预装式(模块化)变电站介绍与应用

1、 第一部分第一部分 总总 论论标准设计的意义和主要原则标准设计的意义和主要原则 意义：意义： 提供了紧凑型、提供了紧凑型、“紧凑型紧凑型+数字化数字化”变电站建设的技术路变电站建设的技术路线和技术方案；线和技术方案； 提供了集成化、模块化、灵活快速、可靠先进的新型的变提供了集成化、模块化、灵活快速、可靠先进的新型的变电站建设模式。电站建设模式。 主要原则：主要原则： 设计标准模块；设计标准模块； 对贵州电网常用组合，进行方案设计。对贵州电网常用组合，进行方案设计。110kV、35kV紧凑型变电站技术特点紧凑型变电站技术特点采用预装式箱变方案。采用预装式箱变方案。预装式箱变方案为一种成套解决方案

2、，其内部集成了预装式箱变方案为一种成套解决方案，其内部集成了一次开关设备、继电保护设备、交直流电源设备、自一次开关设备、继电保护设备、交直流电源设备、自动化监控系统、通信设备等，并集成了照明系统、环动化监控系统、通信设备等，并集成了照明系统、环境控制系统等辅助系统。境控制系统等辅助系统。为适应运输要求，预装式箱变可以在工厂内模块化分为适应运输要求，预装式箱变可以在工厂内模块化分割，现场模块化拼装。割，现场模块化拼装。110kV紧凑型变电站技术特点紧凑型变电站技术特点按功能划分按功能划分高压开关高压开关户外户外GIS/PASS主变压器主变压器户外油浸式变压器户外油浸式变压器中压开关中压开关中压配

3、套装置中压配套装置数字化数字化/综合自动化综合自动化预装式箱体35kV紧凑型变电站技术特点紧凑型变电站技术特点按功能划分按功能划分高压开关高压开关预装式箱体预装式箱体主变压器主变压器户外户外/户内油浸式变压器户内油浸式变压器中压开关中压开关中压配套装置中压配套装置数字化数字化/综合自动化综合自动化预装式箱体预装式箱体110kV紧凑型变电站组合方案表紧凑型变电站组合方案表35kV紧凑型变电站组合方案表紧凑型变电站组合方案表 第二部分第二部分 110kV紧凑型变电站紧凑型变电站设计规模设计规模主变压器：远景主变压器：远景3台。单台容量台。单台容量50MVA。110kV： 远景采用单母线分段、扩大内

4、桥或线远景采用单母线分段、扩大内桥或线变组接线。出线变组接线。出线2/4回。回。35kV：采用单母线分段接线。出线：采用单母线分段接线。出线12回。回。10kV：采用单母线四分段接线。出线：采用单母线四分段接线。出线36回。回。短路电流水平短路电流水平短路电流控制水平：短路电流控制水平：110kV电压等级：电压等级：31.5kA；35kV电压等级：电压等级：25kA；10kV电压等级：电压等级：20kA。设备短路电流选择水平：设备短路电流选择水平：110kV、35kV和和10kV电压等级均按电压等级均按31.5kA设计。设计。模模 块块110kV户外配电装置模块户外配电装置模块35kV户内配电

5、装置模块户内配电装置模块10kV户内配电装置模块户内配电装置模块10kV无功补偿装置模块无功补偿装置模块10kV消弧线圈接地补偿装置模块消弧线圈接地补偿装置模块警传室模块警传室模块数字化控制保护模块数字化控制保护模块综合自动化模块综合自动化模块交直流一体化电源模块交直流一体化电源模块通信系统模块通信系统模块在线监测模块在线监测模块1 1）110kV110kV户外配电装置模块户外配电装置模块（1） GIS单母线分段子模块单母线分段子模块（2） GIS扩大内桥子模块扩大内桥子模块（3） GIS线变组子模块线变组子模块（4） PASS线变组子模块线变组子模块2 2）35kV35kV户内配电装置模块户

