东北长春南500kV智能变电站设计方案简介

1、设计方案汇报,东北电网公司 福建省电力勘测设计院 2010年元月,东北长春南500kV智能变电站试点工程,前 言,2009年国家电网公司依托东北公司长春南500kV变电站，组织开展了智能变电站试点建设的设计竞赛活动，旨在进一步强化设计工作管理，推动设计理念创新，引领变电站工程设计技术进步方向，以设计竞赛的成果带动智能变电站设计、技术的提高，推动基建标准化建设深化，促进公司系统变电站工程设计建设整体水平再上新台阶。,设计指导思想,初步设计阶段按照“三通一标”和“两型一化”总体原则，吸收竞赛的成果，集中各院的优秀设计亮点，创新建设设计理念，以提高变电站智能化水平为目标，做好智能变电站关键设计和技术

2、工程应用，并与全寿命周期设计理念和方法相结合，积极优化和创新，积极应用新设计、新技术、新设备、新材料，提出安全可靠、技术先进、经济合理、指标优秀的智能变电站设计方案。,工程概况,长春南变电站站址位于公主岭市永发乡田家油坊村东0.4km，东距长春市28km，南距公主岭市约33km，西距500kV梨合回线约250m、500kV梨合回线约3.0km，站址进出线较方便。,工程概况,改善长春地区220kV电网结构、提高电网的运行可靠性、提高长春地区独立运行的能力； 为西部地区大规模风电场接入提供落点； 缓解过负荷对电网改造的压力，提高现有设备的使用寿命。 500kV长春南输变电工程计划2011年6月建成

3、。,工程概况,建 设 规 模,电气主接线,500kV： 3/2断路器 2完整串+2不完整串 10台断路器 主变进2、4、5、7串 220kV: 双母线双分段 主变: 三相式 中性点直接接地 66kV: 单母线，设总断路器 本期1x90Mvar低抗,通过对500kV配串进行优化调整，将远景公主岭2回出线由向东改为向西出线，以避免与220kV线路交叉。远期4回带出线高压的线路连续布置，减少了征地面积，降低了投资。同时满足电源与负荷配对成串，同名回路不同串的配串原则。,500kV电气主接线,220kV电气主接线,对220kV接线从技术、经济、可靠性等方面分析，并综合考虑实际运行经验、运行习惯，本期及

4、远期均采用双母线双分段接线。 采用组合式电流、电压互感器，在进、出线侧设置带电显示装置。,对66kV主变进线总断路器设置进行详细的论证，考虑实际运行经验及习惯，本工程在不增加占地的情况下，推荐采用设置主变66kV进线总断路器接线方式。,66kV电气主接线,智能一次设备,3,试点应用光纤环式电子互感器。,1,一次设备智能化。 采用“一次设备+智能组件”的模式实现一次设备智能化。一次设备集成在线监测单元。,2,全站采用罗氏线圈型电子式互感器，220kV采用电子组合式电流电压互感器。,电子式互感器,电子式互感器,主要设备选型,主设备选型,500、220kV主设备： 500kV选用HGIS组合电器；2

5、20kV选用GIS组合电器； 66kV主设备： 66kV选用罐式断路器、油浸电抗器、框架式电容器组。 电子式互感器： 电流互感器采用罗氏线圈原理； 电压互感器采用电容分压原理； 220kV采用电流电压组合型互感器。,变电站采用基于DL/T 860（IEC61850）标准的自动化系统，站控层网络按照MMS、GOOSE、SNTP三网合一方式设计。,变电站自动化系统网络结构,针对过程层网络提出以下三种方案： 方案一：采样值(SMV）、GOOSE、IEC61588三网合一； 方案二：采样值（SMV）采用点对点方式，GOOSE组网； 方案三：SMV点对点、GOOSE点对点； 通过综合考虑网络流量、网络延

6、时、产品成熟度等，500、220kV过程层暂考虑采用SMV、GOOSE、IEC61588三网合一方案，同时考虑采用GMRP、IEC61588的风险应对措施。,变电站自动化系统网络结构,500kV系统保护、测控独立配置； 220kV线路采用保护测控一体化装置，按双重化配置； 66kV每个间隔各配置一套保护、测控、计量、录波、合并单元一体化装置，按单重化配置。,二次设备优化整合,全站配置一套GPS/北斗双卫星时间同步系统； 站控层网络采用SNTP对时； 间隔层和过程层设备暂考虑采用IEC 61588网络对时,要求设备同时接收IRIG-B对时信号。,全站同步时钟系统,全站配置一套智能站用交直流一体化

7、电源系统。通信直流电源蓄电池单独配置。,交直流一体化电源,经专题分析，综合考虑各参量检测设备的检测精度、可靠性、稳定性、对高压设备影响及经济性等情况，确定长春南500kV变电站设备在线监测范围。 主变压器配置油中温度、微水、铁芯接地、油色谱、局放在线监测； 500kV HGIS和220kV GIS状态配置SF6气体密度、温度、微水、断路器机械特性在线态监测； 500kV及220kV避雷器配置泄漏电流、动作次数在线监测； 66kV油抗配置油色谱在线监测装置； 配置一套便携式局放离线监测装置。,设备在线监测及状态检修,在线监测系统单独组网，系统组网结构详见下图：,设备在线监测及状态检修,户外智能控

8、制柜,对智能控制柜下放问题，充分考虑东北地区寒冷的气候特点，柜体采用IP55防护等级、双层中空结构，外层设反光材料，内层密闭，保温隔热，配置防雨帽、过滤网、配置自动加热除湿装置、材质选用不锈钢板。夹层面板及装置面板装设保温层。,配置程序化控制、站内状态估计、设备状态可视化、智能告警及事故信息综合分析决策、故障信息综合分析决策、支撑经济运行与优化控制、不停电修改及核对定值、智能巡检等站控层功能。,站控层应用功能,变电站配置一套辅助控制系统，实现图像监控、温湿度检测、安防、照明远程控制等功能，并与火灾报警等系统联动。,变电站辅助控制系统,长春南变电站配置一套智能巡检控制系统，巡检人员手持智能终端按

9、终端提示的巡视路线进入设备区依次巡视，并按提示内容进行巡视并填写巡视结果，巡检结果可直接导入巡检系统，提高效率，保证巡检人员按时到岗。,变电站智能巡检系统,智能巡检系统结构图,站区电缆敷设,站区电缆敷设采用地面电缆桥架结合穿管直埋的敷设方式，造价经济，便于成品采购、外型轻巧美观，施工安装方便、减少土建的湿作业，缩短施工周期，便于电缆敷设和检修。,建筑,全站设置一座生产综合房，内设有公用设备室、蓄电池室、资料室；各房间直接向外疏散，交通面积和公共使用面积为零，建筑使用率达到100%。主变消防泡沫喷雾间单独设置；并按无人值班、有人值守智能变电站的性质和特点，单独设置值守房，内含安全工具间，布置在变电站入口处，充分体现人性化设计；同时在220kV配电装置区域西侧空位设置汽车库。,各建筑物房间设置 综合生产房内设置：公共设备室、