典型設(shè)計說明書

總論8.3.5 電氣二次部分8.3.5.1計算機監(jiān)控系統(tǒng)（1） 設(shè)計原則。變電站監(jiān)控系統(tǒng)采用成熟先進的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，按無人值班設(shè)計。設(shè)計原則如下：1） 計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，按無人值班設(shè)計。2） 計算機監(jiān)控系統(tǒng)完成對變電站內(nèi)所有設(shè)備的實時監(jiān)視和控制，數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集處理，資源共享，不再另外設(shè)置常規(guī)的控制屏以及模擬屏。3） 測控裝置采用交流采樣技術(shù)采集電氣模擬量信號。4） 保護動作及裝置報警等重要信號采用硬接點方式輸入測控單元。5） 遠動數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備冗余配置，計算機監(jiān)控主站與遠動數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備信息資源共享，不重復(fù)采集。6） 計算機監(jiān)控系統(tǒng)具備防誤閉鎖功能，能完成全站防誤操作閉鎖。7） 全站配置一套公用的GPS對時系統(tǒng)，主時鐘源按雙重化配置。8） 計算機監(jiān)控系統(tǒng)具有與電力調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)的接口，軟、硬件配置應(yīng)能支持聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及通信規(guī)約的要求。9） 向調(diào)度端上傳的保護、遠動信息量按現(xiàn)有相關(guān)規(guī)程執(zhí)行。10） 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)嚴(yán)格按照電力監(jiān)管會2004年5號令《電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定》執(zhí)行。（2） 監(jiān)控范圍。結(jié)合變電站無人值班方式的特點和目前計算機監(jiān)控系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用情況，確定計算機監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍如下：1） 全站的斷路器、隔離開關(guān)及電動操作的接地開關(guān)；2） 主變壓器的分接頭調(diào)節(jié)（有載調(diào)壓變壓器）及10kV無功補償裝置自動投切；3） 直流系統(tǒng)和UPS系統(tǒng)；4） 火災(zāi)報警系統(tǒng)；5） 站用變壓器、直流系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)的重要饋線開關(guān)狀態(tài)；6） 圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)的報警信號；7） 消防水泵、排水泵等重要輔助設(shè)備運行狀態(tài)信號；8）變電站內(nèi)重要房間的通風(fēng)采暖等動力環(huán)境。（3） 操作控制方式。變電站監(jiān)控系統(tǒng)按無人值班要求，操作控制功能按集控中心（調(diào)度端）、站控層、間隔層、設(shè)備級的分層操作原則考慮。操作權(quán)限由集控中心（調(diào)度端）、站控層、間隔層、設(shè)備級的順序?qū)訉酉路拧Ｔ瓌t上站控層、間隔層和設(shè)備層只作為后備操作或檢修操作手段，這三層的操作控制方式和監(jiān)控范圍可按實際要求和設(shè)備配置靈活應(yīng)用。此外在強電二次回路還應(yīng)具有備用操作手段。在監(jiān)控系統(tǒng)運行正常的情況下，任何一層的操作、設(shè)備的運行狀態(tài)和選擇切換開關(guān)的狀態(tài)都應(yīng)處于計算機監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視之中。在任何一層的操作時，其他操作級均應(yīng)處于被閉鎖狀態(tài)。系統(tǒng)出現(xiàn)故障（軟硬件）時，應(yīng)能立即發(fā)信至集控站或調(diào)度端并閉鎖遠方控制。