智能风电场、光伏电站升压站典型设计手册(2024版)_第1页
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文档简介

(2024版)2024年11月1 22.1设计原则 22.2设计依据 22.3设计范围 62.4设计条件 62.5使用注意事项 73典型设计技术标准 3.1总的标准框架 93.3电气二次部分 3.4通信部分 3.6智能化模块设计 3.7土建部分 3.9模块使用说明及图纸目录 4220kV典型升压站设计方案(220-F-G1) 4.1总的部分 4.4系统通信部分 4.5智能化设计 24.8图纸目录 5220kV典型升压站设计方案(220-F-G2) 5.1总的部分 5.2电气一次部分 5.3电气二次部分 5.4系统通信部分 5.5智能化设计 5.6土建部分 5.7主要设备材料清册 5.8图纸目录 6110kV典型升压站设计方案(110-F-G1) 6.1总的部分 6.2电气一次部分 6.3电气二次部分 6.4系统通信部分 6.5智能化设计 6.6土建部分 6.7主要设备材料清册 7110kV典型升压站设计方案(110-F-G2) 7.1总的部分 7.2电气一次部分 7.3电气二次部分 7.4系统通信部分 7.5智能化设计 7.6土建部分 7.7主要设备材料清册 3 8.4220-F-G1方案概算 8.5200-F-G2方案概算 1本手册适用于新能源公司及其全资、控股公司直接投资或控股投资建设的风电场、光伏电站及电化学储能电站工程,光热、压储等其他工程可参照执行。本手册适用于35kV及以上电压等级接入电网的新建工程可行性研究、初步设计及施工详图等设计阶段,改(扩)建工程可参照执行。22基本规定环保等强制性标准,并应符合中电建新能源公司相关的生产标准、企业标准、要求。2.1.2结合中电建新能源公司的实际情况及运行特点,力求安全、可靠、经济、实用,努力体现典型设计的统一性、适应性、灵活性、先进性、经济性和可靠性,并融入企业文化内涵,体现中电建新能源公司企业文化特征。2.1.3典型设计的接线、布置、配电装置、建构筑物等具有一定的独立性,对于不同地区、不同建设规模的升压站,可在典型设计基础上,根据工程具体情况进行调整。2.1.4根据地区报装容量、升压站所在地区用地要求、建设规模、配电装置形式、电气主接线、建设规模、设备选型等确定模块类别,各模块应具有广泛的代表性。2.1.5安全可靠、技术先进、摒弃个性化的技术要求,造价合理,追求性价比最优。2.1.6升压站按工业设施设计,满足升压站的基本功能和核心功能,剥离无用、重复、2.1.7建筑风格体现工业产品或设施的特点,提倡工艺简洁、施工方便、线条流畅,与环境协调,非民居、非公用建筑。预制舱和常规建筑应优先选择常规建筑。2.1.8装修材料采用环保、节能材料,摒弃高档、豪华、个性化、特殊化的装修。2.1.9便于施工工艺推行、工厂化加工、集约化施工、模块化组合,积极采用大宗材料,便于大宗物流。2.2设计依据中电建新能源集团股份有限公司相关规定;中电建新能源集团股份有限公司智能风电场、光伏电站升压站典型设计编制工作大纲。2.2.2主要设计标准、规程规范以下仅列出主要参考的国家和电力行业有关标准、规程、规范(按照现行版本执3GA1800.5电力系统治安反恐防范要求第5部GB311.1绝缘配合第1部分定义、原则和规则GB/T311.2绝缘配合第2部分:使用导则GB3096声环GB/T6451油浸式电力变压器技术参数和要求GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程GB/T16434高压架空线路和发电厂、变电站环境污区分级及外绝缘选择标准GB/T36558电力系统电化学储能系统通用GB50007建筑地基基础设计规范GB50010混凝土结构设计标准GB50011建筑抗震设计规范GB50014室外排水设计规范GB/T36327电力储能用锂离子电池GB50016建筑设计防火规范GB50017钢结构设计标准GB50062电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB/T50064交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范GB/T50065交流电气装置的接地设计规范GB50068建筑结构可靠性设计统一标准GB50116火灾自动报警系统设计规范GB50140建筑灭火器配置设计规范GB50217电力工程电缆设计标准4建筑工程抗震设防分类标准并联电容器装置设计规范火力发电厂与变电站设计防火标准电力设施抗震设计规范电化学储能电站设计规范电力系统电化学储能系统通用技术条件工程结构通用规范钢结构通用规范砌体结构通用规范混凝土结构通用规范建筑防火通用规范建筑与市政工程抗震通用规范建筑与市政工程防水通用规范建筑给水排水与节水通用规范交流电气装置的过电压保护和绝缘配合电力自动化通信网络和系统电流互感器和电压互感器选择及计算规程地区电网调度自动化设计技术规程电力系统调度自动化设计规程电力设备典型消防规程电力工程直流电源系统设计技术规程变电站总布置设计技术规程火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程电测量及电能计量装置设计技术规程变电站和换流站给水排水设计规程电能量计量系统设计技术规程5信息安全技术网络安全等级保护基本要求信息安全技术物联网数据传输安全技术要求变电设备在线监测装置技术规范第1部分:通则变电设备在线监测装置技术规范第2部分:变压器油中溶解气体在线变电设备在线监测装置技术规范第3部分:电容型设备及金属氧化物变电设备在线监测装置技术规范第4部分:气体绝缘金属封闭开关设变电设备在线监测装置技术规范第5部分:变压器铁心接地电流在线NB/T1039462.3设计范围本手册适用于中电建新能源集团股份有限公司的升压站。设计范围为升压站围墙内和场地平整±0m以上作为完整升压站功能所具备的所有设备和设施,具体包括升压站内下列部分:(1)电气一次:电力变压器及各级电压配电装置,无功补偿装置,交流站用电源系统,过电压保护与接地装置,照明,电缆设施等。(2)电气二次:继电保护及安全自动装置、调度自动化设备、计算机监控系统、直流电源、交流不间断电源、时间同步系统、各二次设备室、蓄电池室内二次设备的组屏和布置,站内二次设备的抗干扰措施等。(3)土建:包括与电气设备相关的建筑物、构筑物(包括地下布置的水池、事故油池、电缆沟),给水排水设施,通风设施,消防设施,安全防范及环境保护措施。(4)通信:包括系统通信、站内通信、通信电源和站内通信设备布置。(5)下列部分的设计不纳入典型设计范围:站外上下水系统,接地网(特殊接地措施),施工电源,供水水源、场地平整和地基处理,大件设备运输措施等。(6)设计分界点a)升压站与送出线路的分界点:架空进线以架构上的挂点为界,电缆进线以电缆头(不含电缆头)为界;升压站与集电线路分界点:以35kV配电装置柜内电缆头 (不含电缆头)为界。c)系统通信部分设计仅包括升压站内的系统通信设备,不涉及调度端和对端站的设备。2.4设计条件7(1)根据业内新能源工程配套升压站普遍情况提出的典型方案及指标,不涉及接入系统论证。(2)根据主流设备的制造与使用情况提出各电压等级的短路电流水平,不涉及具体短路电流计算。(3)具备与升压站其他配电装置模块对接以及公用模块接入的条件。(4)可通过增减子模块的方式对建设规模进行调整。(5)适用的站址环境条件见表2.4-1。