GQHTd智能站用电源系统规范书110kV变电站.docx
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GQHTd智能站用电源系统规范书110kV变电站
110kV浙江某变电站
GQH-Td变电站站用电源集成系统
交直流一体化技术规范书
目录
1.总则1
2.引用标准1
3.使用环境条件2
4.工程条件2
5.技术要求2
5.1一般技术要求2
5.2系统组成3
5.2.1交流分系统3
5.2.1.1基本技术参数3
5.2.1.2交流进线模块4
5.2.1.3交流馈线模块5
5.2.1.4交流总监控单元5
5.2.2直流分系统5
5.2.1.1基本技术参数5
5.2.1.2直流监控模块6
5.2.1.3充电模块6
5.2.1.4直流母线绝缘监测模块7
5.2.1.5带绝缘监测的直流馈线模块7
5.2.1.6蓄电池监测模块7
5.2.1.7直流总监控单元7
5.2.3逆变电源分系统8
5.2.3.1基本技术参数8
5.2.3.2总的要求8
5.2.3.3工作方式8
5.2.3.4过负荷能力8
5.2.3.5逆变电源模块静态开关8
5.2.3.6手动旁路开关9
5.2.3.7逆变电源交流馈线模块9
5.2.4通信电源分系统9
5.2.4.1基本技术参数9
5.2.4.2DC/DC通信电源模块9
5.2.4.3通信电源直流馈线模块10
5.2.4.3逆变及通信电源总监控单元10
5.2.5一体化监控模块10
6.质量保证及试验10
7.技术文件11
8.备品备件及专用工具11
1.总则
1.1本规范书文件为**kV智能变电站用电源集成系统提出技术上的功能设计、结构、性能、安装等方面的技术要求，投标者提供的货物技术规格应满足规范书所规定的要求。
投标者须提供满足本规范书所规定的功能和性能要求下的必备方案。
1.2提供设备的制造厂商应获得GB/T19000（ISO9001）资格认证证书或具备同等质量认证证书，必须已经生产过三十套及以上类似或高于本标书技术规范的设备，并在有相同或更恶劣的运行条件下持续运行三年以上的成功经验。
投标者应随同投标书提供所要求的资格证明文件及供货记录。
1.3投标者提供的产品应有具有资质的检测中心试验合格的证明文件。
1.4一体化监控模块、直流监控模块、充电模块、直流母线绝缘监测模块、带绝缘监测的直流馈线模块、电池监测模块、DC/DC通信电源模块、交流馈线模块、逆变电源模块等均应通过直流电源质检部门的检测并出具合格的证明文件。
1.5如果卖方没有以书面的形式对本规范书的条文提出异议，则表示卖方提供的设备完全符合本规范书的要求；卖方如对本规范书有异议，应在其投标书中以“与规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。
1.6规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致，按较高标准执行。
1.7规范书经买、卖双方确认后作为定货合同的技术附件，与合同正文具有同等效力。
1.8工作范围
1.8.1整套**kV智能变电站用电源集成系统的设计、制造、工厂试验、包装、运输、以及现场技术服务等。
卖方应派出有经验的技术人员进行现场验收和系统调试。
1.8.2提供型式试验和常规试验数据，以便确认供货设备能否满足所有的性能要求。
1.8.3提供所有设备的设计、制造及安装方面的说明书。
1.8.4提供图纸、制造和质量保证过程的一览表以及标书中规定的其他资料。
1.8.5在更换所用的准则、标准、规程或修改设备技术数据时，卖方有责任接收买方的选择。
2.引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本规范书中引用而构成本规范书的基本条文。
在本规范书出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本规范书的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T3859.1-1993半导体变流器基本要求的规定
