220kV变电站二次系统技术原则.pdf
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1、国家电网公司输变电工程通用设计国家电网公司输变电工程通用设计220、110kV变电站二次系统简介变电站二次系统简介220kV变电站二次系统技术原则变电站二次系统技术原则系统继电保护系统继电保护220kV220kV线路保护配置原则线路保护配置原则每回每回220220kVkV线路应配置双套完整的线路应配置双套完整的、独立的能反映各种类型故障独立的能反映各种类型故障、具有选相功能全线速动保护具有选相功能全线速动保护,终端负荷线路也可配置一套全线速动保护终端负荷线路也可配置一套全线速动保护,每套保护均具有完整的后备保护每套保护均具有完整的后备保护。每一套每一套220220kVkV线路保护均应含重合闸功
2、能线路保护均应含重合闸功能,两套重合闸均应采用一两套重合闸均应采用一对一起动和断路器控制状态与位置起动方式对一起动和断路器控制状态与位置起动方式,不采用两套重合闸相互起不采用两套重合闸相互起动和相互闭锁方式动和相互闭锁方式。线路主保护线路主保护、后备保护均起动断路器失灵保护后备保护均起动断路器失灵保护。对对5050kmkm以下的以下的220220kVkV线路线路,宜随线路架设宜随线路架设OPGWOPGW光缆光缆,配置双套配置双套光纤分相电流差动保护光纤分相电流差动保护,有条件时有条件时,保护通道可保护通道宜采用专用光保护通道可保护通道宜采用专用光纤芯纤芯。系统继电保护系统继电保护220kV22
3、0kV线路保护配置原则线路保护配置原则对同杆并架双回线路对同杆并架双回线路,应架设光纤通道应架设光纤通道,宜配置双套分相电流差动保护宜配置双套分相电流差动保护。对电缆线路以及电缆与架空混合线路对电缆线路以及电缆与架空混合线路,每回线路宜配置两套光纤分相电流差动每回线路宜配置两套光纤分相电流差动保护保护,同时应配有包含过负荷报警功能的完整的后备保护同时应配有包含过负荷报警功能的完整的后备保护。双重化配置的线路主双重化配置的线路主、后保护的交流电压回路后保护的交流电压回路、电流回路电流回路、直流电源直流电源、开关量开关量输入输入、跳闸回路跳闸回路、信号传输通道均应完全独立没有电气联系信号传输通道均
4、应完全独立没有电气联系。双重化配置的线路保护每套保护只作用于断路器的一组跳闸线圈双重化配置的线路保护每套保护只作用于断路器的一组跳闸线圈。220220kVkV远方跳闸配置原则远方跳闸配置原则220220kVkV终端负荷线路终端负荷线路,负荷侧为单元接线方式的应配置双套单向远方跳负荷侧为单元接线方式的应配置双套单向远方跳闸保护闸保护,负荷侧为发信端负荷侧为发信端,电源侧为收信端电源侧为收信端。220220kVkV发变组单元接线方式的发变组单元接线方式的线路应配置双套双向远方跳闸保护线路应配置双套双向远方跳闸保护。远方跳闸保护宜采用一取一经就地判别远方跳闸保护宜采用一取一经就地判别方式方式。220
5、220kVkV保护组屏原则保护组屏原则每回每回220220kVkV线路保护按线路保护按2 2面组屏面组屏(柜柜),两套主保护两套主保护、一套一套(两套两套)分相操作分相操作箱箱、两套电压切换装置两套电压切换装置(如果操作箱具有电压切换功能如果操作箱具有电压切换功能,则取消一套电压切换装则取消一套电压切换装置置)、两套远跳保护装置两套远跳保护装置,分别布置在两面屏分别布置在两面屏(柜柜)上上。系统继电保护系统继电保护110kV110kV线路保护配置原则线路保护配置原则110kV110kV线路配置一套线路保护,每套保护均具有完整的后备保护。线路配置一套线路保护,每套保护均具有完整的后备保护。110
6、kV110kV线路保护均应含三相一次重合闸功能。重合闸可实现三重线路保护均应含三相一次重合闸功能。重合闸可实现三重和停用方式。和停用方式。根据系统稳定计算要求及采用全线速动保护后,能够改善整个电根据系统稳定计算要求及采用全线速动保护后,能够改善整个电网保护的性能时,应配置一套纵联保护为主保护和完整的后备保护。网保护的性能时,应配置一套纵联保护为主保护和完整的后备保护。电厂联络线、长度低于电厂联络线、长度低于10km10km短线路,宜配置一套光纤纵联差动短线路,宜配置一套光纤纵联差动保护为主保护和完整的后备保护。保护为主保护和完整的后备保护。对电缆线路以及电缆与架空混合线路,宜配置光纤电流差动对