海拔2000m以下地震基本烈度7度(0.10g)设计基本风速、风压按离地10m高,30年一遇10min平均最大风速35m/s考虑,结构设计基本风压按不大于0.75kN/m²,地面粗糙度为B类考虑覆冰10mm以下污区C级地基承载力特征值fak=150kPa;(不考虑地下水腐蚀性)如站址环境条件超出以上给定条件时,工程设计应依照有关规范作相应的调(1)设计单位在应用本手册时,需根据工程实际条件,对典型设计模块进行复核与校验。(2)典型设计的设计输入条件(如地震烈度、基本风压、地基承载力等)为假设条件,当实际输入条件不同时,应在遵循典型设计原则的基础上根据相关规定进行核算及优化调整,使实际方案更安全、合理、经济。(3)为了方便升压站正常运行维护管理,统一了运维楼、功能房间的建设标准;规定了升压站生产、办公及辅助用房的类型、数量、面积等参数,一般情况下不得调整相关辅助生产建筑的数量及面积。(4)典型设计对系统保护、系统远动和系统通信不做详细设计,仅根据工程需要,进行原则性配置,具体工程应根据工程接入系统设计报告及其审查意见要求进行配置及设备选型。893典型设计技术标准升压站典型设计按照分层级、模块化进行建设。(1)模块层:由配电装置模块、主要建筑物模块、二次系统公用模块组成。配电装置模块由各电压等级的配电装置模块组成,主要建筑物模块以独立完整的建筑物进行划分。使用时根据工程具体条件选择合适的配电装置模块和建筑物模块进行拼接形成满足工程需求的新方案。二次系统公用模块,由计算机监控系统、电能采集系统、时间同步系统、交直流系统组成,规范实现的功能。(2)方案层:根据上述模块层技术标准编制四种典型设计方案,作为模块使用方案的示例,供参考。3.2电气一次部分电气主接线应根据升压站规模、线路、变压器与其高、低压设备连接方式等条件确定;电气主接线在保证可靠性、灵活性的基本前提下,应尽量选择经济性更优、结构更为简单的接线方式。(1)330kV配电装置电气接线主变压器为2台,高压侧出线1回时,采用单母线接线,接线方案详见图号(2)220kV配电装置电气接线当主变压器为1台,高压侧出线1回时,采用线变组接线,接线方案详见图号220-BD07-01及220-BD08-01电气接线图。当主变压器为2台,高压侧出线1回时,采用单母线接线,接线方案详见图号220-BD09-01及220-BD10-01电气接线图。(3)110kV配电装置电气接线当主变压器为1台,高压侧出线1回时,采用线变组接线,接线方案详见图号当主变压器为2台,高压侧出线1回时,采用单母线接线,接线方案详见图号110-BD03-01及110-BD04-01电气接线图。(4)66kV配电装置电气接线当主变压器为1台,高压侧出线1回时,采用线变组接线。当主变压器为2台,高压侧出线1回时,采用单母线接线。(5)35kV配电装置电气接线当主变压器为1台时,采用单母线接线,接线方案详见图号35-BD13-01及当主变压器为2台时,单台容量200MVA以下时,采用单母线接线,接线方案详见图号35-BD14-02电气接线图。单台容量200MVA及以上时,采用扩大单元接线,接线方案详见图号35-BD15-01及35-BD15-02电气接线图。(6)中性点接地系统330kV、220kV、110kV系统为有效接地系统,中性点均采用隔离开关,根据系际需要采用消弧线圈接地;35kV每段母线按配置1台接地变兼站用变或专用接地变(7)中性点接地系统330kV、220kV、110kV系统为有效接地系统,中性点均采用隔离开关,根据系际需要采用消弧线圈接地;35kV每段母线按配置1台接地变兼站用变或专用接地变所有设备均按远景短路电流水平选择,330kV配电装置为63kA,220kV配电装置为50kA,110kV配电装置为40kA,66kV配电装置为40kA,35kV配电装置为31.5kA。(1)主变压器:三相双绕组/三相双绕组(带平衡绕组)、油浸式、有载调压;(2)330kV、220kV配电装置:组合电器(GIS)/敞开式(AIS),外部无特殊模块;如选用敞开式(AIS)的形式,具体方案可参考220-BD08模块和220-BD10模块(3)110kV配电装置:组合电器(GIS)/敞开式(AI如选用敞开式(AIS)的形式,具体方案可参考110-BD02模块和110-BD04模块。(7)低压配电屏:采用抽屉式开关柜配固定式塑壳断路器。220kV主母线工作电流按2500A考虑,110kV主母线工作电流按2000A考虑;在具体温、环境影响时,经充分论证后,高压配电装置可采用户内GIS布置形式;35kV配当海拔高度超过1000m时,电气设备的外绝缘水平在海拔高度1000米以下做试缘配合第1部分:定义、原则和规则》(GB311.(1)避雷器的配置(2)电气设备的绝缘配合。a)避雷器参数选择。330kV避雷器选择无间隙氧化锌避雷器,避雷器的主要参数参见表3.2.5.1-1。表3.2.5.1-1330kV避雷器的主要参数参数额定电压(kV,有效值)最大持续运行额定电压(kV,有效值)操作冲击(30/60μs)2kA残压(kV,峰值)雷电冲击(8/20μs)10kA残压(kV,峰值)陡波冲击(1/5μs)10kA(5kA)残压(kV,峰值)b)电气设备的绝缘配合准,配合系数取不小于1.4,330kV电气设备的绝缘水平及保护水平配合系数参见表名称设备的耐受电压值操作冲击保护水平配合系数雷电冲击耐压(kV,峰值)操作冲击耐压(kV,峰值)1min工频耐压(kV,有效值)全波内、外绝缘截波内、外绝缘内、外绝缘主变压器实际配合系数其它电器开关断口间主变压器中性点3.2.5.2220kV电气设备的绝缘配合(1)避雷器的配置(2)电气设备的绝缘配合。a)避雷器参数选择。220kV避雷器选择无间隙氧化锌避雷器,避雷器的主要参数参见表3.2.5.2-1。参数额定电压(kV,有效值)最大持续运行额定电压(kV,有效值)操作冲击(30/60μs)2kA残压(kV,峰值)雷电冲击(8/20μs)10kA残压(kV,峰值)陡波冲击(1/5μs)10kA(5kA)残压(kV,峰值)准,配合系数取不小于1.4,220kV电气设备的绝缘水平及保护水平配合系数参见表表3.2.5.2-2220kV电气设备的绝缘水平及保护水平配合系数设备名称设备的耐受电压值雷电冲击保护水平配合系数雷电冲击耐压(kV,峰值)1min工频耐压(kV,有效值)全波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变压器实际配合系数950/532=1.79截波配合系数其它电器断路器断口间隔离开关断口间3.2.5.3110kV电气设备的绝缘配合(1)避雷器的配置(2)电气设备的绝缘配合。a)避雷器参数选择。110kV避雷器选择无间隙氧化锌避雷器,避雷器的主要参数参见表3.2.5.3-1。参数额定电压(kV,有效值)最大持续运行额定电压(kV,有效值)操作冲击(30/60μs)2kA残压(kV,峰值)雷电冲击(8/20μs)10kA(5kA)残压(kV,峰值)陡波冲击(1/5μs)10kA(5kA)残压(kV,峰值)b)电气设备的绝缘配合准,配合系数取不小于1.4,110kV电气设备的绝缘水平及保护水平配合系数参见表表3.2.5.3-2110kV电气设备的绝缘水平设备名称设备的耐受电压值雷电冲击保护水平配合系数雷电冲击耐压(kV,峰值)1min工频耐压(kV,有效值)全波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变压器实际配合系数截波配合系数其它电器断路器断口间隔离开关断口间注:设备绝缘水平均需按工程实际海拔高度进行修正。3.2.5.466kV电气设备的绝缘配合(1)避雷器的配置(2)电气设备的绝缘配合参见表3.2.5.4-1。