变电所通信电源改造初步设计

变电所通信电源改造变电所通信电源改造 初步设计说明书及主要设备材料表初步设计说明书及主要设备材料表 设计有限公司设计有限公司 工程设计工程设计 乙级乙级 变电所通信电源改造变电所通信电源改造 初步设计说明书及主要设备材料表初步设计说明书及主要设备材料表 批 准 审 核 校 核 编 写 目目 录录 1 1 概述概述 2 2 通信电源技术要求部分通信电源技术要求部分 3 3 通信电源现状及改造方案通信电源现状及改造方案 4 4 造价分析造价分析 5 5 结论结论 1 1 概述概述 1 11 1 设计依据设计依据 1 1 1 供电公司安全运检部 关于委托编制 变电所通信电源 改造项目 初步设计的委托函 1 1 2 2014 2018 年 电网通信网滚动规划设计报告 1 1 3 电网变电站通信电源技术规范 1 1 4 DL T 5218 2005 220kV 500kV 变电所设计技术规程 1 1 5 DL T 5225 2005 220kV 500kV 变电所通信设计技术 规定 1 1 6 DL T 5044 2004 电力工程直流系统设计技术规程 1 1 7 YD T 731 2002 通信用高频开关整流器 1 1 8 YD T 799 2002 通信用阀控式密封铅酸蓄电池 1 1 9 YD T 1376 2005 通信用直流 直流模块电源 1 1 10 YD 5078 1998 通信工程电源系统防雷技术规定 1 1 11 YD T 5098 2005 通信局 站 防雷与接地工程设计 规范 在符合以上规范及标准的基础上 以上设备应符合下列最 新的国际 国家标准 行业规范及标准 ITU T 国际电信联盟电信标准化组织 IEC 国际电工协会 ISO 国际标准化组织 EIA 美国电子工业协会 IEEE 美国电子与电气工程师协会 CEPT 欧洲电信联盟 GB 中华人民共和国国家标准 YD 中华人民共和国通信行业标准 DL 中华人民共和国电力行业标准 1 21 2 总则及设计内容总则及设计内容 1 2 1 总则 1 变电站通信电源设置应符合安全可靠 技术先进 经济 合理的要求 2 变电站通信电源设置应满足通信设备供电的需求 并应 遵从专业化 集约化的原则 3 变电站通信电源设备应采用符合国家标准的定型产品 无运行经验和不符合 电网要求的设备不得在网内变电站使用 4 变电站通信电源应因地制宜地设置通信专用直流电源 或直流电源变换器 DC DC 变换器 5 变电站通信电源的规模容量应满足通信 保护接口等设 备供电需要 并留有适当余量 1 2 21 2 2 设计范围设计范围 礼士变 越江变 马洲变 季市变 侯河变 柏木变 城 南变等 7 个变电所通信电源 1 31 3 建设规模建设规模 1 3 1 对礼士变 越江变 马洲变 季市变 侯河变 柏木变 城南变等 7 个变电所通信电源进行改造 增加以上变电所通信 电源的直流配电 交流配电柜 1 41 4 设计原则设计原则 1 变电站内为了向通信设备供电 应设置通信直流电 源系统 变电站内通信设备的供电电压额定值应为直流 48V 2 通信直流电源系统可以是通信专用直流电源系统 也可以是直流电源变换器 DC DC 变换器 通信专用直流电源 系统由高频开关整流设备 蓄电池组和配电设备组成 直流电 源变换器 DC DC 将站内 220 或 110 V 直流输入变换为满足通 信设备供电要求的 48V 直流输出 3 变电站可根据通信设备负荷情况设置通信专用直流 电源系统或直流电源变换器 DC DC 变换器 考虑到产品现状 和实际运行经验 当变电站通信设备负荷电流超过 60A 48V 时 为减少对站内直流系统的影响 应设置通信专用直流电源 系统 凡一 二 三级主干通信电路经过的站点 涉及黑启动和 应对特殊自然灾害保电方案的站点应设置通信专用直流电源系 统 4 根据各类变电站通信设备功耗预测 见附录 和站用直 流系统情况 分类配置变电站通信电源 2 2 通信电源技术要求部分通信电源技术要求部分 2 1 DC DC 