7、电缆线路以及电缆与架空混合线路,宜配置光纤电流差动保护作为主保护,同时应配有包含过负荷报警功能的完整的后备保护作为主保护,同时应配有包含过负荷报警功能的完整的后备保护。保护。系统继电保护系统继电保护220kV220kV母线保护及断路器失灵保护配置原则母线保护及断路器失灵保护配置原则重要的重要的220220kVkV 变电站的变电站的220220kVkV母线按远景配置双套母线保母线按远景配置双套母线保护护,其它按远景配置一套母线保护其它按远景配置一套母线保护。双重化配置母线保护的双重化配置母线保护的220220kVkV双母线按远景配置双套失灵双母线按远景配置双套失灵保护保护,其它按远景配置一套失灵
8、保护其它按远景配置一套失灵保护,失灵保护功能宜含在每失灵保护功能宜含在每套母线保护中套母线保护中。双母线接线的失灵保护应与母线保护共用出口双母线接线的失灵保护应与母线保护共用出口,双重化配置的双重化配置的母线保护母线保护(含失灵保护功能含失灵保护功能)每套保护只作用于断路器的一组跳闸线每套保护只作用于断路器的一组跳闸线圈圈。对主变压器单元对主变压器单元,220220kVkV母线故障且变压器高压侧断路器失灵母线故障且变压器高压侧断路器失灵时时,除应跳开失灵断路器相邻的全部断路器外除应跳开失灵断路器相邻的全部断路器外,还应跳开本变压器连还应跳开本变压器连接其他侧的断路器接其他侧的断路器,失灵电流再
9、判别和延时应由母线保护实现失灵电流再判别和延时应由母线保护实现。组屏:组屏:每套各独立组一面屏每套各独立组一面屏。系统继电保护系统继电保护110kV110kV母线保护配置原则母线保护配置原则110kV110kV母线按远景配置单套母线保护。母线按远景配置单套母线保护。组屏:母线保护独立组一面屏。组屏:母线保护独立组一面屏。母联(分段)断路器保护配置原则母联(分段)断路器保护配置原则110kV110kV、220kV220kV的母联、母线分段断路器应按断的母联、母线分段断路器应按断路器配置专用的、具备瞬时和延时跳闸功能的过电路器配置专用的、具备瞬时和延时跳闸功能的过电流保护流保护。系统继电保护设计特
10、点系统继电保护设计特点操作箱配置原则操作箱配置原则 220220kVkV双母线接线双母线接线,每条线路宜配置一套分相操作每条线路宜配置一套分相操作箱箱,操作箱配置在其中一套线路保护屏操作箱配置在其中一套线路保护屏(柜柜)内内。220220kVkV双母线接线双母线接线,应配置两套电压切换装置应配置两套电压切换装置(其其中一套采用操作箱的电压切换回路中一套采用操作箱的电压切换回路),分别配置在两分别配置在两套线路保护屏套线路保护屏(柜柜)内内,电压切换箱可双位置继电器电压切换箱可双位置继电器。110110kVkV双母线接线双母线接线,每条线路应配置与线路保护组合每条线路应配置与线路保护组合在一起的
11、单套三相操作箱与电压切换装置在一起的单套三相操作箱与电压切换装置。主变压器三侧宜配置独立的三相操作箱主变压器三侧宜配置独立的三相操作箱,操作箱配操作箱配置宜集中在一面保护屏置宜集中在一面保护屏(柜柜)内内。系统继电保护系统继电保护故障录波器配置原则故障录波器配置原则220220kVkV变电站内变电站内,宜按电压等级配置故障录波装置宜按电压等级配置故障录波装置分别记录线路电流分别记录线路电流、电压电压、保护装置动作保护装置动作、断路器位断路器位置及保护通道的运行情况等置及保护通道的运行情况等。主变压器三侧录波信息主变压器三侧录波信息应统一记录在一面故障录波装置内应统一记录在一面故障录波装置内。在
12、分散布置的变电站内在分散布置的变电站内,按保护小室配置故障录波按保护小室配置故障录波装置装置,不跨小室接线不跨小室接线,适当考虑远景要求适当考虑远景要求。系统继电保护系统继电保护故障测距系统故障测距系统配置原则对于大于对于大于8080kmkm的长线路或路径地形复杂的长线路或路径地形复杂、巡检不巡检不便的线路便的线路,应配置专用故障测距装置应配置专用故障测距装置。宜采用行波原理宜采用行波原理、双端故障测距装置双端故障测距装置,两端数据两端数据交换宜采用交换宜采用2 2MM通道通道。每套行波故障测距装置可监测每套行波故障测距装置可监测1 18 8条线路条线路。系统继电保护系统继电保护保护及故障录波
