110kV數(shù)字化變電站二次部分設(shè)計(jì)電氣工程專業(yè)

摘要電氣二次部分設(shè)計(jì)是對(duì)一次部分的測(cè)量回路、保護(hù)回路和控制回路的設(shè)計(jì)，主要包括的二次功能元件如下：測(cè)量?jī)x表、通訊傳輸系統(tǒng)、繼保設(shè)備、自動(dòng)和遠(yuǎn)傳通信設(shè)備等。電氣二次部分設(shè)計(jì)是變電站設(shè)計(jì)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，二次設(shè)計(jì)方案的合理性對(duì)保證變電站可靠、穩(wěn)定、安全的運(yùn)行起著非常重要的作用。變電站監(jiān)控系統(tǒng)具有遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙控（簡(jiǎn)稱“四遙”）等其他遠(yuǎn)動(dòng)功能。對(duì)于全站來說，還有一套同步對(duì)時(shí)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)其時(shí)鐘校正。變電站監(jiān)控系統(tǒng)還應(yīng)具備與遠(yuǎn)方工作站之間的數(shù)據(jù)交換的功能。總的來說，對(duì)完成全站穩(wěn)定、恰當(dāng)、充分的監(jiān)視，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的影響力也是不可替代的。本文根據(jù)變電站二次部分設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)范，對(duì)某110kV數(shù)字化變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)部分展開相關(guān)設(shè)計(jì)工作，主要有：對(duì)本變電站的二次部分的功能進(jìn)行分析并總結(jié)；對(duì)變電站二次部分開展總體方案設(shè)計(jì)；讀懂廠家提供的二次圖紙，熟悉廠家提供的保護(hù)設(shè)備型號(hào)和功能；遵循數(shù)字化變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的配置原則，設(shè)計(jì)本變電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。結(jié)合變電站實(shí)際一次圖紙，給出了本次設(shè)計(jì)所需要的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案，最終圓滿地完成了本次設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：變電站，二次設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)ABSTRACTElectrical secondary part design is part of a measuring circuit, protect circuit and control circuit design, mainly includes the quadratic function of the components are as follows: measuring instrument, communication transmission system, the equipment, automatic and remote communication equipment, etc. Electrical secondary part design is an important and indispensable link in the design of substation, the rationality of the design of secondary to ensure the safety of substations, stable and reliable running plays a very important role.Substation monitoring system with remote sensing, remote communication, remote adjustment and remote control (hereinafter referred to as the "four control") and other remote function. For total station, and a synchronous device of the clock correction for fashion. Substation monitoring and control system should possess and the function of data exchange between distant workstations. In general, to complete the total stability, appropriate and adequate monitoring, the influence of the computer monitoring and control system is also irreplaceable.Based on the substation secondary part design procedure specification, part of a 110 kV substation computer monitoring system of digital related design work, mainly include: the function of the second part of this substation is analyzed and summarized; The substation secondary part to carry out the overall scheme design; Read manufacturers provide secondary drawings, familiar with the manufacturer to provide the protection of the equipment model and function; Follow the principle of digital substation computer monitoring and control system configuration, the design of the substation computer monitoring and control system. In combination with the practical a drawing of transformer substation, this design shows the need of computer monitoring system network schemes, finally successfully completed the final design.Keyword: transformer substation, secondary design, Computer monitoring and control system目錄摘要IABSTRACTII目錄III第一章 緒論11.1變電站電氣二次設(shè)計(jì)的目的和意義11.2變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)11.3變電站基礎(chǔ)資料21.4本次設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容3 第二章 數(shù)字化變電站42.1數(shù)字化變電站的系統(tǒng)構(gòu)成以及內(nèi)部數(shù)據(jù)流動(dòng)42.1.1系統(tǒng)構(gòu)成42.1.2內(nèi)部數(shù)據(jù)流動(dòng)52.2數(shù)字化變電站的組網(wǎng)原則和方式52.2.1組網(wǎng)原則52.2.2組網(wǎng)方式6第三章 變電站二次設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及二次設(shè)計(jì)組屏方案73.1變電站二次設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容73.1.1繼電保護(hù)設(shè)計(jì)73.1.2自動(dòng)裝置93.1.3系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化93.1.4操作電源系統(tǒng)103.1.5計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)113.1.6全站時(shí)鐘同步系統(tǒng)113.1.7圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)123.1.8火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)123.1.9系統(tǒng)及站內(nèi)通信123.1.10保護(hù)及故障信息管理子站系統(tǒng)133.2 變電站二次設(shè)計(jì)組屏方案13第四章 110KV數(shù)字化變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)154.1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)別配置154.2計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)154.3計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)配置原則164.3.1站控層功能要求164.3.2間隔層功能要求194.4網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇214.4.1站控層交換機(jī)214.4.2過程層交換機(jī)214.5二次圖紙識(shí)讀及組網(wǎng)方案224.5.1站控層交換機(jī)柜原理圖224.5.2過程層交換機(jī)柜原理圖244.5.3110kV數(shù)字化變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案24第五章 