壓側(cè)配置180Mvar低壓并聯(lián)電容器/每臺主變低壓側(cè)配置120Mvar注：通過對系統(tǒng)無功平衡及電壓建設(shè)規(guī)模電氣主接線500kV：3/2斷路器2完整串+2不完整串10臺斷路器主變進2、4、5、7串220kV:雙母線雙分段主變:三相式中性點直接接地66kV:單母線，設(shè)總斷路器本期1x90Mvar低抗通過對500kV配串進行優(yōu)化調(diào)整，將遠景公主嶺2回出線由向東改為向西出線，以避免與220kV線路交叉。遠期4回帶出線高壓的線路連續(xù)布置，減少了征地面積，降低了投資。同時滿足電源與負荷配對成串，同名回路不同串的配串原則。500kV電氣主接線220kV電氣主接線對220kV接線從技術(shù)、經(jīng)濟、可靠性等方面分析，并綜合考慮實際運行經(jīng)驗、運行習(xí)慣，本期及遠期均采用雙母線雙分段接線。采用組合式電流、電壓互感器，在進、出線側(cè)設(shè)置帶電顯示裝置。對66kV主變進線總斷路器設(shè)置進行詳細的論證，考慮實際運行經(jīng)驗及習(xí)慣，本工程在不增加占地的情況下，推薦采用設(shè)置主變66kV進線總斷路器接線方式。66kV電氣主接線

智能一次設(shè)備3試點應(yīng)用光纖環(huán)式電子互感器。1一次設(shè)備智能化。采用“一次設(shè)備+智能組件”的模式實現(xiàn)一次設(shè)備智能化。一次設(shè)備集成在線監(jiān)測單元。2全站采用羅氏線圈型電子式互感器，220kV采用電子組合式電流電壓互感器。

電子式互感器

電子式互感器主要設(shè)備選型主設(shè)備選型500、220kV主設(shè)備：500kV選用HGIS組合電器；220kV選用GIS組合電器；66kV主設(shè)備：66kV選用罐式斷路器、油浸電抗器、框架式電容器組。電子式互感器：電流互感器采用羅氏線圈原理；電壓互感器采用電容分壓原理；220kV采用電流電壓組合型互感器。變電站采用基于DL/T860（IEC61850）標(biāo)準(zhǔn)的自動化系統(tǒng)，站控層網(wǎng)絡(luò)按照MMS、GOOSE、SNTP三網(wǎng)合一方式設(shè)計。變電站自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)針對過程層網(wǎng)絡(luò)提出以下三種方案：方案一：采樣值(SMV）、GOOSE、IEC61588三網(wǎng)合一；方案二：采樣值（SMV）采用點對點方式，GOOSE組網(wǎng)；方案三：SMV點對點、GOOSE點對點；通過綜合考慮網(wǎng)絡(luò)流量、網(wǎng)絡(luò)延時、產(chǎn)品成熟度等，500、220kV過程層暫考慮采用SMV、GOOSE、IEC61588三網(wǎng)合一方案，同時考慮采用GMRP、IEC61588的風(fēng)險應(yīng)對措施。變電站自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)500kV系統(tǒng)保護、測控獨立配置；220kV線路采用保護測控一體化裝置，按雙重化配置；66kV每個間隔各配置一套保護、測控、計量、錄波、合并單元一體化裝置，按單重化配置。二次設(shè)備優(yōu)化整合全站配置一套GPS/北斗雙衛(wèi)星時間同步系統(tǒng)；站控層網(wǎng)絡(luò)采用SNTP對時；間隔層和過程層設(shè)備暫考慮采用IEC61588網(wǎng)絡(luò)對時,要求設(shè)備同時接收IRIG-B對時信號。全站同步時鐘系統(tǒng)全站配置一套智能站用交直流一體化電源系統(tǒng)。通信直流電源蓄電池單獨配置。交直流一體化電源經(jīng)專題分析，綜合考慮各參量檢測設(shè)備的檢測精度、可靠性、穩(wěn)定性、對高壓設(shè)備影響及經(jīng)濟性等情況，確定長春南500kV變電站設(shè)備在線監(jiān)測范圍。主變壓器配置油中溫度、微水、鐵芯接地、油色譜、局放在線監(jiān)測；500kVHGIS和220kVGIS狀態(tài)配置SF6氣體密度、溫度、微水、斷路器機械特性在線態(tài)監(jiān)測；500kV及220kV避雷器配置泄漏電流、動作次數(shù)在線監(jiān)測；66kV油抗配置油色譜在線監(jiān)測裝置；配置一套便攜式局放離線監(jiān)測裝置。設(shè)備在線監(jiān)測及狀態(tài)檢修在線監(jiān)測系統(tǒng)單獨組網(wǎng)，系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)詳見下圖：設(shè)備在線監(jiān)測及狀態(tài)檢修戶外智能控制柜對智能控制柜下放問題，充分考慮東北地區(qū)寒冷的氣候特點，柜體采用IP55防護等級、雙層中空結(jié)構(gòu)，外層設(shè)反光材料，內(nèi)層密閉，保溫隔熱，配置防雨帽、過濾網(wǎng)、配置自動加熱除濕裝置、材質(zhì)選用不銹鋼板。夾層面板及裝置面板裝設(shè)保溫層。配置程序化控制、站內(nèi)狀態(tài)估計、設(shè)備狀態(tài)可視化、智能告警及事故信息綜合分析決策、故障信息綜合分析決策、支撐經(jīng)濟運行與優(yōu)化控制、不停電修改及核對定值、智能巡檢等站控層功能。站控層應(yīng)用功能變電站配置一套輔助控制系統(tǒng)，實現(xiàn)圖像監(jiān)控、溫濕度檢測、安防、照明遠程控制等功能，并與火災(zāi)報警等系統(tǒng)聯(lián)動。變電站輔助控制系統(tǒng)長春南變電站配置一套智能巡檢控制系統(tǒng)，巡檢人員手持智能終端按終端提示的巡視路線進入設(shè)備區(qū)依次巡視，并按提示內(nèi)容進行巡視并填寫巡視結(jié)果，巡檢結(jié)果可直接導(dǎo)入巡檢系統(tǒng)，提高效率，保證巡檢人員按時到崗。變電站智能巡檢系統(tǒng)智能巡檢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖站區(qū)電纜敷設(shè)站區(qū)電纜敷設(shè)采用地面電纜橋架結(jié)合穿管直埋的敷設(shè)方式，造價經(jīng)濟，便于成品采購、外型輕巧美觀，施工安裝方便、減少土建的濕作業(yè)，縮短施工周期，便于電纜敷設(shè)和檢修。建筑全站設(shè)置一座生產(chǎn)綜合房，內(nèi)設(shè)有公用設(shè)備室、蓄電池室、資料室；各房間直接向外疏散，交通面積和公共使用面積為零，建筑使用率達到100%。主變消防泡沫噴霧間單獨設(shè)置；并按無人值班、有人值守智能變電站的性質(zhì)和特點，單獨設(shè)置值守房，內(nèi)含安全工具間，布置在變電站入口處，充分體現(xiàn)人性化設(shè)計；同時在220kV配電裝置區(qū)域西側(cè)空位設(shè)置汽車庫。各建筑物房