110 kV智能变电站二次组合设备规划

梁屿++杨涛

摘 要：通过优化二次组合设备方案，采用二次设备预制舱布置，实现工厂集中调试，简化检修维护工作，大大减少变电站占地面积，显著缩短智能站建设周期。

关键词：智能变电站 预制舱 集中调试

中图分类号：TM93 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（b）-0124-02

传统智能变电站二次设备现场接线、调试工作量大，而且现场施工需等待土建、电气一次等专业施工完毕后方可进场，严重制约工程的建设周期；随着建设资源节约型、环境友好型社会的进程不断推进，变电站建设模式必然向减少土地占用、降低工程造价、缩短施工周期、与环境协调一致、减轻设备维护工作量的模式发展。

标准配送式智能变电站采用预制式设备，工厂化加工、即插即用等新的建设模式，是“两型一化”的具体体现，真正实现了变电站的标准化设计、模块化组合、工业化生产及集约化施工，大大减少变电站占地面积，并可显著缩短建设工期。本次结合110 kV秀山站工程，提出最佳的二次组合设备方案，实现减少资源消耗和土地占用、提高工作效率、降低建设和运营成本、保护生态环境的目的。

1 概述

1.1 一次系统概况

主变规模：本期2台、最终3台63 MVA。主变户外布置。

出线规模：110 kV本期3回，最终4回，2回架空、2回电缆出线；35 kV本期12回，最终12回电缆出线；10 kV本期12回，最终18回电缆出线。

无功配置：10 kV电容器本期配置4组4.8 Mvar，远景配置6组4.8 Mvar。

1.2 常规智能站技术方案

（1）站控层组网方式：单星形以太网。

（2）过程层GOOSE组网方式。

110 kV过程层GOOSE与SV共网，网络采用单星形网结构，保护设备与本间隔智能终端之间通信采用GOOSE点对点通信方式，保护之间的联闭锁信息、失灵启动等信息采用GOOSE网络传输方式。

35（10） kV采用常规保护，不设过程层GOOSE网络。

（3）过程层SV组网方式。

110kV过程层GOOSE与SV共网，保护设备与本间隔合并单元之间通信采用SV点对点通信方式。

35（10）kV采用常规保护，不设过程层SV网络。

（4）对时方式：站控层采用SNTP对时；间隔层、过程层采用IRIG-B码对时接口。

1.3 常规智能站二次设备配置

1.3.1 站控层设备配置

监控主机柜、数据服务器柜、综合应用服务器柜、图形网关机柜、数据通信网关机柜、网络分析柜、公用测控柜、GPS对时柜各一面。

1.3.2 110 kV间隔层设备配置

110 kV母联保护测控柜1面、110 kV线路保护测控柜3面、主变保护测控柜3面、电度表柜1面。

1.3.3 系统通信设备配置

110 kV智能变电站系统通信设备常用48V供电，并根据站的规模大小设备有2～4面通信设备柜，具体由通信专业配置。

1.3.4 一体化电源系统设备配置

110 kV智能变电站通常配置9～12面的交直流一体化电源柜（包括直流馈线、直流充电、直流联络、UPS电源、交流进线、交流配电、通信电源、蓄电池等）。

2 设备优化组合方案

110 kV智能站按系统分工、电压等级可将二次设备小室设备划分为站控层设备（含系统通信设备）、间隔层设备、一体化电源设备等几类。

站控层作为全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的平台，通过系统集成优化，实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示，实现运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。站控层设备系统功能及操作相对比较集中，本次集中布置在二次预制舱内。

间隔层设备包含110 kV及主变间隔设备，与一次设备操作机构联系较为紧密，可在一次机构场所采用就地布置的方式，将二次设备进行组合安装布置。可考虑将线路、母联保护测控下放智能控制屏，将主变保护测控布置在二次预制舱内。

系统通信设备通常由通信专业配置相应设备，作为全站对外的通信设备，此部分宜组合布置于同一个地方，考虑110 kV智能站系统通信设备屏体数量不是太多，本次集中布置在二次预制舱内。

一体化电源系统为全站设备提供所需的交流、直流、UPS、48 V通信等电源，其设备配置也比较多，功能相对比较集中，与其它设备均有联系，本次集中布置在二次预制舱内，蓄电池组架布置于蓄电池室。

