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220kV变电站二次接线标准

变电知识汇总2020-03-26 10:17:36


本期开讲

《220kV变电站二次接线标准》

范围


本标准适用于南方电网220kV新建变电站10kV及以上电压等级电气二次回路的设计、施工、调试、验收工作。运行变电站的扩建、改造工程,在确保施工安全和运行维护方便的基础上,可参照执行。

总体要求

1、为防止主保护存在动作死区,两个相邻设备保护之间的保护范围应完全交叉;同时应避免当一套保护停用时,存在保护动作死区。

2、电流互感器的二次回路有且只能有一个接地点。独立的、与其他互感器二次回路没有电的联系的电流互感器二次回路,宜在开关场实现一点接地。由几组电流互感器二次绕组组成的和电流回路,应在第一级和电流处一点接地。电流互感器的备用二次绕组,应在开关场短接并一点接地。

3、对于保护、安全自动装置、测量、计量等和电流回路,和电流之前的两个分支回路按各自电流互感器绕组独立标号,和电流之后还有串接设备的,其电流回路按边断路器的电流互感器绕组继续标号。

4、三相四线接线的电能表,其计量专用的电流互感器二次绕组与电能表间应采用六线连接;三相三线接线的电能表,其计量专用的电流互感器二次绕组与电能表间应采用四线连接。每相电流互感器的二次回路应相互独立,各相的中性线在接地点处并接。

5、电压互感器的二次回路只允许有一点接地。经零相母线(N600)连通的几组电压互感器二次回路,应在继电器及通信室将N600一点接地,各电压互感器的中性线不得接有可能断开的断路器或熔断器等。独立的、与其他互感器没有电气联系的电压互感器,其二次回路可以在开关场实现一点接地。

6、从开关场地到继电器室的电压互感器每组二次绕组的4根引入线及开口三角接线的剩余电压绕组的2根引入线均应使用相互独立的电缆,不得共用。

7、在任何情况下均不得并接第一组、第二组跳闸回路,避免形成寄生回路。

8、正负电源端子之间,跳、合闸引出端子与正电源端子之间应至少间隔1个空端子。

9、正常运行方式下,直流负载宜平均分配在两段直流母线上。

10、双重化配置的保护、安全自动装置、自动化设备、网络交换机设备所采用的直流电源应取自不同段直流母线,且两组直流电源回路之间不允许采用自动切换。

11、双重化配置的两套保护与断路器的两组跳闸线圈一一对应时,其保护电源和控制电源必须取自同一段直流母线。

12、相互独立的保护、安全自动装置、自动化通道设备应取自相互独立的直流电源。

13、各间隔的控制电源与保护电源直流供电回路应在直流馈线屏处分别引接。

14、电流互感器、电压互感器每组二次绕组的相线和中性线应在同一根电缆内。

15、交、直流回路不应合用同一根电缆,强电和弱电回路不应合用同一根电缆。不同安装单位或间隔的回路不宜合用同一根电缆。

16、对双重化配置的保护、安全自动装置的电流回路、电压回路、直流电源回路、双跳闸线圈的控制回路等,两套系统不应合用同一根电缆。

17、弱电回路的每一对往返导线,应属于同一根控制电18缆。

 18、为满足机械强度要求,强电控制回路导体截面应不小于1.5mm2,弱电控制回路导体截面应不小于0.5mm2。

19、保护、安全自动装置用电压互感器二次回路导体截面的选择,应保证最大负荷时,电缆的电压降不应超过额定二次电压的3%。

20、断路器控制回路导体截面的选择,应保证最大负荷时,控制电源母线至断路器分、合闸线圈的电压降不应超过额定电压的10%。

21、电缆屏蔽层的接地应连接在二次接地网上。对于单屏蔽层的二次电缆,屏蔽层应两端接地。

22、变电站使用的各类二次线缆应具有阻燃功能。

23、工作电压250V以上的回路不宜进入控制、保护、测量等二次设备屏柜。

24、宜在继电器及通信室统一配置通信接口屏,配置各种接口设备用于站内系统上送信息至主站端(对侧站)。

25、 电力监控系统安全防护的设置严禁形成不同安全区的纵向交叉联接。

26、网络介质可采用超五类以上带屏蔽网络线,通往户外的通信介质宜采用铠装光缆。


保护、安全自动装置回路设计要求

一、电流二次回路

1、电流互感器二次绕组应合理分配,保证主一保护的保护范围最大化。

2、220kV和110kV线路、母线保护应选用5P级电流互感器二次绕组;10-35kV保护宜选用5P级电流互感器二次绕组。

3、多个二次设备共用同一交流电流回路时,应按保护、安全自动装置、录波装置、故障测距的顺序依次串接。

二、电压二次回路

1、电压互感器端子箱、汇控柜或开关柜处应配置分相总空气开关,并实现状态监视。

2、当电压互感器配置4个二次绕组时,对于双重化配置的保护和安全自动装置:第一套保护、安全自动装置与自动化设备共用电压互感器的第二个绕组,第二套保护、安全自动装置采用电压互感器的第三个绕组;单套配置的保护和安全自动装置,采用电压互感器的第二个绕组;录波装置采集的三相电压取自电压互感器的第三个绕组。

