110kV智能变电站设计方案探讨
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阐述110kV智能化变电站设计【摘要】随着社会不断地发展,信息化技术分布到了各个领域。
然而在电力系统中智能化运用起着重要的作用。
本文结合笔者工作实例,以某智能化变电站工程设计来进行详细的阐述。
【关键词】智能化变电站;设计;阐述1 智能化变电站的理念及结构1.1 智能化变电站的理念智能化变电站在数字化变电站的基础上,结合智能电网的需求,对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能,是智能电网运行与控制的关键。
其内涵为可靠、经济、兼容、自主、互动、协同,并具有一次设备智能化、信息交换标准化、系统高度集成化、运行控制自动化、保护控制协同化、分析决策在线化等技术特征。
1.2 智能化变电站的结构智能化变电站按照IEC61850 标准进行数据建模及通信,并在此平台的基础上实现相互之间的互操作性。
根据IEC61850 标准,智能化变电站的自动化系统在物理上可以分为智能化的一次设备和网络化的二次设备;在逻辑结构上可以分为:站控层、间隔层和过程层 3 层:(1)站控层。
由变电站监控系统、远动系统、防误闭锁系统、保护信息管理系统、通讯监控系统、电量远传系统、安防监视系统及火灾报警系统等组成。
实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能,完成数据采集和监视控制(SCADA)、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。
(2)间隔层。
包括测控、保护、计量装置以及与接入其他智能设备的规约转换设备。
单间隔设备有线路保护、测控装置、计量装置,跨间隔设备包括母线保护、故障录波、变压器保护等。
间隔层设备按间隔对象进行配置,与各种远方输入/输出、传感器和控制器接口,实现使用 1 个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能。
(3)过程层。
包括变压器、断路器、PT/CT等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置,主要完成开关量和模拟量的采集以及控制命令的发送等与一次设备相关的功能。
1.3 智能化的一次设备智能一次设备是指由一次设备本体和智能组件组成,具有测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化特征的高压设备。
110KV变电站的设计与规划随着现代电力系统的不断发展,110KV变电站已成为城市供电和工业用电的重要组成部分。
作为电压转换和电能分配的关键设施,110KV 变电站的设计与规划显得尤为重要。
本文将详细介绍110KV变电站的设计原则、步骤、关键技术及运营管理,以供参考。
安全可靠性:变电站的设计应首要考虑安全性,确保变电设备运行稳定,降低故障风险,满足N-1安全准则。
同时,应具备应对突发事件的能力,如自然灾害、设备故障等。
经济实用性:在满足安全可靠性的前提下,变电站的设计应注重经济实用性,合理控制建设成本,提高资源利用率,同时考虑扩建和改造的可行性。
先进性:变电站的设计应采用先进的设备和技术,以提高自动化水平、减少人工干预,实现高效运营。
环境适应性:变电站的设计应充分考虑周边环境的影响,尽量减少对周边环境的破坏,采用环保材料和设备,提高能源利用效率。
110KV变电站的设计步骤一般包括以下几个环节:需求分析:明确用电需求,分析负荷特性,同时对地理、气象、环境等条件进行全面调查,为设计提供基础数据。
设计构思:根据需求分析结果,制定设计方案,包括电气主接线、设备选择、布置方式等。