3 二次预制舱

二次预制舱由舱体、二次设备、暖通、照明、消防、安防、图像等设备构成，舱内所有设备均在工厂内完成相关接线及调试工作，并作为一个整体运输至现场。

3.1 预制舱规格尺寸

预制舱舱体采用标准集装箱，常用规格如表1。

3.2 舱内屏柜布置方案

目前的二次通用屏体有2种规格，选用不同的柜体及布置方式，有如下4种方案。

方案一：舱内屏柜尺寸采用2260×800×600（暂定）、单列布置。

方案二：舱内屏柜尺寸采用2260×600×600（暂定）、单列布置。

方案三：舱内屏柜尺寸采用2260×800×600（暂定）、双列布置。

方案四：舱内屏柜尺寸采用2260×600×600（暂定）、双列布置。

3.3 舱内最大可布置屏位数

舱内左右侧按各预留至少800 mm通道考虑如表2。

3.4 舱内屏柜布置方案选择

根据本站场地平面布置情况及预制舱内布置屏柜数量，本次选用方案四，采用40尺集装箱，舱内屏柜尺寸采用2260×600×600、双列布置，以充分利用舱内面积；另外舱内保护测控屏柜采用前开门，二次装置及端子排采用前接线，以满足维修人员舱内接线维护的要求。

3.5 优化情况对比

4 结语

本工程通过采用二次组合设备方案，实现整套二次设备的集成，满足工厂化加工调试要求，减少现场二次接线，减少设计、施工、调试工作量，简化检修维护工作，大大缩短智能站建设周期。

参考文献

[1] 国家电网公司基建技术[2013]11号文国家电网公司基建部关于开展标准配送式智能变电站建设工作的通知.2013.

[2] 国家电网公司输变电工程通用设计：110（66）～750kV智能变电站部分[S].2011.endprint

摘 要：通过优化二次组合设备方案，采用二次设备预制舱布置，实现工厂集中调试，简化检修维护工作，大大减少变电站占地面积，显著缩短智能站建设周期。

关键词：智能变电站 预制舱 集中调试

中图分类号：TM93 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（b）-0124-02

传统智能变电站二次设备现场接线、调试工作量大，而且现场施工需等待土建、电气一次等专业施工完毕后方可进场，严重制约工程的建设周期；随着建设资源节约型、环境友好型社会的进程不断推进，变电站建设模式必然向减少土地占用、降低工程造价、缩短施工周期、与环境协调一致、减轻设备维护工作量的模式发展。

标准配送式智能变电站采用预制式设备，工厂化加工、即插即用等新的建设模式，是“两型一化”的具体体现，真正实现了变电站的标准化设计、模块化组合、工业化生产及集约化施工，大大减少变电站占地面积，并可显著缩短建设工期。本次结合110 kV秀山站工程，提出最佳的二次组合设备方案，实现减少资源消耗和土地占用、提高工作效率、降低建设和运营成本、保护生态环境的目的。

1 概述

1.1 一次系统概况

主变规模：本期2台、最终3台63 MVA。主变户外布置。

出线规模：110 kV本期3回，最终4回，2回架空、2回电缆出线；35 kV本期12回，最终12回电缆出线；10 kV本期12回，最终18回电缆出线。

无功配置：10 kV电容器本期配置4组4.8 Mvar，远景配置6组4.8 Mvar。

1.2 常规智能站技术方案

（1）站控层组网方式：单星形以太网。

（2）过程层GOOSE组网方式。

110 kV过程层GOOSE与SV共网，网络采用单星形网结构，保护设备与本间隔智能终端之间通信采用GOOSE点对点通信方式，保护之间的联闭锁信息、失灵启动等信息采用GOOSE网络传输方式。

35（10） kV采用常规保护，不设过程层GOOSE网络。

（3）过程层SV组网方式。

110kV过程层GOOSE与SV共网，保护设备与本间隔合并单元之间通信采用SV点对点通信方式。

35（10）kV采用常规保护，不设过程层SV网络。

（4）对时方式：站控层采用SNTP对时；间隔层、过程层采用IRIG-B码对时接口。

1.3 常规智能站二次设备配置

1.3.1 站控层设备配置

监控主机柜、数据服务器柜、综合应用服务器柜、图形网关机柜、数据通信网关机柜、网络分析柜、公用测控柜、GPS对时柜各一面。

1.3.2 110 kV间隔层设备配置

110 kV母联保护测控柜1面、110 kV线路保护测控柜3面、主变保护测控柜3面、电度表柜1面。

1.3.3 系统通信设备配置

110 kV智能变电站系统通信设备常用48V供电，并根据站的规模大小设备有2～4面通信设备柜，具体由通信专业配置。

1.3.4 一体化电源系统设备配置

110 kV智能变电站通常配置9～12面的交直流一体化电源柜（包括直流馈线、直流充电、直流联络、UPS电源、交流进线、交流配电、通信电源、蓄电池等）。

2 设备优化组合方案

110 kV智能站按系统分工、电压等级可将二次设备小室设备划分为站控层设备（含系统通信设备）、间隔层设备、一体化电源设备等几类。

站控层作为全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的平台，通过系统集成优化，实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示，实现运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。站控层设备系统功能及操作相对比较集中，本次集中布置在二次预制舱内。