变换器的技术要求 2 1 1 采用 DC DC 变换器供电时 应配置 DC DC 变换器和直流 配电单元 2 1 2 DC DC 变换器输入与输出必须相互电气隔离 2 1 3 DC DC 变换器的输出端正极应直接接地 2 1 4 220kV 变电站配置两组 DC DC 变换器 分别接至站用直 流不同母线段 采用 1 1 工作方式 110kV 35kV 变电站配置 1 组 DC DC 变换器 模块按 N 1 配置 2 1 5 每组 DC DC 变换器可根据远景容量要求配置 2 N 个 DC DC 变换模块 最低不少于两个模块 DC DC 变换模块应能 直接并联运行负载均分 模块间并联均流不平衡度应不大于 5 额 定电流值 2 1 6 DC DC 变换器输出电压应可调 在正常运行情况下 DC DC 变换器直流输出电压应调节为系统标称电压的 105 2 1 7 DC DC 变换器宜与变电站直流充电装置统一组屏 直流 配电单元置于通信设备柜内 2 22 2 通信电源系统的保护通信电源系统的保护 2 2 1 通信电源系统各部分应装设保护电器 保护电器交流部 分应采用交流断路器或熔断器 直流部分采用直流断路器或熔 断器 2 2 2 保护电器上下级应符合级差配合规定 下级故障不应扩 大至上级 2 2 3 保护电器的配置应保证通信电源系统保护的可靠性 选 择性 灵敏性和速动性 2 2 4 保护电器配置可参照 电力工程直流系统设计技术规程 DL T 5044 2004 进行 2 32 3 防雷接地防雷接地 2 3 1 通信电源交流部分应配置 C D 级防雷装置 2 3 2 通信电源侧和配电侧直流输出母线均应加装直流防雷模 块 2 3 3 通信直流电源的 正极 在电源设备侧和通信设备侧均 应直接接地 2 42 4 设备布置设备布置 2 4 1 通信电源设备可与其它通信设备或二次设备一起布置在 通信机房或二次设备室内 当装设通信专用电源和蓄电池组时 可设 1 间通信蓄电池室 2 4 2 通信蓄电池单组容量大于 100Ah 时 应配置独立的蓄电 池架 屏 但需注意安装楼面重力荷载是否满足要求 必要 时增设槽钢底座以均衡荷载 2 4 3 通信电源设备用房工艺要求和设备布置可参照 电力工 程直流系统设计技术规程 DL T 5044 2004 2 4 4 变电站 DC DC 电源应安装在所用直流电源屏柜内或通信 设备屏内 不得安装在综合配线设备内 2 52 5 运行监视要求运行监视要求 通信电源应配置监控管理系统 2 5 12 5 1 通信专用直流电源系统通信专用直流电源系统 通信专用直流电源系统的监控应能监视如下状态和参数 1 市电中断 电压过高 过低告警 2 模块故障 3 直流系统电压值 4 直流系统电压过高 过低告警 5 蓄电池熔丝断 6 负载熔丝断 7 公共告警 所有告警的共同告警 2 5 22 5 2 DC DCDC DC 变换器变换器 DC DC 变换器应接入站内直流系统监控平台进行管理 并 应同时接入站内自动化系统进行工况监测 DC DC 变换器的监控应能监视如下状态和参数 1 站用直流输入中断 2 模块故障 3 模块直流输出电压值 4 直流输出电压过高 过低告警 5 负载熔丝断 6 公共告警 所有告警的共同告警 2 6 运行监视要求 通信电源应配置监控管理系统 3 3 通信电源现状及改造方案 通信电源现状及改造方案 3 1 通信电源现状 礼士变 越江变 马洲变 季市变 侯河变 柏木变 城 南变等 7 个变电所通信电源均为独立高频开关电源 投运时间 均在 2002 年前后 以上变电所目前使用的电源是大唐科技股份 有限公司产品 由于以上变电所通信电源和蓄电池年久失修 特别是蓄电池容量下降 使得通信设备正常运行存在隐患 近 年来礼士变 越江变 马洲变 柏木变 城南变变电所的所用 直流系统改造完毕 变电所的通信电源基本具备 DC DC 电源供 电方式 目前变电所直流电源尚未改造的变电所是季市变 侯 河变 需要结合本次技改 按照标准化设计要求增加 DC DC 模 块 同时为确保通信设备的可靠供电 