省电力设计院典型设计宣贯课件.ppt
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1、欢迎领导专家莅临指导,江 西 省 电 力 公司220kV、110kV典型设计领导小组2006年 08 月 南昌,220kV、110kV变电站典型设计实施方案宣贯,江西省电力公司变电站典型设计实施方案,主要内容,一、技术导则 二、电力系统部分 三、220kV电气一次 四、110kV电气一次 五、电气二次 六、土建部分 七、概算部分 八、220kV变电站实施方案A1 九、110kV变电站实施方案B2,一、技术导则,依据性规程、规范: 220500kV变电所设计技术规程(DL5218-2005)、变电所总布置设计技术规程(DL/T5056-1996)、火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程(DL/T
2、5136-2001)等国家和电力行业有关110220kV变电站设计、通信设计和调度自动化设计的标准、规程、规范及国家有关安全、环保等强制性标准;国家电网公司十八项电网重大反事故措施、输变电设备技术标准、预防输变电设备事故措施、电力系统无功补偿配置技术原则等有关企业标准和规定。设计对象 本变电所设计为户外、户内外结合和户内三种布置型式的变电所新建工程。设计方案按不同的电气接线及不同型号的变压器进行不同的设备布置。,技术导则,变电站的运行模式 按无人值班,少人值守设计。设计范围 1)220KV、110KV配电装置以出线门型架外侧绝缘子串为界(不含该绝缘子串及耐引线夹),但包括线路阻波器和耦合电容器
3、(或电压互感器)的引线及金具。10KV屋内配电装置架空出线以穿墙套管为界;电缆出线以屋内电缆终端为界(不含该电缆终端)。 2)所外专用通信线、光纤或微波等通信为单列项目,由建设单位另行委托专项设计。,技术导则,设计内容 1)所区总平面。 2)所内各级电压配电装置和主变压器、无功补偿装置的一二次线,继电保护和远动装置。 3)系统载波通信。 4)全所照明和电缆。 5)所内各级电压配电装置、二次室和辅助设施的建(构)筑物。 6)所内给排水设施及污水排放设施。 7)所内采暖通风、空调及消防设施。 8)编制主要设备材料清册。 9)编制概算书。设计深度 按变电所初步设计内容深度规定(DLGJ25-94)有
4、关内容深度要求开展工作。,技术导则,220kV变电站典型设计技术方案组合 220kV变电站典型设计实施方案技术方案按主变压器台数及容量、出线规模、电气主接线型式、无功配置、配电装置型式、布置格局等进行组合,共9个方案,其中A类(户外变电站)6个方案,B类(户内变电站)3个方案。其中A-1为江西省特色方案,其余方案都是对应国网公司推荐方案。 220kV变电站典型设计推荐方案技术方案组合见表1。,技术导则,技术导则,表6-1 220kV变电站典型设计实施方案的主要技术经济指标,注:部分方案由于主控制楼与配电装置室为联合建筑,故无单独的主控制楼建筑面积指标,表中以“-”表示。,220kV变电站典型设
5、计实施方案的主要技术经济指标,技术导则,110kV变电站典型设计技术方案组合 110kV变电站典型设计实施方案技术方案按主变压器台数及容量、出线规模、电气主接线型式、无功配置、配电装置型式、布置格局等进行组合,共8个方案,其中A类(户外变电站)4个方案,B类(户内变电站)4个方案。其中B-2为拼接方案,其余方案都是对应国网公司推荐方案。 110kV变电站典型设计推荐方案技术方案组合见表1。,技术导则,技术导则,110kV变电站典型设计实施方案的主要技术经济指标,注:部分方案由于主控制楼与配电装置室为联合建筑,故无单独的主控制楼建筑面积指标,表中以“-”表示。,技术导则,二、电力系统部分,使用说