间隔层设备包含110 kV及主变间隔设备，与一次设备操作机构联系较为紧密，可在一次机构场所采用就地布置的方式，将二次设备进行组合安装布置。可考虑将线路、母联保护测控下放智能控制屏，将主变保护测控布置在二次预制舱内。

系统通信设备通常由通信专业配置相应设备，作为全站对外的通信设备，此部分宜组合布置于同一个地方，考虑110 kV智能站系统通信设备屏体数量不是太多，本次集中布置在二次预制舱内。

一体化电源系统为全站设备提供所需的交流、直流、UPS、48 V通信等电源，其设备配置也比较多，功能相对比较集中，与其它设备均有联系，本次集中布置在二次预制舱内，蓄电池组架布置于蓄电池室。

3 二次预制舱

二次预制舱由舱体、二次设备、暖通、照明、消防、安防、图像等设备构成，舱内所有设备均在工厂内完成相关接线及调试工作，并作为一个整体运输至现场。

3.1 预制舱规格尺寸

预制舱舱体采用标准集装箱，常用规格如表1。

3.2 舱内屏柜布置方案

目前的二次通用屏体有2种规格，选用不同的柜体及布置方式，有如下4种方案。

方案一：舱内屏柜尺寸采用2260×800×600（暂定）、单列布置。

方案二：舱内屏柜尺寸采用2260×600×600（暂定）、单列布置。

方案三：舱内屏柜尺寸采用2260×800×600（暂定）、双列布置。

方案四：舱内屏柜尺寸采用2260×600×600（暂定）、双列布置。

3.3 舱内最大可布置屏位数

舱内左右侧按各预留至少800 mm通道考虑如表2。

3.4 舱内屏柜布置方案选择

根据本站场地平面布置情况及预制舱内布置屏柜数量，本次选用方案四，采用40尺集装箱，舱内屏柜尺寸采用2260×600×600、双列布置，以充分利用舱内面积；另外舱内保护测控屏柜采用前开门，二次装置及端子排采用前接线，以满足维修人员舱内接线维护的要求。

3.5 优化情况对比

4 结语

本工程通过采用二次组合设备方案，实现整套二次设备的集成，满足工厂化加工调试要求，减少现场二次接线，减少设计、施工、调试工作量，简化检修维护工作，大大缩短智能站建设周期。

参考文献

[1] 国家电网公司基建技术[2013]11号文国家电网公司基建部关于开展标准配送式智能变电站建设工作的通知.2013.

[2] 国家电网公司输变电工程通用设计：110（66）～750kV智能变电站部分[S].2011.endprint

摘 要：通过优化二次组合设备方案，采用二次设备预制舱布置，实现工厂集中调试，简化检修维护工作，大大减少变电站占地面积，显著缩短智能站建设周期。

关键词：智能变电站 预制舱 集中调试

中图分类号：TM93 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（b）-0124-02

传统智能变电站二次设备现场接线、调试工作量大，而且现场施工需等待土建、电气一次等专业施工完毕后方可进场，严重制约工程的建设周期；随着建设资源节约型、环境友好型社会的进程不断推进，变电站建设模式必然向减少土地占用、降低工程造价、缩短施工周期、与环境协调一致、减轻设备维护工作量的模式发展。

标准配送式智能变电站采用预制式设备，工厂化加工、即插即用等新的建设模式，是“两型一化”的具体体现，真正实现了变电站的标准化设计、模块化组合、工业化生产及集约化施工，大大减少变电站占地面积，并可显著缩短建设工期。本次结合110 kV秀山站工程，提出最佳的二次组合设备方案，实现减少资源消耗和土地占用、提高工作效率、降低建设和运营成本、保护生态环境的目的。

