500kV智能变电站设计方案简介

500kV智能变电站设计方案简介

设计方案汇报 500kV 智能变电站试点工程 前 言 2009 年国家电网公司依托东北公司长春南 500kV 变电站，组织开展了智能变电站试点建设的设计竞赛活动，旨在进一步强化设计工作管理，推动设计理念创新，引领变电站工程设计技术进步方向，以设计竞赛的成果带动智能变电站设计、技术的提高，推动基建标准化建设深化，促进公司系统变电站工程设计建设整体水平再上新台阶。 设计指导思想 初步设计阶段按照“三通一标”和“两型一化”总体原则，吸收竞赛的成果，集中各院的优秀设计亮点，创新建设设计理念，以提高变电站智能化水平为目标，做好智能变电站关键设计和技术工程应用，并与全寿命周期设计理念和方法相结合，积极优化和创新，积极应用新设计、新技术、新设备、新材料，提出安全可靠、技术先进、经济合理、指标优秀的智能变电站设计方案。 工程概况 长春南变电站站址位于公主岭市永发乡田家油坊村东 0.4km ，东距长春市 28km ，南距公主岭市约 33km ，西距 500kV 梨合 Ⅰ 回线约 250m 、 500kV 梨合 Ⅱ 回线约 3.0km ，站址进出线较方便。 工程概况 改善长春地区 220kV 电网结构、提高电网的运行可靠性、提高长春地区独立运行的能力； 为西部地区大规模风电场接入提供落点； 缓解过负荷对电网改造的压力，提高现有设备的使用寿命。 500kV 长春南输变电工程计划 2011 年 6 月建成。 工程概况 项 目 名 称 本 期 远 期 500kV 主变压器 2×1000MVA 4×1000MVA 500kV 出线回路数 4 回 10 回 220kV 出线数 10 回 16 回 500kV 高压并联电抗器 / 4 组 低压并联电抗器 1×90Mvar ( 注） 每台主变低压侧 配置 180Mvar 低压并联电容器 / 每台主变低压侧 配置 120Mvar 注：通过对系统无功平衡及电压 建 设 规 模 电气主接线 500kV ： 3/2 断路器 2 完整串 +2 不完整串 10 台断路器 主变进 2 、 4 、 5 、 7 串 220kV: 双母线双分段 主变 : 三相式 中性点直接接地 66kV: 单母线，设总断路器 本期 1x90Mvar 低抗 通过对 500kV 配串进行优化调整，将远景公主岭 2 回出线由向东改为向西出线，以避免与 220kV 线路交叉。远期 4 回带出线高压的线路连续布置，减少了征地面积，降低了投资。同时满足电源与负荷配对成串，同名回路不同串的配串原则。 500kV 电气主接线 220kV 电气主接线 对 220kV 接线从技术、经济、可靠性等方面分析，并综合考虑实际运行经验、运行习惯，本期及远期均采用双母线双分段接线。 采用组合式电流、电压互感器，在进、出线侧设置带电显示装置。 对 66kV 主变进线总断路器设置进行详细的论证，考虑实际运行经验及习惯，本工程在不增加占地的情况下，推荐采用设置主变 66kV 进线总断路器接线方式。 66kV 电气主接线 智能一次设备 3 试点应用光纤环式电子互感器。 1 一次设备智能化。 采用“一次设备 + 智能组件”的模式实现一次设备智能化。一次设备集成在线监测单元。 2 全站采用罗氏线圈型电子式互感器， 220kV 采用电子组合式电流电压互感器。 电子式互感器 电子式互感器 主要设备选型 主设备选型 500 、 220kV 主设备： 500kV 选用 HGIS 组合电器； 220kV 选用 GIS 组合电器； 66kV 主设备： 66kV 选用罐式断路器、油浸电抗器、框架式电容器组。 电子式互感器： 电流互感器采用罗氏线圈原理； 电压互感器采用电容分压原理； 220kV 采用电流电压组合型互感器。 变电站采用基于 DL/T 860 （ IEC61850 ）标准的自动化系统，站控层网络按照 MMS 、 GOOSE 、 SNTP 三网合一方式设计。 