表3.2.5.4-166kV避雷器的主要参数参数额定电压(kV,有效值)最大持续运行额定电压(kV,有效值)雷电冲击(8/20μs)5kA残压(kV,峰值)陡波冲击(1/5μs)5kA残压(kV,峰值)66kV电气设备和主变中性点的绝缘水平按GB/T50065《交流电气装置的接地设表3.2.5.4-266kV电气设备和主变压器中性点的绝缘水平设备名称设备的耐受电压值雷电冲击耐压(kV,峰值)1min工频耐压(kV,有效值)全波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变压器其它电器断路器断口间隔离开关断口间3,2.5.535kV电气设备的绝缘配合(1)避雷器的配置为防止雷电侵入波过电压,35kV配电装置线路侧、主变进线侧及母线安装避雷(2)电气设备的绝缘配合a)避雷器参数选择。35kV避雷器选择无间隙氧化锌避雷器,避雷器的主要参数参见表3.2.5.5-1。表3.2.5.5-135kV避雷器的主要参数参数额定电压(kV,有效值)最大持续运行额定电压(kV,有效值)雷电冲击(8/20μs)10kA(5kA)残压(kV,峰值)陡波冲击(1/5μs)10kA(5kA)残压(kV,峰值)b)电气设备绝缘配合。35kV电气设备和主变中性点的绝缘水平按GB/T50065《交流电气装置的接地设表3.2.5.5-235kV电气设备和主变压器中性点的绝缘水平设备名称设备的耐受电压值雷电冲击耐压(kV,峰值)1min工频耐压(kV,有效值)全波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变压器其它电器断路器断口间隔离开关断口间注:设备绝缘水平均需按工程实际海拔高度进行修3.2.5.6外绝缘和绝缘子片数的选择方案站址位于c级污区,屋外110kV及以上电气设备电瓷外绝缘按d级防污设计,屋外35kV电气设备电瓷外绝缘按e级防污设计。按国家标准GB/T26218.2《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定》,330kV、220kV、110kV中性点直接高相电压),对于按e级设防的电气设备外绝缘统一爬电比距按不小于53.7mm/kV(最高相电压)考虑。单片绝缘子爬电距离450mm。5222《导体和电器选择设计规程》,污秽地区的悬垂绝缘子串的绝缘子片绝缘子串相同。330kV绝缘子片数取24片,220kV绝缘子片数取16片,110kV绝缘对于海拔高度大于1000m但不超过2000m地区,电气设备外绝缘参数统一按照海拔2000m进行修正;在海拔2000m以上地区,110kV及以下电压等级电气一次设备外绝缘参数,按照1000m一档进行海拔分级;110kV以上电压等级一次电压设备(1)屋外配电装置最小安全净距D值应相应进行修正。其中A值为基本值,A值修正后,其余B、C、D值应分别适用范围带电导体相间带电导体至栅栏间CD水平距离3.2.6雷电侵入波保护(1)雷电侵入波保护主变压器:中性点加装避雷器及放电间隙。330kV配电装置:主变、线路侧安装避雷器。220kV配电装置:主变、线路侧安装避雷器。110kV配电装置:主变、线路侧安装避雷器。66kV配电装置:主变、线路侧安装避雷器。35kV配电装置:母线、线路侧、主变进线侧安装避雷器。330kV母线是否需要加装避雷器需要根据雷电侵入波计算后确定。(2)直击雷保护升压站采用构架避雷针及独立避雷针联合保护,不在已有防雷装置保护范围内的建筑物应采用避雷带保护,应按照第二类防雷建筑物采取防雷的措施。。3.2.7接地升压站主接地网的接地电阻应满足GB/T50065《交流电气装置的接地设计规范》的要求。如接地电阻不能满足要求,则需要采取降阻措施。(1)采用以水平接地体为主,辅以垂直接地极的混合接地网。在中性或酸性土壤地区,接地网宜选用热镀锌钢,在强碱性或地下水会引起钢质材料严重腐蚀的中性土壤地区,接地网宜选用铜或铜覆钢。(2)按等间距方孔接地网设计,并根据工程地质情况确定是否布置接地垂直深井及斜井。(3)避雷器、避雷针(线)及变压器工作接地等处,设置集中接地装置,并与主接地网连接。(4)升压站的接地装置与线路的避雷线相连,且有便于分开的连接点。(5)站内计算机接地、通讯接地,均按连接于统一的接地网考虑。(6)实际工程中计算跨步电位差、接触电位差允许值及最大值,若不满足要求,需要采取均压措施。为防止转移电位引起的危害,对可能将接地网的高电位引向站外的设施,采取隔离措施。(7)室内各层均设置辅助接地网,主要电气设备均应与接地网可靠连接;辅助接地网、设备接地线采用热镀锌钢材料。GIS需设置专用环形接地母线。(8)升压站内设专用的二次等电位接地网。3.2.8电缆、照明及其他(1)电缆a)电缆选型直流电源系统、交流不间断电源、火灾自动报警系统的供电线路、消防联动控制线路、消防应急照明及疏散指示系统的集中控制系统的系统配电线路、系统通信线路及消防水泵回路应采用耐火电线电缆,其余电缆采用C类阻燃电缆。b)电缆防火电缆防火阻燃措施按国标GB50217《电力工程电缆设计标准》中电缆防火和阻止延燃措施设计。在电缆沟(电缆隧道)、电缆竖井进出口、屏柜下方以及室外电缆沟每隔一定区段,采用封、堵、涂、隔等措施进行防火封堵以防着火蔓延。(2)照明生产、办公、生活等区域灯具采用LED型节能灯具。照明设计应包括正常照明、应急照明,其中应急照明包含备用应急照明和疏散应急照明,其中应急照明宜采用站用蓄电池经UPS交流供电,全站灯具选用交流灯具,应急照明采用自带蓄电池的一体化灯具。站内中控室、继电保护室、高压配电室等重要场合应设计事故照明。(3)站用电站外电源就近接入农网10kV电源,宜采用欧变,场地受限或气候条件好的亦可选用柱上变;当地农网电源受覆冰等外部条件影响供电不稳定时,可增加一套容量适中的柴油发电机组;不具备农网接入条件的应选用与负荷匹配的柴油发电机组作为备用电源,并设置符合要求的柴油发电机室。3.3电气二次部分系统保护及安全自动装置应根据接入系统设计配置,继电保护配置应满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求,保护配置、设备规范应符合继电保护技术规程及反事故措施的相关要求,继电保护采用微机型保护,各类保护装置应符合DL/T860变电站通信协议的要求。220kV(330kV)电压等级的电气量保护应按双重化配置,110kV(66kV)及以下电压等级的保护宜单套配置。双重化配置的保护应采用不同厂家的设备。3.3.1.1220kV(330kV)线路保护(1)每回220kV(330kV)线路配置两套全线速动的、独立的光纤电流差动保护,具有完整的三阶段式分相跳闸的相间和接地距离后备保护,在接地后备保护中,还应配置定时限零序电流方向保护以保护高阻接地故障,零序功率方向元件应采用自产零序电压不能接用电压互感器的开口三角电压。(2)线路主保护应对全线发生的各种故障均能无时限快速动作,后备保护应能反应线路的各种故障。(3)线路保护应具有选相功能,发生单相故障时应选相跳闸,发生多相故障或无法选相时三相跳闸。(4)线路在空载、轻载、满载等各种状态下,在保护范围内发生金属性或非金属性的各种故障(包括单相接地、两相接地、两相不接地短路、三相短路、复杂故障、转换性故障、跨线故障和断线故障等)时,保护应能正确动作;系统无故障、发生各种外部故障、功率倒向以及系统操作等情况下保护不应误动。(5)保护装置应有允许较大过渡电阻的能力。(6)每回线路配置能检同期或检无压的单相重合闸、三相重合闸和综合重合闸装置,单相重合闸和三相重合闸时间应可分别整定。(7)在系统发生振荡时保护不应误动;系统振荡本线再发生故障时,保护应能(8)每回线路配置断路器失灵启动回路。(9)应具备充电过流、三相不一致保护功能,保护功能可由控制字选择经零序或者负序电流开放。