結(jié)論25參考文獻(xiàn)26致謝27附錄：電氣接線圖28附錄：110KV數(shù)字化變電站方案29附圖1-1：屏布置圖30附圖1-2：交直流回路圖31附圖1-3：RSG2300型交換機(jī)背面接線圖（1-40N）32附圖1-4：RSG2300型交換機(jī)背面接線圖（2-40N）33附圖1-5：RSG2300型交換機(jī)背面接線圖（3-40N）34附圖1-6：RSG2300型交換機(jī)背面接線圖（4-40N）35附圖1-7：公共端子圖36附圖1-8：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備示意圖37附圖2-1：交換機(jī)屏屏面布置圖38附圖2-2：交換機(jī)屏電源接線圖39附圖2-3：端子排線圖40附圖2-4：10KTR-HSP-TF-1GM-16MST41附圖2-5：10KTR-HSP-TF-4GM-16MST42V 第一章 緒論1.1變電站電氣二次設(shè)計(jì)的目的和意義現(xiàn)代化數(shù)字化變電站的組成特點(diǎn)用一句話來說“一次設(shè)備智能化，二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化三層IEC61850”。能夠完成變電站內(nèi)電氣設(shè)備間自動(dòng)協(xié)調(diào)和控制功能，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。二次設(shè)計(jì)不僅對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)乃至變電站設(shè)計(jì)來說，它所扮演的的重要角色都是不可忽略的。變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的異常情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)變電站設(shè)備異常變化或裝置內(nèi)部異常時(shí)，采取相應(yīng)的措施防止危及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。變電站設(shè)備工作參數(shù)的在線計(jì)算和分析等其他穩(wěn)定電能質(zhì)量的調(diào)整功能，對(duì)于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)來說是完全可以輕松加愉快的實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是變電站運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和管理功能的核心，對(duì)于操作的完成度有著不可缺少的重要意義，不但減輕了值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，更對(duì)變電站自動(dòng)化水平有著顯著的提高。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以說是大學(xué)四年以來最有意義而且最有專業(yè)素養(yǎng)的一次設(shè)計(jì)，不僅讓我們理解并且更加專業(yè)應(yīng)用過去學(xué)習(xí)的知識(shí)和技能。在設(shè)計(jì)的過程中，鍛煉了我們獨(dú)立工作和探究并應(yīng)用相關(guān)的知識(shí)解決工程實(shí)際技術(shù)問題的本領(lǐng)，并且還培養(yǎng)了我們多方面多渠道獲取新知識(shí)的能力。1.2變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)近年來，隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)的普及使用，國(guó)內(nèi)基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的數(shù)字化變電站越來越多。數(shù)字化變電站的工作模式主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)內(nèi)容：變電站內(nèi)部信息的網(wǎng)絡(luò)化，斷路器一次開關(guān)設(shè)備的智能化，過程層設(shè)備的數(shù)字化和相關(guān)設(shè)備檢修工作逐漸由定期檢修過渡到以狀態(tài)檢修為主。常規(guī)變電站站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，共分為兩部分：站控層和間隔層。站控層經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸接收現(xiàn)場(chǎng)采集的開關(guān)信息量、模擬信息量與電能信息量，通過向現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布控制命令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)工作站與調(diào)度中心進(jìn)行遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)通信的功能，目的是為了監(jiān)測(cè)控制及管理變電站所有設(shè)備。間隔層通過采集各種設(shè)備運(yùn)行信息，監(jiān)視并控制相關(guān)一次設(shè)備的運(yùn)行，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制與站控層的協(xié)調(diào)要求，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)站控層和網(wǎng)絡(luò)不能正常工作的情況下，仍能實(shí)現(xiàn)對(duì)間隔層的各種功能要求。數(shù)字化變電站監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)為：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布式，I/O測(cè)控單元具備與網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)墓δ埽ㄟ^與站控層網(wǎng)絡(luò)的連接，直接將采集的數(shù)據(jù)向主機(jī)和遠(yuǎn)動(dòng)工作站傳輸，減少了中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)傳輸更快。通過以下的任意一種傳輸方式：專線利用串口或者路由器入網(wǎng)，相關(guān)的遠(yuǎn)動(dòng)工作站實(shí)現(xiàn)與調(diào)度中心的連接。 1.3變電站基礎(chǔ)資料（1）各電壓等級(jí)出線回路數(shù)1）110kV出線回路數(shù)110kV最終出線4回，本期出線2回。2)35kV出線回路數(shù)35kV最終出線8回，本期出線4回。2) 10kV出線回路數(shù)10kV最終出線24回，本期建成出線12回, （2）主變壓器規(guī)模及參數(shù)本站最終建設(shè)規(guī)模為240MVA（三圈變）變壓器,本期140MVA（三圈變）。110kV變電站為向35kV和10kV配電網(wǎng)供電的變電站，選用有載調(diào)壓型變壓器。1）型號(hào)：SSZ11-40000/1102）主變型式：三相三繞組降壓變壓器(有載調(diào)壓) 3）電壓：11081.25%/38.542.5%/10.5 kV4）連接組別：YN,yn0,d115）阻抗電壓百分比：U1-2=10.5%；U1-3=17.5% ；U2-3=6.5%6）接地方式：主變壓器中性點(diǎn)不接地（3）主接線形式1）110kV采用單母線分段接線，本期建設(shè)單母線接線2）35kV采用單母線分段接線，本期建設(shè)單母線接線。3）10kV采用單母線分段接線，本期建設(shè)單母線接線。具體的電氣主接線圖，見附錄。1.4 本次的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容本課題是對(duì)110kV數(shù)字化變電站二次部分設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，主要開展了如下工作：了解本課題的主要內(nèi)容，查閱檢索相關(guān)文獻(xiàn)資料，完成開題報(bào)告；確定110kV數(shù)字化變電站二次回路設(shè)計(jì)方案；給出110kV數(shù)字化變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案。3第二章 數(shù)字化變電站2.1數(shù)字化變電站的系統(tǒng)構(gòu)成以及內(nèi)部數(shù)據(jù)流動(dòng)2.1.1系統(tǒng)構(gòu)成物理結(jié)構(gòu)上，完整的數(shù)字化變電站由三層兩網(wǎng)構(gòu)成，三層分別為站控層、間隔層、過程層；兩網(wǎng)分別為站控層網(wǎng)絡(luò)、過程層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。關(guān)于“三層兩網(wǎng)”的具體說明如下：過程層網(wǎng)絡(luò)主要傳輸GOOSE報(bào)文和SV報(bào)文，應(yīng)具有足夠的傳送速率和極高的可靠性。