方案论证:对设计构思进行全面评估,确保设计方案满足安全可靠性、经济实用性、先进性和环境适应性的要求。
设计审批:经过专家评审和相关部门批准,最终确定设计方案。
110KV变电站建设的关键技术包括以下几个方面:电气设备选择:根据设计要求选择合适的电气设备,如变压器、断路器、隔离开关、互感器等,确保其性能稳定、安全可靠。
布线设计:合理规划电气设备的连接线路,采用成熟的接线方式,提高电气系统的可靠性。
同时,注重电缆或架空线的选材和布置,以便于维护和检修。
防雷措施:为防止雷击对电气设备的损害,需设计完善的防雷系统,包括避雷针、避雷线等设备的选择和安装,确保电气设备在雷雨天气的正常运行。
对于110KV变电站的运营管理,以下措施值得:人员管理:加强变电运行人员的培训和资质认证,确保操作规范、安全意识强。
110kV智能变电站设计探讨摘要:文中阐述了110 kv 智能变电站设计要点,并对其过程层、间隔层、站控层的实现进行了详细的描述,进而对110 kv 智能变电站设计方案进行了探讨。
关键词:变电站智能系统控制中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:前言变电站的智能化采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,一次设备和二次设备间信息传递实现数字化;二次设备间信息交换实现网络化,基本取消控制电缆,选用dl/t860标准统一模型和通信协议,实现站内信息高度集中与共享。
运行管理实现自动化,智能告警及事故信息综合分析决策、设备状态在线监测系统和程序化控制系统等自动化系统,减少运行维护的难度和工作量。
一、智能变电站与传统变电站的对比智能化的一次设备(如光纤传感器、智能化开关等)、网络化的二次设备、符合iec 61850 标准的通信网络和自动化的运行管理系统,是智能变电站最主要的技术特征。
随着智能化技术日新月异的发展,与传统的变电站相比,智能变电站从以下几个方面发生了较大的变化。
1智能化的一次设备智能化的一次设备主要包括数字互感器和智能断路器。
(1)电子式互感器电子式互感器分为有源与无源2种,其中全光纤电流互感器为无源型,它基于磁光法拉第效应原理,采用光纤作为传感介质,不存在铁磁共振和磁滞后饱和,同时具有频带宽、动态范围大、体积小、重量轻等优点。
(2)智能断路器智能断路器的发展趋势是用微电子、计算机技术和新型传感器建立新的断路器二次系统,开发具有智能化操作功能的断路器。
(3)智能组件智能组件是灵活配置的物理设备,可包含测量单元、控制单元、保护单元、计量单元、状态监测单元中的一个或几个。
测控装置、保护装置、状态监测单元等均可作为独立的智能组件。
智能组件安装方式是外置或内嵌,也可以2 种形式共存。
2网络化的二次设备智能变电站系统网络化的二次设备架构采用三层网络结构:过程层、间隔层、站控层。
关于110KV智能变电站电气自动化设计研究吴文发布时间:2023-05-14T10:04:52.575Z 来源:《中国科技信息》2023年5期作者:吴文[导读] 智能变电站作为智能电网的重要组成部分,目前已经进入运营阶段,智能变电站资源与信息对智能电网进一步发展有重要的现实意义,同时也能促使电网可持续发展需求得到充分满足。
基于此,本文主要以鄂尔多斯能源化工有限公司110KV变电站智能改造为例,针对智能变电站电气自动化设计展开相关探讨研究。
内蒙古中煤鄂尔多斯能源化工有限公司 017317摘要:智能变电站作为智能电网的重要组成部分,目前已经进入运营阶段,智能变电站资源与信息对智能电网进一步发展有重要的现实意义,同时也能促使电网可持续发展需求得到充分满足。
基于此,本文主要以鄂尔多斯能源化工有限公司110KV变电站智能改造为例,针对智能变电站电气自动化设计展开相关探讨研究。