13、信息管理子站系统保护及故障录波信息管理子站系统220220kVkV变电站配置一套保护及故障录波信息管理变电站配置一套保护及故障录波信息管理子站系统子站系统,保护及故障信息管理子站系统与监控系统保护及故障信息管理子站系统与监控系统宜根据需要分别采集继电保护装置的信息宜根据需要分别采集继电保护装置的信息。调度自动化调度自动化远动系统设备配置远动系统设备配置变电站按无人值班设计变电站按无人值班设计。站内站内应配置相应的远动通信设备应配置相应的远动通信设备,且应且应冗余配置冗余配置,并优先采用专用装置并优先采用专用装置、无硬盘型无硬盘型,采用专用操作系统采用专用操作系统,远远动与计算机监控系统合用动与
14、计算机监控系统合用I/OI/O测控单元测控单元。远动信息采取远动信息采取“直采直送直采直送”原则原则,直接从直接从I/OI/O测控装置获取远动信测控装置获取远动信息并向调度端传送息并向调度端传送。远动通信设备直接从计算机监控系统的测控单元远动通信设备直接从计算机监控系统的测控单元获取远动信息并向调度端传送获取远动信息并向调度端传送,站内自动化信息需相应传送到远方监站内自动化信息需相应传送到远方监控中心控中心。调度自动化调度自动化电能量计量系统电能量计量系统变电站内设置一套电能量计量系统子站设备变电站内设置一套电能量计量系统子站设备,包包括电能计量装置和表括电能计量装置和表、电能量远方终端电能量
15、远方终端(或传送装置或传送装置)等等。贸易结算用关口贸易结算用关口220220kVkV、110110kVkV结算用电能计量装结算用电能计量装置配置准确度等级置配置准确度等级、型号型号、规格相同的主规格相同的主、副电能表副电能表,考核用关口电能计量点可按单电能表配置考核用关口电能计量点可按单电能表配置。电能表应电能表应为电子式多功能电能表为电子式多功能电能表,并具备电压失压计时功能并具备电压失压计时功能。调度自动化调度自动化调度数据网调度数据网变电站宜一点就近接入相关电力调度数据网变电站宜一点就近接入相关电力调度数据网,条件条件许可时可两点接入许可时可两点接入。配置配置1 1套调度数据网接入设备
16、套调度数据网接入设备,包括交换机包括交换机、路由器路由器等等,实现调度数据网络通信功能实现调度数据网络通信功能。相量测量装置相量测量装置220220 kVkV变电站原则上不配置相量测量装置变电站原则上不配置相量测量装置,确需配确需配置的置的,由当地调度部门根据电网动态监测需要由当地调度部门根据电网动态监测需要,提出提出配置要求配置要求。配置的技术要求参考配置的技术要求参考500500kVkV变电站变电站。系统及站内通信系统及站内通信 光纤通信光纤通信220220kVkV变电站光纤通信电路的设计变电站光纤通信电路的设计,应结合各网省公司应结合各网省公司、地市地市公司通信网规划建设方案和工程业务实
17、际需求进行公司通信网规划建设方案和工程业务实际需求进行。220kV 220kV 变电站应至少配置变电站应至少配置2 2级传输网设备,分别接入省、地通级传输网设备,分别接入省、地通信传输网;信传输网;光纤通信传输干线电路速率为光纤通信传输干线电路速率为622Mbit/s622Mbit/s2.5Gbit/s2.5Gbit/s,支线电,支线电路速率宜为路速率宜为155Mbit/s155Mbit/s622Mbit/s622Mbit/s。对于没有迂回光缆路由的同塔双回线路,宜架设双光缆。对于没有迂回光缆路由的同塔双回线路,宜架设双光缆。入城光缆和网、省、地共用光缆,应增加光纤配置芯数。入城光缆和网、省、
18、地共用光缆,应增加光纤配置芯数。220kV220kV线路保护迂回路由不宜采用线路保护迂回路由不宜采用110kV110kV以下电压等级的架空普通以下电压等级的架空普通光缆。光缆。系统及站内通信系统及站内通信站内通信220kV变电站不开设通信用电力载波通道;当保护只有一路独立光纤通道时,宜可配置一路保护专用高频通道。一般不设置调度程控交换机。可可根据需求配置一套综合数据网设备。通信系统不设独立的视频监控和环境监控。系统及站内通信系统及站内通信通信电源系统通信电源系统一般变电站的通信电源系统按2套高频开关电源、1组蓄电池组或1套高频开关电源、1组蓄电池组考虑,也可采用2套独立的DC/DC转换装置。重
