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陕西延安陕西延安((洛川洛川)750kV)750kV智能变电站智能变电站工程案例介绍工程案例介绍延安750kV智能变电站鸟瞰图目录第一章延安750kV变电站设计方案介绍一工程概况二设计原则和设计方案三设计技术总结及创新亮点第二章智能变电站设计相关建议工程概况建设规模序号项目远期规模本期规模1主变压器2×2100MVA1×2100MVA2750kV出线8回2回3750kV高压电抗器5×300Mvar1×300Mvar4330kV出线12回4回566kV低压电抗器2×3×120Mvar1×3×120Mvar666kV低压电容器2×3×120Mvar/延安750kV变电站建设规模工程概况电气主接线n750kV采用3/2断路器接线，远期共5串，本期按1个完整串、1个不完整串配置。n330kV电气主接线采用3/2断路器接线，远期共七串，本期按两个完整串和一个不完整串配置。n66kV电气主接线采用单元式单母线接线。n750kV、330kV、66kV均采用户外AIS设备。工程概况总平面布置n750kV配电装置采用屋外软母线中型、断路器三列式布置，配电装置采用罐式断路器。n330kV配电装置采用屋外硬管母线中型、断路器三列式布置，母线为悬吊式管型母线，配电装置内采用瓷柱式断路器、GGL组合电器。n66kV配电装置采用户外管型母线中型布置。目录第一章延安750kV变电站设计方案介绍一工程概况二设计原则和设计方案三设计技术总结及创新亮点第二章智能变电站设计相关建议延安变设计严格遵循以下总体原则：ØQ／GDW383-2009《智能变电站技术导则》；ØQ／GDW394-2009《330kV～750kV智能变电站设计规范》ØQ／GDW441-2010《智能变电站继电保护技术规范》；ØQ／GDW396-2009《IEC61850工程继电保护应用模型》；设计原则目录第一章延安750kV变电站设计方案介绍一工程概况二设计原则和设计方案三设计技术总结及创新亮点第二章智能变电站设计相关建议n智能一次设备总体方案根据对国内主要生产厂家的调研情况，提出本站智能一次设备总体方案：一次设备本体+传感器+智能组件”。设计方案电气一次部分-智能一次设备一次设备智能组件多根信号线智能一次设备示意图n智能断路器智能断路器包括断路器和智能组件，断路器本体上装有执行器和传感器。智能组件包括智能终端、状态监测单元和加热、驱潮、照明等辅助回路。智能终端、状态监测单元放置在汇控柜内，各种传感器则集成在断路器本体上或安装于机构箱和汇控柜内。设计方案电气一次部分-智能一次设备+=智能断路器智能断路器传统断路器智能组件1）智能终端®330kV~750kV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。2）状态监测®750kV断路器状态监测IED按单元单套配置，下放布置于750kV断路器汇控柜内。设计方案电气一次部分-智能一次设备n智能断路器智能组件配置方案智能主变压器包括变压器本体和智能组件，变压器本体内部嵌入各类传感器和执行器。智能组件包括主变本体非电量保护、智能终端、状态监测单元和智能通风系统。设计方案电气一次部分-智能一次设备n智能变压器智能变压器示意图智能变压器智能组件配置要求1）主变本体非电量保护n主变本体非电量保护单套配置。n非电量保护装置下放布置于主变压器智能控制柜内。2）智能终端n主变本体智能终端单套配置。n智能终端下放布置于主变压器智能控制柜内。3）智能冷却控制单元n智能冷却控制单元每相单套配置，分别布置在主变本体智能组件柜内；主变智能控制柜内设置一套智能冷却器控制总单元。4）状态监测IEDn主变压器状态监测单元按单元单套配置，下放布置于主变压器智能控制柜内。设计方案电气一次部分-智能一次设备根据本工程《电子式互感器工程应用专题报告》的论证结果，结合不同电压等级和750kV延安变电站的特点，提出延安变电子式互感器工程配置方案。