（4） 系統(tǒng)配置。監(jiān)控系統(tǒng)由站控層和間隔層兩部分組成，通過分層分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)連接，其配置原則如下：1） 站控層設(shè)備的配置原則。按照功能分散配置、資源共享、避免設(shè)備重復(fù)設(shè)置的原則，滿足無人值班的要求。站控層硬件設(shè)備主要由兩臺主機兼操作員站和兩臺遠動工作站組成。站控層數(shù)據(jù)庫以及主接線圖等按變電站遠景規(guī)模設(shè)置參數(shù)，便于以后擴建工程的實施。2） 間隔層設(shè)備的配置原則。間隔層設(shè)備按各期工程規(guī)模配置I/O測控裝置，220kV及110kV的I/O測控裝置集中布置于保護小室，A方案10kVI/O測控裝置集中布置于10kV保護小室，B方案10kVI/O測控裝置分散布置于10kV開關(guān)柜上。I/O測控單元按斷路器回路配置，其原則是測控單元可隨一次設(shè)備電氣間隔的檢修而退出運行。I/O測控單元屏上應(yīng)配備操作面板，用于對斷路器進行控制。I/O測控單元應(yīng)為模塊式結(jié)構(gòu)的成熟可靠產(chǎn)品。站控層設(shè)備之間采用雙以太網(wǎng)通信，間隔層設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)接口與站控層通信。間隔層各種設(shè)備和器件應(yīng)達到IEC60255抗電磁干擾標(biāo)準(zhǔn)。（5） 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可分為站控層和間隔層，站控層與間隔層直接經(jīng)過站控層網(wǎng)絡(luò)連接。監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可采用單層或雙層光纖以太網(wǎng)，在工程實施過程中應(yīng)根據(jù)具體招標(biāo)結(jié)果確定。計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用雙以太網(wǎng)方案，參見圖8—1。圖8-1計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用雙以太網(wǎng)方案示意圖系統(tǒng)軟件工作平臺。監(jiān)控系統(tǒng)站控層設(shè)備軟件工作平臺推薦采用Unix或Windows操作系統(tǒng)。Unix操作系統(tǒng)的特點主要是系統(tǒng)成熟，穩(wěn)定性好，不易受病毒感染，但軟件編制繁雜，維護、修改較復(fù)雜;Windows操作系統(tǒng)的特點是操作界面友好，易于為用戶接受，但其自身存在著較多的Bug，易受病毒攻擊，其應(yīng)用軟件必須經(jīng)過嚴(yán)格的穩(wěn)定性、容錯性檢驗，同時應(yīng)具有較強的反病毒攻擊的措施。系統(tǒng)功能。計算機監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對變電站可靠、合理、完善的監(jiān)視、測量、控制，并具備遙測、遙信、遙調(diào)、遙控全部的遠動功能，具有與調(diào)度通信中心交換信息的能力。計算機監(jiān)控系統(tǒng)具體功能要求按DL/T5149-2001《220kV?500kV變電所計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行，推薦方案對以下幾個功能的設(shè)計予以細化和補充說明。時鐘同步。全站設(shè)置一套時鐘同步系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用雙套GPS主時鐘對時裝置，時鐘同步系統(tǒng)采用時間同步信號擴展裝置擴展對時信號方式和數(shù)量，以滿足站內(nèi)監(jiān)控、保護、錄波、計量等設(shè)備需要的各種時間同步信號。防誤操作閉鎖。變電站應(yīng)具有完備的防止電氣誤操作裝置。AIS變電站防誤操作閉鎖功能由獨立單元電氣閉鎖回路加綜合式微機防誤系統(tǒng)實現(xiàn)，GIS變電站一次設(shè)備中的斷路器、隔離開關(guān)等具有完備的電氣閉鎖功能，防誤操作閉鎖功能由完備的電氣閉鎖和計算機監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)防誤閉鎖功能。3） 遠動功能。