(10)线路保护具备不停电条件下传动断路器的功能。(11)双重化配置的每套保护的交流电流、交流电压和直流电源应彼此独立,并且断路器的跳闸线圈等二次回路也各自独立,以增强保护的可靠性。(12)线路两侧保护选型须一致。(1)220kV(330kV)配电装置采用单母线接线时,双重化原则配置两套母线及(2)母线保护应保证选择性和快速性。(3)每套保护装置均含母线差动保护、失灵保护等,各间隔断路器失灵电流判据由母差保护实现。(4)线路支路设置分相和三相跳闸启动失灵开入回路,元件支路设置三相跳闸启动失灵开入回路,双重化保护跳闸接点分别一一对应开入两套失灵保护。(5)母线保护具有出口回路快速电压闭锁的功能。在每段母线装设闭锁元件,采用低压、负序电压和零序电压组成的复合电压闭锁。母线保护和断路器失灵保护可共用出口,但需经电压闭锁元件接点控制。母线保护和断路器失灵保护出口与闭锁接点串联实现三相跳闸出口,并有足够的跳闸出口接点。具有当变压器失灵起动元件起动母线保护时,解除母线保护电压闭锁回路的功能。(6)对电流互感器的特性无特殊要求,应能适应电流互感器变比不一致的情况。(7)母线充电合闸时,合到故障上应能正确动作,无故障应可靠不动作。侧断路器的功能。3.3.1.3110kV(66kV)线路保护(1)每回110kV(66kV)线路配置一套全线速动的、独立的光纤电流差动保护,具有完整的三阶段式分相跳闸的相间和接地距离后备保护,在接地后备保护中,还应配置定时限零序电流方向保护以保护高阻接地故障,零序功率方向元件应采用自产零序电压不能接用电压互感器的开口三角电压。(2)线路主保护应对全线发生的各种故障均能无时限快速动作,后备保护应能反应线路的各种故障。(3)线路在空载、轻载、满载等各种状态下,在保护范围内发生金属性或非金属性的各种故障(包括单相接地、两相接地、两相不接地短路、三相短路、复杂故障、转换性故障、跨线故障和断线故障等)时,保护应能正确动作;系统无故障、发生各种外部故障、功率倒向以及系统操作等情况下保护不应误动。(4)保护装置应有允许较大过渡电阻的能力。(5)每回线路配置能检同期或检无压的三相重合闸装置。(6)在系统发生振荡时保护不应误动;系统振荡本线再发生故障时,保护应能(7)应具备充电过流功能,保护功能可由控制字选择经零序或者负序电流开放。(8)线路保护具备不停电条件下传动断路器的功能。(9)线路两侧保护选型须一致。3.3.1.4110kV(66kV)母线保护(1)110kV(66kV)配电装置采用单母线接线时,当需要快速切除母线故障时,可配置一套母线保护。(2)母线保护应保证选择性和快速性。(3)母线保护具有出口回路快速电压闭锁的功能。在每段母线装设闭锁元件,采用低压、负序电压和零序电压组成的复合电压闭锁。(4)对电流互感器的特性无特殊要求,应能适应电流互感器变比不一致的情况。(5)母线充电合闸时,合到故障上应能正确动作,无故障应可靠不动作。升压站应配置一套故障录波系统,用于电力故障动态记录与分析,启动判据应至少包括电压越限和电压突变量,故障录波装置接入的电气量、开关量及波形记录应满足相关技术标准。具体接入量为:主变各侧、并网送出线路、35kV各支路的电流,各电压等级母线电压,直流系统电压,各间隔断路器分合位置,各保护动作信号;故障录波装置容量配置须满足升压站终期规模需求,宜独立配置主变故障录波装置。3.3.1.6继电保护及故障信息子站220kV(330kV)升压站应配置一套保护及故障信息子站系统,独立组网,接入各保护装置,实现子站的管理功能。110kV(66kV)升压站可根据接入系统要求确定是否配置保护及故障信息子站系统;继电保护及故障信息子站宜通过调度数据网通道向调度端主站系统传送信息。根据项目接入后系统稳定性计算结果,结合当地电网区域稳控系统构建情况,确定安全稳定控制装置(简称稳控系统)的配置方案或预留费用,部分省份(如新疆、甘肃等)项目的稳控系统配置方案还应兼顾全景监控系统的要求。(1)对直流电源的要求双重化配置的保护所采用的直流电源取自不同段直流母线,且两组直流之间不允许采用自动切换。220kV(330kV)断路器,每台断路器采用两组跳闸线圈,由两组直流蓄电池分别提供两组操作电源;双重化配置的两套保护与断路器的两组跳闸线圈一一对应,相应保护电源和控制电源必须取自同一段直流电源。故障时,要求在稳定情况下TA不应饱和,不影响保护的正确工作。保护采用5P级次级。对供保护用的TA二次绕组的安排顺序,应避免出现有“保护死区”的可能。双重化的每套保护使用电压互感器的不同二次线圈,以实现交流电压回路的双重(4)对光纤通道的要求保护光纤通道宜采用光2M复用通道。3.3.2调度自动化远动系统由升压站计算机监控系统统一考虑。在计算机监控系统中配置远动通信设备,采用高速以太网接口连接在场内监控系统网络上。监控系统间隔层的数据采集装置采集监控及远动所需信息,远动数据不经过监控主机处理,直采直送直接经监控网传送到通信控制器,保证远动信息的实时性和可靠性。根据《电力系统调度自动化设计规程》(DL/T5003)和电网公司调度要求,升压站应按不同的调度范围向各调度端发送相关的遥信量、遥测量、遥控量。为了确保调度自动化系统的实施,实现调度端对升压站的远方监视和控制,变电站调度自动化设备应具备遥测、遥信、遥控、遥调功能。(1)具有一发二收功能;(2)具有采集、转换、处理和传输模拟量、数字量的功能;(3)具有事件顺序记录功能;(4)具有遥信变位、遥测越死区的判断功能;(5)具有命令的接收及校核执行功能;(6)具有自恢复功能;(7)具有工作状态显示功能;(8)具有支持自诊断功能;(9)具有与电能量计量计费装置接口功能;(10)具有接入电力数据网的功能。3.3.2.4有功功率控制升压站应具备参与电力系统调频和调峰的能力。配置一套有功功率控制系统,具备有功功率调节能力,场内所有运行机组应能够持续平滑调节,并应能够接收并自动执行电力调度机构远方发送的有功功率及有功功率变化的控制指令,有功功率变化应符合给定值。在正常运行情况时,应合理控制电站有功出力,使有功功率变化满足电力系统安全稳定运行的要求,其限值应根据所接入电力系统的频率调节特性。在紧急运行情况时,有功功率控制系统应根据电力调度机构的指令快速控制其输出的有功功率,必要时可通过安全自动装置快速自动降低有功功率或切除电站,此时电站有功功率变化可超过电力调度机构规定的有功功率变化最大限值。配置一套一次调频控制系统,当电网频率发生大频差扰动时,一次调频控制系统能够快速调节光伏电站的发电功率,使电网频率快速恢复到正常范围。一次调频控制系统通过采集光伏电站并网点系统频率,在光资源允许的条件下,实时判断电网的频率和电压的变化情况。当系统运行正常并且频率超出死区范围时,一次调频控制系统根据当前光伏并网逆变器的运行状态和运行工况进行判断,确定每台并网逆变器的动作逻辑。3.3.2.5无功功率控制升压站应具备参与电网的电压及无功调节,配置一套无功功率及电压控制系统。根据电力调度机构指令,电站自动调节其发出(或吸收)的无功功率,通过调整主变压器分接头位置和无功补偿装置的投切调整电站电压,确保电站发电机组正常运行,实现对并网点电压的控制,其控制速度应能满足电网电压调节的要求。电站的无功容量应按照分(电压)层和分(电)区基本平衡的原则进行配置,并满足检修备用要求。(1)电能计量系统配置升压站配置一套电能量厂站采集终端。电能量采集终端通信口的数量要满足电能计量主站接入的要求。电能量计量系统宜通过电力调度数据网向调度计量中心传输电能量信息。(2)关口计量计量关口点及参考点的设置,原则上按照1+1配置计量表计。