标准配送式智能变电站主要技术原则介绍-江苏电力设计院资料

1、主要技术原则(yunz)介绍太原 2013.08标准(biozhn)配送式智能变电站共六十二页目 录1、研究背景2、标准配送式智能变电站建设(jinsh)技术导则共六十二页1、研究(ynji)背景共六十二页1、研究(ynji)背景工作依据国家电网公司基建部关于开展标准(biozhn)配送式智能变电站建设工作的通知(基建技术201311号):2013年，创新变电站工程建设模式，开展标准配送式智能变电站建设，推行“标准化设计、模块化建设”，全面提升电网建设能力。共六十二页1、研究(ynji)背景目的和意义深化智能变电站技术。实现高级应用功能实用化、模块化、标准化，有效支撑“调控一体、运维一体”，提

2、升变电站智能化技术水平，提升安全稳定供电能力。集成应用成熟适用新技术、深化标准化建设。创新实现二次系统设备集成、“即插即用”、建构筑物预制技术等，形成各专业(zhuny)标准化技术方案，提升节能节资环保水平。 共六十二页1、研究(ynji)背景目的和意义提高智能变电站建设效率。实现初步设计、设备采购 、施工图设计、土建施工、安装调试、生产运行等环节有效衔接(xinji)，提高变电站建设全过程精益化管理和建设效率。全面提高电网设计建设能力。形成系列技术标准、设计规范、设备规范、工程典型设计，进一步提高公司工程设计和建设能力。 共六十二页1、研究(ynji)背景主要技术原则标准化设计 （1）应用通

3、用设计、 通用设备。 全面实现设备型式、 回路接线、 土建设计标准化， 形成(xngchng)施工图深度通用设计成果。（2）一次设备与二次设备、 二次设备间采用标准化连接， 实现二次接线“即插即用” 。 （3）支撑“大运行、 大检修”，实现信息统一采集、 综合分析、 智能报警、 按需传送。 实现顺序控制等高级应用功能模块化、标准化、 定制化。 共六十二页1、研究(ynji)背景主要技术原则工厂化加工 （1）建、 构筑物主要构件， 采用工厂预制结构型式。（2）保护、 通信、 监控等二次设备(shbi)， 按电气功能单元采用“预制舱式组合二次设备”。 舱内接线及单体设备调试均在工厂内完成。（3）一

4、、 二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、 集成调试。 共六十二页1、研究(ynji)背景主要技术原则装配式建设(jinsh)（1）建、 构筑物采用装配式结构， 减少现场“湿作业”，实现环保施工， 提高施工效率。（2）采用通用设备基础， 统一基础尺寸, 采用标准化定型钢模浇制混凝土, 提高工艺水平。（3）推进现场机械化施工， 减少劳动力投入， 降低现场安全风险， 提高工程质量。 共六十二页1、研究(ynji)背景建设目标第一阶段：2013年6月，建成首批共5项标准配送式智能(zh nn)变电站，实现以下目标：（1）装配式主控通信室、35（10）kV配电装置室等单层建筑；（2）装配式构支架、围

5、墙、防火墙，智能控制柜等小型设备基础；（3）主变和GIS采用通用基础、其它设备基础采用标准钢模；（4）采用“预制舱式二次组合设备”；（5）顺序控制、定值管理等高级功能实用化；（6）标准化预制光缆。 共六十二页1、研究(ynji)背景建设目标第二阶段：建成后续25项标准配送式智能变电站。在第一阶段基础(jch)上，全面实现“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”。（1）实现装配式GIS配电楼、生产综合楼等多层建筑。（2）实现故障综合分析、智能告警等高级功能。（3）高级应用功能全面实现模块化、标准化、定制化。（4）实现自动化系统信息一体化、模型标准化。（5）二次设备实现“即插即用”。 共六十二页1、

6、研究(ynji)背景重点技术研究专项装配式建筑物研究确定各类型变电站建筑物的装配范围（包括配电间、 继电器室、主控通信室、生产综合楼等）。研究各类建筑物的结构型式、装配形式、材料选择、工艺(gngy)配合等。 统筹考虑不同变电站类型、电压等级、运行环境，研究装配建筑物标准化实现方式。 共六十二页1、研究(ynji)背景重点技术研究专项装配式构筑物研究确定各类型变电站构筑物装配范围（包括构支架、围墙、防火墙、电缆沟、设备基础等）。统筹考虑各变电站类型、运行环境，研究各类构筑物结构型式、装配形式、 材料(cilio)选择、工艺配合等。 共六十二页1、研究(ynji)背景重点技术研究专项信息一体化及

