220kV模塊化智能變電站220kVGIS設(shè)備電氣二次專業(yè)關(guān)鍵技術(shù)分析

220kV模塊化智能變電站220kVGIS設(shè)備電氣二次專業(yè)關(guān)鍵技術(shù)分析摘要：220kV模塊化智能變電站保護、測控、電能表下放布置于各間隔智能控制柜內(nèi)，GIS設(shè)備電氣二次專業(yè)技術(shù)確認較以往更加綜合且復雜，本文從斷路器、隔離/接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、GIS氣室等一次設(shè)備，及智能終端、合并單元、保護測控等二次設(shè)備逐一展開關(guān)鍵技術(shù)要點論述及經(jīng)驗總結(jié)，從而利于提高電氣二次設(shè)計工作的效率，保證此后的二次設(shè)計順利開展。關(guān)鍵詞：智能變電站GIS設(shè)備電氣二次刖言GIS設(shè)備電氣二次原理及接線的確認是開展二次設(shè)計的前期，220kV變電站模塊化建設(shè)較2011版通用設(shè)計將除主變間隔外其余220kV、110kV保護、測控、電能表下放布置于各間隔智能控制柜，下放后一、二次設(shè)備間更多配合需由廠家廠內(nèi)完成，所以歸納總結(jié)GIS設(shè)備二次專業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，讓二次關(guān)鍵技術(shù)能準確、完整地實現(xiàn)，有利于提高工程效率、保障工程順利推進。結(jié)合GIS設(shè)備的設(shè)備特點，按常規(guī)側(cè)和智能側(cè)分別展開，但因電壓等級、間隔類型的不同確認細節(jié)有所區(qū)別，限于篇幅本文主要對220kV電壓等級GIS設(shè)備二次專業(yè)關(guān)鍵技術(shù)展開分析。一次設(shè)備二次要點分析按斷路器、隔離/接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、GIS氣室?guī)讉€模塊依次進行分析總結(jié)。2.1斷路器1）應有電源監(jiān)視回路，能監(jiān)視跳/合閘繞組回路的完整性；2）應有跳/合閘位置狀態(tài)指示，自動合、跳閘時應能自動報警上送;3）分閘回路不應采用RC加速設(shè)計，跳/合閘控制回路不應串接整流模塊、熔斷器或電阻；4） 防跳、跳/合閘壓力異常閉鎖功能由機構(gòu)本體實現(xiàn)；5） 防跳回路中應串接防跳繼電器常閉接點+斷路器輔助常閉接點；6） 采用分相彈簧機構(gòu)時防跳繼電器、非全相繼電器均應安裝于獨立的匯控柜；7） 252kV母聯(lián)（分段）、主變壓器、高壓電抗器斷路器應選用三相機械聯(lián)動；8） 220kV及以上斷路器壓力閉鎖繼電器應雙重化配置；9） 采用“離線式微機防誤+單元電氣閉鎖模式”；10） 液壓機構(gòu)壓力低閉鎖重合閘，兩套獨立壓力繼電器，且繼電器與控制回路同電源；11） 220kV及以上GIS若采用分相結(jié)構(gòu)斷路器，每相應安裝獨立的密度繼電器，且兩組跳閘回路的壓力閉鎖繼電器獨立配置；12） 電機過流/過時保護回路的電源與儲能電機同電源；13） 非全相回路出口跳閘均設(shè)出口壓板，且每相獨立設(shè)置；14） 就地控制應經(jīng)電編碼鎖，電機控制、壓力低閉鎖回路電源正端不經(jīng)電編碼鎖；15） 220kV及以上斷路器必須具備雙跳閘線圈機構(gòu)；2.2隔離開關(guān)/接地開關(guān)1） 開關(guān)與其所配裝的接地開關(guān)之間應有可靠的機械聯(lián)鎖；2） 當電機電源消失時，控制回路應解除自保持；3）應配置能可靠切斷電動機電源的過流保護裝置;4） 具備帶電顯示裝置有電不允許此隔離開關(guān)斷開，無電時才允許操作的電氣閉鎖回路；5） 采用離線式微機五防，母線間隔GIS由廠家考慮完整電氣閉鎖回路；6） 主變間隔隔離/接地開關(guān)滿足高、中、低三側(cè)閉鎖邏輯；7） 交、直流回路所用接點應隔離，做到分區(qū)、分端子排布置；8） 應滿足信號、控制、聯(lián)閉鎖等功能需求，控制、聯(lián)閉鎖等重要回路所需接點應采用原始接點；9） 出線間隔配置高壓帶電顯示裝置，并將有電閉鎖納入電動接地刀閘的單元電氣閉鎖邏輯。2.3電流互感器智能站方案中有采用常規(guī)互感器和電子式互感器，此處就廣泛采用的是常規(guī)互感器進行分析。