关键词:110kv;智能变电站;电气自动化引言:为提供高品质电能,电力系统中的变电站也在不断地向智能化发展。
随着电力系统以及智能电网技术不断发展,电力系统可靠性得到进一步提高。
新型智能变电站可通过网络对运行数据进行采集,通过对所采集数据的分析,实现测量、监控、保护的目的,新型智能变电站是以“系统高度集中,结构布局合理,设备先进适用,节约和保护能源,综合匹配支持调控”为目的。
1 110KV智能变电站概述110kV智能变电站是以传统变电站为基础,通过科技手段进行技术创新,使其具备将智能电网发、输、变、配、用及调度等环节的功能,并能够实现智能的对电压进行变换和接收、分配电能的重要电力设施。
智能变电所的架构包括三个层面:(1)过程层。
过程层的装置通常采用一对一的方式进行联接,设备构成主要有初级装置和智能化装置两部分。
而智能化元件通常由一种或多种形式的元件构成,如状态元件、控制元件、保护元件等。
(2)间隔层。
间隔层由保护装置、故障装置、滤波装置和计费装置等构成。
浅谈110kV变电站电气设计110kV变电站是电力系统中重要的组成部分,它承担着将输送来的电能进行分级配送的重要任务。
110kV变电站的电气设计是变电站建设中非常重要的一个环节,其设计的合理与否直接关系到变电站的运行效率和安全可靠性。
下面将从110kV变电站的电气设计原则、主要设备设计考虑、保护控制系统设计等方面进行浅谈。
110kV变电站的电气设计需要遵循一些基本原则,以确保变电站的安全、可靠、经济和环保,其中主要包括以下几点:1. 安全可靠性:变电站作为电力系统中的重要环节,其安全可靠性是至关重要的。
设计人员应当充分考虑设备的选型、布置和系统的互锁保护等,保证设备在运行过程中能够稳定、可靠地运行。
2. 经济性:在110kV变电站的电气设计中,应当综合考虑设备的投资和运行成本,力求在保证安全可靠的前提下尽量节约成本,提高设备的利用率。
3. 环保性:110kV变电站的电气设计应当积极响应国家的节能减排政策,采用先进的环保设备,减少对环境的污染。
主要设备设计考虑110kV变电站作为电力系统的重要枢纽,其主要设备的设计显得尤为重要。
主要设备包括变压器、断路器、隔离开关、电缆和继电保护设备等。
1. 变压器设计:110kV变电站的变压器应当满足输电所需的额定容量和变比,同时还要考虑到设备的安全可靠性和运行成本。
2. 断路器和隔离开关设计:110kV变电站的断路器和隔离开关是用来控制和保护电路的重要设备,设计时需考虑设备的分断能力、操作可靠性和运行维护便捷性。
3. 电缆设计:110kV变电站的电缆设计需要考虑电缆的选型及敷设方式,以保证输电线路的安全可靠运行。
4. 继电保护设备设计:110kV变电站的继电保护设备需要根据系统的复杂程度和负荷特性进行合理的选型和配置,以保护电力系统的安全运行。
保护控制系统设计110kV变电站的保护控制系统是保证设备和电路安全运行的重要保障,其设计需要具备高度的技术含量和可靠性。
110KV变电站的设计与规划一、本文概述随着社会的快速发展和电力需求的日益增长,110KV变电站作为电力系统的关键环节,其设计与规划的重要性日益凸显。
本文旨在全面探讨110KV变电站的设计与规划,以确保其满足安全、经济、高效和环保等多方面的要求。
我们将首先介绍110KV变电站的基本概念、作用及其在电力系统中的地位,阐述其设计与规划的必要性和重要性。
随后,文章将详细探讨变电站的选址原则,包括地质条件、环境因素、交通运输和未来发展等方面的考量。
在设计与规划的具体内容方面,我们将重点讨论变电站的电气设计,包括电气主接线、短路电流计算、设备选择及其配置等。
还将涉及变电站的建筑设计,包括建筑造型、结构设计、防火安全以及环保节能等方面的内容。
我们还将关注变电站的自动化系统设计,以提高其运行效率和可靠性。