7、高级应用 分析“大运行、 大检修” 对智能变电站信息一体化需求，研究一体化监控系统站控层优化整合(zhn h)方案， 实现信息统一采集、综合分析、 智能报警、 按需传送。 研究高级应用实施方案， 实现高级应用功能模块化、 标准化、 定制化。 共六十二页1、研究(ynji)背景重点技术研究专项二次系统信息模型通用设计 分析设计、 制造、 调试、 维护等不同业务需求， 研究不同电压等级变电站信息模型的标准化设计和检验(jinyn)方法， 研制相关检测工具。 研究信息模型版本建立、 管理和追溯方法， 建立全网统一的变电站二次系统信息模型标准数据库。 共六十二页1、研究(ynji)背景重点技术研究专项

8、预制舱式组合二次设备(shbi) 根据智能变电站通用设计二次系统配置， 研究不同类型变电站“预制舱式组合二次设备” 应用方案。 研究“预制舱式组合二次设备” 典型配置方案。 研究预制舱的结构型式、技术要求以及与外部连接的“即插即用”技术。 共六十二页1、研究(ynji)背景重点技术研究专项二次设备“即插即用” 研究二次设备间预制光缆(un ln)的选型方案、 预制光缆(un ln)和光纤连接器的主要技术指标、 光缆布线敷设方案。 研究一次设备本体与二次智能控制柜间采用航空插头的可行性、 航空插头的选型方案、性能要求及控制电缆敷设方案。 共六十二页1、研究(ynji)背景工程试点共计(n j)3

9、0座试点工程，第一批5座，第二批9座，第三批16座。覆盖通用设计110kV220kV主要典型模块。第一批试点工程已于2013年6月30日前全部建成投产。 共六十二页1、研究(ynji)背景标准化成果（形成以下7项企标报批稿）标准配送式智能变电站建设技术导则；预制舱式二次组合设备技术规范；智能变电站预制光缆技术规范；智能变电站预制电缆技术规范；智能变电站保护动作信息故障分析判据导则；智能变电站二次系统信息模型校验(xio yn)规范；智能变电站顺序控制技术导则。共六十二页2、标准(biozhn)配送式智能变电站建设技术导则共六十二页概述(i sh)本导则作为标准配送式智能(zh nn)变电站建设

10、的指导性规范，规定了标准配送智能(zh nn)变电站的相关术语和定义，明确了标准配送式智能(zh nn)变电站的建设技术原则和体系结构。本导则适用于 110(66)kV220kV 电压等级标准配送式智能变电站。2、技术导则共六十二页2、技术(jsh)导则技术术语和定义标准配送式智能(zh nn)变电站 Standard Delivery Smart Substation采用“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的智能变电站。预制舱式二次组合设备 Secondary Combination Device In Prefabricated Cabin预制舱式二次组合设备由预制舱舱体、二次设备屏柜（

11、或机架）、舱体辅助设施等组成，在工厂内完成相关配线、调试等工作，并作为一个整体运输至工程现场。共六十二页2、技术(jsh)导则技术术语和定义预制电缆 Prefabricated Cable电缆端头进行处理后，与电连接器进行组合从而达到满足要求的防护等级。通常为插座端尾部接导线或电缆，插头尾部接电缆。预制光缆 Prefabricated Optic Cable光缆经过工厂(gngchng)预处理后， 在光缆的一端或两端根据需要连接各种类型的光纤连接器， 可实现预制端在施工现场的无熔接接续点的连接或直连。 共六十二页2、技术(jsh)导则装配范围户外(h wi)变电站电气一次装配范围：主变压器、G

