延安750千伏智能变电站工程简介（简版）.ppt

1、陕西省电力公司 二一一年五月,延安750kV智能变电站 工程简介,目 录,一、工程概况 二、工程特点 三、工程亮点 四、相关建议,750千伏延安变电站是国家电网公司首批智能变电站试点工程，是目前世界上电压等级最高的智能变电站。,变电站位于洛川会议旧址、苹果之乡洛川县，北距革命圣地延安市95公里，南距西安市200公里。占地面积183.6亩，动态投资约5.8亿元。,750千伏延安变电站2009年9月被确定为国家电网公司首批试点工程以来，在国家电网公司坚强领导和悉心指导下，陕西公司高度重视，精心组织，全力推动，克服没有现成经验可循、技术要求高、工期紧、环境恶劣等困难，科学组织工程，经各参建单位努力，

2、提前四个月，于2011年2月27日建成投运。,建设规模,电气主接线,750kV采用3/2接线。 330kV采用3/2接线。 66kV采用单元式单母线接线。,电气总平面布置,750kV配电装置采用屋外软母中型三列布置，采用罐式断路器。 330kV配电装置采用屋外管母线中型三列布置，采用瓷柱式断路器、GGL组合电器。 66kV 配电装置采用户外管型母线中型布置，采用瓷柱式断路器。,750kV区,主控区,主变区,330kV区,变电站鸟瞰图,目 录,一、工程概况 二、工程特点 三、工程亮点 四、相关建议,（一）指导原则,延安750千伏智能变电站贯彻资源节约、环境友好、工业化建设理念，采用先进、可靠、集

3、成、低碳的智能设备，集成应用智能传感器、电子互感器、网络通信、实时监测、专家系统等技术，全景数据采集、高级功能应用，从主系统到辅助系统全面实现变电站测量数字化、控制网络化、状态可视化、操作程序化、检修状态化、运行智能化，节约环保。实现变电站全寿命周期功能匹配、寿命协调、效益最优。,延安变技术方案遵循以下原则： QGDW 383-2009智能变电站技术导则； QGDW 394-2009330kV750kV智能变电站设计规范 QGDW 441-2010智能变电站继电保护技术规范； QGDW 396-2009IEC 61850工程继电保护应用模型； 国家电网公司 “资源节约型、环境友好型、工业化”变

4、电站设计建设导则,（一）指导原则,（二）高压设备智能化 采用“常规高压设备+传感器+智能终端”实现高压设备智能化，通过自我参量检测、就地综合评估、实时状态预报，实现高压设备测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化；实现设备“体检”由单项指标向综合诊断转变，定期检修向预防性状态检修转变，提高设备使用效率，提升设备安全可靠水平，减少检修维护工作量，节省运行成本，实现一次设备全寿命周期成本最优。 智能一次设备各部分作为整体统一订货，使其功能匹配，寿命协调，实现最大化工厂集成，最小化现场施工调试，提高建设效率和效益。,一次设备,智能,组件,多根信号线,主变故障诊断流程,1）智能变压器

5、,1）主变本体非电量保护 单套配置 就地布置于主变压器智能控制柜 2）智能终端 本体智能终端单套配置 就地布置于主变压器智能控制柜 3）智能冷却控制单元 智能冷却控制单元按相单套配置。 智能冷却器控制总单元单套配置。 4）主变状态监测IED 按单元单套配置 就地布置于主变压器智能控制柜内。,智能组件配置原则,装设油色谱、局放、油温和铁芯接地电流等在线监测装置,1）智能变压器,在线监测配置原则,状态监测 750kV断路器状态监测IED按单元单套配置，就地布置于汇控柜。,2）智能断路器,智能组件配置原则,智能终端 330kV750kV断路器智能终端冗余配置。 66kV断路器智能终端单套配置。 主变

6、各侧断路器智能终端冗余配置。 智能终端分散下放布置于断路器汇控柜。,装设SF6气体密度、压力、温度、微水、机构特性等装置,2）智能断路器,在线监测装置配置原则,3) 智能控制柜 智能控制柜柜体采用IP55防护等级、双层中空结构，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。,（三）电子式互感器,本站全面应用电子式互感器。750kV、66kV采用罗氏线圈电子式电流互感器，330kV采用罗氏线圈和全光纤式电流互感器。改善了互感器电磁特性，提高保护测控装置性能，提高安全可靠性，同时，电子互感器无铁芯结构，节省了大量金属材料消耗，大大减轻了设备重量，方便安装和检修维护。,750

7、千伏电子式互感器,330千伏电子式互感器,1. 电子式互感器配置方案 750kV、330kV完整串和66kV采用罗氏线圈原理电子式电流互感器，330kV不完整串采用光纤型电子式电流互感器，全站采用电容分压电子式电压互感器。 2. 合并单元配置方案,(三)电子式互感器,3.750kV电子式互感器安装集成方案 本工程750kV断路器采用SF6罐式断路器，750kV ECT直接装于断路器套管升高座内，不单独占用尺寸。 750kV-EVT采用独立支柱式 ，布置于出线避雷器附近 。,4.330kV电子式互感器安装集成方案 经与开关及互感器设备制造厂家配合，330kV ECT与GG组合电器进一步组合，成为