(3)其他计量根据电力生产统计需要,除关口计量点外,应在主变高压侧、35kV各支路、厂用电进线侧等位置按照1+0原则配置双向计量表计,计量表计准确级不低于有功0.2s级、无功1级;具备RS485通信功能,满足上传电量数据要求。升压站接入电力系统后,为使并网点的电压偏差、闪变和谐波满足要求,配置1台电能质量监测装置,监测点位根据接入系统要求确定,各监测点电能质量在谐波、电压偏差、电压波动和闪变、电压不平衡度等方面应满足GB/T12325、GB/T过电力调度数据网接入电能质量监测系统主站。通过35kV及以上电压等级线路并网且装机容量40MW以上的风电场、光伏电站升压站应部署一套同步相量测量(PMU)系统,相量采集装置按需配置,主要用于测量升压站220kV(330kV)及以上线路、35kV集电线路、升压变高压侧的电压及电流。PMU宜通过调度数据网通道向调度端主站系统传送同步相量信息。配置一套功率预测系统,功率预测系统接收气象部门的数值天气预报信息(或直接接收调度主站系统下发的数值天气预报信息),向主站上传数值气象预报信息,并根据历史和运行数据计算、分析、修正和校核,将功率预测结果上传到调度主站,功率预测系统至调度端功率预测主站宜采用调度数据网络通道传送相关信息,并应支持104规约转发第三方系统。配置一套气象环境监测系统,纳入到功率预测系统统一考虑,监测后台系统布置于升压站中控室,气象环境监测设备配置及布置要求参考《中电建新能源集团股份有限公司陆上风电场场区典型设计》《中电建新能源集团有限公司集中式光伏电站场区按照《电力监控系统安全防护规定》(国家发展和改革委员会令2014年第14号)及《电力监控系统安全防护总体方案》(国能安全【2015】36号)的规定,网络结构设计应严格遵循“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”基本原则。配置一套二次安全防护设备,为升压站自动化系统中涉及的实时、准实时及与调度、控制、计量有关的电站监控系统(远动系统)、电能量计量系统、电能质量监测系统、环境监测及功率预测系统等提供高可靠性的安全防护措施,并保证上述系统与调度端主站的互联以及系统之间互联的安全。3.3.3计算机监控系统(1)升压站计算机监控系统设计适应“无人值班”(少人值守)方式。(2)升压站计算机监控系统采用集中监控方案,完成升压站及场区设备的监视、控制及调度管理。(3)升压站计算机监控系统采用开放式分层分布系统结构。(4)计算机监控系统须满足国家标准《计算机信息系统安全等级划分准则》及《电力监控系统安全防护规定》(国家发展改革委2014年第14号令)和“关于印发《电力二次系统安全防护总体方案》等安全防护方案的通知”的要求,并按国家电力监管委员会“关于印发《电力行业信息系统等级保护定级工作指导意见》的通知”确定电站信息安全保护等级。(5)本典型设计所涉及监控系统所用的服务器、工作站、操作系统、中间件、数据库及终端需满足“AK”要求,服务器、工作站所使用芯片、操作系统、数据库须通过安全可靠测评;网络、安全设备选型应充分考虑自主安全可控相关要求,选择通过网络安全专用产品安全检测的品牌。升压站配置一套计算机监控系统,并为场区计算机监控系统的接入预留通信接口。计算机监控系统采用开放式分层分布结构,由站控层、间隔层以及网络设备构成。站控层设备按升压站远景规模配置,间隔层设备按工程实际建设规模配置。(1)站控层配置包括硬件配置和软件配置。站控层为电站实时监控中心,负责整个升压站设备的控制、管理和对外部系统通信等。在线及离线计算、各图表曲线的生成、事故及故障信号的分析处理、语音报警、电话查询等功能。操作员工作站配大屏幕单彩显、键盘、鼠标、打印机。操作员工作站主要完成系统人机接口功能。工作站存有各设备操作的防误闭锁逻辑,并从主网或通过电脑钥匙获取配电装置各设备的位置、状态信息。具有五防、监视、控制、仿真培训等功能。能自动打印、查询、删除、保存操作票,进行操作票预演等。操作票由专用打印机输出。计算机监控系统对操作对象的操作命令必须满足微机五防的五防逻辑才b)远动通信装置远动通信装置根据《电力系统调度自动化设计规程》(DL/T5003)和电网公司调度要求进行配置,远动通过计算机监控系统与上级调度中心的数据交换。c)微机五防工作站微机五防工作站宜独立设置,存有各设备操作的防误闭锁逻辑,并从主网或通过电脑钥匙获取配电装置各设备的位置、状态信息。具有五防、监视、控制、仿真培训等功能。能自动打印、查询、删除、保存操作票,进行操作票预演等。操作票由专用打印机输出。五防工作站主机与计算机监控系统通信,计算机监控系统对操作对象的操作命令必须满足微机五防主机的五防逻辑才为有效命令。d)公用接口装置公用接口装置通过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。e)网络设备及其它包括交换机、接口设备(如光纤接线盒)、网络连接线、电缆、光缆打印机等。计算机监控系统网络采用双星型网络结构,交换机配置需满足工程远期要求。站控层网络负责站控层各个工作站之间、间隔层与站控层之间的数据传输。间隔层设备接入站控层网络,当站控层网络失效时,间隔层应能独立完成就地数据采集控制层的监测和断路器控制功能。f)集控接口集控接口基于“应采尽采”的原则,采用基于TCP/IP的IEC60870-5-104远动规约,通过集控数据网实时通道(I区)将采集到的场站侧实时数据上送至集控系统,满足集控侧数据采集的需求。(2)间隔层配置间隔层是升压站生产过程的基础,负责完成升压站设备控制监视,根据被控设备的不同,各间隔层测控单元可分别完成各间隔设备的数据实时采集和控制操作、断路器和隔离开关的分合闸操作及SVG的调节等,并与站控层实时通信。间隔层测控单元按间隔单套配置。设置主变测控装置、送出线路测控装置(线变组接线时不配置)、35kV线路保测一体装置、35kVSVG保测一体装置、35kV接地/站用变保测一体装置等。控制系统具可根据调度要求进行多种控制模式的切换。SVG控制系统可通过RS-485通信方式经公用接口装置接入计算机监控系统及AVC系统。3.3.4元件保护元件保护装置根据GB/T14285《继电保护和安全自动装置技术规程》及相关规程规范进行配置。保护装置选用符合DL/T860变电站通信协议的国产微机型设备,采用常规模拟量电缆采样,电缆跳闸。220kV(330kV)主变压器按双重化配置两套主、后备一体的电气量保护,同时配置一套非电量保护。110kV(66kV)主变压器配置两套主后一体或一套主、后备独立的电气量保护,同时配置一套非电量保护。保护功能配置如下:主保护:纵差保护。高压侧后备保护:阻抗保护(仅220kV(330kV)主变压器)、复合电压闭锁过流保护、间隙零序电流和零序电压保护、零序过流保护、过负荷保护。低压侧后备保护:复压闭锁过流保护、过负荷保护。非电量保护:主变重瓦斯保护;主变轻瓦斯保护;主变油位异常保护;主变压力释放保护;主变绕组温度高保护;主变油面温度高保护;主变有载调压开关重瓦斯保护;主变有载调压开关压力释放;主变有载调压开关油面温度高保护等。3.3.4.235kV集电线路保护采用一套保护与测控一体化装置,具有阶段式距离、电流速断、过流和零序过流保护,同时宜具有低周低压减载、小电流接地保护、就地操作和两次自动重合闸功能,两次自动重合闸时间可调(0~180S),各保护出口压板相互独立。3.3.4.335kV母线保护35kV母线装设专用母线保护,母线保护应具有差动保护、分段充电过流保护、分段死区保护、CT断线报警等保护功能。3.3.4.4接地/站用变压器保护测控装置35kV接地/站用压器采用一套保护与测控一体化装置,具体保护配置:电流速断保护;过流保护;过负荷保护;高压侧零序电流保护;低压侧零序电流保护;本体非接地/站用变压器保护测控装置配置的二段式零序电流保护作为接地变压器单相接地故障的主保护和系统各元件单相接地故障的总后备保护。