計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)與變電站有關(guān)的全部遠動功能，滿足電網(wǎng)調(diào)度實時性、安全性和可靠性要求。尤其要滿足無人值班變電站與各級調(diào)度及集控站中心的信息傳輸需求。遠動通信設(shè)備應(yīng)直接從間隔層測控單元獲取調(diào)度需要的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠動信息的直采直送。應(yīng)配置專用的遠動通信設(shè)備實現(xiàn)遠動通信功能。遠動通信設(shè)備應(yīng)能與多個相關(guān)調(diào)度通信中心進行數(shù)據(jù)通信。4） 遠動通信規(guī)約。新建變電站的監(jiān)控系統(tǒng)宜采用DL/T634.5101-2002《遠動設(shè)備及系統(tǒng)第5-101部分：傳輸規(guī)約基本遠動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》以及DL/T634.5104-2002《遠動設(shè)備及系統(tǒng)第5-104部分：傳輸規(guī)約采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問》作為遠動通信規(guī)約，避免由于規(guī)約的開發(fā)而產(chǎn)生一系列問題。5） 與繼電保護的信息交換。監(jiān)控系統(tǒng)與繼電保護的信息交換。通過站控層的操作員工作站與保護管理機通信，對繼電保護的狀態(tài)信息、動作報告等信息實現(xiàn)監(jiān)測和控制。具有保護裝置的復(fù)歸和投退、定值的查詢等功能。本典型設(shè)計原則上采用兩種方式實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)與繼電保護的信息交換。方式1：保護的跳閘信號以及重要的告警信號采用硬接點方式接入I/O測控裝置。方式2：通過通信接口實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)與保護裝置之間的信息交換。保護、故障錄波信息的上傳。目前，新建的220kV變電站均設(shè)有繼電保護故障信息處理子站系統(tǒng)，子站系統(tǒng)獨立于監(jiān)控系統(tǒng)單獨配置，監(jiān)控系統(tǒng)通過子站系統(tǒng)的保護信息管理機收集全站保護信息，但不包括故障錄波數(shù)據(jù)信息。6） 計算機監(jiān)控系統(tǒng)不采集電能計量的數(shù)據(jù)。8.3.5.2二次設(shè)備布置（1）AIS變電站保護和測控裝置采用分散布置的方式，將保護和測控裝置下放到保護小室；GIS變電站保護和測控裝置采用集中布置方式。站內(nèi)不設(shè)通信機房。變電站二次設(shè)備柜體結(jié)構(gòu)、外形及顏色均應(yīng)統(tǒng)一。根據(jù)實際工程需要，選擇合理的保護裝置和監(jiān)控系統(tǒng)測控裝置組屏方案。計算機監(jiān)控系統(tǒng)的站控層設(shè)備和通信設(shè)備屏柜布置在主控樓的網(wǎng)絡(luò)及通信室內(nèi)，220kV系統(tǒng)、110kV系統(tǒng)的保護柜、測控柜等布置在相應(yīng)保護小室內(nèi)，主變壓器的保護柜、測控柜及直流柜、站用電屏等布置在主控樓底層的主變保護小室內(nèi)，以上各繼電器室設(shè)置活動地板。A方案：10kV測控保護一體化裝置集中布置于10kV保護小室，B方案：10kV測控保護一體化裝置分散布置于10kV開關(guān)柜上。通信蓄電池與電氣蓄電池合并布置于主控樓底層的蓄電池室。繼電器室備用屏位不少于總屏位的10%?15%。8.3.5.3直流系統(tǒng)直流系統(tǒng)按無人值班原則設(shè)計。直流系統(tǒng)電壓采用220V，蓄電池容量按2h事故放電時間考慮，UPS作為直流系統(tǒng)的經(jīng)常負荷。蓄電池容量一般為300?400Ah。每組蓄電池由103只閥控式密封鉛酸蓄電池組成，不設(shè)端電池。直流系統(tǒng)采用單母線分段接線，設(shè)兩組閥控式密封鉛酸蓄電池組和雙套高頻開關(guān)充電裝置(充電模塊按N+1配置)，并配置一套微機型直流絕緣自動檢測裝置。直流負荷供電采用輻射方式。蓄電池采用支架方式集中布置于蓄電池室。工程設(shè)計時直流系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)變電站的規(guī)模、直流負荷和直流系統(tǒng)運行方式，對蓄電池的個數(shù)、容量以及充電裝置容量進行計算確定。