8、GGL组合电器。,统一状态监测平台，集成各状态监测系统分析软件，统一接口类型及传输规约。实现超高压智能变电站大规模、多参量在线监测系统后台系统整合和远程应用。实现在线监测与主站端及变电站自动化系统、生产管理系统之间的信息互动，为实现设备状态检修和智能化管理提供了后台支持和直接依据，提高生产运行管理精益化水平。实现了高压设备管理理念由“关注个体”向“关注整体”的转变。,（四）状态监测系统集成,电气一次设备状态检测与故障诊断系统,状态监测信息传输,(四)状态监测系统集成,1）主变压器,主变在线监测故障诊断系统后台,2）750kV高压并联电抗器 高压并联电抗器油中溶解气体成分、含量及增长速率； 高压

9、并联电抗器油中水分的含量及增长率； 高压并联电抗器健康状态评估结果； 高压并联电抗器状态检修建议。,状态监测信息传输,(四)状态监测系统集成,3）750kV断路器,状态监测信息传输,(四)状态监测系统集成,断路器监测故障诊断系统后台,4）避雷器,状态监测信息传输,（四）状态监测系统集成,避雷器监测故障诊断系统后台,(五）变电站自动化系统 全站采用统一通信网络标准（DL860），减少设备之间转换接口，实现了二次系统设备之间的通用互换和互操作，提高信息传输可靠性。实现设备信息集成应用，模拟量、开关量采集传输网络化、数字化。相比常规变电站，控制电缆减少50，电缆沟截面减少三分之一。,(五）变电站自动

10、化系统 变电站自动化系统网络结构 变电站自动化体系结构在逻辑功能上由站控层、间隔层和过程层三层设备组成。 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。 保护装置采用直接采样、直接跳闸方式；采样值(SMV)网络与GOOSE网络完全独立。,a)站控层、间隔层网络结构 站控层网络采用双星形网络结构，站控层交换机采用100M电口，交换机之间的级联端口采用1000M端口。,b)过程层网络结构 750kV、330kV过程层 GOOSE信息单独组网，按双重化配置，保护跳闸采用点对点方式，保护之间的联闭锁信息、失灵启动等信息采

11、用GOOSE网络传输方式； 保护装置采样值采用点对点方式，750kV、330kV电压等级测控装置SMV网采用组网方式。,c)设备配置 站控层设备： 1）主机、操作员站采用双套冗余配置； 2）系统维护工程师站采用单套配置； 3）保护及故障信息子站采用单套配置； 4）远动主机采用双套冗余配置； 5）网络通信记录分析系统采用单套配置 ；,c)设备配置 间隔层设备： 1）750kV、330kV配置保护、测控独立装置，保护双重化配置，测控按单元单套配置； 2）66kV采用保护测控一体化装置； 3）故障录波按电压等级和网络配置，录波单独组网，接入保护及故障信息子站； 4）电能计量装置：采用数字式电能表；

12、5）故障测距：采用数字式测距装置。,c)设备配置 过程层设备： 对750kV、330kV间隔，以及保护有双重化要求的间隔，智能终端按间隔双重化配置。智能终端就地布置于智能汇控柜内。66kV除主变间隔采用双重化配置外，其余间隔均采用单套配置。750kV、330kV及66kV母线设备智能终端均采用单套配置。 对750kV、330kV间隔，合并单元采用双重化配置。合并单元布置于保护柜内。对于66kV间隔，除了主变进线合并单元采用双重化配置外，其余间隔均采用单套配置。,d)网络交换机配置： 站控层交换机 配置2台交换机。 站控层间隔层交换机 根据继电器室所包含一次设备规模配置交换机。,d)网络交换机配

13、置 过程层交换机 750kV GOOSE网络交换机按串配置，每串冗余配置交换机2台。330kV按串配置交换机，每串冗余配置交换机2台。750kV、330kV母线按母线单元冗余配置交换机2台。 750kV SV网络交换机按串配置，每串冗余配置交换机2台。330kV按串配置交换机，每串冗余配置交换机2台。750kV、330kV各配置一台SV中心交换机。,e) 全站时间同步系统 变电站1套GPS和北斗时间同步系统，双重化配置；采用系统。 对时方式 1）站控层设备宜采用SNTP对时方式。 2）间隔层和过程层设备采用IRIG-B（DC）对时方式。,f ) 智能交直流一体化系统 对站用直流、通讯直流、UP

14、S进行整合，站用交流电源系统按智能模块进行设计，采用一体化平台，交流系统为一个一体化平台，分别通过61850规约与监控后台进行通讯。 站用380V电源开关采用模块化设计，建立交流电源一体化硬件平台。,f ) 智能交直流一体化系统 全站配置一套智能站用交直流一体化电源系统。全站直流、交流、UPS、通信等电源一体化设计、一体化配置、一体化监控，通信直流电源蓄电池不单独配置，采用DC/DC变换器供电。,变电站配置一套智能辅助系统，该系统实现了站内图像监视系统与火灾自动报警系统的联动功能，实现了火灾自动报警系统与暖通系统的联动功能，从而实现全站的安全、防火、防盗功能。,g ) 智能辅助系统,(五)系统