12、IS 设备、AIS 设备、35(10）kV 开关柜；二次系统装配范围：预制舱式二次组合设备实现二次接线“即插即用”；土建装配范围：主控通信室和35(10)kV 配电装置室等单层装配式建筑、构支架、标准钢模基础、主变和GIS 通用基础、围墙、防火墙、电缆沟、小型设备基础。 共六十二页2、技术(jsh)导则装配范围户内GIS变电站电气一次装配范围：主变压器、GIS 设备、35(10）kV 开关柜；二次系统装配范围：模块化二次组合(zh)设备实现二次接线“即插即用；土建装配范围：配电装置楼等多层装配式建筑、主变通用基础、围墙、防火墙、电缆沟、小型设备基础。 共六十二页2、技术(jsh)导则装配型式

13、单层建筑宜采用(ciyng)轻型门式刚架结构或钢框架结构； 多层建筑宜采用(ciyng)钢框架结构。 围护结构宜采用(ciyng)装配式墙体； 围墙、 防火墙等构筑物宜采用装配式组合墙板体系； 构支架宜采用钢结构， 基础采用螺栓连接；设备基础宜采用标准钢模或通用基础； 变电站二次系统宜由集成商一体化设计、 安装、 调试和运输。 对于户外变电站， 宜采用预制舱式二次组合设备， 实现二次设备安装、 接线、 照明、 暖通、 火灾报警、 安防、 图像监控等工厂集成。 共六十二页2、技术(jsh)导则电气一次总平面布置总平面布置应紧凑合理，同时应满足巡视、维护、检修要求。变电站大门及道路的设置应满足主变

14、压器、大型装配式预制件、预制舱式二次组合设备(shbi)等的整体运输；户外变电站宜采用预制舱式二次组合设备，宜利用配电装置附近空余场地布置预制舱式二次组合设备，优化二次设备室面积和变电站总平面布置。户内变电站宜采用模块化二次组合设备，布置于装配式建筑内。共六十二页2、技术(jsh)导则2. 配电装置(zhungzh)布置配电装置布局紧凑合理，主要电气设备、装配式建（构）筑物以及预制舱式二次组合设备的布置应便于安装、消防、扩建、运维、检修及试验工作；配电装置可结合装配式建筑以及预制舱式二次组合设备的应用进一步合理优化，但电气设备与建（构）筑物之间电气尺寸应满足高压配电装置设计技术规程 DL/T

15、5352 的要求，且不限制产品生产厂家；户外配电装置的布置应能适应预制舱式二次组合设备的下放布置，缩短一次设备与二次系统之间的距离；户内配电装置布置在装配式建筑内时，应考虑其安装、检修、起吊、运行、巡视以及气体回收装置所需的空间和通道。共六十二页2、技术(jsh)导则3.装配式建筑(jinzh)电气站用动力、照明、暖通、安防、图像监控、火灾报警、插座等管线宜采用暗敷方式；装配式建筑物内部管线的连接以及与建筑物外管线的连接的接口宜按照统一、协调的标准进行设计；装配式建筑物屋顶避雷带的设置应满足交流电气装置的接地设计规范GB 50065、交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T 620、交流电气

16、装置的接地DL/T 621 等规范相关要求，避雷带引下应采用专用接地引下线；装配式建构筑物或围墙金属部分应可靠接地。共六十二页110kV构支架(zhji)35kV配电装置(pi din zhun zh)预制舱装配式围墙试点工程装配式方案电缆沟盖板10kV配电装置预制舱二期10kV配电装置预制舱二次预制舱预制安全工器具间110kV设备基础生态护坡共六十二页2、技术(jsh)导则二次系统2.1 预制舱式二次组合设备结构型式预制舱式二次组合设备由预制舱舱体、二次设备屏柜（或机架）、舱体辅助设施等组成，在工厂内完成相关配线、调试等工作，并作为一个整体运输至工程现场；变电站预制舱式二次组合设备舱船体宜采

17、用钢结构箱房；运输车辆车货总宽度不宜超过(chogu)2.5m，车货总长不宜超过18m，车货总高度不宜超过4.2m结合现有运输条件，预制舱舱体外形尺寸宜为（长 宽 高）： I 型6200 25003133mm；型920025003133mm； 型1220025003133mm；共六十二页预制舱式二次组合(zh)设备外观图二次设备(shbi)舱外观效果图二次设备舱外部实物图采用2个标准40尺标准集装箱现场拼接。三、工程特点2、技术导则共六十二页预制(y zh)舱效果2、技术(jsh)导则共六十二页2、技术(jsh)导则预制舱内应设置完好的安全防护及视频监控措施，同时设置照明、检修、接地等，保证预