6、明: 主变台数和容量,出线回路可根据实际情况进行调整; 主变调压方式应根据系统情况进行计算。 无功容量及分组应进行调相调压计算确定。,电力系统,使用说明: 主变台数和容量,出线回路可根据实际情况进行调整; 主变调压方式应根据系统情况进行计算。 无功容量及分组应进行调相调压计算确定。,电力系统,假定环境条件,电力系统,三、220kV变电站电气一次部分,主接线选择原则 电气主接线应根据变电站的规划容量,线路、变压器连接元件总数,设备特点等条件确定。 电气主接线应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、节省投资、便于过渡或扩建等要求。 对于可靠性较高的GIS设备,宜采用简化接线。,电气一次,电气
7、一次,220kV接线形式,电气一次,110、35 、10 kV接线形式,使用说明: 当采用单母线、双母线接线时,不设旁路母线。特殊情况需设置旁路母线,需进行专题论证。,电气一次,配电装置,电气一次,220kV变电站配电装置有关尺寸的推荐值,电气一次,220kV电压等级:40kA或50kA;110kV电压等级:31.5kA或40kA;35kV电压等级:25kA;10kV电压等级:20kA或25kA或31.5kA。,使用说明: 推荐方案中各方案短路电流水平不同,具体工程根据短路电流计算结果,选取合适的方案。不符合时应进行校验修正。,电气一次,设备标准:变电站的主要电气设备选择以国产设备为主。位于城
8、市中心的变电站可采用小型化配电装置设备。 污秽等级:推荐方案屋外电气设备按级污秽等级选择。中性点直接接地系统电气设备的爬电比距 25mm/kV;中性点非直接接地系统电气设备的爬电比距 31mm/kV(按系统最高运行电压计);户内电气设备爬电比距 20mm/kV。具体工程应根据实际污秽等级进行调整。 导体选择:满足动、热稳定、电晕和机械强度等条件。母线的载流量按最大穿越功率选择,按发热条件校验;主变压器进线按经济电流密度选择;出线回路可按线路导线规格配置。,主要电气设备选择原则,电气一次,主变压器:采用油浸式、低损耗、两绕组、三绕组或自耦、自然油循环风冷型式;系统条件允许时宜采用自耦变压器。位于
9、城市中心的变电站采用低噪声主变压器。 220、110kV设备:采用单断口SF6断路器;隔离开关型式根据配电装置确定;电压互感器采用电容式;电流互感器采用油浸式、干式或SF6型产品。GIS设备要注意户内型和户外型的区别。 35kV和10kV设备:采用户内开关柜。可选用真空断路器或SF6断路器。 并联电容器装置:可采用装配式或集合式。 中性点接地:当采用消弧线圈接地时,站用变压器和接地变压器宜合并;当采用小电阻接地时,站用变压器和接地变压器宜应分开设置。站用变压器、接地变压器或消弧线圈可采用干式或油浸式设备。,主要电气设备选择原则,电气一次,避雷器配置:各电压等级采用交流无间隙金属氧化物避雷器进行
10、过电压保护。避雷器参数推荐值为:,主要电气设备选择原则,电气一次,直击雷防护装置:避雷针或避雷带。 接地装置:变电站以水平接地体为主,垂直接地体为辅构成复合接地网;接地体采用镀锌扁钢,对于特殊变电站,通过技术经济比较也可采用铜质接地体,一般界定为沿海地区变电站和城市变电站采用铜接地;要进行跨步电压和接触电压的计算。,防直击雷保护、接地,电气一次,动力电源系统:按功能区域配置检修电源,电源引自站用配电屏。 照明电源系统:照明电源系统根据运行需要和事故处理时照明的重要性确定。其电源分交流站用电源和直流电源两种。交流站用电源来自站用配电屏,主要供正常照明;直流电源是由蓄电池直流母线经直流电屏转供,主
11、要供站内事故照明。直流电源容量应满足维持事故照明1h的要求。 主要照明方式:户外采用低位投光灯作为操作检修照明;沿道路设置草坪灯作为巡视照明。配电装置室可采用投光灯配合荧光、白炽灯混合照明;继电器室等生产用房采用荧光灯、白炽灯混合照明;其他房间采用组合式荧光灯照明。主控楼内各生产用房、进出口通道和配电装置室均设事故照明,事故照明采用白炽灯。,动力、照明,四、110kV变电站电气一次部分,电气一次,主接线选择原则 电气主接线应根据变电站的规划容量,线路、变压器连接元件总数,设备特点等条件确定。 电气主接线应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、节省投资、便于过渡或扩建等要求。 对于可靠性较