3.3.4.535kV无功补偿保护35kV无功补偿采用一套保护与测控一体化装置,具体保护配置:电流速断保护;过流保护;过压保护;过负荷保护;零序电流保护;本体保护。3.3.5交直流电源采用一体化220V直流电源系统,操作与通信共用蓄电池组,供给全站微机监控、继电保护、自动装置、事故照明、断路器合闸及系统通信等设备。直流系统事故放电时间按照2h考虑,通信设备负荷按4h事故放电时间考虑。具体工程应根据升压站规模、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。当电网对通信电源有特殊要求时,可按电网要求进行配置。直流母线配置相应的直流绝缘监测装置,以监视直流系统绝缘及母线电压状况。直流馈线设备选用专用的三段保护直流断路器,满足选择性要求,考虑上、下级差的配合,动作信号输入计算机监控系统。直流系统采用辐射状供电方式。长明灯、交流不停电电源装置、远动装置及主要电气设备的控制、信号和保护电源等均采用辐射供为提高直流系统运行的可靠性,装设一套蓄电池巡检装置。220kV(330kV)升压站直流系统配置2组蓄电池组,采用阀控式密封铅酸蓄电池。直流系统采用单母线分段接线方式,充电装置和蓄电池组与直流母线直接连接。110kV(66kV)升压站直流系统宜配置1组蓄电池组,采用阀控式密封铅酸蓄电池。直流系统采用单母线接线方式,充电装置和蓄电池组与直流母线直接连接。3.3.5.2交流不间断电源系统配置一套交流不间断电源系统,集中布置于二次设备室,以满足站内计算机监控系统、火灾自动报警系统、图像监视及安全警卫系统等重要设备供电的要求。具体工程应根据升压站规模、交流不间断电源负荷进行计算确定电源容量。交流不间断电源系统由整流器、逆变器、旁路、隔离变压器、逆止二极管、静态开关、手动切换开关、同步控制回路、信号及保护回路、直流输入回路、交流输入回路等部分构成。交流不间断电源系统具有与计算机监控系统通信的接口,与站内直流系统共用蓄电池。3.3.5.3二次交流及试验电源根据DL/T587《继电保护和安全自动装置运行管理规程》要求,配置一面二次交流及试验电源屏,用于二次设备调试;继电保护试验电源屏的电源直接由站用交流配电柜供给。3.3.6时钟同步系统配置一套时间同步系统,为全站提供统一的对时信号。时间同步系统采用双主机组成方式,由标准同步时钟本体和时钟同步扩展装置组成,集中布置在二次设备室。标准同步时钟本体应能接收BDS和GPS信号,作为主时钟的无线时间基准信号。时钟本体预留可接收上一级时间同步系统下发的有线时间基准信号的接口。时间同步号,可满足全厂各类保护装置、自动装置、控制系统的不同对时要求。3.3.7辅助监控系统配置一套图像监控及安全警卫系统,实现对升压站、场区主要设备的运行状态及安全警卫环境的图像监视。图像监控及安全警卫系统满足监控区域有效覆盖、布局合理、图像清晰、控制有效的要求。图像监控及安全警卫信息以通信方式送入图像监控及安全警卫系统。图像监控及安全警卫系统主要包括:前端设备、控制站设备及视频、控制电缆等。前端设备主要包括摄像机、电子围栏、温湿度等环境监测传感器,控制站设备主要包括多媒体工控机、视频切换装置、画面分割器、彩色监视器、硬盘录像机、主控键盘等。该系统通过通信管理装置与电站计算机监控系统通信。图像监控及安全警卫系统应能与火灾报警系统联动,满足紧急逃生时人员疏散的要求。升压站摄像机主要布点原则详见下表3.3.7-1,各点位设备选型参见4.1.9节。序号监视区域摄像机类型设备型式配置要求1主变压器高清变焦球型摄像机室外布置每两台主变压器1个2220kV(330kV)配电装置高清变焦球型摄像机1个/2个间隔3个3110kV(66kV)配电装置高清变焦球型摄像机1个/2个间隔3个435kV开关柜高清变焦球型摄像机开关柜每段母线开关柜正面1台,对角墙角1个5主控楼顶(变电站全景)全景摄像机室外站1~2个6变电站大门全景摄像机安保1个7二次设备室及主控室高清变焦球型摄像机环境监视每个出入口1个对角墙角1个控制台1个8其他配电设备及配电小室高清变焦球型摄像机环境监视每台设备或每个房间1台9围墙周界高清变焦球型反恐安防监控范围应覆盖所有围墙周界序号监视区域摄像机类型设备型式配置要求摄像机摄像机3.3.7.2火灾自动报警系统配置一套火灾自动报警系统,电气设备预制舱、蓄电池舱自带火灾自动报警设备各类火灾探测器、手动报警按钮、隔离模块、信号模块、联动控制模块等设备,在发生火灾情况时,感烟探测器、感温探测器通过接收到烟雾或温度时,将信号发送到联动报警控制主机(火灾报警主机柜布置于主控室内),主机将信号传送给声光报警器,声光报警器发出刺耳的鸣叫,通知人员撤离火灾现场,在感温探测器或感烟探测器失灵的情况下,手动报警按钮可以通过人为按下按钮,通知现场人员撤离,或者通过广播告知现场工作人员撤离火灾场地。自动报警控制器站内监控系统或图像监视系统连接,火灾探测系统设有两路电源,且能在事故时自动切换投运。火灾自动报警系统容量应满足全站终期建设规模要求,并应具有通信串行口或网口实现与本升压站计算机监控系统、图像监视及安全警卫系统的通信连接,以实现火灾报警系统信号和联动控制状态信号的实时监视。3.3.8二次设备布置二次设备采用集中布置方式,二次设备宜按间隔对象统一组屏。全站二次屏柜规格参数统一要求为:颜色采用海灰B05,前单开玻璃门后双开门,正视前门左门轴,2260×800×600mm(高×宽×深),部分服务器屏柜尺寸可按2260×800×1000mm (高×宽×深)设置。除35kV保测一体装置及35kV电能表就地开关柜安装外,其它二次设备集中布置于二次设备室主要包括:图像监控及安全警卫系统屏;时间同步系统屏;二次安全验电源屏;直流系统屏等。监控主机、五防工作站、场区管理系统操作员站和图像监控主机等布置于主控室控制台,操作台上所有工作站显示器品牌、规格要求全部统一。设置专用直流蓄电池室,蓄电池组架安装在专用直流蓄电池室内。根据升压站规模,兼顾集控子站设备及电网升级要求,合理预留备用屏位,建议预留5-6面屏位。3.3.9网线、电缆选择及敷设(1)网线选择要求二次设备室及高压室内部设备间的通信联系宜采用超五类屏蔽双绞线。(2)电缆选择与敷设电缆的选择与敷设,应符合GB/T50217《电力工程电缆设计标准》的相关要求。3.3.10抗干扰措施二次及通信电缆安装中应采取下列抗干扰措施:(1)网络介质可采用超五类以上屏蔽双绞线、光纤。通往户外的高压室的网络通信介质采用光纤,采用串口的网络通信介质可采用双绞线带屏蔽的计算机专用电缆;(2)不同电平的回路,不合用同一根电缆;(3)CT的二次回路接地:独立的、与其它CT二次回路没有电的联系的CT二次回路,在就地端子箱处一点接地。(4)经二次设备室零相小母线(N600)连通的几组电压互感器二次回路,只应在二次设备室将N600一点接地,各电压互感器二次中性点在开关场地接地点应断开;为保证接地可靠,各电压互感器地中性线不得接有可能断开的断路器或接触器等。(5)站内敷设独立的二次接地网,该接地网全网由截面120mm²的铜排构成,由户内和户外二次接地网组成。在二次设备室楼板下的电缆层中,按屏柜布置方向敷设首末端相连的专用接地铜排网,形成户内二次接地网。该接地网按终期屏位上齐来敷设,并以一点通过截面120mm²的绝缘阻燃铜导线与升压站主地网引下线可靠连接接在二次电缆沟上层敷设专用铜排,贯穿配电装置楼二次设备室至开关场地的就地端子箱、机构箱等处的所有二次电缆沟。该接地网在电缆沟中的各末梢处分别用截面120mm²的铜导线升压站主地网可靠连接。户外二次接地铜排进入室内时,以截面120mm²的铜导线与户内二次接地网可靠连接。