18、制舱设备安全运行及人员巡检需求；预制舱舱体总体结构设计应符合现行相关国家标准、设计规范的要求，结合工程实际，合理选用材料、结构方案和构造措施，保证结构在运输、安装过程中满足强度、稳定性和刚度要求及防水、防火、防腐、耐久性等设计要求。预制舱舱体围护结构外侧应采用功能性、装饰性一体化的材料，内侧应采用轻质高强、耐水防腐、阻燃隔热的材料，中间应采用不易燃烧、吸水率低、保温隔热效果好的材料预制舱屋面为双坡屋面型式，坡度不小于 5%，屋面板应采用轻质高强，耐腐蚀，防水性能好的材料，中间层应采用不易燃烧，吸水率低、密度(md)和导热系数小，并有一定强度的保温材料共六十二页2、技术(jsh)导则每个预制舱内

19、应设置空调、电暖器、风机等采暧通风设施，满足二次设备运行环境要求；预制舱舱门设置应满足舱内设备运输及巡视(xnsh)要求，采用乙级防火门，其余建筑构件燃烧性能和耐火极限应满足规定。预制舱体不宜设置窗户，预制舱地板宜采用陶瓷防静电活动地板，活动地板钢支架应固定于舱底。方便电缆的敷设与检修，抗静电活动地板高度一般为200mm，也可采用250mm预制舱内火灾探测及报警系统的设计和消防控制设备及其功能应符合现行国家标准火灾自动报警系统设计规范 GB50116 的规定预制舱的重要性系数应根据结构的安全等级设计，设计使用年限按 25 年考虑共六十二页预制舱式二次组合设备预制舱内屏柜布置舱内安防、空调、照明

20、运输及吊装工厂加工阶段设备(shbi)高度集成改善了设备调试(dio sh)环境，减少静电吸附，提高使用寿命。2、技术导则共六十二页2、技术(jsh)导则设置(shzh)原则预制舱应根据变电站建设规模、总平面布置、配电装置型式等，按设备对象模块化设置，就地布置于一次设备附近；预制舱式二次组合设备可分为公用设备预制舱、间隔层设备预制舱、交直流电源预制舱、蓄电池预制舱等；当二次设备布置于建筑物内时，宜采用预制式二次组合设备；共六十二页2、技术(jsh)导则内部布置预制舱内二次屏柜可采用单列或双列布置。当前接线、前显示式二次装置技术成熟时，宜采用双列靠墙布置方式预制舱内屏柜宽、深均宜采用 600mm

21、，服务器柜尺寸及开门方式根据实际工程需求确定；预制舱内屏柜柜体应按终期规模与舱体整体配置；预制舱内照明、消防、暖通、图像监控、通信、环境监控等设施的布置应与舱内二次设备统筹协调考虑。 每个预制舱应预留 13 面备用(biyng)屏位置共六十二页二次设备(shbi)舱室内效果图二次设备(shbi)舱拉跳纤厂内联调图二次设备舱室内实物图在工厂完成二次设备安装、调试，减少现场调试时间。共六十二页2、技术(jsh)导则接口要求预制舱光电缆进线可采用分散或集中两种方式，敷设路径及方法应综合考虑电缆、光缆的弯曲半径、防火封堵、施工及维护方便等；预制舱可设置集中外部电缆接口箱，其布置应综合考虑空间利用，可与

22、空调等设备布置相结合；预制舱与外部设备之间的连接宜采用预制式光电缆；接地及抗干扰预制舱应采取屏蔽措施，满足二次设备抗干扰要求； 预制舱内应设置一、二次接地网；预制舱墙体内，离活动地板 250mm 高处暗敷舱内接地干线(gnxin)，在接地干线(gnxin)上设置若干临时接地端子。共六十二页2、技术(jsh)导则信息一体化及高级应用信息一体化智能变电站信息一体化应满足“调控一体、运维一体”的要求，实现站内信息的“统一接入、统一存储、统一应用和统一展示”变电站与调度（调控）中心主站的信息交互应充分考虑主站与变电站协同互动的要求，遵循“告警直传，远程浏览，数据(shj)优化，认证安全”技术原则，支撑