根据 省电力公司 标 准化设计 的相关要求 需要对以上变电所通信电源进行改造 退出目前运行不稳定的通信电源 同时增加相应的配电单元 对于 3 1 13 1 1 变电站通信电源业务需求变电站通信电源业务需求 按照 电网变电站通信电源技术规范 关于 110kV 变电 站配置要求 结合以上变电所通信电源年久失修 部分元件及 蓄电池已经损坏的现状 本设计将按以下负载状况进行设计考 虑 变电所主要通信设备功耗表 序号设备名称功耗 W 电 流 A 备 注 1 SDH 光端机 50010 2 PCM 基群设备 2505 3 通信数据网交换机 3006 4 IAD 设备 1002 3 1 23 1 2 电源改造 更换的方案电源改造 更换的方案 根据以上变电所通信负载预测 结合 省电力公司通信电 源管理规定 供电公司将对以上变电所通信电源进行改造 目前 110kV 35kV 变电站通信电源通常 省电力公司典型化 设计标准供电模式 C 进行配置 但目前以上变电所中其中 5 个 变电所改造后通信电源供电系统只包括 1 组 220 110 V 48V DC DC 变换器 没有配置直流配电单元 需要结合本次技改对 直流和交流配电设备进行相应改造 季市变 侯河变 需要结 合本次技改 按照标准化设计要求增加 DC DC 模块 礼士变 越江变 马洲变 柏木变 城南变的 DC DC 直流 变换器组目前已经安装在站内直流系统柜内 为确保以上变电 所的通信设备供电 需要增加直流配电单元和交流配电单元 增加的交流 直流配电单元均安装于新增加的通信电源设备柜 内 季市变 侯河变增加 DC DC 转换模块和相应的配电设备 具体系统接线见图 1 图 1 通信电源供电模式 C 系统典型接线图 以上 DC DC 通信电源将安装在所用直流屏内 直流配电单 元将安装在通信电源屏内 3 23 2 环境要求环境要求 以上通信电源使用环境参照下表执行 表 6 使用环境条件表 序号名 称单位要求值 日最高温度 45 日最低温度 151 环境温度 日最大温差 25 日相对湿度平均值不高于 95 2 湿度 月相对湿度平均值 不高于 90 3 海拔高度 m 0 1000 米 水平加速度 g0 3 4 耐受地震能力 垂直加速度 g0 15 4 4 造价分析 造价分析 按照以上配置 将对以上变电所通信电源及配线设备进行 改造 以上设备安装工程造价总计 14 万元 5 5 结 结 论论 通过改造 以上变电所可以满足 省电力公司典型化设计 要求和通信设备安全运行的需要设计要求 变电站通信电源及配线改造材料清册 序号序号 设设 备备 名名 称称 型型 号号 规规 格格单位单位数量数量 备备 注注 1通信电源柜面7 机柜 2260 800 600 颜色 Z32 DC DC 开关电源 DC220 DC48V 20A 模块 2 直流输出 63A 2 32A 2 监控 单元 1 RS485 通信输出 套3 直流配电单元 直流进线 63A 2 直流出线 32A 2 20A 2 10A 2 7 交流配电单元交流进线 32A 1 交流出线 10A 47 电源线VV 2 16 0 6 1kV米210 电源线VV 2 10 0 6 1kV米420 接地线 黄绿线 VV 1 35 0 6 1kV米100 序号序号 设设 备备 名名 称称 型型 号号 规规 格格单位单位数量数量 备备 注注 1 1 1 1 2 2 2 2 4 1 3 3 2 3 6 3 3 9 1 4 4 2 4 8 3 4 12 4 4 16 1 5 5 2 5 10 3 5 15 4 5 20 5 5 25 1 6 6 2 6 12 3 6 18 4 6 24 5 6 30 6 6 36 1 7 7 2 7 14 3 7 21 4 7 28 5 7 35 6 7 42 7 7 49 1 8 8 2 8 16 3 8 24 4 8 32 5 8 40 6 8 48 7 8 56 8 8 64 1 9 9 2 9 18 3 9 27 4 9 36 5 9 45 6 9 54 7