常規(guī)互感器二次專業(yè)確認要點主要從CT極性、繞組數(shù)、容量、變比、接地等方面展開。主體原則是應充分考慮CT合理配置和二次繞組分配，以消除主保護死區(qū)。1.極性：按以流出母線側(cè)為正，即CT的P1端靠近母線側(cè)；2.二次繞組數(shù)：應滿足保護、測控、計量、故障錄波等負荷；雙重化配置的雙保護應使用不同二次繞組，每套保護的主后保護應共用一個二次繞組；3.容量選擇：電流互感器額定容量以滿足最大負荷要求，根據(jù)國網(wǎng)通用設(shè)計要求，220kV及以上變電站二次電流值采用1A，二次電流為1A時額定容量為10VA。4.變比：滿足接入母線差動保護的各支路電流互感器變比差不宜大于4倍；主變各側(cè)電流比應滿足平衡系數(shù)要求；5.接地：CT二次回路均必須且只能有一個接地點，采用黃綠線可靠接地。2.4電壓互感器1） 相數(shù)：最新要求線路PT和母線PT均采用三相電壓互感器；2） 二次繞組數(shù)：滿足保護、測量、計量、同期等要求；雙重化保護接兩個獨立的二次繞組；計費用計量儀表宜接與測控保護分開的獨立二次繞組；3） 容量選擇：應滿足互感器二次實際負荷在額定輸出的25%?100%范圍內(nèi)；4） 接地：PT二次回路均必須且只能一點接地，為提高接地可靠性可采用雙接地、獨立接地引下線接入接地網(wǎng)；5） 準確級：測控用PT采用0.5級，保護用PT采用3P和6P均可，剩余電壓繞組準確級為6P；6） 線路電壓互感器在各間隔匯控柜直接接地，不配擊穿保險。1.1.GIS氣室分布1） 三相分箱的GIS母線氣室、斷路器氣室均禁止采用管路連接；2） 雙母線結(jié)構(gòu)的GIS，同一間隔的不同母線隔離開關(guān)應設(shè)置各自獨立隔室；3） 220kV及以上電壓等級GIS母線隔離開關(guān)禁止與母線共隔室；4）斷路器與CT氣室間應設(shè)置隔板;5） 每個獨立氣室應安裝單獨的密度繼電器，GIS預留間隔氣室應加裝密度繼電器，信號上送監(jiān)控系統(tǒng)；6） 可拆卸導體應設(shè)置于獨立的氣室；3、二次設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)：3.1智能終端：1） 控制回路電源空開需結(jié)合斷路器的分/合閘回路功率合理選擇；2） 二次箱應分區(qū)布置，物理隔離；3） 不設(shè)防跳功能，具備控制回路斷線監(jiān)視、跳/合閘壓力監(jiān)視與閉鎖功能；4） 跳/合閘出口回路均設(shè)硬壓板，具備跳/合閘自保持功能；5） 智能終端具備接收保護跳/合閘命令，測控手合/分命令；具備接收機構(gòu)位置信號及本體信號。3.2合并單元：1） 保護雙重化配置的間隔合并單元雙套配置，2套保護的電壓、電流采樣值分別取自相對獨立的合并單元；2） 采用常規(guī)互感器，雙重化配置的保護接用的電壓回路分別接入不同PT二次繞組；3） 220kV線路、母線保護共用CT二次繞組，但線路的2套主保護和母線2套保護接用2組獨立的P級CT二次繞組；4） 母線合并單元需根據(jù)主接線方式確定應能接入的PT數(shù)據(jù)組數(shù)，根據(jù)需要提供PT并列功能；5） 2套合并單元分別接2組獨立的電流互感器二次繞組；6）雙套配置的合并單元的電源應采用不同段直流母線。3.3保護、測控裝置：保護裝置不配置操作箱，采用智能終端就地安裝模式，保護裝置跳閘采用直接跳閘方式，保護之間聯(lián)閉鎖、啟失靈等采用GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸；下放布置的保護、測控裝置及電度表，保護、測控與智能終端、合并單元之間柜內(nèi)采用跳纖連接；合并單元電壓級聯(lián)母線合并單元采用預制光纜連接；電度表信息通過本間隔過程層交換機網(wǎng)采GOOSE/SV量。而對外硬接線主要包括保護電源、測控裝置電源及遙信電源、保護/測控裝置對時、測控裝置遙信等硬接線。3.4規(guī)范回路編號：二次回路設(shè)計包括控制系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、交流電流、電壓回路等，為規(guī)范回路編號，提高二次設(shè)計的標準化水平，通常在資料確認階段要求設(shè)備廠家設(shè)備出廠前按規(guī)范化后的回路編號編碼打印號頭。1.1.