23、顺序控制、智能告警、故障综合分析等高级应用共六十二页2、技术(jsh)导则高级应用功能变电站高级应用应满足电网大运行、大检修的运行管理需求，采用(ciyng)模块化设计、分阶段实施。 支持主站对变电站的顺序控制功能，支撑主站对一次设备、二次设备的顺序控制操作变电站应满足调控一体、无人值守的相关应用功能要求变电站应具备智能告警功能，综合站内保护装置动作、运行状态信息等进行智能告警分析，支撑调控主站对电网单一故障、多重故障的推理分析、电网事故紧急处理及事故恢复变电站宜支持源端维护功能共六十二页2、技术(jsh)导则监控系统设备配置原则站控层设备应针对变电站及其主站端功能需求及设备处理能力集成优化配

24、置 110kV 配送式智能变电站站控层设备配置监控主机单套配置，操作员站、工程师工作站与监控主机合并；数据(shj)服务器或综合应用服务器单套配置；区数据通信网关机兼具图形网关机功能：调度数据网具备双平面，I 区数据通信网关机按双重化配置；调度数据网单平面，I 区数据通信网关机单套配置。区数据通信网关机单套配置 ( 可选 ) ； / 区数据通信网关机单套配置 ( 可选 ) 。 220kV 及以上电压等级配送式智能变电站站控层设备配置监控主机双套配置，操作员站、工程师工作站与监控主机合并；数据服务器单套配置；综合应用服务器单套配置；区数据通信网关机双重化配置，兼具图形网关机功能；区数据通信网关机

25、单套配置；/区数据通信网关机单套配置。共六十二页2、技术(jsh)导则二次接线即插即用智能变电站宜采用预制线缆实现一次设备与二次设备、二次设备间的光缆、电缆标准化连接，提高二次线缆施工(sh gng)的工艺质量和建设效率。共六十二页2、技术(jsh)导则预制光缆跨房间、跨场地不同屏柜间二次装置连接采用预制光缆。对于站区面积较小、室外(sh wi)光缆长度较短应用场合可采用双端预制方式；对于站区面积较大、室外(sh wi)光缆长度较长的应用场合可采用单端预制方式二次预制舱对外预制光缆宜采用双端预制方式，采用建筑物布置的二次屏柜预制光缆可视敷设路径的复杂情况采用单端或双端的预制方式室外预制光缆宜选

26、用铠装、阻燃型，自带高密度连接器或分支器。光缆芯数宜选用4 芯、8 芯、12 芯、24 芯。室内不同屏柜间二次装置连接宜采用尾缆或软装光缆，尾缆（软装光缆）宜采用 4 芯、8 芯、12 芯、24 芯规格。应准确测算预制光缆敷设长度，避免出现光缆长度不足或过长情况。可利用柜体底部或特制槽盒两种方式进行光缆余长收纳；室外光缆、尾缆宜从屏柜底部两侧或中间开孔进入，合理分配开孔数量，在屏柜两侧布线。共六十二页基本技术条件(tiojin)使用环境条件海拔高度：3000m；环境温度：545（户内）；4060（户外）；最大日温差：25K；最大相对湿度：95%（日平均）；90%（月平均）；大气压力：86kPa

27、106kPa；抗震能力：水平加速度0.30g，垂直加速度0.15g。敷设条件一般情况下，预制光缆的敷设温度应不低于-102、技术(jsh)导则共六十二页预制(y zh)光缆结构示意预制光缆的结构组成包括光缆、插头/插座或分支器、尾纤、热缩管等。预制光缆可以有双端预制或单端预制两种形式(xngsh)。变电站中常用的预制光缆型式有连接器型多芯预制光缆和分支器型多芯预制光缆等 。室外光缆组件包括插头、室外光缆、标记热缩管、防护材料等组成， 连接器型预制光缆结构示意参见下图:图1 .连接器型室外光缆组件（插头端）2、技术导则共六十二页预制(y zh)光缆结构示意室内光缆组件包括插座、室内光缆、光纤活动