12、高的GIS设备,宜采用简化接线。,110kV电压等级:25kA或31.5kA;35kV电压等级: 20kA、 25kA10kV电压等级:16kA或20kA或25kA。,电气一次,配电装置,短路电流水平,电气一次,110kV变电站配电装置有关尺寸的推荐值,电气一次,设备标准:变电站的主要电气设备选择以国产设备为主。位于城市中心的变电站可采用小型化配电装置设备。 污秽等级:推荐方案屋外电气设备按级污秽等级选择。中性点直接接地系统电气设备的爬电比距 25mm/kV;中性点非直接接地系统电气设备的爬电比距 31mm/kV(按系统最高运行电压计);户内电气设备爬电比距 20mm/kV。具体工程应根据实际
13、污秽等级进行调整。 导体选择:满足动、热稳定、电晕和机械强度等条件。母线的载流量按最大穿越功率选择,按发热条件校验;主变压器进线按经济电流密度选择;出线回路可按线路导线规格配置。,主要电气设备选择原则,电气一次,避雷器配置:各电压等级采用交流无间隙金属氧化物避雷器进行过电压保护。避雷器参数推荐值为:,主要电气设备选择原则,电气一次,直击雷防护装置:避雷针或避雷带。 接地装置:变电站以水平接地体为主,垂直接地体为辅构成复合接地网;接地体采用镀锌扁钢,对于特殊变电站,通过技术经济比较也可采用铜质接地体,一般界定为沿海地区变电站和城市变电站采用铜接地;要进行跨步电压和接触电压的计算。,防直击雷保护、
14、接地,电气一次,动力电源系统:按功能区域配置检修电源,电源引自站用配电屏。 照明电源系统:照明电源系统根据运行需要和事故处理时照明的重要性确定。其电源分交流站用电源和直流电源两种。交流站用电源来自站用配电屏,主要供正常照明;直流电源是由蓄电池直流母线经直流电屏转供,主要供站内事故照明。直流电源容量应满足维持事故照明1h的要求。 主要照明方式:户外采用低位投光灯作为操作检修照明;沿道路设置草坪灯作为巡视照明。配电装置室可采用投光灯配合荧光、白炽灯混合照明;继电器室等生产用房采用荧光灯、白炽灯混合照明;其他房间采用组合式荧光灯照明。主控楼内各生产用房、进出口通道和配电装置室均设事故照明,事故照明采
15、用白炽灯。,动力、照明,五、电气二次部分,电气二次,实施方案不涉及系统保护、系统远动和系统通信的具体内容,仅根据工程规模,进行原则性配置,并提出费用要求和设备布置要求。推荐方案按假设配置方案进行设计,具体工程可按实际情况对照调整。 220、110kV系统保护均配置微机型保护。 220、110kV母线装设微机母差保护。必要时,枢纽变电站220kV母线采用双重化母差保护配置。 变电站通信和保护通道优先采用光纤通道,也可采用载波通道。通道容量及可靠性按照变电站无人值班要求设计。 变电站监控系统应具有对通信设备的监控功能,不再另设通信监控系统。站内设调度程控电话及市话各一部,不设站内小总机。 220k
16、V变电站单独设置通信电源,蓄电池供电时间应不少于4小时。110kV变电站通信电源可由站内直流电源经两套互为备用的DC/DC电源变换装置供给。重要的110kV变电站可单独设置通信电源。,概述,电气二次,采用成熟先进的计算机监控系统,分层分布式网络结构。 按无人值班方式设计,站控层设备及功能适当简化。不再设置常规的控制屏以及模拟屏。 计算机监控系统数据统一采集处理,模拟量采用交流采样技术。 保护动作及报警等重要信号采用硬接点方式输入监控系统。 远动传输设备冗余配置,资源共享,不重复采集。,计算机监控系统设计原则,电气二次,监控系统具备防误闭锁功能,能完成全站防误操作闭锁。(详见总论部分) 全站配置