6、内配电装置模块模式一：预装式箱变，模式一：预装式箱变，XGN-40.5型气体绝缘金属封闭固定式型气体绝缘金属封闭固定式开关柜，箱体内单列布置；开关柜内配置永磁机构真空断路器；开关柜，箱体内单列布置；开关柜内配置永磁机构真空断路器；预装式箱体尺寸：预装式箱体尺寸：4290mm（宽）（宽）18520mm（长）。（长）。模式二：模式二： 预装式箱变，预装式箱变，KYN-40.5型金属封闭铠装移开式开关型金属封闭铠装移开式开关柜，箱体内单列布置；开关柜内配置弹簧机构真空断路器；预柜，箱体内单列布置；开关柜内配置弹簧机构真空断路器；预装式箱体尺寸：装式箱体尺寸：5500mm（宽）（宽）32200mm（长

7、）。（长）。两种模式：两种模式：模式一：模式一：平面布置图平面布置图模式二：模式二： 平面布置图平面布置图2 2）35kV35kV户内配电装置模块户内配电装置模块3 3）10kV10kV户内配电装置模块户内配电装置模块模式一：预装式箱变，模式一：预装式箱变，KGNKGN-12-12型小型化固定式开关柜，箱体内双列布置；型小型化固定式开关柜，箱体内双列布置；配置永磁机构真空断路器；配置永磁机构真空断路器；预装式箱体尺寸：预装式箱体尺寸：5810mm5810mm（宽）（宽）24340mm24340mm（长）。（长）。三三种模式：种模式：模式二：预装式箱变，模式二：预装式箱变，KYNKYN-12-1

8、2型金属封闭铠装移开式开关柜，箱体内双型金属封闭铠装移开式开关柜，箱体内双列布置；配置弹簧机构真空断路器或永磁机构真空断路器；列布置；配置弹簧机构真空断路器或永磁机构真空断路器；预装式箱体尺寸：预装式箱体尺寸：5500mm5500mm（宽）（宽）26000mm26000mm（长）。（长）。模式三：固定式箱变，模式三：固定式箱变，XGWXGW-12-12型一体化固定式开关柜，箱体内双列布置型一体化固定式开关柜，箱体内双列布置（断路器、隔离开关等一次设备直接安装在框架结构上）；配置弹簧机构（断路器、隔离开关等一次设备直接安装在框架结构上）；配置弹簧机构真空断路器；真空断路器； 开关柜与箱体框架结合

9、。开关柜与箱体框架结合。固定式箱体尺寸：固定式箱体尺寸：3200mm3200mm（宽）（宽）13000mm13000mm（长）。（长）。3 3）10kV10kV户内配电装置模块户内配电装置模块模式一模式一：平面布置图：平面布置图模式二模式二：平面布置图：平面布置图模式三模式三：平面布置图：平面布置图4 4）10kV10kV无功补偿装置模块无功补偿装置模块采用户外预装式采用户外预装式。6 6）警传室模块）警传室模块5 5）10kV10kV消弧线圈接地补偿装置模块消弧线圈接地补偿装置模块采用户外预装式采用户外预装式。7 7）数字化控制保护模块方案）数字化控制保护模块方案设计原则设计原则系统构成系统

10、构成组网方式组网方式系统配置系统配置网络设备配置网络设备配置电子式互感器电子式互感器的配置的配置图像监视及安图像监视及安全警卫系统全警卫系统火灾自动报警火灾自动报警及控制系统及控制系统其它二次设备其它二次设备抗干扰措施及抗干扰措施及二次电缆的选二次电缆的选择择设计原则设计原则采用计算机监控系统采用计算机监控系统，按按IEC61850IEC61850标准建模标准建模，采用三层两网结构采用三层两网结构，按无人值班设计。按无人值班设计。设计原则设计原则110kV线路采用保护、测控装置分开独立配置，统一组屏，也可采用测保一体化装置；主变保护装置双重化配置，主、后备保护装置一体化，双套主变保护装置双重化

