【讨论】[国网典设110kV站二次部分]学习帖
shang-rila
shang-rila Lv.12
2008年10月12日 16:45:19
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2008年5月出版《国家电网公司输变电工程典型设计110kV变电站二次系统部分》包括了系统继电保护、系统调度自动化、系统及站内通信、计算机监控系统、元件保护及自动装置、直流及UPS电源系统、图像监视及火灾报警系统等变电站内全部二次系统。内容有:(1)二次系统主要设计技术原则;(2)二次系统设备组屏(柜)方案;(3)二次系统典型应用案例;(4)二次系统设备技术条件。因为是国网典型的110kV变电站二次系统设计,在工矿企业的110kV变电站二次系统设计时有很较强的可引用性,所以适应范围和针对性很强,为了加强我们大家的了解和学习,特开此帖,希望大家结合自己所在的变电站(无论是110kV还是35或10kV站)的实际情况来学习这本手册。以达到增加系统性的知识,让我们以前也许是点面的知识能结构化、整体化,更上一个层次。

2008年5月出版《国家电网公司输变电工程典型设计110kV变电站二次系统部分》包括了系统继电保护、系统调度自动化、系统及站内通信、计算机监控系统、元件保护及自动装置、直流及UPS电源系统、图像监视及火灾报警系统等变电站内全部二次系统。
内容有:
(1)二次系统主要设计技术原则;
(2)二次系统设备组屏(柜)方案;
(3)二次系统典型应用案例;
(4)二次系统设备技术条件。
因为是国网典型的110kV变电站二次系统设计,在工矿企业的110kV变电站二次系统设计时有很较强的可引用性,所以适应范围和针对性很强,为了加强我们大家的了解和学习,特开此帖,希望大家结合自己所在的变电站(无论是110kV还是35或10kV站)的实际情况来学习这本手册。以达到增加系统性的知识,让我们以前也许是点面的知识能结构化、整体化,更上一个层次。
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[ 本帖最后由 shang-rila 于 2008-11-27 16:08 编辑 ]
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chym0822
2008年10月15日 10:10:31
32楼
9.2 系统网络结构
9.2. 1 变电站宜采用单网结构, 站控层网络与间隔层网络采用直接连接方式。
9.2.2 站控层网络应采用以太网。网络应具有良好的开放性, 以满足与电力系统其他专用网络连接及容量扩充等要求。
9.2.3 间隔层网络应具有足够的传送速率和极高的可靠性,宜采用以太网。
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chym0822
2008年10月15日 10:11:04
33楼
9.3 系统软件
主机兼操作员工作站应采用安全的UNIX、Linux或经过软件加固的Windows操作系统。
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chym0822
2008年10月15日 10:11:50
34楼
9.4 系统功能
监控系统实现对变电站可靠、合理、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和同步对时功能,具有与调度通信中心交换信息的能力。具体功能要求按DL/ T 5149-2001 «220kV--500kV变电所计算机监控系统设计技术规程》执行。
9.4. 1 信号采集
监控系统的信号采集类型分为模拟量、状态量(开关量)。
(1) 模拟量: 电流、电压、有功功率、无功功率、频率、温度等, 电气模拟量按照DL/T 5137-2001 «电测量及电能计量装置设计技术规程》进行交流采样。
(2) 状态量(开关量) :断路器、隔离开关以及接地开关信号,继电保护装置和安全自动装置动作及报警信号,全站其他二次设备事故及报警监视信号。
9.4 .2 与站内智能设备的信息交换
站内智能设备主要包括了做机型继电保护及安全自动装置、直流系统、UPS 系统、火灾报警系统、图像监视及安全警卫系统等设备。
(1) 监控系统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采用以下两种方式。
方式一:保护的跳闸信号以及重要的告警信号采用硬接点方式接人测控装置,推荐采用非保持接点。每套保护装置推荐的保护硬接点信号见表9 -1(省略,见原PDF文件),接入监控的保护硬接点信号可在此基础上简化。
方式二:数字式继电保护装置与监控系统的连接方式应优先考虑网络直接连接方式;也可通过智能设备接口装置与监控系统相连。
(2) 监控系统与其他智能设备的信息交换。对于直流系统、UPS 系统、火灾报警等智能设备,采用两种方式实现监控系统与智能设备的信息交换:
方式一:重要的设备状态量信号或报警信号采用硬接点方式接人测控装置,推荐采用非保持接点。