2.1.2數(shù)字化變電站的各層級(jí)之間數(shù)據(jù)流動(dòng)圖一 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)接口模型:在間隔層和變電站層之間交換保護(hù)數(shù)據(jù):在間隔層和遠(yuǎn)方保護(hù)之間交換保護(hù)數(shù)據(jù):在間隔層內(nèi)交換數(shù)據(jù):在過程層和間隔層之間CT和VT瞬時(shí)數(shù)據(jù)交換（例如采樣值）:在過程層和間隔層之間交換控制數(shù)據(jù):在間隔層和變電站層之間交換控制數(shù)據(jù):在變電站層和遠(yuǎn)方工程師工作站之間交換數(shù)據(jù):在間隔層之間直接交換數(shù)據(jù)，特別是快速功能例如互鎖:在變電站層之間交換數(shù)據(jù):在變電站層和遠(yuǎn)方工程師工作站之間交換控制數(shù)據(jù)2.2數(shù)字化變電站的組網(wǎng)原則和方式2.2.1組網(wǎng)原則（1） 數(shù)字化變電站應(yīng)按照三層兩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)。整個(gè)系統(tǒng)的組網(wǎng)方式應(yīng)采用冗余以太網(wǎng)架構(gòu)，傳輸速率不低于100Mbps。（2） 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用雙星型結(jié)構(gòu)，雙網(wǎng)雙工方式運(yùn)行，提高網(wǎng)絡(luò)冗余度，能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無縫切換。為了保證網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性和可靠性，設(shè)計(jì)人員還需要將網(wǎng)絡(luò)通過流量和傳輸路徑分為若干個(gè)邏輯子網(wǎng)。（3） 站控層網(wǎng)絡(luò)主要傳輸MMS 報(bào)文和GOOSE 報(bào)文，應(yīng)采用雙重化以太網(wǎng)絡(luò)。（4） 過程層網(wǎng)絡(luò)主要傳輸GOOSE 和SV 報(bào)文。110kV 變電站GOOSE 和SV 合并組成A、B 雙網(wǎng)，且GOOSE 和SV 采用共網(wǎng)共口方式（5） 系統(tǒng)應(yīng)滿足變電站二次系統(tǒng)安全防護(hù)方案的要求，實(shí)現(xiàn)二次系統(tǒng)的安全分區(qū)。2.2.2組網(wǎng)方式110kV 變電站網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)(1) 站控層網(wǎng)絡(luò)站控層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用網(wǎng)絡(luò)層次不超過二級(jí)級(jí)聯(lián)的雙星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，。(2) 過程層GOOSE、SV網(wǎng)絡(luò)a) 既GOOSE通信采用網(wǎng)絡(luò)模式，又SV 報(bào)文傳輸采用網(wǎng)絡(luò)模式，結(jié)構(gòu)采用雙星型，網(wǎng)絡(luò)層次不超過二級(jí)級(jí)聯(lián)。b) 過程層 GOOSE 與SV 合并組成A、B 雙網(wǎng)，且GOOSE、SV 采用共網(wǎng)共口方式傳輸。c) 設(shè)備雙重化配置時(shí)，雙重化配置的每個(gè)設(shè)備應(yīng)配置一個(gè)GOOSE/SV 口（共口），接入對(duì)應(yīng)的一個(gè)過程層網(wǎng)絡(luò)；設(shè)備單套配置時(shí)，應(yīng)配置兩個(gè)GOOSE/SV 口（共口），兩個(gè)GOOSE/SV 口應(yīng)分別接入兩個(gè)過程層網(wǎng)絡(luò)。d) 單、雙套配置的智能終端都應(yīng)實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)遙控功能。e) SV 報(bào)文應(yīng)經(jīng)由合并單元傳輸給相應(yīng)設(shè)備。f) 110kV 母線合并單元可通過DL/T860.92 協(xié)議接入SV 網(wǎng)，再傳輸給相應(yīng)設(shè)備。也可通過FT3 或DL/T860.92 協(xié)議傳輸至間隔合并單元，延時(shí)補(bǔ)償后，再傳輸給相應(yīng)設(shè)備；若采用DL/T860.92 協(xié)議級(jí)聯(lián)，采樣值抖動(dòng)應(yīng)不大于1s。(3) 35kV 及以下電壓等級(jí)如采用開關(guān)柜安裝方式，采用直采直跳方式。第三章 變電站二次設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及二次設(shè)計(jì)組屏方案3.1變電站二次設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容3.1.1繼電保護(hù)設(shè)計(jì)(1) 變壓器保護(hù) 1) 配置原則： 110kV 變電站主變保護(hù)雙重化配置，其余保護(hù)單套配置； 110kV 主變保護(hù)宜采用保護(hù)、測(cè)控分開獨(dú)立配置； 一臺(tái)主變宜采用僅配置一個(gè)測(cè)控裝置；主變主保護(hù)、各側(cè)后備保護(hù)宜一體化配置； 主變非電量保護(hù)、主變本體智能終端應(yīng)一體化配置，宜單套配置； 主變壓器、高壓斷路器和母線設(shè)備（PT 間隔、母線地刀）均宜配置智能終端， 電抗器、電容器組、避雷器等可根據(jù)需要配置； 雙重化配置的保護(hù)，對(duì)應(yīng)的合并單元、智能終端應(yīng)雙重化配置； 每2臺(tái)主變壓器配置一套故障錄波裝置，每套故障錄波裝置組1面屏。 2) 組屏方案每臺(tái)主變壓器的保護(hù)、測(cè)控、采用電子式互感器的合并單元可組 1 面屏。主變本體智能終端與主變非電量保護(hù)組1面屏。故障錄波裝置單獨(dú)組1面屏。共三塊屏。(2) 110kV線路測(cè)控保護(hù)1) 配置原則 110kV 線路、分段保護(hù)宜采用保護(hù)、測(cè)控一體化配置。 110kV 及以下電壓等級(jí)各間隔合并單元宜單套配置（除主變各側(cè)）。 110kV 電壓等級(jí)智能終端應(yīng)單套配置（除主變除各側(cè)）。 110kV 電壓等級(jí)采用保護(hù)測(cè)控裝置一起組屏，采用電子式互感器的合并單元宜與保護(hù)屏 共屏安裝。2) 本站線路測(cè)控保護(hù)組屏方案 宜兩回線路的保護(hù)、測(cè)控、采用電子式互感器的合并單元可組 1 面屏 智能終端組1面屏。(3) 110kV母線保護(hù)1) 配置原則 每段母線宜配置 1 臺(tái)測(cè)控裝置， 110kV 電壓等級(jí)采用保護(hù)測(cè)控裝置一起組屏，采用電子式互感器的合并單元宜與保護(hù)屏 共屏安裝。 110kV雙母線應(yīng)當(dāng)配置雙套母線保護(hù)。當(dāng)110kV為雙母線或雙母線單分段接線時(shí)，每套母線保護(hù)組12面屏（柜） 當(dāng)110kV為雙母線雙分段接線時(shí)，每套母線保護(hù)組24面屏（柜）。 110kV雙母線不配置獨(dú)立的斷路器失靈保護(hù)，出于對(duì)變電站的建設(shè)預(yù)算來說，可將失靈保護(hù)功能分別配置在雙套母差保護(hù)中，不獨(dú)立組屏（柜）。 每面母線保護(hù)屏（柜）含1套母線保護(hù)裝置（復(fù)合電壓閉鎖功能含在母線差動(dòng)保護(hù)裝置中，但復(fù)合電壓閉鎖元件應(yīng)與母差元件不共CPU）。2) 組屏方案 母線保護(hù)屏（柜）1：母線保護(hù)（含斷路器失靈保護(hù)）1。 （2）母線保護(hù)屏（柜）2：母線保護(hù)（含斷路器失靈保護(hù)）2。(4) 35kV 線路保護(hù) 1） 配置原則：35kV 電壓等級(jí)線路應(yīng)采用測(cè)控保護(hù)一體化裝置，若采用戶外AIS 布置，每4 個(gè)間隔的單套測(cè)控保護(hù)一體化裝置，以及合并單元可組1 面屏；若采用戶內(nèi)開關(guān)柜布置，保護(hù)測(cè)控一體化裝置宜就地布置于開關(guān)柜內(nèi)。2） 組屏方案：本變電站的35kV線路有8回，一期建設(shè)4回，二期同樣建設(shè)4回，根據(jù)35kV線路測(cè)控保護(hù)的組屏原則可知，每4回線路的測(cè)控保護(hù)一體化裝置，以及合并單元可組1 面屏，需2面屏。(5) 10kV 線路保護(hù) 1） 配置原則：10kV 電壓等級(jí)若采用采用戶內(nèi)開關(guān)柜布置時(shí)，保護(hù)測(cè)控一體化裝置宜就地布置于開關(guān)柜內(nèi)。10kV線路6回線路組1面屏。2） 組屏方案：本站10kV線路共24回，需4面屏。3.1.2自動(dòng)裝置保護(hù)裝置可與相應(yīng)主變壓器保護(hù)裝置組屏。接地變壓器保護(hù)裝置可就地安裝于相應(yīng)開關(guān)柜上。1) 配置原則： 小電流接地選線裝置 當(dāng)采用單獨(dú)裝置時(shí)，全站設(shè)一套選線裝置，獨(dú)立組屏。 35kV、10kV備用電源自動(dòng)投切裝置 可采用斷路器保護(hù)、測(cè)控、備自投一體裝置，就地安裝于相應(yīng)開關(guān)柜。 35kV母線保護(hù) 需要時(shí)，可單獨(dú)組1面屏。 低頻減載裝置 當(dāng)采用單獨(dú)裝置時(shí)，每臺(tái)主變壓器設(shè)一套低頻減載裝置，獨(dú)立組屏。2) 組屏方案：備用電源自動(dòng)投切裝置組1面屏；小電流接地選線裝置組1面屏；3.1.3系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化 系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化就是通過使用計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)通信等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化功能的綜合系統(tǒng)。