GB/T7261-1987继电器及继电器保护装置基本试验方法
GB/17478-2004低压直流电源设备的性能特性
JB/T8456-1996低压直流开关设备
电力系统直流柜通用技术条件及安全要求
电控设备用低压直流电源
NDGJ8-89火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程
DL/T857-2004发电厂、变电所蓄电池用整流逆变设备技术条件
DL/T5155-2002220KV~500KV变电所所用电设计技术规程
DL/T459－2000电力系统直流电源柜订货技术条件
DL/T5044-2004电力工程直流系统设计技术规程
SDJ9－1999电测量及电能计量装置设计技术规程
DL/T781-2001电力用高频开关整流模块
DL/T856-2004电力用直流电源监控装置
DL/T724-2000电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护规程
GB/T17626.2－1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T17626.12－1998电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验
IEC-439低压成套开关设备和控制设备
IEC-439-2工厂组装的低压开关设备和控制设备装置对母线干扰系统的补充要求
IEC-529外壳防护等级的分类
GB7251低压成套开关设备
GB4942.2-85低压电器外壳防护等级
GB3895-83半导体电力变流器
GB/T3859.1-1993半导体变流器基本要求规定
IEC146半导体变流器
IEC147半导体设备的主要额定值
GB/T7260.2-2003《不间断电源设备（UPS）第2部分：
电磁兼容性（EMC）要求》
GB/T7260.3-2003《不间断电源设备（UPS）第3部分：
确定性能的方法和试验要求》
国家电网公司电力生产设备评估管理办法（生产输电[2003]95号）
国家电网公司关于加强电力生产技术监督工作意见（生产输电[2003]29号）
国家电网公司预防直流电源系统事故措施（国家电网生[2004]641号）
国家电网公司直流电源系统技术标准和直流电源系统运行规范
3.使用环境条件
（1）海拔高度：
2000m以下
（2）最高环境温度：
+45℃
（3）最低环境温度：
-15℃
（4）最高月平均相对湿度：
90%（25℃）
（5）最大日温差：
25℃
（6）地震强度
水平加速度：
0.2g
垂直加速度：
0.1g
整台设备应能承受上述加速度同时作用，试验方法采用共振、正弦、拍波试验法。
激振5次，每次5波，每次间隔2s，安全系数1.67，动态试验报告应由卖方提供。
电池按要求做好防振措施。
4.工程条件
需根据具体工程填写。
5.技术要求
5.1一般技术要求
●智能站用电源（包括交流电源、直流电源、逆变电源、通信电源）宜由一家供应商提供，统一进行设计、生产、调试、服务。
●智能站用电源宜整体使用各种功能模块进行配置，特别是所有进线、出线开关使用智能开关模块：
将开关、传感器、智能电路进行集成化设计形成模块单元。
直流绝缘监测功能分散到直流馈线模块内处理。
模块外部没有二次接线，模块之间没有常规联络电缆，模块对外只有通信接线，以满足智能变电站上行下达信息智能传输的核心思想。
●设置站用电源一体化监控模块，对全站站用电源进行统一管理。
●取消UPS，使用逆变电源直接挂在变电站直流母线上运行。
事故照明电源取自相关逆变电源输出。
●取消通信蓄电池组配置及通信用充电设备，使用DC/DC模块直接挂在变电站直流母线上运行。
●站用交流系统采用ATS开关并配置智能设备实现多运行方式自动投切。
●单体蓄电池监测不宜有跨柜接线，对外只有通信接线，以满足智能变电站上行下达信息智能传输的核心思想。
●操作用直流系统符合国家相关规定。
●所有站用电源智能模块均采用直流作为装置电源。
5.2系统组成