开关场端子箱内接地铜排用截面120mm²的铜导线与户外二次接地网可靠连接。35kV配电装置室内的二次电缆沟中敷设不小于120mm²的二次专用铜排,其末端在35kV配电装置室内通过截面120mm²的绝缘阻燃铜导线与升压站主地网引下线可靠连接,该铜排还应通过截面100mm²的铜导线与二次设备室内的二次接地网可靠连接。(6)二次设备室内的屏柜及装置外壳与主接地网可靠连接。(7)二次屏柜的具体接地措施应严格按照《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》进行设计。(8)二次设备室应符合GB2337《计算机场地技术条件》规定,尽可能避开强电磁场、强振动源和强噪音源的干扰,采取屏蔽、防静电、防尘、防潮、防噪声、防火等措施,保证设备的安全运行。(9)电流、电压回路电缆芯线截面,一般不小于2.5mm²,信号回路电缆芯线截面,一般不小于1.5mm²。(10)二次控制电缆采用铠装屏蔽电缆,屏蔽层接地措施按《电力工程电缆设计标准》要求设计。(1)升压站二次系统的雷电电磁脉冲防护(以下简称为防雷)应做到统筹规划、整体设计,从接地、屏蔽、均压、限幅及隔离五个方面来采取综合防护措施。(2)升压站二次系统雷电防护区的划分应符合GB50343《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的要求,根据雷电防护区的划分原则,升压站二次系统的防雷工作应减少直击雷(试验波形10/350μs)和雷电电磁脉冲(试验波形8/20μs)对二次系统造成的危害。(3)升压站内信号系统的SPD应选用限压型和具有限压特性的组合型SPD。(4)升压站二次系统的雷电防护应遵循从加强设备自身抗雷电电磁干扰能力入手,以加装SPD防雷器件为补充的原则。3.3.11.2信号系统防雷(1)在时间同步系统主时钟的天线接口处应安装最大放电电流不小于15kA(8/20μs)的相应信号SPD。(2)二次设备室远动屏至通信屏的语音线或RS232等信号线,应在远动屏侧安装标称放电电流不小于2kA(8/20μs)的相应信号SPD。(3)升压站自动化系统与其他系统的通信线(如RS232、RS485等)应在两端安装标称放电电流不小于2kA(8/20μs)的相应信号SPD。(4)从高压场地到控制室的通信线路(如RS232、RS485、CAN总线等)应在二次设备室相应屏柜处安装标称放电电流不小于5kA(8/20μs)的信号SPD。(1)直流充电屏的交流充电电源入口处应安装具备相线与地线(L-PE)、中性线与地线(N-PE)保护模式的标称放电电流不小于10kA(8/20μs)的交流电源电压限制型SPD(电涌保护器)。(2)直流屏的直流母线输出端宜安装具有正极对地、负极对地保护模式的标称放电电流不小于10kA(8/20μs)的直流电源SPD。(3)在交流不间断电源系统输入端宜配置相对地、中性线对地保护模式标称放电电流不小于10kA(8/20μs)的交流电源限压SPD。(4)独立的二次交流屏各段交流母线应安装相对地、中性线对地保护模式标称放电电流不小于10kA(8/20μs)的第三级交流电源电压限制型SPD(电涌保护器)。3.4通信部分3.4.2集控通信分别在安全I区和安全Ⅱ区各配置2台数据采集装置、2台集控远动机,并通过集控数据网实时通道(I区)将场站的升压站计算机监控系统、风机SCADA系统/光伏电站运行监控系统、箱变监控系统等监控信息上传至集控系统。3.4.3通信电源系统通信、二次电源系统宜采用一体化设计、一体化配置、一体化监控,宜采用-48V直流供电。3.4.4通信设备布置通信设备宜与二次设备合并放置于二次设备室;通信屏位应按照使用屏位和预留屏位连续一体区域进行布置;通信柜体参考二次盘柜相关要求。(1)本典型设计按照磷酸铁锂电池技术路线进行设计,设备选型兼顾市场现有产品成熟度。(2)储能系统设备应选择节能、环保、高效、安全、可靠、少维护型设备。(3)储能设计方案同时适用于新能源配储及独立储能电站。3.5.2电化学储能工作环境条件(1)环境温度:-20℃~50℃。(2)相对湿度:≤90%,无凝露。(3)海拔高度:≤2000m;当海拔高度>2000m时,应选用适用于高海拔地区的设备。(4)对于应用在海洋性气候的电化学储能系统,满足耐腐蚀性要求。储能电芯采用磷酸铁锂电技术,铝壳设计并安装防爆阀,参数要求见表3.5.3-1。电池模块配置采集模块,用于模组的电压、温度等参数采集,并具有均衡等功能;整体采用金属壳体对电池单体进行防护。电池舱体规格及单体装机容量根据项目规模及使用条件确定,优先使用大容量产品。电池类型磷酸铁锂标称容量标称电压充电截止电压放电截止电压内阻工作温度能量效率3.5.3.2储能变流器(PCS)可采用集中式或组串式储能变流器,变流器需具备并网充电、并网放点能力、离网放电三种基本功能;应具备一次调频能力、惯量响应能力,紧急功率支撑能力,可执行AGC指令、AVC指令;高低电压穿越、频率耐受能力应满足当地电网要求。变流器交直流侧具备本体保护、交直流侧保护及其他必要的保护功能。储能升压变压器应采用双绕组干式变压器,高海拔地区应按照油变考虑并设置集油池,35kV侧采用断路器或组合电器,低压侧采用框架式断路器,能效等级宜选择每个储能单元中的PCS在交流侧并联后接入干式变压器低压侧,干式变压器高压侧经环网柜后,并联接入升压站35kV侧母线。(1)冷却系统电池应采用液冷散热方式,PCS可采用风冷或液冷散热。冷水机组蒸发器采用宜不锈钢304及以上材质,冷凝器宜采用风冷式,冷水机组使用的制冷剂,需满足《蒙特利尔议定书》相关要求。(2)环控系统储能电站宜配置视频及环境监控系统,系统宜包括入侵报警、视频安防和出入口控制、环境采集功能。储能电站入侵报警的设计应符合现行国家标准《入侵报警系统视频安防监控摄像监视点宜包括储能变流器、电池、一次设备、二次设备、站内环境、周界等,其设计应符合现行国家标准《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395的规定。安装在电池设备用房内的摄像头应采用防爆型。出入口控制对象宜包括站区出入口、建筑物内(外)出入口、二次设备房间门等,其设计应符合现行国家标准《出入储能电站宜配置温度、湿度、水浸等环境采集设备。视频及环境监控系统宜与站内计算机监控系统、火灾自动报警系统通信,具备远方监视和控制功能。(3)供电系统PCS及升压变一体机、储能电池预制舱自用380V电从PCS及升压变一体机内自带站用干式变压器低压侧自取,消防负荷等重要负荷处设置双电源切换装置。储能单元设备系统自用电由储能单元设备就地解决,热管理系统如空调、风扇等采用单电源供电,控制系统等重要负荷采用380V双电源供电(一路引自就地储能自用电供电系统,一路引自35kV站用变)。PCS及升压变一体机预制舱内配置1台干式变压器(辅助变压器,容量按需配置),为储能电池预制舱、PCS及升压变一体机预制舱的空调、控制系统等用电设备提供(4)外壳舱体储能电池集装箱采用一体化设计,防水防护等级不低于IP55,集装箱钢结构应采用cortenA高耐候钢板,平顶结构,便于码放。集装箱采用壳体为两层钢板,中间填充材料必须为A级防火阻燃岩棉,需具备防水功能,天花板/侧墙填充厚度不小于50mm,集装箱地面填充厚度不小于100mm。同时壳体需满足C5防腐等级,底漆采用环氧富锌漆,中间漆为环氧云铁漆,外面漆为聚氨酯面漆,底架采用沥青漆。当储能区域临近具有高含盐度的海上区域以及具有极高湿度和侵略性大气的热带亚热带工业区域,其壳体外表面需满足CX防腐等级。3.5.4监控和管理系统根据GB51048《电化学储能电站设计规范》,储能监控系统采用开放式分层分功率变换系统等设备,完成本间隔设备的就地监视、信息远传等功能。