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化裝置包括：遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、電能量計(jì)量系統(tǒng)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備、二次系統(tǒng)安全防護(hù)、相量測(cè)量裝置。(1) 配置原則1) 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng) 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備包括遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備、雙機(jī)切換裝置、調(diào)制解調(diào)器等。遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)配置相應(yīng)的遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備及測(cè)控單元等設(shè)備，其中遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備按單套配置，并優(yōu)先采用無硬盤型專用裝置，采用專用操作系統(tǒng)，遠(yuǎn)動(dòng)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)合用測(cè)控單元。遠(yuǎn)動(dòng)裝置應(yīng)雙重化配置。2) 電能量計(jì)量系統(tǒng)數(shù)字化電能表宜按間隔配置；新建和改造數(shù)字化變電站中直接用于貿(mào)易結(jié)算的電能計(jì)量裝置必須按照相關(guān)電能計(jì)量裝置典型設(shè)計(jì)的要求配置電能計(jì)量裝置，宜增加一塊數(shù)字化電能表作為副表使用。電能量遠(yuǎn)方終端（或傳送裝置）直與電能表合并組屏（柜），布置在繼電器室，也可單獨(dú)組屏布置在計(jì)算機(jī)室。電能表應(yīng)組屏（柜）布置在繼電器室內(nèi)，每面屏（柜）內(nèi)安裝69只電能表。3) 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備與二次安全防護(hù)變電站宜就近接入相關(guān)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)?？梢愿鶕?jù)具體電網(wǎng)情況，配置一套調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備，包括交換機(jī)、路由器等，實(shí)現(xiàn)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信功能。二次系統(tǒng)安全防護(hù)設(shè)備包括：橫向安全防護(hù)設(shè)備和縱向安全防護(hù)設(shè)備。橫向安全防護(hù)設(shè)備宜與相應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備共同組屏（柜）。縱向認(rèn)證加密裝置宜與調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備共同組1面屏（柜），布置在計(jì)算機(jī)室內(nèi)。4) 錄波及網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析一體化裝置原則：110kV 變電站錄波及網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析一體化裝置應(yīng)采用單套配置。(2) 組屏方案1）遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一組屏。 2）電能量計(jì)量系統(tǒng) ：變電站應(yīng)配置1套電能量計(jì)量系統(tǒng)，獨(dú)立組一面屏：包括電能量計(jì)量表計(jì)、電能量遠(yuǎn)方終端（或傳送裝置）等。3）調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備與二次安全防護(hù)：按照“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”的基本原則，配置變電站二次系統(tǒng)安全防護(hù)設(shè)備。橫向安全防護(hù)設(shè)備宜與相應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備共同組屏，縱向認(rèn)證加密裝置宜與調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備共同組1面屏。即：調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備與二次安全防護(hù)設(shè)備共組1面屏。4）錄波及網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析一體化裝置：錄波及網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析一體化裝置組 1 面屏。3.1.4操作電源系統(tǒng)變電所中各種電氣設(shè)備的操作控制保護(hù)信號(hào)及自動(dòng)裝置,都需要有可靠的供電電源,由于這種電源特別重要,所以一般都專門設(shè)置,通常又稱其為操作電源變電站主要采用直流操作電源(1) 配置原則:1) 直流系統(tǒng)采用22011048V三種直流電壓等級(jí)對(duì)330KV及以下變電所采用110V或220V直流電壓2) 接線方式采用單母分段接線變電所的蓄電池組均不設(shè)端電池3) 蓄電池組按GF型固定型防酸隔離爆式鉛酸蓄電池進(jìn)行編制4) 直流配電屏內(nèi)的操作和保護(hù)設(shè)備采用空氣開關(guān)或刀開關(guān)(組合開關(guān))和熔斷器屏內(nèi)母線為絕緣銅母線直流系統(tǒng)應(yīng)能承受的短路電流按10KA以下不小于5KA考慮5) 直流控制信號(hào)饋線有中間繼電器監(jiān)視和信號(hào)燈監(jiān)視兩種接線DZ-810/A繼電器直接裝在饋線模擬線上,有觸點(diǎn)引出采用自動(dòng)空氣開關(guān)時(shí),饋線失電監(jiān)視是利用自動(dòng)空氣開關(guān)的輔助觸點(diǎn)和鈕子開關(guān)組成的信號(hào)回路方式來實(shí)現(xiàn)6) 事故照明采用由直流母線引出事故照明饋線直接供電的方式,變電所不裝設(shè)事故切換裝置(2) 組屏方案1）直流系統(tǒng)包括高頻開關(guān)電源屏、直流饋線組2面屏。2）蓄電池可組2面屏布置于二次設(shè)備室。3）UPS電源系統(tǒng)包含UPS主機(jī)(模塊)、饋線開關(guān)等設(shè)備宜獨(dú)立組1面屏。3.1.5計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)(1) 配置原則1) 遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置 原則：遠(yuǎn)動(dòng)裝置應(yīng)雙重化配置2) 主機(jī)操作員站 原則： 110kV 變電站宜采用主機(jī)兼操作員工作站，雙套配置。3) 站控層交換機(jī) 站控層交換機(jī)采用雙重化配置原則。 站控層交換機(jī)宜按電壓等級(jí)配置。每個(gè)電壓等級(jí)按照接入設(shè)備的數(shù)量計(jì)算配置臺(tái)數(shù)，每臺(tái)交換機(jī)預(yù)留 10%以上備用口。 每臺(tái)交換機(jī)端口數(shù)應(yīng)大于 16 個(gè)，不宜超過 24 個(gè)，光口與電口的多少可依據(jù)實(shí)際配置。(2) 組屏方式遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備、智能型公用接口設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備組1面屏。主機(jī)兼操作員工作站組一面屏。站控層交換機(jī)可單獨(dú)組 1 面屏。共3面屏3.1.6全站時(shí)鐘同步系統(tǒng)一個(gè)變電站應(yīng)配置一套同步對(duì)時(shí)系統(tǒng)并設(shè)置在站控層，每套同步對(duì)時(shí)系統(tǒng)包括主、從時(shí)鐘源、 擴(kuò)展設(shè)備； 每套系統(tǒng)的雙時(shí)鐘源，一臺(tái)采用北斗衛(wèi)星作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源，另一臺(tái)采用 GPS 衛(wèi)星作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源,優(yōu)先采用北斗衛(wèi)星作為對(duì)時(shí)源，同步對(duì)時(shí)系統(tǒng)宜采用銣原子鐘作為裝置守時(shí)時(shí)鐘源。全站采用基于衛(wèi)星時(shí)鐘與地面時(shí)鐘互備方式獲取精確時(shí)間；地面時(shí)鐘系統(tǒng)支持通信光傳輸設(shè)備提供的時(shí)鐘信號(hào)；數(shù)據(jù)采樣設(shè)備通過不同接口方式獲取時(shí)間同步系統(tǒng)的統(tǒng)一時(shí)鐘，使得數(shù)據(jù)采樣的同步脈沖源全站唯一。3.1.7圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)為保證變電站安全運(yùn)行，便于運(yùn)行維護(hù)管理，需要在變電站內(nèi)設(shè)置一套圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)。圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)設(shè)備包括：視頻監(jiān)控服務(wù)器，網(wǎng)橋，電源等設(shè)備。圖像監(jiān)視系統(tǒng)前端設(shè)備、紅外對(duì)射裝置或電子圍欄就地安裝。3.1.8火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是由觸發(fā)器件、火災(zāi)警報(bào)裝置以及具有其它輔助功能的裝置組成的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。它能夠在火災(zāi)初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量和光輻射等物理量，通過感溫、感煙和感光等火災(zāi)探測(cè)器變成電信號(hào)，傳輸?shù)交馂?zāi)報(bào)警控制器，并同時(shí)顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位，記錄火災(zāi)發(fā)生的時(shí)間。全站應(yīng)配置一套火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。3.1.9系統(tǒng)及站內(nèi)通信(1) 配置原則1) 光纖通信系統(tǒng) 1套SDH設(shè)備和1套PCM設(shè)備共同組1面屏。通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也可安裝在此屏內(nèi)。光纖配線單元、數(shù)字配線單元和音頻配線單元共同組1面屏。 2) 電力線載波通信系統(tǒng) 3套40W及以下的電力線載波通信設(shè)備共同組1面屏。 3) 通信電源系統(tǒng) 兩套DC/DC變換器或開關(guān)電源模塊、直流配電單元組1面屏。300Ah及以下容量通信蓄電池組組1面屏。(2) 組屏方案光纖通信系統(tǒng)組2面屏。電力線載波通信設(shè)備組1面屏。通信電源系統(tǒng)組2面屏。3.1.10 保護(hù)及故障信息管理子站系統(tǒng)處于110kV變電站的保信子站宜單機(jī)配置，應(yīng)能在電網(wǎng)正常和錯(cuò)誤時(shí)，采集、處理各種所需信息。保信子站應(yīng)能完全根據(jù)這些數(shù)據(jù)，既為繼電保護(hù)運(yùn)行支持管理服務(wù)，又為分析和處理電網(wǎng)故障提供更多支持。依據(jù)保信子站和監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)量的相關(guān)要求，直接經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備關(guān)口或相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)采集器，然后將相關(guān)保護(hù)信息上傳至其被控制的二次系統(tǒng)。故障錄波一體化裝置單獨(dú)組網(wǎng)后可與子站聯(lián)結(jié)。3.2 變電站二次設(shè)計(jì)組屏方案根據(jù)屏(柜)設(shè)計(jì)原則,本站共需設(shè)計(jì)33面屏， 110kV主變壓器測(cè)控保護(hù)3面屏；110kV母線保護(hù)（含斷路器失靈保護(hù)）1面屏；110kV線路保護(hù)2面屏；35kV線路測(cè)控保護(hù)2面屏；10kV線路測(cè)控保護(hù)4面屏；全站配置 1 面公用測(cè)控屏。一共4面屏；系統(tǒng)及站內(nèi)通信系統(tǒng)組5面屏：含2面光纖通信設(shè)備，1面電力線載波通信設(shè)備屏，2面通信電源屏；備用電源自動(dòng)投切裝置1面屏；小電流接地選線裝置1面屏；直流系統(tǒng)2面屏；蓄電池組2面屏；UPS 電源系統(tǒng)1面屏；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3面屏：包括遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)1面屏，主機(jī)兼操作員工作站1面屏，站控層交換機(jī)可單獨(dú)組 1 面屏；電能量計(jì)量系統(tǒng)1面屏；圖像監(jiān)視及火災(zāi)報(bào)警1面屏；接入調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的二次安全防護(hù)屏縱組1面屏；錄波及網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析一體化裝置組1面屏；全站時(shí)間同步對(duì)時(shí)系統(tǒng)獨(dú)立組屏1面屏，列表如下：表一110kV數(shù)字化變電站二次部分設(shè)計(jì)組屏表名稱數(shù)量備注110kV主變壓器測(cè)控保護(hù)屏 3主變保護(hù)采用保護(hù)、測(cè)控分開獨(dú)立配置；主變非電量保護(hù)和本體智能終端一體化配置110kV母線保護(hù)屏1含斷路器失靈保護(hù)110kV線路保護(hù)屏2兩回線路的保護(hù)、測(cè)控、采用電子式互感器的合并單元組 1 面；屏智能終端組1面屏。35kV線路測(cè)控保護(hù)屏2 10kV線路測(cè)控保護(hù)屏4公用測(cè)控屏1全站配置 1 面公用測(cè)控裝置和規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置屏。光纖通信設(shè)備屏21套SDH設(shè)備和1套PCM設(shè)備組1面屏；光纖配線單元、數(shù)字配線單元和音頻配線單元組1面屏電力線載波通信設(shè)備屏13套40W及以下的電力線載波通信設(shè)備共同組1面屏。 通信電源屏2兩套DC/DC變換器或開關(guān)電源模塊、直流配電單元組1面屏；300Ah及以下容量通信蓄電池組1面屏備用電源自動(dòng)投切裝置1小電流選線裝置1直流系統(tǒng)2操作電源系統(tǒng)組5面屏蓄電池屏2UPS電源系統(tǒng)1遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)1計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組3面屏：遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備、智能型公用接口設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備組1面屏；主機(jī)兼操作員工作站組一面屏；站控層交換機(jī)可單獨(dú)組 1 面屏主機(jī)兼操作員工作站1站控層交換機(jī)1電能量計(jì)量系統(tǒng)1圖像監(jiān)視及火災(zāi)報(bào)警1接入調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的二次安全防護(hù)屏1錄波及網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析一體化1全站時(shí)間同步系統(tǒng)1第四章 110kV數(shù)字化變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)4.1計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)備配置1)監(jiān)控系統(tǒng)宜采用冗余以太網(wǎng)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要由站控層設(shè)備、間隔層設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成。站控層設(shè)備按變電站遠(yuǎn)景規(guī)模配置，間隔層設(shè)備按工程實(shí)際建設(shè)規(guī)模配置。2)站控層設(shè)備: 主機(jī)兼操作員工作站、遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置、保信子站、五防子系統(tǒng)、同步對(duì)時(shí)系統(tǒng)以及其他智能接口設(shè)備等，其中主機(jī)兼操作員工作站和遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備均按雙重化配置，遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備優(yōu)先采用無硬盤風(fēng)扇專用裝置。3)網(wǎng)結(jié)設(shè)備: 包括站控層和過程層網(wǎng)絡(luò)的通信介質(zhì)、通信接口、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等。4)間隔層設(shè)備: 包括保護(hù)裝置、保護(hù)測(cè)控一體化裝置、計(jì)量裝置、安全穩(wěn)定裝置、錄波及網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析一體化裝置、網(wǎng)絡(luò)接口等。5)過程層設(shè)備：包括電子式互感器、合并單元、智能終端等設(shè)備。6)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的對(duì)時(shí)功能由同步對(duì)時(shí)系統(tǒng)完成。4.2計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1)監(jiān)控系統(tǒng)的站控層和間隔層設(shè)備應(yīng)采用以太網(wǎng)方式組網(wǎng)，高壓室的監(jiān)控設(shè)備宜采用以太網(wǎng)方式組網(wǎng)，也可采用1Mbps及以上傳輸速率的現(xiàn)場(chǎng)總線組網(wǎng)，并采用冗余通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。