28、插头、标记热缩管、防护材料等组成,预制光缆结构(jigu)示意参见下图图2 .连接器型室内光缆组件（插座端）2、技术导则共六十二页预制光缆结构(jigu)示意分支器型多芯预制光缆组件内部无断点，在室外光缆两端经分支器直接预制室内分支，并以套管等防护方式妥善保护(boh)。预制光缆组件包括室外光缆、分支器、标记热缩管、防护材料等组成，如下图所示。图3 .分支器型室外预制光缆组件2、技术导则共六十二页2、技术(jsh)导则 预制电缆主变压器、GIS/HGIS 本体与智能控制柜之间二次控制电缆宜采用预制电缆连接。对于AIS 变电站，断路器、隔离开关与智能控制柜之间二次控制电缆宜采用预制电缆。电流、电

29、压互感器与智能控制柜之间二次控制电缆不宜采用预制电缆。交直流电源电缆可视工程情况选用预制电缆当一次设备本体至就地控制柜间路径满足预制电缆敷设要求时（全程无电缆穿管）优先选用双端预制电缆。应准确测算双端预制电缆长度，避免出现电缆长度不足或过长情况。预制电缆余长有足够的收纳空间(kngjin)；当电缆采用穿管敷设时，宜采用单端预制电缆，预制端宜设置在智能控制柜侧。预制缆端采用圆形连接器且满足穿管要求时也可采用双端预制在满足试验、调试要求前提下，预制电缆插座端宜直接引至二次装置背板端子排；预制电缆采用双端预制且为穿管敷设方式下，宜选用圆形高密度连接器。共六十二页预制电缆结构预制电缆主要分为单端预制和

30、双端预制两种形式。预制电缆结构组成包括插座(chzu)、插头、导线或者电缆、热缩管等。插座(chzu)通过其方（圆）盘固定在设备上，插头一般接导线或者电缆，通过连接器固定装置实现插头插座(chzu)连接。单端预制电缆组件（圆形连接器）结构示意参见下图:2、技术(jsh)导则共六十二页预制电缆结构双端预制电缆组件（圆形连接器）结构示意(shy)参见下图:2、技术(jsh)导则共六十二页二次接线(ji xin)即插即用试点工程应用柜内预制光缆组件安装预制光缆(4芯)组件110kVGIS预制电缆预制光缆及预制电缆100%采用预制光缆，60%以上控制电缆采用预制电缆，光缆电缆敷设总量明显减少，节约了人

31、工投入及施工(sh gng)工期2、技术导则共六十二页2、技术(jsh)导则土建部分建筑物主要原则装配式建筑应按工业建筑标准设计，统一标准、统一模数，满足60 年使用寿命要求；建筑物体型应紧凑、规整，外立面体现国网公司企业标准色彩，与预制舱及周围环境相协调；建筑设计按无人值守运行要求，合理配置生产(shngchn)用房。建筑物门窗应几何规整，预留洞口位置应与装配式外墙板尺寸相适应，并采取密封、节能等措施；结构体系选择应综合考虑使用功能、抗震类别、地质条件等因素，安全可靠、经济合理。柱距、层高、跨度宜统一尺寸，采用标准模数；围护结构应就地取材、便于安装，选用节能环保、经济合理的材料；应满足保温、

32、隔热、防水、防火、强度及稳定性要求；材料尺寸应采用标准模数共六十二页2、技术(jsh)导则土建部分建筑物单层建筑单层建筑包括主控通信室、35（10）kV 配电装置室、GIS 配电装置室等；柱间距宜统一，推荐采用6m；结构型式(xn sh)宜采用轻型门式刚架结构。当屋面恒载、活载均大于0.7kN/m2，基本风压大于0.7kN/m2时应采用钢框架结构。钢框架结构屋面材料宜采用压型钢板底模现浇板或压型钢板复合板；轻型门式刚架结构屋面材料宜采用压型钢板复合板；钢框架结构外墙材料宜采用压型复合钢板或纤维水泥板（FC 板）复合墙体；轻型门式刚架结构外墙材料宜选用压型钢板复合板；内墙材料宜采用压型复合钢板或纤维水泥板（FC 板）复合墙体。共六十二页2、技术(jsh)导则土建部分建筑物多层建筑多层建筑包括配电装置楼等