***kV智能变电站用电源集成系统在电气方面主要由直流系统，交流系统,逆变电源系统,通信电源系统四项分系统组成。
交流分系统额定电压等级：
AC380/220V，进线电源：
2路，采用单母线分段接线方式，三相五线制。
直流分系统额定电压等级：
DC110V，采用单母线分段接线方式，充电装置：
1套，蓄电池组：
1组。
逆变电源分系统额定输出电压等级：
AC220V，采用单母线接线方式。
通信电源分系统额定输出电压等级：
DC48V，采用单母线接线方式。
**kV智能站用电源整体使用各种功能模块进行配置，特别是所有进线、出线开关应使用智能开关模块：
将开关、传感器、智能电路集成在一个功能模块单元内。
直流馈线的直流绝缘监测功能分散到直流馈线模块内处理。
要求模块外部没有二次接线，模块之间没有常规联络电缆，模块对外只有通信接线，以满足智能变电站上行下达信息智能传输的核心思想。
**kV智能变电站用电源集成系统在功能上由各种模块组成，包括：
一体化监控模块、直流监控模块、充电模块、直流母线绝缘监测模块、带绝缘监测的TSM智能直流馈线模块、电池监测模块、DC/DC通信电源模块、TSM智能交流进线模块、TSM智能交流馈线模块、逆变电源模块。
5.2.1交流分系统
5.2.1.1基本技术参数
●额定电压：
380/220V
●额定电流及开关型号
站用电进线断路器（抽出式）：
160A/3P；3回；进线品牌施耐德；
出线回路数及额定电流：
详见有关380/220V所用电接线图（I、II段交流系统）
母线CT电流比：
200/5A
●相数：
三相五线
●频率：
50Hz
●进、出线方式：
电缆下进、下出线
●柜体数量：
3台（进线1台，馈线2台）
●柜体尺寸：
高：
2260mm，宽800mm，深600mm，（包含眉头高度60mm）
●防雷器配置要求：
母线侧。
●柜体颜色：
****。
5.2.1.2交流进线模块
负责站用电源从站用变至交流母线的智能管理。
全站配置1套交流进线模块，具备以下功能：
（1）多重闭锁功能
外部二次回路采用断路器辅助接点进行电气闭锁，同时IPC-03智能单元还带有程序闭锁，确保任何情况下，两路电源不至于碰撞。
（2）正常运行方式
方式1：
两回电源进线分别带Ⅰ、Ⅱ段母线，两段母线分列运行。
方式2：
一回电源进线为主供电源带Ⅰ、Ⅱ段母线，另一回电源热备用，两段母线并列运行。
（3）互投功能
方式1：
电源进线失电，母联开关自动投入，保证不间断供电。
方式2：
主供电源失电，备用电源进线开关自动投入，保证不间断供电。
另外，用户可自主改变主供电源和备用电源，同时具备远方遥控投切功能。
（4）自恢复功能
主供电源消失后又恢复，系统自动恢复主供电源供电。
（5）检修状态功能
通过选择开关，可将转换开关置于“手动”位置，将主框架断路器抽出来，方便检修人员进行维修。
（6）通讯功能
装置在本地通过液晶屏显示，显示清晰，操作方便。
同时系统带有RS485通讯接口，并提供MODBUS通讯规约，以方便与变电站内自动化系统通信。
变电站自动化系统可在后台更改运行模式、查看电气参数、查看事件记录等。
（7）闭锁切换功能
当母线上有故障发生时，电源智能控制器能够自动（或通过外部信号）闭锁备用电源开关，直至故障排除。
（8）状态监视
监测进线及联络开关位置状态、自投装置动作、自投装置故障告警、母线电压异常告警、站用电源消失告警、母联开关自动投入信号。
告警信号同时还有硬接点信号输出。
采用交流采样的智能模块，能直接采样600VAC，5A以下的交流信号。
可监测母线三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、电度等电气参量。
模块带有RS485通讯口，可方便接入监控系统。
（可选，本次投标不选）
监测精度：
电压、电流0.5%；功率、电度1%；功率因数2%；频率0.2Hz。
事件记录
告警事件记录、装置动作事件记录，能准确记录事件发生的时间和事件类型。
（9）系统保护功能
——电压异常检测：
对实时采样的电压值进行分析，对过压、低压、断相等异常报警，并按相应逻辑进行处理。