11、配置，主、后备保护装置一体化，双套保护独立组屏，主变采用保护、测控装置分开独立配置，也保护独立组屏，主变采用保护、测控装置分开独立配置，也可采用测保一体化装置；可采用测保一体化装置；电度表统一组屏。电度表统一组屏。35/10kV35/10kV部分（除主变外）采用测保一体化装置，测保一体部分（除主变外）采用测保一体化装置，测保一体化装置及电度表分散安装于各开关间隔。化装置及电度表分散安装于各开关间隔。设计原则设计原则遥控对象为全站断路器、电动操作隔离开关、电动接地开关、遥控对象为全站断路器、电动操作隔离开关、电动接地开关、固定式（手车式）开关柜工作试验位置、保护功能投退、保固定式（手车式）开关柜

12、工作试验位置、保护功能投退、保护信号远方复归。护信号远方复归。全站断路器、电动隔离开关、电动接地开关、开关柜工作试全站断路器、电动隔离开关、电动接地开关、开关柜工作试验位置实行就地和远方的各级控制。验位置实行就地和远方的各级控制。全站断路器、电动隔离开关、电动接地开关、开关柜工作试全站断路器、电动隔离开关、电动接地开关、开关柜工作试验位置实现程序化控制。验位置实现程序化控制。数字化方案特点数字化方案特点电子式互感器的应用电子式互感器的应用IEEE1588IEEE1588对时系统对时系统程序化控制功能程序化控制功能保护测控一体化装置保护测控一体化装置交直流一体化电源系统交直流一体化电源系统保护装

13、置采样值传输方式保护装置采样值传输方式在线监测技术的应用在线监测技术的应用电子式互感器的应用电子式互感器的应用110kV 110kV 户外户外GISGIS设备：选用光学电子式互感器或有源电子式互设备：选用光学电子式互感器或有源电子式互感器，配置：感器，配置：OCVT/OCT/ECVT/ECT/EVTOCVT/OCT/ECVT/ECT/EVT。110kV 110kV 户外户外PASSPASS设备：因其结构紧凑特殊，设备供应厂家还设备：因其结构紧凑特殊，设备供应厂家还没有配合安装过电流电压一体化的电子式互感器经验，因此没有配合安装过电流电压一体化的电子式互感器经验，因此推荐配置有源电子式电流互感器

14、推荐配置有源电子式电流互感器/ /电压互感器：电压互感器：ECT/EVTECT/EVT。10/35kV10/35kV系统：推荐采用低功率输出的电子式互感器。系统：推荐采用低功率输出的电子式互感器。IEEE1588IEEE1588对时系统对时系统方案一：采用方案一：采用IEEE 1588IEEE 1588对时，将对时网、对时，将对时网、SMVSMV网与网与GOOSEGOOSE网统网统一组网；一组网；方案二：站控层设备采用方案二：站控层设备采用SNTPSNTP对时方式，间隔层设备采用对时方式，间隔层设备采用IRIG-BIRIG-B（DCDC）对时。全站智能终端采用光纤）对时。全站智能终端采用光纤B

15、 B码对时，全站合码对时，全站合并单元采用光纤秒脉冲同步。并单元采用光纤秒脉冲同步。程序化控制功能程序化控制功能为提高变电站控制操作的自动化程度和可靠性，设置程序化为提高变电站控制操作的自动化程度和可靠性，设置程序化控制功能控制功能-由计算机、智能电子装置等按照严格的操作条件、由计算机、智能电子装置等按照严格的操作条件、规范的操作顺序，代替人工完成一系列的设备倒闸操作任务。规范的操作顺序，代替人工完成一系列的设备倒闸操作任务。需注意，要达到全站程序化控制，则需注意，要达到全站程序化控制，则35kV35kV、10kV10kV开关柜内隔开关柜内隔离开关及手车必须具有电动操作功能，否则只能实现离开关

16、及手车必须具有电动操作功能，否则只能实现110kV110kV电电压等级程序化控制。压等级程序化控制。保护测控一体化装置保护测控一体化装置35kV35kV、10kV 10kV 部分按常规配置保护测控一体化装置；部分按常规配置保护测控一体化装置；110kV110kV及主变部分均考虑有采用保护测控一体化装置的方案。及主变部分均考虑有采用保护测控一体化装置的方案。同时按同时按贵州电网数字化变电站技术标准（初稿）贵州电网数字化变电站技术标准（初稿）的意见，的意见，又考虑了保护、测控装置独立配置的方案。又考虑了保护、测控装置独立配置的方案。交直流一体化电源系统交直流一体化电源系统采用交直流一体化电源系统，