方式二:配置智能型公用接口装置,安装在二次设备室网络通信设备屏(柜)中,该公用接口装置通过RS - 485 串口方式实现与智能设备之间的信息交换,经过规约转换后通过网络传送至监控系统主机。
9.4.3 防误操作闭锁功能
监控系统应具备逻辑闭锁软件实现全站的防误操作闭锁功能,同时在受控设备的操作回路中串接本间隔的闭锁回路。
9.4.4 小电流接地选线功能
宜采用监控系统实现小电流接地选线功能。
9.4.5 AVQC 功能
监控系统AVQC功能需服从相关运行管理部门的要求。
9.4.6 通信规约
(1) 监控系统与融机保护的通信规约推荐使用DL/T 667-1999 规约或DL/T 860 (lEC61850) 规约, 与电能计量计费系统通信规约推荐使用DL/T719-2000 规约。
(2) 监控系统与调度端网络通信采用DL/T 634. 5104-2002 规约, 与调度端专线通信采用DL/ T 634.5101-2002 规约。
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chym0822
2008年10月15日 10:12:18
35楼
9.5 系统工作电源
监控系统站控层工作站等设备采用站内UPS供电。间隔层测控设备采用直流供电。间隔层需交流220V供电的设备,可采用直流逆变方式供电。
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chym0822
2008年10月15日 10:12:47
36楼
9.6 系统技术指标
系统技术指标应满足DL/T 5149-2001 «220-500kV 变电所计算机监控系统设计技术规程》的要求。
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chym0822
2008年10月15日 10:30:47
37楼
11.1 直流系统
11. 1.1 直流系统电压
110kV 变电站操作直流系统宜采用220V 或110V o
1 1.1.2 蓄电池型式、容量及组数
110kV 变电站蓄电池宜采用阀控式密封铅酸蓄电池, 宜装设1 组。蓄电池容量按2 h事故放电时间考虑,具体工程应根据变电站规模、直流负荷和直流系统运行方式,对蓄电池个数容量以及充电装置容量进行计算确定。
1 1. 1.3 充电装置型式及台数
110kV 变电站宜采用高频开关充电装置, 充电模块按N+1 配置,宜配置1 套。
11. 1. 4 直流系统接结型式
110kV 变电站直流可采用单母线接线。
蓄电池组应设有专用的试验放电回路。试验放电设备宜经隔离和保护电器
直接与蓄电池组出口回路并接。
11. 1. 5 直流系统供电方式
110kV 变电站的二次设备通常为集中布置, 直流系统可不设置直流分屏(柜)采用直流系统屏(柜)一级供电方式。二次设备室或继电器室的测控、保护、故障录播、自动装置等设备采用辐射式供电方式,配电装置直流电机网络、3 5 kV/ I 0 kV开关柜柜顶直流网络采用环网供电方式。
11. 1.6 直流系统设备布置
直流系统屏(柜)布置在二次设备室或继电器室内。蓄电池可组屏(柜)与直流系统屏(柜)一起布置在二次设备室或继电器室内。
11. 1.7 其他设备配置
(1) 每段直流母线设置一套微机监控装置, 根据直流系统运行状态, 综合分析各种数据和信息,对整个系统实施控制和管理,并通过RS - 485 通信口将信息上传至站内监控系统。直流系统重要信息同时通过硬接点方式输入站内监控系统。
(2) 每组蓄电池组配置一套蓄电池巡检仪, 检测蓄电池单体运行工况,对蓄电池充、放电进行动态管理。
(3) 在直流主屏(柜) 上装设直流绝缘监察装置, 在线监视直流母线的电压,过高或低时均发出报警信号。包括检测直流馈线的接地情况。
(4) 蓄电池出口, 充电装置直流侧出口回路、直流馈线回路和蓄电池试验放电回路,应装设保护电器。保护电器宜采用专用直流空气开关,分馈线开关与总开关之间至少保证3 -4级级差。
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chym0822
2008年10月15日 10:31:37
38楼
11.2 UPS 电源系统
11. 2. 1 配置原则
110kV 变电站配置一套交流不停电电源、(UPS) 系统。UPS 电源你也可采用直流逆变方案。
11.2.2 技术要求
(1) UPS 电源负荷包括微机监控系统、电能量计费系统、火灾报警系统、通信设备等。
(2) UPS 应为静态整流逆变装置。UPS 宜为单相输出, 输出的配电屏(柜)馈线应采用辐射式供电方式。
(3) UPS 正常运行时由站用电源供电, 当输入电惊故障消失或整流器故障时,由变电站220V或110V直流系统供电。
(4) UPS 的正常交流输入端、直流输入端及UPS 输出端应装设自动开关进行保护。
(5) UPS 应提供标准通信接口,并将各系统运行状态、主要数据等信息实现远传。
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chym0822
2008年10月15日 11:01:45
39楼
12. 1 二次系统安全防护