变电站自动化系统网络结构 针对过程层网络提出以下三种方案： 方案一：采样值 ( SMV ） 、 GOOSE 、 IEC61588 三网合一； 方案二：采样值（ SMV ）采用点对点方式， GOOSE 组网； 方案三： SMV 点对点、 GOOSE 点对点； 通过综合考虑网络流量、网络延时、产品成熟度等， 500 、 220kV 过程层暂考虑采用 SMV 、 GOOSE 、 IE C6 1588 三网合一方案，同时考虑采用 GMRP 、 IEC61588 的风险应对措施。 变电站自动化系统网络结构 500kV 系统保护、测控独立配置； 220kV 线路采用保护测控一体化装置，按双重化配置； 66kV 每个间隔各配置一套保护、测控、计量、录波、合并单元一体化装置，按单重化配置。 二次设备优化整合 全站配置一套 GPS/ 北斗双卫星时间同步系统； 站控层网络采用 SNTP 对时； 间隔层和过程层设备暂考虑采用 IEC 61588 网络对时 , 要求设备同时接收 IRIG-B 对时信号。 全站同步时钟系统 全站配置一套智能站用交直流一体化电源系统。通信直流电源蓄电池单独配置。 交直流一体化电源 经专题分析，综合考虑各参量检测设备的检测精度、可靠性、稳定性、对高压设备影响及经济性等情况，确定长春南 500kV 变电站设备在线监测范围。 主变压器配置油中温度、微水、铁芯接地、油色谱、局放在线监测； 500kV HGIS 和 220kV GIS 状态配置 SF6 气体密度、温度、微水、断路器机械特性在线态监测； 500kV 及 220kV 避雷器配置泄漏电流、动作次数在线监测； 66kV 油抗配置油色谱在线监测装置； 配置一套便携式局放离线监测装置。 设备在线监测及状态检修 在线监测系统单独组网，系统组网结构详见下图： 设备在线监测及状态检修 户外智能控制柜 对智能控制柜下放问题，充分考虑东北地区寒冷的气候特点，柜体采用 IP55 防护等级、双层中空结构，外层设反光材料，内层密闭，保温隔热， 配置防雨帽、过滤网、配置自动加热 除湿装置、材质选用不锈钢板。夹层面板及装置面板装设保温层。 配置程序化控制、站内状态估计、设备状态可视化、智能告警及事故信息综合分析决策、故障信息综合分析决策、支撑经济运行与优化控制、不停电修改及核对定值、智能巡检等站控层功能。 站控层应用功能 变电站配置一套辅助控制系统，实现图像监控、温湿度检测、安防、照明远程控制等功能，并与火灾报警等系统联动。 变电站辅助控制系统 www.niuwk.com 牛牛文库文档分享 长春南变电站配置一套智能巡检控制系统，巡检人员手持智能终端按终端提示的巡视路线进入设备区依次巡视，并按提示内容进行巡视并填写巡视结果，巡检结果可直接导入巡检系统，提高效率，保证巡检人员按时到岗。 变电站智能巡检系统 智能巡检系统结构图 www.niuwk.com 牛牛文库文档分享 站区电缆敷设 站区电缆敷设采用地面电缆桥架结合穿管直埋的敷设方式，造价经济，便于成品采购、外型轻巧美观，施工安装方便、减少土建的湿作业，缩短施工周期，便于电缆敷设和检修。 建筑 全站设置一座生产综合房，内设有公用设备室、蓄电池室、资料室；各房间直接向外疏散，交通面积和公共使用面积为零，建筑使用率达到 100% 。主变消防泡沫喷雾间单独设置；并按无人值班、有人值守智能变电站的性质和特点，单独设置值守房，内含安全工具间，布置在变电站入口处，充分体现人性化设计；同时在 220kV 配电装置区域西侧空位设置汽车库。 各建筑物房间设置 综合生产房内设置：公共设备室、蓄电池室、资料室； 值守房内设置：值守室、值守人员休息室、安全工具间。 泡沫设备房：主变消防泡沫喷淋设备专用。 车库：根据东北气候及生产特点，设置车库。 建筑造型： 采用双坡屋面造型，可以迅速排水和减小冬季屋面覆雪荷载。 采用节能、环保材料；顶棚简易吊顶。 建筑 其它优化创新 谢谢大家！