本文将总结110KV变电站设计与规划的关键要点,强调其在保障电力供应、促进能源转型和应对气候变化等方面的重要作用。
通过本文的阐述,希望能够为相关领域的专业人员提供有益的参考,推动110KV变电站设计与规划水平的不断提高。
二、110KV变电站设计基础在设计和规划110KV变电站时,我们需要考虑一系列基础要素,以确保变电站的高效、安全和可靠运行。
这些要素包括但不限于变电站的选址、电气设计、设备选择、自动化和智能化水平、环境保护以及安全防护等方面。
选址是变电站设计的关键一步。
理想的变电站位置应远离居民区,以减少对公众的影响,同时应便于与现有和未来的电力网络连接。
地形、地质和水文条件等也是选址时需要综合考虑的重要因素。
电气设计方面,我们需要确定变电站的电气主接线方式、设备容量和配置,以满足电力系统的运行要求。
110KV变电站通常采用双母线接线或单母线分段接线方式,以提高供电的可靠性和灵活性。
设备容量和配置则需要根据当地的电力需求和负荷预测来确定。
在设备选择方面,我们需要考虑到设备的性能、可靠性、经济性以及维护便利性。
110kV智能变电站设计方案探讨
发表时间:2018-10-22T16:22:18.940Z 来源:《科技研究》2018年8期作者:韩龙
[导读]
(河北创绘工程设计有限公司河北省保定市 071000)
0引言:
科技水平的不断进步,使人们对电力系统运行控制的安全可靠性需求越来越大。
供电、用电的,作为决定了现代化经济建设的快速发展目标能否实现的关键因素。
相关建设人员应加大智能变电站设计方案有效性的控制研究力度,进而满足各行各业发展对电力系统运行可靠性的需求。
如此,在现代化经济建设背景下,各行各业的发展建设才不会受到变电站运行使用不稳定因素的影响,进而提升自身在市场环境中的核心竞争力。
1研究110kV智能变电站设计方案的现实意义
智能变电站是指,采用集成、可靠、低碳以及环保的智能设备,来实现全站信息数字化、信息共享标准化以及通信平台网络化的目标。
如此,智能变电站就能自动完成信息数据的采集、控制、测量以及保护等功能目标,进而为电网实时自动控制、智能调节以及在线分析决策提供支撑。
然而,在实践过程中,智能变电站受所处市场环境材料设备复杂性影响,降低了变电站设计方案确定的科学合理性。
为此,相关建设人员从实践角度出发,以110kV智能变电站的设计过程为例,即在明确其设计控制要点的情况下,对实践方案进行优化控制,进而满足智能变电站设计书使用的安全可靠要求。
如此,智能变电站所处电力系统,就能满足所处地区环境对供电、用电稳定性的需求,进而服务于现代化经济建设的全面发展进程[1]。
2110kV智能变电站的设计要点
2.1一次设备选择
一方面,对于110kV与主变各侧,应采用电子式互感器来实现光通信信号的输出目标。
而其他智能变电站一次设备,仍可采用传统设备与智能终端,来作为一次设备的智能化接口,进而满足智能设备运行的使用功能要求。
另一方面,对于110kV的配电装置,应采用中置式真空开关柜,并结合110kV各出线的保护测控装置来使其均匀地安设在各自的开关柜上。
值得注意的是,除了主变低压侧需要配置一套智能终端外,其余出线柜无需配置智能终端。
2.2网络构架方案运用
智能变电站设计人员应采用高速以太网组成,以将传输速率控制在100Mb/s以上。
此时,站内所有设备应具备相应的通信接口,以支持IEC61850规约。
此外,要想实现网络构建方案的逻辑功能,应该全站网络上,设置站控层、间隔层与过渡层。
其中站控层的网络拓扑,应采用单行型结构来提高方案运用控制效果。
对于过程层网络来说,因SV网与GOOSE网在物理上相互独立存在,所以,应采用星型拓扑结构。
在实现的双重化的过程中,过程层网络应进行双重化配置,即通过满足继电保护点对点的直跳、直采要求,来落实继电保护双重化配置两个过程层网络的独立原则。