17、一套公用的GPS对时系统,主时钟源按双重化配置。 计算机监控系统具有与电力调度数据专网的接口,软、硬件配置应能支持联网的网络通信技术以及通信规约的要求。 计算机监控系统的网络安全应严格按照电力监管会2004年5号令电力二次系统安全防护规定执行。,计算机监控系统设计原则,电气二次,全站的断路器、隔离开关及电动操作的接地开关; 有载调压主变分接头调节及无功补偿自动投切; 直流系统和UPS系统; 通信设备及通信电源报警信号; 火灾报警系统;(220kV变电站) 站用变压器及站用电源; 图像监视及安全警卫系统报警信号; 消防水泵、排水泵等重要辅助设备运行状态信号; 变电站内重要房间的通风采暖等动力环境
18、。,计算机监控系统监控范围,计算机监控系统控制功能,操作控制功能按集控中心(调度端)、站控层、间隔层、设备级的分层操作原则考虑。操作权限由集控中心(调度端)、站控层、间隔层、设备级的顺序层层下放。原则上站控层、间隔层和设备层只作为后备操作或检修操作手段。 在强电二次回路还应具有备用操作手段。 在监控系统运行正常的情况下,任何一层的操作,设备的运行状态和选择切换开关的状态都应处于监控系统的监视之中。在任何一层的操作时,其他操作级均应处于被闭锁状态。系统出现故障时,应能立即发信至集控站或调度端并闭锁远方控制。,电气二次,计算机监控系统配置,监控系统分站控层和间隔层两部分,通过网络连接。 站控层设备
19、的配置。按照功能分散配置、资源共享、避免设备重复设置的原则,且站控层设备及功能应适当简化。220kV变电站主要由一台主机兼操作员站和两台远动工作站组成;110kV变电站可不设置操作员站,仅预留就地操作的便携机接口。 站控层数据库以及主接线图等按变电站远景规模设置参数,便于以后扩建工程的实施。 间隔层设备的配置。间隔层设备按各期工程规模配置I/O测控装置,220、110、66kV的I/O测控装置集中布置于继电室,35、10kV I/O 测控装置分散布置于开关柜上。I/O测控单元宜按断路器回路配置。,电气二次,220kV变电站计算机监控系统网络可采用单层或双层光纤以太网,典型设计给出了计算机监控系
20、统采用双以太网和单以太网的参考方案 。 110kV变电站计算机监控系统网络一般单光纤以太网,典型设计仅给出参考方案 。 在工程实施过程中应根据具体招标结果确定。,计算机监控系统网络结构,电气二次,220kV计算机监控系统示意图一,电气二次,220kV计算机监控系统示意图二,电气二次,110kV计算机监控系统示意图,电气二次,计算机监控系统功能,计算机监控系统应实现对变电站可靠、完善的监视、测量、控制,并具备遥测、遥信、遥调、遥控等全部的远动功能,具有与调度通信中心交换信息的能力。 计算机监控系统具体功能要求按有关规程规范执行,推荐方案对防误操作闭锁、时钟同步。远动功能、远动通信规约、与继电保护
21、的信息交换等几个方面功能进行补充说明。,电气二次,防误操作闭锁。新建综自站的监控系统应具备防误闭锁功能:a、对断路器、隔离开关能实现远方电动和就地操作的,五防系统可涵盖在计算机监控系统设计中,否则,采用微机“五防”系统,与监控系统接口; b、具备电气闭锁的一次设备,设计中应充分考虑并通过一、二次设计的协调实现其功能。其他设计原则按国家电网生(2003)243号防止电气误操作装置管理规定和赣电安(2003)3号江西省电力公司防止电气误操作装置管理规定的要求执行。,电气二次,时钟同步。全站设置一套时钟同步系统,采用双套GPS主时钟对时装置,时钟同步系统采用时间同步信号扩展装置扩展对时信号方式和数量
22、,以满足站内监控、保护、录波、计量等设备需要的各种时间同步信号。,电气二次,远动功能及通信规约 计算机监控系统应能实现与变电站有关的全部远动功能,满足电网调度实时性、安全性和可靠性要求。尤其要满足无人值班变电站与各级调度及集控站中心的信息传输需求。 远动通信设备应直接从间隔层测控单元获取调度需要的数据,实现远动信息的直采直送。应配置专用的远动通信设备实现远动功能。 远动通信设备应能与多个相关调度通信中心进行数据通信。 监控系统宜采用标准远动通信规约,避免由于规约的开发而产生一系列问题。,电气二次,与继电保护的信息交换 监控系统与继电保护的信息交换。可通过站控层的操作员工作站与保护管理机通信,对
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