按照"安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证"的基本原则,配置变电站二次系统安全防护设备。
二次系统的安全防护应遵循电监会5号令《电力二次系统安全防护规定》及电监安全[ 2006]34 号《电力二次系统安全防护总体方案》和《变电站二次系统安全防护方案》的有关要求。
(1) 变电站内各应用系统安全区划分如下:
1) 控制区: 变电站自动化监控系统、继电保护装置、相量测量装置、安
全自动装置;
2) 非控制区: 电能量计量系统子站设备、继电保护及故障信息管理子站
系统、故障录披装置。
(2) 纵向安全防护。控制区的各应用系统接人电力调度数据网前应加装纵向加密认证装置,非控制区的各应用系统接人电力调度数据网前应加装防火墙或IP认证加密装置。
(3) 横向安全防护。
1) 控制区和非控制区的各应用系统之间网络互联应安装防火墙, 实施逻辑隔离措施。
2)专用生产控制大区与变电站内管理信息大区内的生产管理系统之间的互联,应加装专用生产控制大区向管理信息大区单向传输的正向型安全隔离装置。
(4) 其他公用系统。
1) 图像监视系统可作为相对独立系统。
2) 交、直流电源系统可通过硬接点或串行通信方式接人计算机监控系统。
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chym0822
2008年10月15日 11:02:20
40楼
12.2 图像监视应安全警卫系统
12. 2. 1 配置原则
为便于变电站运行管理,保证变电站的安全运行,在110 kV变电站内设置一套图像监视及安全警卫系统。其功能按满足安全防范要求配置,不考虑对设备运行状态进行监视。
图像监视及安全警卫系统设备包括视频服务器、终端监视器(在有保安人员值班时设置)、多画面分割器、录像设备、摄像机、云台、防护罩、编码器及沿变电站围墙四周设置远红外线探测器或电子栅栏等。其中视频服务器等后台设备按全站最终规模配置,并留有远方监视的接口。就地摄像头按本期建设规模配置。
站内配电装置区、主要设备室的摄像头的配置型式及数量,(以户外变电站为例,户内变电站可参照配置)参见表1 2 -1(省略,见源文件)。
12 .2 .2 技术要求
( 1) 监视范围。对全站主要电气设备、建筑物及周边环境进行全天候的图像监视,满足生产运行对安全巡视的要求。
(2) 设备监视。利用安装在监视目标区域的摄像机, 如主变压器、110kV 、35 (10) kV 配电装置, 对变电站内主设备进行全方位监视。
(3) 环境监视。通过目标区域的主动红外对射探测器, 对变电站围墙、大门进行全方位布防监视,不留死角和盲区。如有翻越围墙,则报警处理;大门有人、车出人,则发出铃声通知运行人员。
(4) 主控楼和二次设备室。监视主控楼、二次设备室等设备运行及周边环境情况,每室装设户内摄像机。
(5) 图像信息传输。图像分辨率应达到CIF 格式(352X 288) 以上(包括CIF 格式) ,传输、存储格式采用ISO/ I EC 14496-2 (MPEG - 4) Visual Simple Profile Level 3 ,兼容Visual Simple Scalable Profile 、H.264 或更高版本的成熟视频编解码标准。
(6) 应具有与火灾和防盗报警的联动功能。
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chym0822
2008年10月15日 11:02:51
41楼
12.3 火灾自动报警系统
12. 3. 1 配置原则
(1) 110kV 变电站应设置一套火灾自动报警系统, 火灾自动报警系统设备包括火灾报警控制器、探测器、控制模块、信号模块、手动报警按钮等。
(2) 火灾自动报警系统应取得当地消防部门认证。
(3) 火灾探测区域应按独立房(套)间划分。110kV变电站探测区域有二次设备室、可燃介质电容器室、各级电压等级配电装置室、油浸式变压器、电缆夹层及电组竖井等。
(4) 根据所探测区域的不同, 配置不同类型和原理的探测器。
(5) 火灾报警控制器应设置在警卫室靠近门口处。当火灾发生时, 火灾报警控制器可及时发出声光报警信号,显示发生火警的地点。
12.3.2 技术要求
(1) 火灾自动报警系统应设有自动和手动两种触发方式。
(2) 火灾报警控制器的容量和每一总线回路所连接的火灾探测器和控制模
块或信号模块的地址编码总数应按变电站最终规模考虑应留有一定余量。
(3) 火灾自动报警系统设备, 应采用经国家有关产品质量监督检查单位检验合格的产品。
(4) 火灾自动报警系统可设置消防联动控制设备,与站内防烟和排烟风机等连锁。
(5) 手动火灾报警按钮应设置在明显和便于操作的位置。
(6) 火灾报警控制器应预留标准通信接口与监控系统的通信。
(7) 火灾自动报警控制系统的传输线, 室内采用阻燃双绞线; 室外采用带屏蔽的铜芯电缆,缆芯截面1.5mm2 ,布线方式为总线制。
(8) 火灾自动报警控制系统的电源应由站内UPS 电源供电。
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