Ø互感器配置方案750kV部分、330kV完整串和66kV采用基于Rogowski线圈原理的有源电子式电流互感器，330kV不完整串采用无源光纤型电子式电流互感器，全站采用电容分压技术的有源电子式电压互感器。1）750kV-ECT采用SF6罐式断路器组合式；750kV-EVT采用独立支柱式。2）330kV-ECT、OCT采用与隔离开关组合式（不完整串中采用一组独立支柱式OCT）；330kV-EVT采用独立支柱式。3）66kV-ECT采用独立支柱式；66kV-EVT采用独立支柱式。Ø合并单元配置方案：1）750kV、330kV、主变压器各间隔合并单元均双重化配置；2）66kV各间隔电流互感器合并单元单套配置；母线电压互感器合并单元双套配置；设计方案电气一次部分-电子式互感器Ø750kV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，750kVECT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。设计方案电气一次部分-电子式互感器ECTEVTØ330kV电子式互感器安装集成方案330kV配电装置内原采用瓷柱式断路器加独立CT，串间隔离开关采用敞开式组合电器（GG组合），经与开关及互感器设备制造厂家配合，可将330kVECT与GG组合电器进一步组合，成为GGL组合电器。设计方案电气一次部分-电子式互感器ECT设计方案700B?400258022502202001152135900宽度620mmB1160?400?40094B2580225622502550C重心A1900940115620200400200C115940用户基础500881329900基础高度270043343892?4002550电气一次部分-电子式互感器Ø330kV电子式互感器安装集成方案将电子式互感器安装在隔离开关底座上，隔离开关需承受电子式互感器重量，电子式互感器套管采用复合套管，不需承受隔离开关操作冲击力。外形如图所示。设计方案750kV电子式互感器挂网实验方案本工程作为智能变电站的试点工程，为了在750kV电压等级检验各类型电子式电流互感器在电磁环境中的可靠性，并积累相关设计、运行、制造经验，从而指导以后智能变电站的建设，故在750kV信义1线路间隔进行挂网试验。试验的设备就是以磁光玻璃型和光纤环型电流互感器为代表的无源电子式电流互感器。电气一次部分-电子式互感器Ø750kV电子式互感器挂网实验方案设计方案1）电子式互感器的安装电气一次部分-电子式互感器Ø750kV电子式互感器挂网实验方案挂网试验用磁光玻璃型和光纤环型电子式电流互感器安装于750kV信义1线间隔断路器一侧套管升高座内。每组断路器A、B、C三相电子式电流互感器电流传感器通过光纤与电气采集单元相连接。设计方案2）挂网互感器二次设备配置1.许继每台互感器纯光学配一面二次转换装置柜，就地安置；750KV保护小室设一面保护柜，柜内安装线路保护装置、合并单元、测控装置、交换机、电度表、录波分析装置、网络报文记录装置各一台。2.南瑞中德每台全光纤互感器配一面智能汇控柜，就地安置，柜内安装电气单元和智能终端各一台；750KV保护小室上一面保护柜，电度表各一台。通信机房安装通信接口柜一面，内装光电转换装置一台。3.许继的保护动作接入录波、报文记录装置，国电南瑞科技的智能终端只接收动作命令，不出口。电气一次部分-电子式互感器Ø750kV电子式互感器挂网实验方案状态监测系统设计方案1）全站配置唯一的设备状态监测后台系统对站内各类设备的状态监测数据进行汇总、诊断分析。2）按照状态监测系统集成商统一约定进行建模。设计方案电气一次部分-状态监测系统状态监测系统设计方案设计方案电气一次部分-状态监测系统全站设置一套独立的综合状态监测系统,采用分层分布式结构，由各类设备的状态监测单元和监测中心服务器两大部分组成。