電源回路：電源類型第—套第二套直流電源控制電源_LKML1KM2.LKA1U1保護電源13M1.LBM2.IBM交流電源1控制、電機電源L1-N1、L11-N1、L12-N1加熱電源 L2、N22.電流回路:線路/母聯(lián)/母分間隔A（B\C\N）411；A（B\C\N）421；A（B\C\N）431；A（B\C\N）441；主變間隔A（B\C\N）4311；A（B\C\N）4321；A（B\C\N）4331；A（B\C\N）4341；3.母線電壓回路（N端均為N600-E）：第一組保護電壓第二組保護電壓計量電壓.1A（B\C）630A（B\C）2630A（B\C）1630M"（B\C）640（B\C）2640（B\C）1640口電壓30L6MIII(B\C)650(B\C)2650(B\C)165050L6MW(B\C)660(B\C)2660(B\C)166060L63）控制回路:斷路器控制回路K101、K102、K101S（五防鎖后）斷路器合閘監(jiān)視109（分相機構(gòu)109（B\C））；合閘107（分相機構(gòu)107（B\C））；跳閘137（分相機構(gòu)137（B\C））；手合103，手跳133，保護跳131控制回路K201、K202合閘回路監(jiān)視209（分相機構(gòu)109A（B\C））；跳閘回路出口237（分相機構(gòu)237A（B\C））；保護跳閘231隔離/接 8811、8811S、8813（合）、8815（分）；地開關(guān)8821、8821S、8823（合）、8825（分）；8831、8831S、8833（合）、8835（分）；…1.1.信號回路公共端位置信號 普通遙信第一套801811、812、813…841、842、843…第二套901911、912、913…1942943...、4、其他技術(shù)要點4.1端子排：首先需核對端子排與原理接線圖完全一致，再對以下關(guān)鍵細節(jié)進行確認：1） 分、合閘控制回路端子間應采用空端子或隔板隔開，或采取其他有效防誤動措施；2） 電流、電壓回路均采用試驗端子；4）交直流分區(qū)布置，不可布在同一節(jié)端子上；4）電源正負端之間用空端子或隔板隔開;5） 原則上一個端子接線柱只接一根導線，且不采用雙層端子；6） 端子排預留20%的備用端子；7） 所有接線號頭采用雙重編號；8） 交流回路使用黃色號頭，直流回路采用白色號頭，未明確位置的接地引下線采用黃綠線。4.2輔助設(shè)備1） 加熱：分為機構(gòu)加熱和匯控柜加熱，加熱器大小根據(jù)安裝單位空間不小W/L計算，結(jié)合福建省沿海多潮濕特性，采用常熱加熱+溫濕度控制的模式；2） 照明：照明設(shè)備配置獨立電源空開；3） 空調(diào)：戶外布置智能控制柜需加裝空調(diào)；4） 獨立空間的驅(qū)潮回路應配置獨立的電電源空開，空開均帶輔助接點。5） 信號報警：空調(diào)超溫、超濕及空調(diào)告警信號上送智能終端。4.3電源回路福建省電網(wǎng)變電站直流電源均采用直流220V，交流電源根據(jù)廠家需要可采用380V或220V交流電源。交流電源、直流電源均采用分層輻射式供電方式。交流電源：1）根據(jù)各地方業(yè)主的運行習慣，有2路與3路兩種交流電模式。2路交流電模式即為：1路供斷路器電機電源、隔離/接地開關(guān)控制及電機電源，1路加熱、照明、空調(diào)等輔助設(shè)備電源；3路交流電的模式：1路供斷路器電機電源，1路供隔離/接地開關(guān)控制電機電源；1路供加熱、照明、空調(diào)等輔助設(shè)備電源；2）驅(qū)潮、照明回路應使用雙極空開，空開帶輔助接點；3）帶電顯示器采用交流電源供電；4）同一間隔內(nèi)多臺隔離、接地開關(guān)電機、控制電源分別設(shè)獨立空開。直流電源：1）雙重化配置的2套保護每套保護應由不同的電源供電，并分別設(shè)專用直流空開；2）雙斷路器接線的保護與每一斷路器的控制回路應分別由專用的直流空開供電，且保護裝置與跳閘控制電源取自同一段直流母線；3）智能終端的裝置電源、遙信電源和控制電源應獨立設(shè)空開，取自同一路直流，與柜內(nèi)信號電源共用。5、總結(jié)220kV模塊化智能變電站將保護、測控等二次設(shè)備下放布置于智能控制柜內(nèi)，使得電氣二次專業(yè)進行220kVGIS設(shè)備二次資料確認時的工作量是龐大且復雜的，只有對GIS設(shè)備的二次專