3、当电压互感器配置3个二次绕组时,保护、安全自动装置、录波装置与自动化设备共用电压互感器的第二个绕组。

4、录波装置采集的开口三角电压取自电压互感器的剩余电压绕组。

5、220kV、110kV线路保护和测控装置用的同期电压均取自线路电压互感器(单相)的第一个绕组的电压。

6、对于220kV单母线接线或存在母线分列运行可能的轻载变电站,在配置有220kV备自投装置时220kV母线电压互感器的二次绕组序号和空气开关编号宜按下列顺序排列:0.2(PT01、1MCBa-c)、0.5/3P (PT02、2MCBa-c)、3P(PT03、3MCBa-c)、3P(PT04) (剩余电压绕组)。

7、对电压互感器的每组二次绕组,其电压并列与电压切换用的直流电源应取自同一段直流母线。

8、宜通过220kV线路主一保护屏、110kV线路保护屏或主变压器保护屏A的电压切换装置进行本间隔的计量电压切换。

9、电压并列用中间继电器应采用单位置继电器。

三、断路器控制回路

1、双重化配置的保护应动作于断路器的不同跳闸线圈:主一保护动作于第一组跳闸线圈,主二保护动作于第二组跳闸线圈。对于10kV-110kV断路器可只接一组跳闸线圈。

2、保护装置和断路器上的防跳回路应且只应使用其中一套,优先使用断路器机构防跳。

3、断路器就地合闸操作,宜经断路器两侧刀闸位置闭锁。在就地手合回路中,宜串接断路器两侧刀闸常闭辅助接点。

4、220kV断路器应具备两组独立的断路器跳闸压力闭锁回路。

5、非机械联动断路器的合闸回路应采用分相合闸方式,断路器的三相联动由继电保护装置实现;断路器的合闸回路监视采用TWJ分相监视,且TWJ应能监视包括“远方/就地”切换把手、断路器辅助接点、合闸线圈等的完整合闸回路;断路器的分闸回路监视采用HWJ分相监视,且HWJ应能监视包括 “远方/就地”切换把手、断路器辅助接点、分闸线圈等的完整分闸回路。

6、对于分相的断路器操作机构,应在每相分、合闸控制回路中分别串接同一个远方/就地切换开关的不同接点。

7、液压操作机构的“压力低闭锁重合闸”接点应接入操作箱的“压力低闭锁重合闸”开入回路,且应使用压力低时闭合的接点。

8、弹簧操作机构的“弹簧未储能”接点不宜接入操作箱的“压力低闭锁重合闸”开入回路,宜通过保护逻辑和定值设置防止保护多次重合的风险。

四、失灵回路

1、接收到断路器失灵出口信号后,应通过主变非电量保护实现跳与主变相联系的所有断路器。

2、双重化配置的220kV线路保护,每套保护对应启动一套220kV母线及失灵保护。

3、220kV双母线接线的断路器失灵保护,应采用母线保护装置内部的失灵电流判别功能。

4、220kV主变间隔应采用电气量保护动作接点和操作箱三跳(TJR)动作接点作为三相跳闸启动失灵开入给220kV母线及失灵保护。主变跳母联、分段不启动失灵。

5、220kV母联及分段间隔应采用操作箱三跳(TJR)动作接点作为三相跳闸启动失灵开入给220kV母线及失灵保护。

6、220kV线路间隔应采用保护分相动作接点作为分相跳闸启动失灵开入、操作箱三跳(TJR)动作接点作为三相跳闸启动失灵开入给220kV母线及失灵保护。

7、线路三相不一致保护动作不启动重合闸不启动失灵,发变组出口三相不一致保护不启动重合闸启动失灵保护。

五、远跳回路

1、对于采用了远方信号传输装置的方案,应保证线路两侧的远方信号传输装置的收发信接点使用的一致性。

2、对于双母线接线的220kV线路保护,应采用操作箱三跳(TJR)动作接点作为启动远跳开入。

六、保护复接接口装置

每面保护复接接口屏,可装设6台保护复接接口装置,最多不应超过8台。每台保护复接接口装置应配置独立的电源空开。

七、录波回路

录波开关量宜按以下顺序进行回路标号和接线:

1、断路器分相双位置信号;