直流系統(tǒng)接線圖參見圖8—2。8.3.5.4交流不停電電源(UPS)系統(tǒng)變電站配置一套交流不停電電源(UPS)系統(tǒng)，采用主機冗余配置方式，每套容量5kVA左右(集控站為每套容量10kVA左右)。UPS為變電站內(nèi)計算機監(jiān)控系統(tǒng)、故障保護信息子站、電能計費系統(tǒng)、故障錄波系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)及通信設(shè)備等重要設(shè)備提供電源。UPS系統(tǒng)不自帶蓄電池組，直流電源由站內(nèi)220V直流系統(tǒng)提供。工程設(shè)計時應(yīng)根據(jù)變電站的規(guī)模和UPS負荷，對UPS容量進行計算確定。圖8-2直流系統(tǒng)接線圖8.3.5.5元件保護及自動裝置配置原則配置原則。元件保護的設(shè)計按照GB14285-1993《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定和國家電網(wǎng)生技[2005]400號文件《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施(試行)》的要求。主變壓器保護。主變壓器保護采用主后備一體化微機型保護裝置，保護按雙主雙后備配置，非電量保護按單套配置。主變壓器配置一面微機型故障錄波器屏。10kV元件保護。10kV電壓等級采用保護測控一體化綜合裝置。10kV線路應(yīng)具有低頻減載、低壓減載等功能，并可配合計算機監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)小電流接地選線功能。10kV母分具有備自投功能。380V站用電不設(shè)備自投功能。8.3.5.6圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)為便于運行管理，保證變電站安全運行，在變電站內(nèi)設(shè)置一套圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)。其功能按滿足安全防范要求配置，不考慮對設(shè)備運行狀態(tài)進行監(jiān)視。配置原則如下：沿變電站圍墻四周設(shè)置遠紅外線探測器或電子?xùn)艡?；大門和主控制樓入口處設(shè)置攝像頭；各配電裝置區(qū)設(shè)置室外攝像頭；繼電器室、蓄電池室以及各級電壓配電裝置室均安裝室內(nèi)攝像頭。完成變電站全站安全、防火、防盜功能，在有保安人員值班處，設(shè)置圖像監(jiān)視終端顯示器。安全警衛(wèi)系統(tǒng)報警接點信號可遠傳至集控中心或調(diào)度端。由于圖像遠傳對通信通道及運行維護水平要求較高，在具備通道條件的地區(qū)，可將圖像遠傳至集控中心；當(dāng)暫不具備條件時，應(yīng)留有向遠方傳送圖像信號的接口和擴展的條件。工程設(shè)計中應(yīng)根據(jù)變電站實際情況，提出具體配置方案。8.3.5.7火災(zāi)探測報警系統(tǒng)站內(nèi)設(shè)置一套火災(zāi)報警及控制系統(tǒng)?；馂?zāi)報警控制器的容量、性能要求及相應(yīng)接口均按照終期規(guī)?？紤]，火災(zāi)探測報警區(qū)域包括主控制樓、各保護小室、各級電壓配電裝置室及主變壓器等。根據(jù)安裝部位的不同，采用不同類型和原理的探測器?；馂?zāi)報警控制器宜設(shè)在變電站的主控制樓內(nèi)，當(dāng)有火情發(fā)生時，火災(zāi)報警控制器可及時發(fā)出聲光報警信號，顯示發(fā)生火警的地點，并可通過接點或通信接口將信息送至變電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)或通過光纜將信息傳至集控站，同時還可以通過數(shù)據(jù)網(wǎng)遠傳至調(diào)度端。A-1方案9.4電氣二次部分9.4.1計算機監(jiān)控系統(tǒng)見總論8.3.5.1。9.4.2二次設(shè)備布置9.4.2.1主要二次設(shè)備組屏原則（1） 變電站二次設(shè)備柜體結(jié)構(gòu)、外形及顏色均應(yīng)統(tǒng)一。（2） 監(jiān)控系統(tǒng)組屏原則。220kV每兩個單元組1面測控柜；110kV每三個單元組1面測控柜；每臺主變壓器組1面測控柜；10kV每六個單元組1面測控保護柜。（3） 保護組屏原則。