15、调试工厂化 在国网电科院实验验证中心，43天完成了全站二次系统14个厂家108面屏348套装置的工厂联调和数字动模试验，节约现场安装调试60天，整体缩短工期30天。,（六) 无人值班 采用一体化信息平台，在常规“四遥”功能基础上，增加设备可视化、状态检修、一键式顺序控制（程序化操作）、智能告警与故障诊断、状态估计等高级应用，以及远方控制、安全护卫视频监视、设备状态监测、保护装置软压板投退等功能，提高变电站的自动化水平，达到了变电站无人值班条件。,“一键”式倒闸操作：应用一键式顺序控制、智能告警与故障诊断、故障推理与分析决策等高级应用，实现自动操作。系统根据设备状态信息变化情况自动判断每步操作是

16、否到位，确认到位后自动执行下一指令，直至完成所有指令。,（七）节约环保 优化二次系统布置，整合监控、五防、保护、在线监测等系统，智能终端就地安装，减少功能冗余房间。主控楼由两层优化为单层，建筑面积减少375。优化变电站电气接线、布置和设备选型，节约占地5%；主变压器采用智能通风控制系统、节能电机和风扇，变电站采用LED“绿色照明”，减少电能损耗约7%；750千伏配电装置采用钢管格构式大联合构架，节约钢材15%。采用中水处理系统，循环再利用生活污水和事故油池雨水，采用泡沫喷淋主变灭火系统，每年减少污水排放2000余吨，节约用水4500余吨。,单层主控通信楼,新方案,原方案,目 录,一、工程概况

17、二、工程特点 三、工程亮点 四、相关建议,电压等级最高的智能变电站。首座全面实现变电站“测量数字化、控制网络化、状态可视化、操作程序化、检修状态化、运行智能化”的750千伏超高压智能变电站。,技术含量高、创新技术多。大量集成应用国产智能一次设备、电子互感器、一体化全景信息平台等智能化关键技术，统筹安全、效能、寿命期成本关系，节能、节地、节水、节材。工程建设成果涵盖多项原始创新和集成创新，引导推动了我国电工装备业技术创新和进步。,同等规模占地最小的750千伏变电站。在变电站安全可靠前提下，优化变电站接线和间隔布置、优化配电装置型式和道路设置，应用大跨距构架大联合技术、一次设备组合技术，显著减少变

18、电站占地。,厂房面积最小的750千伏变电站。首次在750千伏变电站采用单层结构主控通信楼，显著减少变电站厂房面积。,750kV电子式互感器、智能主变压器和智能断路器首台首套。立足本站强电磁干扰、冬季严寒、温差大等特殊环境要求，集成创新、原始创新，首次在世界上研制应用“测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一化化、信息互动化”的电子式互感器、智能断路器和变压器。,全站设备工厂联调及系统级数字动模试验规模最大、技术最复杂、设备最多、用时最短。历时43天完成全站二次系统108面348套装置的工厂联调和数字动模试验，大大提高现场安装调试效率和工作质量，显著缩短整体工期。,首次采用750kV变压器智能

19、通风系统。采用节能电机和风扇，根据变压器负载匹配冷却器投入，实现通风系统经济运行，减少站用负荷，节能降耗。变电站厂房面积。,首次在750千伏变电站采用交直流一体化电源。整合站内交流、直流、UPS、通信电源系统，采用统一通信标准的站用交直流一体化电源系统，减少屏柜和蓄电池数量，节约资源，节约建筑面积，实现站内交流、站内直流、通信、UPS电源系统一体化监控和远程维护管理。,首次在一个变电站采用所有类型的电子式电流互感器。首次采用330kV电子式电流互感器与隔离开关组合方式。针对不同类型电子式互感器产品性能特点、成熟度，在不同电压等级分别采用了罗氏线圈、光纤环、光玻璃等电子式互感器。,首次采用750

20、kV变压器智能通风系统。采用节能电机和风扇，根据变压器负载匹配冷却器投入，实现通风系统经济运行，减少站用负荷，节能降耗。变电站厂房面积。,首次开展系统级数字动模试验。充分利用数字仿真试验建模调整方便、计算速度快、效率高、安全可靠的特点，充分验证全站保护装置各项功能和性能。,目 录,一、工程概况 二、工程特点 三、工程亮点 四、相关建议,1进一步加强电子式电流互感器关键技术研究 （1）加强抗电磁干扰、激光功能、采样电路、数据算法、产品短板、与其他设备集成等关键技术研究及应用。实现电子互感器产品的完善和技术升级。延安变采用了国内四个厂家生产的不同电压等级的电子式互感器，总体来说，产品成熟度和可靠性均有进一步提升的空间。 （2）完善技术标准。建议国家电网公司协商国家有关部门制定发布电子式互感器和数字式电能表检定规程，规范检定方法。修订电子式互感器的型式试验标准，补充完善暂态过程影