2、保护动作信号,收发信接点信号;

3、操作箱手跳、永跳信号;

八、电源回路

1、主一保护跳第一组线圈,直流电源应取自直流电源I段;主二保护跳第二组线圈,直流电源应取自直流电源II段。

2、集中组屏的保护复接接口装置宜采用辐射供电方式,每面屏配置两路取自不同母线段的直流电源,在接口屏上通过直流空气开关分别为各装置供电;应合理分配保护复接接口装置的直流电源,任一段直流电源故障时不应导致同一保护设备的两个通道同时中断。


自动化回路设计要求

一、电流、电压回路

1、计算机监控系统、相量测量装置的电流、电压应分别取自电流互感器、电压互感器测量级二次绕组。

2、多个自动化设备共用同一交流电流回路时,应按监控测量、相量测量的顺序依次串接。

3、相量测量装置的电压均从测控屏引接。

二、电源回路

1、远动装置、交换机、时间同步系统等含冗余配置的设备,应配置两路取自不同直流母线段的直流电源。

2、对于配置双电源模块的单装置,其双电源进线应取自同一路直流电源。

3、电力监控系统安全防护设备,应配置两路取自不同母线段的电源,优先采用直流电源,采用交流电源时应取自交流不间断电源系统。

4、断路器红绿灯指示回路应统一使用测控装置信号电源,红绿灯指示回路不应与断路器遥控回路合用同一根电缆。

5、集中组屏的测控装置宜采用辐射供电方式,每面屏配置一路直流电源,在测控屏上通过直流空气开关分别为各装置电源和信号电源供电;安装在开关柜上的保护测控一体化装置,宜采用环形接线方式,开环供电。

三、计算机监控系统回路

1、分相断路器的位置信号采集应包括分相合位、分相分位、三相合位串联接点、三相分位并联接点。

2、断路器、隔离(接地)开关的位置宜按先合位后分位的顺序接入测控装置。

3、信号回路宜按以下顺序接入测控装置或保护测控一体化装置:

a) 断路器分相双位置信号;

b) 断路器三相双位置信号;

c) 隔离开关、接地开关双位置信号;

d) 保护动作、装置故障、运行异常、操作箱信号等;

e) CT、PT、主变压器、断路器、隔离(接地)开关、GIS本体信号。

4、主变压器的油温、绕组温度应采用4~20mA模拟量接入测控装置;档位应采用BCD码接入测控装置。

5、保护、安全自动装置的动作和告警信号应使用不保持接点。

6、远动装置、交换机、相量测量系统、直流系统、交流不间断电源系统、时间同步系统、消防及火灾报警系统、视频及环境监测系统等全站公用系统的“电源消失”、“装置故障”等报警信号应接入公用测控装置。

7、公用测控屏内各测控装置的 “装置故障”信号在本屏不同测控装置之间互发;其它测控屏内各测控装置的 “装置故障”信号统一接入公用测控装置。

8、安装在开关柜上的保护测控一体化装置,“装置故障”信号应分别接入公用测控装置,其它信号宜接入本间隔的保护测控一体化装置。

9、监控网中,保护装置和测控装置宜分别接入不同的交换机。

10、采用485通讯方式时应选用屏蔽双绞线,并将屏蔽层单端接地。

四、断路器、隔离开关、接地开关控制、电机电源回路

1、断路器的遥控命令应经保护屏操作箱出口至断路器操作机构。

2、隔离开关、接地开关应经过防止电气误操作闭锁装置的闭锁才能对机构进行操作。

3、对于敞开式设备,同一间隔内的每台隔离开关、接地开关(电动操作机构)应在端子箱和机构箱内分别配置独立的电机电源空开;对于GIS设备,同一间隔内的每台隔离开关、接地开关应在汇控柜内分别配置独立的电机电源空开。