1 概述

1.1 一次系统概况

主变规模：本期2台、最终3台63 MVA。主变户外布置。

出线规模：110 kV本期3回，最终4回，2回架空、2回电缆出线；35 kV本期12回，最终12回电缆出线；10 kV本期12回，最终18回电缆出线。

无功配置：10 kV电容器本期配置4组4.8 Mvar，远景配置6组4.8 Mvar。

1.2 常规智能站技术方案

（1）站控层组网方式：单星形以太网。

（2）过程层GOOSE组网方式。

110 kV过程层GOOSE与SV共网，网络采用单星形网结构，保护设备与本间隔智能终端之间通信采用GOOSE点对点通信方式，保护之间的联闭锁信息、失灵启动等信息采用GOOSE网络传输方式。

35（10） kV采用常规保护，不设过程层GOOSE网络。

（3）过程层SV组网方式。

110kV过程层GOOSE与SV共网，保护设备与本间隔合并单元之间通信采用SV点对点通信方式。

35（10）kV采用常规保护，不设过程层SV网络。

（4）对时方式：站控层采用SNTP对时；间隔层、过程层采用IRIG-B码对时接口。

1.3 常规智能站二次设备配置

1.3.1 站控层设备配置

监控主机柜、数据服务器柜、综合应用服务器柜、图形网关机柜、数据通信网关机柜、网络分析柜、公用测控柜、GPS对时柜各一面。

1.3.2 110 kV间隔层设备配置

110 kV母联保护测控柜1面、110 kV线路保护测控柜3面、主变保护测控柜3面、电度表柜1面。

1.3.3 系统通信设备配置

110 kV智能变电站系统通信设备常用48V供电，并根据站的规模大小设备有2～4面通信设备柜，具体由通信专业配置。

1.3.4 一体化电源系统设备配置

110 kV智能变电站通常配置9～12面的交直流一体化电源柜（包括直流馈线、直流充电、直流联络、UPS电源、交流进线、交流配电、通信电源、蓄电池等）。

2 设备优化组合方案

110 kV智能站按系统分工、电压等级可将二次设备小室设备划分为站控层设备（含系统通信设备）、间隔层设备、一体化电源设备等几类。

站控层作为全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的平台，通过系统集成优化，实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示，实现运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。站控层设备系统功能及操作相对比较集中，本次集中布置在二次预制舱内。

间隔层设备包含110 kV及主变间隔设备，与一次设备操作机构联系较为紧密，可在一次机构场所采用就地布置的方式，将二次设备进行组合安装布置。可考虑将线路、母联保护测控下放智能控制屏，将主变保护测控布置在二次预制舱内。

系统通信设备通常由通信专业配置相应设备，作为全站对外的通信设备，此部分宜组合布置于同一个地方，考虑110 kV智能站系统通信设备屏体数量不是太多，本次集中布置在二次预制舱内。

一体化电源系统为全站设备提供所需的交流、直流、UPS、48 V通信等电源，其设备配置也比较多，功能相对比较集中，与其它设备均有联系，本次集中布置在二次预制舱内，蓄电池组架布置于蓄电池室。

3 二次预制舱

二次预制舱由舱体、二次设备、暖通、照明、消防、安防、图像等设备构成，舱内所有设备均在工厂内完成相关接线及调试工作，并作为一个整体运输至现场。

3.1 预制舱规格尺寸

预制舱舱体采用标准集装箱，常用规格如表1。

3.2 舱内屏柜布置方案

目前的二次通用屏体有2种规格，选用不同的柜体及布置方式，有如下4种方案。

方案一：舱内屏柜尺寸采用2260×800×600（暂定）、单列布置。

方案二：舱内屏柜尺寸采用2260×600×600（暂定）、单列布置。

方案三：舱内屏柜尺寸采用2260×800×600（暂定）、双列布置。

方案四：舱内屏柜尺寸采用2260×600×600（暂定）、双列布置。

3.3 舱内最大可布置屏位数

舱内左右侧按各预留至少800 mm通道考虑如表2。

3.4 舱内屏柜布置方案选择

根据本站场地平面布置情况及预制舱内布置屏柜数量，本次选用方案四，采用40尺集装箱，舱内屏柜尺寸采用2260×600×600、双列布置，以充分利用舱内面积；另外舱内保护测控屏柜采用前开门，二次装置及端子排采用前接线，以满足维修人员舱内接线维护的要求。

3.5 优化情况对比

4 结语

本工程通过采用二次组合设备方案，实现整套二次设备的集成，满足工厂化加工调试要求，减少现场二次接线，减少设计、施工、调试工作量，简化检修维护工作，大大缩短智能站建设周期。

参考文献

[1] 国家电网公司基建技术[2013]11号文国家电网公司基建部关于开展标准配送式智能变电站建设工作的通知.2013.

[2] 国家电网公司输变电工程通用设计：110（66）～750kV智能变电站部分[S].2011.endprint