冗余組網(wǎng)方式宜采用雙星型網(wǎng)方式，雙網(wǎng)均應(yīng)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無縫切換；繼電保護(hù)信息系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)共同組網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用雙星型結(jié)構(gòu)，雙網(wǎng)雙工方式運(yùn)行，提高網(wǎng)絡(luò)冗余度，能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無縫切換。應(yīng)根據(jù)流量和傳輸路徑分為若干個(gè)邏輯子網(wǎng)，保證網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性和可靠性。2)站控層網(wǎng)絡(luò)主要傳輸MMS報(bào)文和GOOSE報(bào)文，應(yīng)采用雙重化以太網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有良好的開放性， 以滿足與電力系統(tǒng)其他專用網(wǎng)絡(luò)連接及容量擴(kuò)充等要求。3)過程層網(wǎng)絡(luò)主要傳輸GOOSE報(bào)文和SV報(bào)文，應(yīng)具有足夠的傳送速率和極高的可靠性。3）系統(tǒng)軟件110kV變電站的主機(jī)、操作員站、五防工作站宜采用WINDOWS系列操作系統(tǒng)。遠(yuǎn)動(dòng)工作站應(yīng)采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。5）系統(tǒng)功能變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的異常情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)變電站設(shè)備異常變化或裝置內(nèi)部異常時(shí)，采取相應(yīng)的措施防止危及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)變電站設(shè)備工作參數(shù)的在線計(jì)算和分析等其他穩(wěn)定電能質(zhì)量的調(diào)整功能，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是完全可以實(shí)現(xiàn)的。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)變電站運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和管理功能的實(shí)現(xiàn)有著不可缺少的重要意義，不但減輕了值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，更對(duì)變電站自動(dòng)化水平有著顯著的提高。5）系統(tǒng)工作電源 監(jiān)控系統(tǒng)站控層工作站采用站內(nèi)UPS供電。間隔層交換機(jī)、過程層交換機(jī)采用雙電源直流供電，其直流電源應(yīng)分別取自不同段之流母線。6）系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程的要求。4.3計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)配置原則4.3.1 站控層功能要求4.3.1.1數(shù)據(jù)采集和處理變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理功能，其數(shù)據(jù)采集范圍必須滿足現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)方集控中心、調(diào)度對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視、控制的需求，監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)一般分為模擬量、開關(guān)量、電能量以及其它裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)等。4.3.1.2同步對(duì)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)從站內(nèi)時(shí)間同步系統(tǒng)獲得授時(shí)(對(duì)時(shí))信號(hào)，保證I/O數(shù)據(jù)采集單元的時(shí)間同步達(dá)到1ms精度要求。站控層設(shè)備從時(shí)間同步信號(hào)擴(kuò)展裝置接受以下標(biāo)準(zhǔn)同步時(shí)鐘信號(hào)之一來滿足對(duì)時(shí)需求： IRIG-B碼（優(yōu)先）、脈沖信號(hào)（空接點(diǎn)、TTL電平）、時(shí)間報(bào)文（串口）、以太網(wǎng)對(duì)時(shí)信號(hào)。4.3.1.3監(jiān)視變電站所有的一次、二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)都必須歸入監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視范圍，監(jiān)控系統(tǒng)處于站控層數(shù)據(jù)收集和命令發(fā)送的核心地位，監(jiān)視并控制全站自動(dòng)化系統(tǒng)的大部分人際界面，下設(shè)主機(jī)/操作員工作站，具有主處理器及服務(wù)器的功能。用于圖形及報(bào)表顯示、事件記錄及報(bào)警狀態(tài)顯示和查詢，設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)的查詢，操作指導(dǎo)，操作控制命令的解釋和下達(dá)等。通過操作員站，運(yùn)行值班人員能夠?qū)崿F(xiàn)全站設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視和操作控制，主機(jī)/操作員工作站采用雙重化配置。4.3.1.4報(bào)警變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有事故報(bào)警之外，還應(yīng)具有預(yù)告報(bào)警功能。事故報(bào)警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護(hù)裝置動(dòng)作信號(hào)；預(yù)告報(bào)警包括一般設(shè)備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量或溫度量越限等。1）報(bào)警方式分為三種：一種為事故報(bào)警，由事故信號(hào)觸發(fā)；一種為異常報(bào)警，由報(bào)警信號(hào)觸發(fā)；一種為預(yù)告報(bào)警，由告知信號(hào)觸發(fā)。2）報(bào)警應(yīng)能分層、分級(jí)、分類處理，起到事件的過濾作用，能現(xiàn)場(chǎng)靈活配置報(bào)警的處理方式。4.3.1.5人機(jī)界面為完成監(jiān)視和控制功能，變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)還應(yīng)該具備經(jīng)過各主機(jī)兼操作員站為在線工作人員支持豐富的人機(jī)聯(lián)系工具。人機(jī)界面的所有交互式操作通過顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)進(jìn)行。界面應(yīng)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，具備圖、模、庫一體化技術(shù)，生成單線圖的同時(shí)，自動(dòng)建立網(wǎng)絡(luò)模型和網(wǎng)絡(luò)庫。具備全圖形人機(jī)界面，畫面可以顯示來自不同分布節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，所有應(yīng)用均采用統(tǒng)一的人機(jī)界面，顯示和操作手段統(tǒng)一。4.3.1.6控制與操作通過自動(dòng)調(diào)節(jié)控制和人工操作控制，變電站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的控制。1）自動(dòng)調(diào)節(jié)控制：由站內(nèi)操作員站或遠(yuǎn)方控制中心設(shè)定其是否采用。它可以由運(yùn)行人員投入/退出，而不影響手動(dòng)控制功能的正常運(yùn)行。在自動(dòng)控制過程中，程序遇到任何軟、硬件故障均應(yīng)輸出報(bào)警信息，停止控制操作，并保持被控設(shè)備的狀態(tài)。自動(dòng)調(diào)節(jié)控制常見有：電壓無功自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。2）人工操作控制：操作員可對(duì)需要控制的電氣設(shè)備進(jìn)行控制操作。監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有操作監(jiān)護(hù)功能，允許監(jiān)護(hù)人員在不同的操作員站上實(shí)施監(jiān)護(hù)，避免誤操作；當(dāng)一臺(tái)工作站發(fā)生故障時(shí)，操作人員和監(jiān)護(hù)人員可在另一臺(tái)工作站上進(jìn)行操作和監(jiān)護(hù)。操作遵守唯一性原則，應(yīng)能根據(jù)運(yùn)行人員輸入的命令實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程或就地控制操作。