4、同一间隔内的隔离开关和接地开关,应设置一路共用的控制电源空开。

5、测控装置的隔离(接地)开关的控制接点应与闭锁接点一一对应,采用相同出口序号。

五、相量测量装置回路

1、相量测量装置的对时信息应采用变电站内的时间同步系统提供的基准信号进行对时。

2、相量测量装置宜由主屏与采集屏组成。主屏与采集屏之间的相量测量信息可采用电以太网传输,对时信号通过光缆传输。

3、 采用智能远动机时,相量测量采集单元相关信息接入智能远动机。

六、保信子站网络回路

1、保信子站应与保护装置、故障录波装置通过交换机直接连接。

2、保信子站各设备通过电以太网方式通信。

3、采用智能远动机时,智能远动机通过变电站C网直接与保护装置C网口、故障录波装置网口连接。

七、时间同步系统回路

1、主、从时钟之间的对时信号应采用光信号传输。

2、每面需对时的屏柜采用辐射方式从时钟同步系统获取对时信号,屏柜内设备宜共用一路对时信号。

3、接收天线的安装位置应能正常接收卫星信号并便于日后的运行维护,并应充分考虑雷击对接收系统的影响;接收天线宜安装于主控楼楼顶,远离金属构件且无遮挡。

4、接收天线应采用金属支架固定,固定支架应接地。接收天线线缆的户外敷设段应加金属套管并将金属套管两端接地。

5、天线至时钟本体的同轴电缆全程穿管敷设至继电器及通信室时间同步系统屏。主时钟屏内配置防雷器,卫星信号经过防雷器再进入时钟本体。

八、视频及环境监测系统回路

1、视频及环境监测系统站端网络宜采用分层分布式结构。摄像机宜采用以太网方式接入,环境采集设备如水浸等宜以硬接点接入,温度、湿度、风速等宜以4~20mA模拟量接入,火灾及消防报警等系统宜采用RS-485方式接入。

2、视频监控设备的电源由柜内配电器集中配送,机柜中安装配电接线端子;当供电电缆较长不能满足设备供电质量要求,或个别设备所需电源较特殊时,可向该设备直接提供AC 220V/50Hz交流电源,在设备前端安装独立电源适配器转换成所需要的电源。

九、计量自动化网络回路

1、计量自动化网络采用总线方式连接。

2、安装在同一面电度表屏的电度表宜接入电能采集装置及智能远动机的一路RS-485接口。10kV电度表下放开关柜布置时,每台主变对应的全部10kV支路电度表宜接入电能采集装置及智能远动机的一路RS-485接口。站用变低压侧电度表宜与同屏电度表共用一路RS-485接口。

十、信息远传回路

1、远动系统宜采用调度数据网通道及专线通道将数据信息上送至调度端。

2、保信子站(智能远动机保信业务)、安全自动装置宜采用调度数据网通道将数据信息上送至主站端。

3、相量测量装置(智能远动机PMU业务)宜采用调度数据网通道及网络专线通道将数据信息上送至主站端。

4、电能采集系统(智能远动机计量业务)宜采用调度数据网通道及专线通道将数据信息上送至主站端。

5、视频及环境监测系统宜采用综合数据网通道将数据信息上送至主站端。


制造厂商图纸设计要求

一、制造厂商图纸制图要求

1、图纸用AutoCAD软件绘制,图面表达应正确、清楚、直观。

2、图纸幅面采用A3横向,左侧需留出装订边,用A4纸打印。

3、 图纸文件名按 “XX-YY图纸名称”的格式统一命名。其中“XX”为整份图纸总页数,“YY”为该图纸页码(从01开始编号);“XX”、“YY”固定为两位,封面和目录均计入图纸页码。

4、端子排图采用四列表示,左侧端子排从左至右、右侧端子排从右至左侧各列分别为“外部回路端子号或回路标号”、“端子排端子号”、“装置内部端子号”、“端子用途说明”。其中“端子用途说明”一列宜用不同颜色区分,并方便删除。

5、图纸封面信息栏内应包括工程名称、屏柜尺寸、颜色、数量、主要技术参数(含软件版本)等内容。

6、柜面布置图中实际配置的装置标明数量,预留位置应用虚线表示。

 二、保护、安全自动装置制造厂商图纸目录要求

单个装置的同类型回路宜在同一张图纸中表示。厂家图纸目录应按照以下顺序排列。

1、封面

2、目录

3、柜面布置图、材料表

4、交、直流电源回路图

5、交流电流、电压回路图

6、开关量输入、输出回路图

7、信号和录波回路图

8、通信、对时、打印回路图

9、装置接线图

10、压板接线图

11、端子排图

 三、自动化设备制造厂商图纸目录要求

单个装置的同类型回路宜在同一张图纸中表示。厂家图纸目录应按照以下顺序排列。

1、封面

2、目录

3、柜面布置图、材料表

4、直流电源回路图

5、交流电流、电压回路图

6、直流量采集回路图(如有)

7、开关量输入、输出回路图

8、信号回路图

9、通信、对时回路图

10、装置接线图

11、压板接线图

12、端子排图


二次回路标号要求

1、同一组交流电流、电压回路应在回路号前增加前缀A/B/C以区分按相标号的回路。

2、直流控制、输入回路,宜在回路号后增加后缀A/B/C以区分按相标号的回路。

3、双重化配置的两套设备,相同功能的回路,标号不应相同。

4、回路标号中不宜含有括号。

附录 

交、直流电源回路标号

断路器控制、电压切换、并列回路标号

保护、安全自动装置开入回路标号

信号、录波及电气闭锁回路标号

交流电流回路名称

交流电压回路名称

网络回路标号


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