状态监测系统后台机预留远期至超高压公司运检中心及电科院的2M通信接口。状态监测参量：1）主变压器n变压器油中溶解气体成分、含量及增长速率；n变压器油中水分的含量及增长率；n变压器铁芯接地电流；n变压器局部放电量；n变压器绝缘强度；n变压器健康状态评估结果；n变压器状态检修建议。设计方案电气一次部分-状态监测系统状态监测参量：2）750kV高压并联电抗器n高压并联电抗器油中溶解气体成分、含量及增长速率；n高压并联电抗器油中水分的含量及增长率；n高压并联电抗器健康状态评估结果；n高压并联电抗器状态检修建议。设计方案电气一次部分-状态监测系统状态监测参量：3）750kV断路器n断路器SF6气体压力、温度和水分值；n分合闸速度、分合闸时间（包括同期性）和分合闸线圈电流波形；n储能机构油压值、储能电机工作电流和工作状态；n断路器机械寿命；n断路器健康状态评估结果；n断路器状态检修建议。设计方案电气一次部分-状态监测系统状态监测参量：4）避雷器n避雷器的泄露电流、动作次数；n避雷器的阀片老化和受潮情况；n避雷器健康状态评估结果；n避雷器状态检修建议。设计方案电气一次部分-状态监测系统系统保护系统保护配置方案：1）750kV、330kV线路保护按双重化配置，远跳保护按双重化配置；线路保护直接采样，直接跳断路器；经GOOSE网络启动断路器失灵、重合闸；每套线路保护+远跳保护独立组屏，相关二次回路按双重化原则设计。2）750kV、330kV母线保护按终期规模双重化配置，保护直接采样，直接跳断路器；每段母线的两套保护分别独立成柜，相关二次回路按双重化原则设计。3）750kV、330kV断路器保护双重化配置，保护直接采样，直接跳断路器；本断路器失灵时，经GOOSE网络跳相邻断路器。4）66kV母线保护按终期规模单套配置，保护直接采样，直接跳断路器。设计方案系统保护系统保护配置方案：5）750kV、330kV故障录波按电压等级和网络双重化配置，故障录波采用点对点方式接收SV报文，以网络方式接收GOOSE报文。6）主变压器的故障录波器单独配置。故障录波装置采用点对点方式接收SV报文，通过配置独立的数据接口控制器分别接入高、中压侧双重化的两个GOOSE网络采集GOOSE信息。设计方案调度自动化1.数字式电度表本工程本期全部采用具有数字接口的电子式电度表。2.数字式PMU本工程本期采用数字式PMU装置。3.远动信息分类延安750kV变电站属于西北网调和陕西省调直调，设备的运行检修管理工作由超高压运行公司负责。变电站远动信息按直接发送到西北网调、陕西省调、超高压运行公司和预留远期集控站等各主站端点对延安750kV变电站的远动信息需求设计。设计方案电气二次部分-智能变电站自动化系统n系统构成Ø变电站自动化系统在功能逻辑上由站控层、间隔层、过程层组成。Ø站控层由主机、操作员站、远动通信装置、保护故障信息子站和其他各种功能站构成，提供站内运行的人机联系界面，实现管理控制间隔层、过程层设备等功能，形成全站监控、管理中心，并与远方监控/调度中心通信。Ø间隔层由保护、测控、计量、录波、相量测量等若干个二次子系统组成，在站控层及网络失效的情况下，仍能独立完成间隔层设备的就地监控功能。Ø过程层由互感器、合并单元、智能终端等构成，完成与一次设备相关的功能，包括实时运行电气量的采集、设备运行状态的监测、控制命令的执行等。设计方案n网络结构全站网络采用高速以太网组成，通信规约采用DL/T860(IEC61850)标准，传输速率不低于100Mbps。全站网络在逻辑功能上由站控层网络和过程层网络组成，过程层网络包括GOOSE、SV网络。站控层网络（MMS）采用双星型光纤网络；过程层GOOSE、SV分别独立组网，均采用双星型光纤网络。设计方案电气二次部分-智能变电站自动化系统n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；设计方案电气二次部分-智能变电站自动化系统n设备配置间隔层设备