4.3.1.7遠(yuǎn)動(dòng)功能變電站遠(yuǎn)動(dòng)功能由監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)信息遠(yuǎn)傳通信裝置(簡(jiǎn)稱：遠(yuǎn)動(dòng)裝置)完成，包括：向各級(jí)調(diào)度和集控中心發(fā)送遙測(cè)、遙信信息，接受遙控、遙調(diào)命令及召喚請(qǐng)求等功能，遠(yuǎn)動(dòng)信息應(yīng)滿足調(diào)度和集控中心對(duì)信息內(nèi)容、精度、實(shí)時(shí)性和可靠性等的要求。4.3.1.8電壓無功自動(dòng)調(diào)節(jié)目前變電站對(duì)的電壓無功自動(dòng)控制有變電站獨(dú)立VQC裝置、監(jiān)控系統(tǒng)VQC功能、遠(yuǎn)方AVC系統(tǒng)直控等三種實(shí)現(xiàn)方式。通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)相配套的軟件，依據(jù)變電站要求的電壓或無功穩(wěn)定值，遠(yuǎn)方調(diào)度中心（站內(nèi)工作人員）來控制無功補(bǔ)償設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)主變的調(diào)節(jié)。4.3.1.9繼電保護(hù)信息采集I/O測(cè)控單元通過采用硬接點(diǎn)的狀態(tài)接入各種保護(hù)的跳閘信號(hào)、告警信號(hào)和裝置故障信號(hào)。故障錄波裝置和保護(hù)裝置(含保護(hù)測(cè)控一體化)的管理由繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，還應(yīng)設(shè)置一定的操作權(quán)限，以防止調(diào)用保護(hù)信息時(shí)出現(xiàn)問題。4.3.1.10事件順序記錄及事故追憶可將變電站內(nèi)重要設(shè)備的狀態(tài)變化列為事件順序記錄(SOE)，至少應(yīng)包括：(1)斷路器、隔離開關(guān)動(dòng)作信號(hào)及其操作機(jī)構(gòu)各種監(jiān)視信號(hào)；(2)繼電保護(hù)裝置、安全自動(dòng)裝置、備自投裝置、VQC系統(tǒng)等的動(dòng)作信號(hào)、故障信號(hào)。事件順序記錄的任何信息都不可被修改，但可對(duì)多次事件中的某些記錄信息進(jìn)行選擇、組合，以利于事后分析。事件順序記錄應(yīng)采用分類、分級(jí)的方式上送至各級(jí)調(diào)度。4.3.1.11統(tǒng)計(jì)及計(jì)算變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能按遠(yuǎn)方工作站和操作人元的要求，對(duì)相關(guān)電氣量及電量和設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，包括停用時(shí)間、停運(yùn)次數(shù)、動(dòng)作情況、不平衡及合格率、平衡率、負(fù)荷率、損耗、安全運(yùn)行天數(shù)累計(jì)等。4.3.1.12變電站五防站控層微機(jī)五防、間隔層測(cè)控裝置防誤和現(xiàn)場(chǎng)布線式電氣閉鎖，這三層構(gòu)成了變電站五防系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的操作閉鎖，此為站控層防誤；為實(shí)現(xiàn)測(cè)控單元的操作閉鎖，此為間隔層測(cè)控裝置防誤；為實(shí)現(xiàn)相應(yīng)單元所控制一次設(shè)備的防誤操作，此為的現(xiàn)場(chǎng)布線式電氣閉鎖。各層防誤功能既相輔相成，又相互獨(dú)立。4.3.1.13制表打印變電站監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)χ祱?bào)表、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表及年報(bào)表進(jìn)行定期打印。4.3.1.14自診斷與自恢復(fù)當(dāng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在線運(yùn)行時(shí)，首先需要對(duì)本身的軟硬件完成自診斷功能，當(dāng)現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的措施，如自動(dòng)閉鎖或使其退出運(yùn)行。自診斷的范圍包括：測(cè)控裝置、主機(jī)、操作員站、保信子站、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、各種通信裝置、網(wǎng)絡(luò)及接口設(shè)備、通道、對(duì)時(shí)系統(tǒng)等。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備一定的容錯(cuò)性，任一裝置、部件、軟件故障或退出不能影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，運(yùn)行人員的任何操作失誤均不能引起系統(tǒng)的功能丟失和崩潰。4.3.1.15管理功能變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)運(yùn)行要求，實(shí)現(xiàn)各種管理功能。宜包括：運(yùn)行操作指導(dǎo)、事故分析檢索、在線設(shè)備管理、操作票功能、模擬操作、其它日常管理等。應(yīng)能實(shí)現(xiàn)各種文檔的存儲(chǔ)、檢索、編輯、顯示、打印功能。4.3.2間隔層功能要求4.3.2.1數(shù)據(jù)采集和處理監(jiān)控系統(tǒng)通過間隔層的測(cè)控單元實(shí)時(shí)采集模擬量、開關(guān)量等信息量。通過智能設(shè)備接口接受來自其他智能裝置的數(shù)據(jù)，對(duì)所采集的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行數(shù)字濾波、有效性檢查，工程值轉(zhuǎn)換、信號(hào)接點(diǎn)抖動(dòng)消除、刻度計(jì)算等加工。從而提供可應(yīng)用的電流、電壓、有功功率、無功功率，功率因數(shù)等各種電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)帶品質(zhì)描述傳送至站控層和各級(jí)調(diào)度中心。5.3.2 同期變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備同期功能，應(yīng)能檢測(cè)和對(duì)斷路器兩側(cè)PT二次電壓的幅值、相角和頻率作比較，自動(dòng)捕獲同期點(diǎn)使合閘命令動(dòng)作，以滿足斷路器的同期合閘要求。同期功能在測(cè)控單元完成，站控層應(yīng)能對(duì)同期操作過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。站控層應(yīng)可以對(duì)需要同期操作的斷路器進(jìn)行“檢無壓”、“檢同期”及“強(qiáng)送”三種功能的切換工作，完成斷路器合閘，三種功能的選擇不允許由測(cè)控裝置自行判別切換，應(yīng)在操作員工作站上人工設(shè)定。4.3.2.3測(cè)控單元就地顯示及操作測(cè)控單元操作面板應(yīng)可監(jiān)視整個(gè)間隔串電氣回路的單線模擬接線圖，并可實(shí)時(shí)顯示該電氣回路的運(yùn)行狀態(tài)。面板的操作應(yīng)包括斷路器、隔離開關(guān)的就地分、合控制，所有分、合控制必須經(jīng)過本間隔防誤閉鎖。并且遵守“先選擇后控制”操作原則。面板的參數(shù)設(shè)置、修改和控制操作應(yīng)具有權(quán)限閉鎖。測(cè)控單元應(yīng)具備控制遠(yuǎn)方/就地模式的把手，具備遙控出口壓板，方便一次設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)下的遠(yuǎn)方不出口遙控調(diào)試。4.3.2.4控制間隔層應(yīng)實(shí)現(xiàn)站控層和遠(yuǎn)方遙控對(duì)一次設(shè)備的控制操作功能。間隔層應(yīng)提供在站控層設(shè)備停運(yùn)或其它緊急情況下的手動(dòng)操作功能。4.3.2.5開關(guān)量輸出信號(hào)間隔層設(shè)備輸出開關(guān)量信號(hào)應(yīng)具有嚴(yán)密的返送校核措施，并配備專用的執(zhí)行繼電器，其輸出觸點(diǎn)容量應(yīng)滿足受控回路電流容量的要求，輸出觸點(diǎn)數(shù)量應(yīng)滿足受控回路數(shù)量要求。4.3.2.通信功能間隔層各設(shè)備應(yīng)通過網(wǎng)絡(luò)通信方式，將采集的信息上送站控層和遠(yuǎn)動(dòng)通信工作站。間隔層的測(cè)控單元的物理通信接口應(yīng)冗余配置，滿足雙網(wǎng)通信要求。間隔層各設(shè)備上電重啟時(shí)不應(yīng)誤發(fā)數(shù)據(jù)。測(cè)控單元應(yīng)設(shè)置本間隔的檢修狀態(tài)，檢修狀態(tài)下能夠屏蔽遠(yuǎn)動(dòng)信息上送各級(jí)調(diào)度主站或后臺(tái)監(jiān)控。4.3.2.7 時(shí)間同步對(duì)時(shí)間隔層設(shè)備應(yīng)能接收標(biāo)準(zhǔn)授時(shí)信號(hào)，進(jìn)行時(shí)鐘校正。（1）間隔層各設(shè)備應(yīng)能滿足IRIG-B碼、空接點(diǎn)秒同步對(duì)時(shí)功能。（2）間隔層各設(shè)備時(shí)間準(zhǔn)確同步度應(yīng)不大于1ms。