17、将全站的站用电源系统进行全采用交直流一体化电源系统，将全站的站用电源系统进行全面整合。面整合。避免了直流蓄电池及充电装置的重复配置。避免了直流蓄电池及充电装置的重复配置。交流电源系统与直流电源系统一体监控，实现站用电源安全交流电源系统与直流电源系统一体监控，实现站用电源安全化、网络化、智能化、一体化，适应智能电网的发展趋势。化、网络化、智能化、一体化，适应智能电网的发展趋势。保护装置采样值传输方式保护装置采样值传输方式方案一：保护装置采样值采用方案一：保护装置采样值采用IEC61850-9-2IEC61850-9-2标准点对点传输；标准点对点传输；方案二：保护装置采样值采用方案二：保护装置采样

18、值采用IEC61850-9-2IEC61850-9-2标准网络化传输。标准网络化传输。在线监测技术的应用在线监测技术的应用对于一次设备实现广泛的在线监测，实现设备由对于一次设备实现广泛的在线监测，实现设备由“定期检修定期检修”转变为转变为“状态检修状态检修”，减少设备停电检修的几率和时间，减，减少设备停电检修的几率和时间，减少运行成本，进一步降低变电站全寿命周期成本。少运行成本，进一步降低变电站全寿命周期成本。图像监视及安全警卫系统图像监视及安全警卫系统全站设一套图像监视及安全警卫系统。全站设一套图像监视及安全警卫系统。对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行对全站主要电气设备、关

19、键设备安装地点以及周围环境进行全天候的图像监控，满足电力系统安全生产的要求。全天候的图像监控，满足电力系统安全生产的要求。图像监视及安全警卫系统生产厂家需与预装箱体生产厂家图像监视及安全警卫系统生产厂家需与预装箱体生产厂家配合，完成箱体内相关设备的设计、调试及安装。配合，完成箱体内相关设备的设计、调试及安装。火灾自动报警及控制系统火灾自动报警及控制系统全站设置一套火灾自动报警及控制系统。全站设置一套火灾自动报警及控制系统。在主变、各预装箱体内和站内主要建筑防火区，均设火灾报警在主变、各预装箱体内和站内主要建筑防火区，均设火灾报警装置。火灾信息通过传感探测器，传送至电气二次设备室的火装置。火灾信

20、息通过传感探测器，传送至电气二次设备室的火灾报警控制屏上，并可同时发出火灾声光报警。灾报警控制屏上，并可同时发出火灾声光报警。火灾自动报警及控制系统生产厂家需与预装箱体生产厂家配合，火灾自动报警及控制系统生产厂家需与预装箱体生产厂家配合，完成箱体内相关设备的设计、调试及安装。完成箱体内相关设备的设计、调试及安装。8 8）综合自动化模块）综合自动化模块变电站的控制方式、测量及计量、抗干扰措施、元件保护及变电站的控制方式、测量及计量、抗干扰措施、元件保护及自动装置、图像监视及安全警卫系统、火灾自动报警及控制自动装置、图像监视及安全警卫系统、火灾自动报警及控制系统等部分的配置与系统等部分的配置与贵州电网贵州电网110kV110kV及以下变电工程标准及以下变电工程标准设计设计20092009版第二卷版第二卷110kV110kV变电站标准设计部分一致，本标变电站标准设计部分一致，本标准设计不再详细说明配置方案。准设计不再详细说明配置方案。9 9）交直流一体化电源模块）交直流一体化电源模块站用直流、交流、通信、不停电电源采用交直流一体化电源系统站用直流、交流、通信、不停电电源采用交直流一体化电源系统直流电压直流电压DC220VDC220V，交流电压，交流电压AC380V/220VAC