19、要的变电站按2套高频开关电源、2组蓄电池组考虑计算机监控系统计算机监控系统变电站计算机监控系统的设备配置和功能要求按变电站计算机监控系统的设备配置和功能要求按无人值班设计无人值班设计。计算机监控系统设备配置计算机监控系统设备配置监控系统应监控系统应宜宜采用分层采用分层、分布分布、开放式网络结开放式网络结构构,主要由站控层设备主要由站控层设备、间隔层设备和网络设备间隔层设备和网络设备等构成等构成。站控层设备按变电站远景规模配置站控层设备按变电站远景规模配置,间间隔层设备按工程实际建设规模配置隔层设备按工程实际建设规模配置。包括站控层包括站控层设备设备、网络设备网络设备、间隔层设备间隔层设备。系统
20、网络结构系统网络结构 监控系统间隔层的测控装置与站控层设备之间的连接结构推荐监控系统间隔层的测控装置与站控层设备之间的连接结构推荐采用间隔层的测控单元采用间隔层的测控单元测控装置测控装置直接上站控层网络,测控装置直接与站控层直接上站控层网络,测控装置直接与站控层通信的方案。通信的方案。间隔层远动通信设备2远动通信设备1双机切换数据网接入设备至电力数据网保护设备至监控主网的接口也可以为双以太网口。说明:五防工作站(可选)至调度公用电话网信息子站保护网网络打印服务器RS485各度级调至计算机监控系统方案配置图(一)保护及故录电能量数据采集终端至调度公用电话网一.图21-05主机兼操作员工作站公用接
21、口设备直流图像监视火灾报警UPS电源保护管理机母线保护110kV保护主变压器保护220kV保护分散布置主变压器电能表220kV电能表110kV电能表10kV电能表10kV保护测控分散布置主变压器测控110kV测控公用信号测量单元220kV测控以太网故障录波器故障录波网监控主网监控主网12站控层计算机监控系统计算机监控系统 测控装置组屏测控装置组屏除除3535(1010)kVkV测控保护一体化装置就地布置测控保护一体化装置就地布置在在3535(1010)kVkV开关柜上外开关柜上外,其余测控装置应按照其余测控装置应按照变电站实际规模配置变电站实际规模配置。主变主变、110110、220220kV
22、kV测控及测控及各电压等级母线电压采用集中组屏方式安装于二各电压等级母线电压采用集中组屏方式安装于二次设备室;每次设备室;每3 34 4个电气单元组一面屏个电气单元组一面屏。计算机监控系统计算机监控系统其他功能特点其他功能特点宜采用监控系统实现小电流选线功能宜采用监控系统实现小电流选线功能。AVQCAVQC功能宜由监控系统实现功能宜由监控系统实现。监控系统站控层工作站等设备采用站内监控系统站控层工作站等设备采用站内UPSUPS供供电电。间隔层间隔层I/OI/O测控设备采用直流供电测控设备采用直流供电。元件保护及自动装置元件保护及自动装置220220kVkV主变压器微机保护按双重化配置电气量保护
23、和一套非电主变压器微机保护按双重化配置电气量保护和一套非电气量保护气量保护。采用两套完整采用两套完整、独立并且是安装各自屏独立并且是安装各自屏(柜柜)内的保护装置内的保护装置,每套保护均配置完整的主每套保护均配置完整的主、后备保护后备保护,宜选用主后备保护一体装置宜选用主后备保护一体装置。两套变压器保护的交流电流两套变压器保护的交流电流、直流电源以及用于保护的隔离刀直流电源以及用于保护的隔离刀闸的辅助接点闸的辅助接点、切换回路应相互独立切换回路应相互独立。两套完整的电气量保护的跳闸回路应与断路器的两个跳圈分别两套完整的电气量保护的跳闸回路应与断路器的两个跳圈分别一一对应一一对应,非电量保护的跳
24、闸回路同时作用于断路器的两个跳闸线圈非电量保护的跳闸回路同时作用于断路器的两个跳闸线圈。主变压器非电量保护应设置独立的电源回路和出口跳闸回路主变压器非电量保护应设置独立的电源回路和出口跳闸回路。一般每台一般每台220220kVkV主变压器保护组主变压器保护组3 3面屏面屏(柜柜)主变压器保护配置原则主变压器保护配置原则主变压器保护配置图主变压器保护配置图110kV0.2s0.55P205P20UQ10kV5P205P201DLIoIIU电量第一套保护屏1UIoUUIIoUIIoUI保护屏2保护保护电量第二套非电量保护220kV5LH6LH1LH3LH4LH2LH8LH9LH7LH3LLH1LL
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- 220 kV 变电站 二次 系统 技术 原则
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