与站控层之间通过IEC61850规约通讯,采用网线或光缆进行连接;站控层包括监控服务器、变流器协调控制器、规约转换等设备,实现储能全站的监视控制、能量管理,并实现与新能源厂站监控系统及调度集控等信息交互。(1)监控主机、数据服务器及前置服务器:完成对整个储能系统的数据采集、处理、显示和监视、存储功能,并在满足权限和逻辑时,对相应的设备进行控制,还为运行人员提供各种控制管理功能,并提供多种外部系统接入接口,可进行系统维护工作时须有可靠的登录保护。数据服务器的硬件配置采集存储各个电池管理系统与功率变换系统运行数据。前置服务器满足大容量历史数据存储的需求,采集和存储各个电池管理系统与功率变换系统历史数据。(2)变流器协调控制器:接受AGC命令,实现快速调节功率的功能,快速响应调度的调频调峰、快速平抑功率波动、电压无功控制和紧急功率支援等功能。变流器协调管理设备配置高速网络接口,经高速光口交换机接入支持光纤接口的变流器控制器,采用IEC61850规约,实现毫秒级的快速功率控制和管理,满足储能不同应用场(3)工作站:运行人员可通过工作站对储能系统工作状态进行监视、调整相关储能电站的能源管理系统应能接收调度机构的控制指令,并根据其功能定位实现弃光储能、发电补充、无功支撑等控制策略,以及实现自动发电控制。可与监控软件(或第三方软件)进行交互。设备功能:集成储能系统控制、监控核心软、硬件,提供可视化界面,可直接进供电电压服务器服务器交换机二层交换机、支持网管功能显示器LED显示器通讯管理机规约转换操作系统通讯介质以太网/光纤/屏蔽双绞电缆组网形式光纤环网通讯规约支持ModbusRTU,ModbusTCP,IEC1043.5.4.3电池管理系统电池管理系统(BMS)通过对电池储能系统进行分层、分级、统一的管理,根据SOH(StateofHealth)等运行状态进行实时检测分析,实现检测、控制、保护等有效的管理,确保电池系统安全稳定运行。供电电源温度监测检测精度检测范围电压监测检测精度检测范围均衡类型被动均衡均衡电流通信接口电流采样范围以实际设计值为准电流采样精度总电压测量范围总电压检测精度SOC测量精度为5%(1月进行一次满充满放)绝缘状态监控有温度检测至少5路外界环境温度检测显示屏10寸,触摸彩屏3.5.5土建部分遵循《电化学储能电站设计规范》GB51048相关要求,站址选择应根据电力系统规划设计的网络结构、负荷分布、应用对象、应用位置、城乡规划、征地拆迁的要求进行,并应满足防火和防爆要求,且应通过技术经济比较选择方案。升压站储能场地应设置栅栏、围墙等,可利用围墙作为维护隔离墙。储能场地的电池预制舱应采用集中、单层布置,并与其他功能区域分开。电池预制舱与站内其他建(构)筑物、设备和电池预制舱之间的防火距离均应能满足《预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范》T/CEC373要求。储能电站宜独立布置。站址选择应注意节约用地,合理使用土地。尽量利用荒地、劣地、不占或少占耕与站外公路连接应短捷,且工程量小;站址宜靠近可靠的水源;站址应满足近期所必需的场地面积,并应根据远期发展规划的需要,留有发展的余地。站址不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所。站址选择应满足以下防洪及防涝要求:(1)大型电化学储能电站站址场地设计标高应高于频率为1%的洪水水位或历(2)中、小型电化学储能电站站址场地设计标高应高于频率为2%的洪水水位或当站址场地设计标高无法满足上述要求时,应设置可靠的挡水设施或使主要设备底座和生产建筑物室内地坪标高高于上述高水位。储能场地采用碎石场地,设备基础采用C30混凝土条形基础、独立基础或筏板基础,基础设计时应考虑防水、排水通畅。预制舱式储能电站应设置消防给水系统,消防给水设计流量应按需要同时作用的水灭火系统最大设计流量之和确定。消防用水量应按同一时间内的火灾起数和一起火灾灭火所需最大用水量计算。(1)预制储能电池舱消防储能系统设备采用集装箱安装方案,根据《预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范》TCEC373的要求,消防系统及通风、空调由设备厂家配套完成,且细水雾灭火系统、气体灭火系统应采用舱内设置。灭火系统应具备自动、手动、现场启动方式和远程应急启动方式。(2)储能电站消防依据《预制舱式磷酸锂电池储能电站消防技术规范》TCEC373的要求,储能电站设置室外消火栓系统。消火栓宜在场地内路边均匀布置,间距不应大于60m,检修阀之间的消火栓数量不应大于5个,消火栓设置数量应符合灭火救援要求,同时使用消防水枪数量不应少于4支,消火栓用水量不应小于20L/s。3.6智能化模块设计(1)按照“经济节约、实用可靠、配置优化”的总体思路,将升压站智能化相关的内容融入本体设计中,提高变电站的智能化水平,为未来新能源变电站的发展奠定技术基础。(2)智能化模块包括设备在线监测、视频安防监测、无人巡检、智能分析、生产管理等内容。(1)风电/光伏场站应按照GB/T22239-2019确定场站的安全防护能力等级,并符合对应等级的安全要求,数据传输应符合GB/T37025-2018的要求。(3)针对不同的场景,智能化功能相应的被划分为标配和选配两个选项,其中,标配功能是场站智能化建设的最低要求,应在场站新建或改造过程中必须配置;选配功能则应综合考量场站自身条件、投资回报率、建设成本、技术成熟度及必要性后按需配置。序号系统名称监测对象配置要求备注1SF6气体监测标配2油中溶解气体监测主变/高抗标配3局部放电监测主变/高抗标配4铁心接地电流监测主变/高抗标配5运行工况监测标配6机械状态监测标配7气体状态监测选配SF6断路器8电弧光监测中压开关柜标配9温度监测中压开关柜标配分布式电池监测蓄电池选配阀控式密封铅酸蓄电池、锂电、凝胶或固体电池蓄电池组序号系统名称监测对象配置要求备注盐雾浓度监测全站选配沿海或海上等盐雾浓度较高地区红外夜视摄像机全站标配人脸识别摄像机全站标配红外测温摄像机全站标配电化学储能安全监测储能系统选配新能源配套的集装箱式的电化学储能设备导轨机器人无人巡检标配可基于场区自身条件及巡检需求,选择采用“巡检机器人”、“巡检机器人+智能摄像头”或“智能摄像头”三种模式中任意一种进行设计与实施轮式机器人无人巡检标配视频摄像头无人巡检标配能效指标分析智能分析标配由公司总部统一规划建设,场站侧应用运维成本分析智能分析标配运行管理生产管理标配检修管理生产管理标配故障缺陷生产管理标配两票管理生产管理标配资产管理生产管理标配生产报表生产管理标配HSE管理生产管理标配考试管理生产管理标配3.6.3智能化设计3.6.3.1GIS设备智能化(1)SF6气体监测a)功能描述采用高精度温度、压力和湿度传感器,实时监测GIS设备中的SF6气体的温度、压力、密度、水分等参数。评估设备本体的运行健康状况,及时给出故障预警。表3.6.3-1SF6气体监测装置技术参数要求序号主要项目1温度范围:-50~100℃;精度:±0.5℃;2湿度范围:10~20,000ppmv(μL/L);精度:±2%FS;3压力范围:0~1.00MPa;精度;±1%FS;4密度范围:0~1.00MPa;精度:±1%FS;5露点范围:-60~20℃;精度:±3℃;c)部署位置及数量每个气室配置各类传感器各一套,每个站共用一台监测IED。d)适用条件适用于110kV以上GIS设备,标配。(1)油中溶解气体监测a)功能描述基于色谱分析原理,实时在线监测油中溶

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