在运用站控层网络进行方案设计时,应采用常规的工业级工作组网络交换设备,来实现站控层单以太网的控制目标。
此过程,对于110kV的备自投网络,应采用常规工业级的工作组来进行网络设备的交换动作[2]。
3110kV智能变电站的设计方案实践分析
以110kV内桥接线为例,作为一种常见的变电站主接线方式,其设计使用的优点在于,提升了变电站运行控制的安全可靠性。
为实现其智能变电站的设计方案目标,采取了以下措施方法。
3.1站控层设计
智能变电站设计人员应将全站信息进行统一建模,建立起信息统一的存储平台,进而为全站全景信息建立起一个统一的采集、处理、存储以及展示的平台。
如此,就可为各种高级应用提供更为安全可靠的数据信息[3]。
3.2间隔层设计
首先,由于110kV的电网大多采用辐射式供电方式,因此,进线侧通常不进行保护,仅配置一套内桥保护测控装置作用于内桥或是分段处。
其次,主变保护测控配置方案的确定,变压器配置的双套主后备保护测控一体化装置,需将每套保护的主后备保护功能作为设计实现目标。
具体来说。
就是通过进行直接点对点采样变压器各测合并单元电压与电流信息的情况下,来实现变压器差动主保护与复压过流后备的保护目标。
此外,还可通过GOOSE点对点接口把跳闸命令快速传递至主变各侧的智能终端。
如此,终端就能完成对主变各侧断路器的跳合闸操作。
对于变压器非电量保护的设计,应采用一套本体智能终端,即直接通过电缆跳闸使信息传送至过程层GOOSE网。
再次,由于当前阶段光电式电能表未能通过国家相关管理部门的认证,因此,在计量方面仍差采用传统的计量系统配置。
对于110kV 智能变电站线路来说,其采用的是电子式互感器配置常规计量互感器以及数字式电能表,来满足精度要求,进而实现单表配置目标。
最后,110kV智能变电站的自投装置,应采用集中式的智能备投装置,即将控制网、相关智能操作箱以及线路测控保护装置等组成备自投网络,进而实现设计方案运用的备自投目标[4]。
3.3过程层设计
对于智能终端主变智能终端配置方案的确定,主变高低两侧应配置双套智能终端以及单套主变本体智能终端。
对于各个智能终端的配置,应与独立GOOSE接口,以点对点和对应的主变保护装置进行相连。
此外,各智能终端还应配置一个独立的GOOSE接口,以分别接入过程层的GOOSE网络。
如此,主变本体智能终端接入GOOSE A网后,就可用于非电量信号的采集操作。
而且,主变本体智能终端也可与主变本体保护,采用电缆直接连接的方式来提高变电站运行控制的智能效果。
对于其他装置智能终端的配置方案,110kV侧的智能终端应安装在GIS户外智能柜中。
如此,110kV电压等级的智能终端,就可安装在本间隔的开关柜中。
对于互感器的配置,应遵循兼顾技术原则,即将电子式互感器采用数字接口,以使测量值能够通过光纤接口输送至合并单元。
如图1所示,为110kV互感器合并单元配置图。
图1 110kV互感器合并单元配置图根据图中所示内容,测量使用的电流准确度不应低于0.2s,且保护用电流的准确度不应低于5TPE。
而110kV电子式互感器的配置方案,其主变高压侧应按A、B、C相配置双套全光纤电流型电子式互感器,并在桥上按照A、B、C相相配置双套全光纤电流型电子互感器。
如此,110kV母线配置就可以一套全光纤电压型电子互感器,来实现配置方案确定的科学有效性目标[5]。
4结束语:
综上所述,110kV智能变电站的设计方案实践效果保证,应从站控层、间隔层以及过程层的设计控制角度入手,即提升相关配置的安全可靠效果,来强化变电站设备设施运行使用的质量。
事实证明,只有这样,才能为所处地区各行各业经济发展的需求提供保障,进而提升现代化经济建设的可持续发展水平。
故,相关建设者应将上述分析内容与科研结果更多的作用于电力系统智能变电站的建设工作过程,以优化系统运行网络的环境。