4.3.2.8測(cè)控保護(hù)一體化裝置35kV及以下電壓等級(jí)間隔在條件允許時(shí)可采用集測(cè)控、保護(hù)、智能終端、合并單元功能的“四合一”一體化裝置，三相操作插件應(yīng)含在裝置內(nèi)。一體化裝置應(yīng)滿足獨(dú)立測(cè)控單元的遙測(cè)回路數(shù)和測(cè)量精度、遙信響應(yīng)時(shí)間和接點(diǎn)回路數(shù)量、控制操作、時(shí)間同步等功能指標(biāo)要求。4.4網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)包括站控層和過程層網(wǎng)絡(luò)的通信介質(zhì)、通信接口、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等。4.4.1站控層交換機(jī)（1）配置原則a) 站控層交換機(jī)采用雙重化配置原則。b) 站控層交換機(jī)宜按電壓等級(jí)配置。每個(gè)電壓等級(jí)按照接入設(shè)備的數(shù)量計(jì)算配置臺(tái)數(shù)，每臺(tái)交換機(jī)預(yù)留10%以上備用口。c) 每臺(tái)交換機(jī)端口數(shù)應(yīng)大于 16 個(gè)，不宜超過24 個(gè)，光口與電口的比例根據(jù)工程需要配置。（2） 配置要求a) 站控層交換機(jī)宜采用電以太網(wǎng)口，對(duì)于長(zhǎng)距離傳輸?shù)亩丝趹?yīng)采用光纖以太網(wǎng)口。b) 站控層交換機(jī)組網(wǎng)采用雙星型結(jié)構(gòu)。c) 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)可采用超五類以上屏蔽雙絞線或光纖。若是配備在戶外的通信介質(zhì)，則應(yīng)該采用帶有保護(hù)層的非金屬光纜。（3）設(shè)備選型根據(jù)以上原則和技術(shù)要求，此次110kV數(shù)字化變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)站控層交換機(jī)選擇的是深圳四方公司生產(chǎn)的RSG2300型交換機(jī)。4.4.2 過程層交換機(jī)（1） 配置原則a) 過程層交換機(jī)采用雙重化配置原則。b) 過程交換機(jī)宜按照電壓等級(jí)進(jìn)行配置，每個(gè)電壓等級(jí)按照接入設(shè)備的數(shù)量計(jì)算配置臺(tái)數(shù)，每臺(tái)交換機(jī)預(yù)留10%以上備用口。c) 每臺(tái)交換機(jī)端口數(shù)應(yīng)大于等于 16 個(gè)，不宜超過20 個(gè)。d) 220kV 變電站置頂交換機(jī)應(yīng)配置至少12 千兆口；110kV 變電站置頂交換機(jī)應(yīng)配置至少8 個(gè)千兆光口，其它交換機(jī)配置2 個(gè)千兆口作為級(jí)聯(lián)使用。（2） 配置要求a) 過程層交換機(jī)應(yīng)采用光纖以太網(wǎng)口。b) 交換機(jī)端口速率應(yīng)不低于 100Mbps；任兩臺(tái)智能裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸路由不應(yīng)超過4 個(gè)交換機(jī)。當(dāng)采用級(jí)聯(lián)方式時(shí)，不應(yīng)丟失數(shù)據(jù)。c) 交換機(jī)端口鏈路的全雙通機(jī)制應(yīng)為：當(dāng)端口 Rx 中斷后，Tx 應(yīng)正常工作；當(dāng)Tx 中斷后，Rx 應(yīng)正常工作。d) 交換機(jī)的光口類型應(yīng)為 LC 或ST，輸出為多模，波長(zhǎng)1310nm，發(fā)送功率為-15dBm 之-20dBm 之間，最低接收功率小于-30dBm。e) 過程層交換機(jī)在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)采用VLAN 劃分方式進(jìn)行流量隔離。1 個(gè)VLAN 的合并單元宜不超過5 個(gè)。（3）設(shè)備選型根據(jù)以上原則和技術(shù)要求，此次110kV數(shù)字化變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)過程層交換機(jī)選擇的是北京商易通科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的交換機(jī)。4.5二次圖紙識(shí)讀及組網(wǎng)方案4.5.1站控層交換機(jī)柜原理圖4.5.1.1 站控層交換機(jī)屏布置圖1 站控層交換機(jī)屏布置圖見附圖1-12 該圖說明了站控層交換機(jī)屏屏上具體設(shè)備的布置圖，包括：電源、照明燈、交換機(jī)、光纖配線箱、自動(dòng)空氣開關(guān)4.5.1.2站控層交換機(jī)交直流回路圖1 交直流回路圖見附圖1-22 該圖畫出了直流電源通過自動(dòng)空氣開關(guān)與站控層4臺(tái)交換機(jī)柜的光纖接口連接的直流電源回路3 該圖畫出了照明燈交流電源回路4 該圖畫出了交換機(jī)失電告警功能回路并說明其實(shí)現(xiàn)過程：當(dāng)交換機(jī)直流消失信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，經(jīng)過交換機(jī)延遲開關(guān)動(dòng)作后，最終使交換機(jī)直流消失相關(guān)顯示設(shè)備工作。4.5.1.3 RSG2300型交換機(jī)背面接線圖（1-40n）1 RSG2300型交換機(jī)背面接線圖（1-40n）見附圖1-32 該圖畫出了站控層A網(wǎng)交換機(jī)通過其多模光口的全雙通機(jī)制分別與35kV小室MMS交換機(jī)柜和10kV小室MMS交換機(jī)柜連接，光纜類型為4芯多模光纜3 該圖畫出了交換機(jī)上的光纖接口和電以太網(wǎng)端口的空間布置，并標(biāo)注了名稱4.5.1.4 RSG2300型交換機(jī)背面接線圖（2-40n）1 RSG2300型交換機(jī)背面接線圖（2-40n）見附圖1-42 該圖畫出了交換機(jī)上的光纖接口和電以太網(wǎng)端口的空間布置，并標(biāo)注了名稱4.5.1.5 RSG2300型交換機(jī)背面接線圖（3-40n）1 RSG2300型交換機(jī)背面接線圖（3-40n）見附圖1-52 該圖畫出了站控層B網(wǎng)交換機(jī)通過其多模光口的全雙通機(jī)制分別與35kV小室MMS交換機(jī)柜和10kV小室MMS交換機(jī)柜連接，光纜類型為4芯多模光纜3 該圖畫出了交換機(jī)上的光纖接口和電以太網(wǎng)端口的空間布置，并標(biāo)注了名稱4.5.1.6 RSG2300型交換機(jī)背面接線圖（4-40n）1 RSG2300型交換機(jī)背面接線圖（4-40n）見附圖1-62 該圖畫出了交換機(jī)上的光纖接口和電以太網(wǎng)端口的空間布置，并標(biāo)注了名稱4.5.1.7 交換機(jī)公共端子圖公共端子圖見附圖1-74.5.1.8網(wǎng)絡(luò)設(shè)備示意圖1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備示意圖見附圖1-82 該圖畫出了光纖配線箱內(nèi)部相關(guān)設(shè)備的連接示意圖，說明了4臺(tái)交換機(jī)通過各自的光纖接口和對(duì)應(yīng)的光端配口連接，分別實(shí)現(xiàn)與35kVMMS網(wǎng)絡(luò)柜DDF和10kVMMS網(wǎng)絡(luò)柜DDF的連接，并對(duì)線纜類型作了一個(gè)說明。3 該圖畫出了DDF光纖配線箱內(nèi)部的光端配口的空間布置。4.5.2過程層交換機(jī)柜原理圖4.5.2.1交換機(jī)屏平面布置圖1 交換機(jī)屏平面布置圖見附圖2-12 該圖說明了過程層陳交換機(jī)屏屏上具體設(shè)備的布置圖，包括：電源、照明燈、交換機(jī)、光纖配線箱、自動(dòng)空氣開關(guān)4.5.2.2交換機(jī)屏電源接線圖1 交換機(jī)屏電源接線圖見附圖2-22 該圖畫出了直流雙電源通過相應(yīng)的空氣開關(guān)與交換機(jī)的光纖端口連接的電源接線圖。3 該圖畫出了照明插座回路。4.5.2.3端子排接線圖1 端子排接線圖見附圖2-32 該圖說明了DC1+和DC2+的等電位，即交換機(jī)使用的是直流雙電源系統(tǒng)。4.5.2.410KTR-HSP-TF-1GM-16MST端子圖1 410KTR-HSP-TF-1GM-16MST端子圖見附圖2-42 該圖說明了交換機(jī)屏的立體尺寸和屏上咯端口的空間布置3 該圖說明了模塊A、B為千兆SFP光口（LC）；模塊C，D，E，F(xiàn)，G，H，I，J為百兆光口4.5.2.510KTR-HSP-TF-4GM-16MST端子圖1 410KTR-HSP-TF-4GM-16MST端子圖見附圖2-52 該圖說明了交換機(jī)屏的立體尺寸和屏上咯端口的空間布置3 該圖說明了模塊A、B為千兆SFP光口（LC）；模塊C，D，E，F(xiàn)，G，H，I，J為百兆光口4.5.3 110kV數(shù)字化變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案根據(jù)變電站二次部分設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)范，遵循計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，對(duì)某110kV數(shù)字化變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)如下，詳見附錄第五章 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是針對(duì)某110kV數(shù)字化變電站電氣二次部分開展相關(guān)設(shè)計(jì)工作，通過對(duì)資料的搜集整理分析，閱讀變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的規(guī)程規(guī)范，了解了變電站