220kV每回線路2面保護柜；220kV母線保護2面柜；110kV每2回線路1面保護柜；110kV母線保護1面柜；110、220kV母聯(lián)保護各1面柜；110kV低壓低周減載裝置1面柜；每臺主變壓器配2面保護柜；110、220kV系統(tǒng)本期各配置1面故障錄波柜；每兩臺主變壓器配置1面故障錄波柜。9.4.2.2二次設(shè)備布置方案計算機監(jiān)控系統(tǒng)的站控層設(shè)備和通信設(shè)備布置在主控樓的網(wǎng)絡(luò)及通信室內(nèi)，220kV系統(tǒng)的保護柜、測控柜等布置在220kV保護小室內(nèi)，110kV系統(tǒng)的保護柜、測控柜等布置在110kV保護小室內(nèi)，主變壓器的保護柜、測控柜及直流柜、站用電屏等布置在主控樓底層的主變保護小室內(nèi)，10kV測控保護一體化裝置集中布置于10kV配電裝置室邊的10kV保護小室內(nèi)。9.4.3直流系統(tǒng)見總論8.3.5.3。9.4.4交流不停電電源（UPS）系統(tǒng)見總論8.3.5.4。9.4.5元件保護及自動裝置配置原則見總論8.3.5.5。9.4.6圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)見總論8.3.5.6。9.4.7火災(zāi)探測報警系統(tǒng)見總論8.3.5.7。A-2方案9.4電氣二次部分9.4.1計算機監(jiān)控系統(tǒng)見總論8.3.5.1。9.4.2二次設(shè)備布置9.4.2.1主要二次設(shè)備組屏原則（1） 變電站二次設(shè)備柜體結(jié)構(gòu)、外形及顏色均應(yīng)統(tǒng)一。（2） 監(jiān)控系統(tǒng)組屏原則。220kV每兩個單元組1面測控柜；110kV每三個單元組1面測控柜；每臺主變壓器組1面測控柜；10kV每六個單元組1面測控保護柜。（3） 保護組屏原則。220kV每回線路2面保護柜；220kV母線保護2面柜；110kV每2回線路1面保護柜；110kV母線保護2面柜；110、220kV母聯(lián)保護各1面柜；110kV低壓低周減載裝置1面柜；每臺主變壓器配2面保護柜；110、220kV系統(tǒng)本期各配置1面故障錄波柜；每兩臺主變壓器配置1面故障錄波柜。9.4.2.2二次設(shè)備布置方案計算機監(jiān)控系統(tǒng)的站控層設(shè)備和通信設(shè)備布置在主控樓的網(wǎng)絡(luò)及通信室內(nèi)，220kV系統(tǒng)的保護柜、測控柜等布置在220kV保護小室內(nèi)，110kV系統(tǒng)的保護柜、測控柜等布置在110kV保護小室內(nèi)，主變壓器的保護柜、測控柜及直流柜、站用電屏等布置在主控樓底層的主變保護小室內(nèi)，10kV測控保護一體化裝置集中布置于10kV配電裝置室邊的10kV保護小室內(nèi)。9.4.3直流系統(tǒng)見總論8.3.5.3。9.4.4交流不停電電源（UPS）系統(tǒng)見總論8.3.5.4。9.4.5元件保護及自動裝置配置原則見總論8.3.5.5。9.4.6圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)見總論8.3.5.6。9.4.8火災(zāi)探測報警系統(tǒng)見總論8.3.5.7。A-3方案9.4電氣二次部分9.4.1計算機監(jiān)控系統(tǒng)見總論8.3.5.1。9.4.2二次設(shè)備布置9.4.2.1主要二次設(shè)備組屏原則（1） 變電站二次設(shè)備柜體結(jié)構(gòu)、外形及顏色均應(yīng)統(tǒng)一。（2）監(jiān)控系統(tǒng)組屏原則。220kV每兩個單元組1面測控柜；110kV每三個單元組1面測控柜；每臺主變壓器組1面測控柜；10kV每六個單元組1面測控保護柜。（3）保護組屏原則。220kV每回線路2面保護柜；220kV母線保護2面柜；110kV每2回線路1面保護柜；110kV母線保護1面柜；110、220kV母聯(lián)保護各1面柜；110kV低壓低周減載裝置1面柜；每臺主變壓器配2面保護柜；110、220kV系統(tǒng)本期各配置1面故障錄波柜；每兩臺主變壓器配置1面故障錄波柜。9.4.2.2二次設(shè)備布置方案計算機監(jiān)控系統(tǒng)的站控層設(shè)備和通信設(shè)備布置在主控樓的網(wǎng)絡(luò)及通信室內(nèi)，220kV系統(tǒng)、110kV系統(tǒng)的保護柜、測控柜等布置在主控樓二層的220kV及110kV保護小室內(nèi)，主變壓器的保護柜、測控柜及直流柜、站用電屏等布置在主控樓底層的主變保護小室內(nèi)，10kV測控保護一體化裝置集中布置于10kV配電裝置室邊的10kV保護小室內(nèi)。9.4.3直流系統(tǒng)見總論8