——母线故障判别：
通过监测开关是否故障跳闸判断是否母线故障。
——过负荷保护。
5.2.1.3交流馈线模块
交流馈线模块应满足以下功能要求：
1）监测每回交流馈线回路断路器位置状态、断路器事故跳闸信号、单相电流功能；
2）交流馈线模块应具有通信功能：
交流馈线模块为独立的智能装置，具备与交流监控单元连接的通信接口。
3）交流馈线模块对于有特殊要求的部分馈线可实现遥控功能。
4）交流馈线模块内部一次、二次部分可独立检修，开关之间具备防燃、防爆隔离。
5.2.1.4交流总监控单元
交流总监控单元由以嵌入式低功耗CPU为核心（主频400MHz）的高性能嵌入式一体化触摸屏组成。
采用了7英寸高亮度TFT液晶显示屏（分辨率800×480），四线电阻式触摸屏（分辨率1024×1024），应满足以下功能要求：
●实时显示采样的交流数据及状态量，根据设定逻辑告警；
●历史事件查询；
●历史曲线查询；
●数据库管理。
●可接收监控来的命令，可远方设置系统运行状态或修改系统运行参数等。
●具有通信功能：
具备与交流进线模块、交流馈线模块及一体化总监控器连接的通信接口。
5.2.2直流分系统
5.2.1.1基本技术参数
●交流输入：
两路，电压380±15%V，频率50±2%Hz
●控制母线直流电压（V）：
DC110V。
●控制母线接线方式：
单母线分段
●母线馈线回路数：
**回（详见一次系统图（I、II段直流馈出））,共计1面馈线屏
●稳压精度：
≤±0.5%
●稳流精度:
≤±0.5%
●纹波系数:
≤1%
●功率因数：
COSφ≥0.90
●满载效率:
≥88%
●谐波失真（THD）：
总THD<7%
●平均无故障时间：
MTBF≥100000hr
●噪音：
自冷式<50dB（屏柜前1m处）风冷式<55dB（屏柜前1m处）
●充电模块：
模块额定电流20A,5个,模块按N+1配置，共1面充电屏
5.2.1.2直流监控模块
能根据蓄电池充电曲线控制充电模块输出，进行强充、均充、浮充自动转换，定期均衡充电。
能根据设定产生过压、过流、低压等告警信号对蓄电池的过充电。
自动巡检、故障自动显示、报警。
交流断电时自动控制向母线供电，确保继电保护、自动装置、高压开关均有控制和操作电源；来电时自动控制投入充电，具备与一体化监控器连接的通信接口。
5.2.1.3充电模块
充电模块交流进线回路须配置可靠的C级防雷装置（安装在电源侧，并且有脱扣开关，并且有脱扣发信）。
充电模块交流进线回路还须配置高度的电气绝缘防护措施，确保系统和人身安全。
充电模块配置单套充电浮充电装置采用高精度、高可靠性的高频开关电源。
充电模块的主要功能是将交流电源变换为高品质的直流电源，同时在直流监控模块控制下具备以下功能：
5.2.1.3.1保护功能
1）输入过/欠压保护
模块具有输入过/欠压保护功能。
当输入电压小于欠压设定值或大于过压设定值后，模块保护，无直流输出，保护指示灯（黄色）亮。
电压恢复到正常范围后，模块自动恢复工作。
2）输出过压保护/欠压告警
模块具有输出过压保护欠压告警功能。
当输出电压大于过压设定值后，模块保护，无直流输出，告警指示灯（红色）亮。
当输出电压小于欠压设定值后，模块告警，有直流输出，保护指示灯（黄色）亮。
电压恢复后，模块输出欠压告警消失。
3）短路回缩
模块具有短路回缩功能。
当模块输出短路时，输出电流不大于40％额定电流。
短路因素排除后，模块自动恢复正常输出。
4）缺相保护
模块具有缺相保护功能。
当输入缺相时，模块限功率，可半载输出。
5）过温保护
模块的进风口被堵住或环境温度过高导致模块内部的温度超过设定值时，模块会过温保护，模块面板的保护指示灯（黄色）亮，模块无电压输出。
当异常条件清除、模块内部的温度恢复正常后，模块将自动恢复为正常工作。
6）原边过流保护
异常状态下模块整流侧出现过流，模块保护。
5.2.1.3.2其它功能
1）风扇温度控制
模块采用温度和电流联合控制风扇转动的方式。
风扇转速分为停转、半转和全转三档，通过对输出电流和模块温度综合考虑进行风扇调速控制。
2）故障显示
3）通信功能
具备和直流监控模块的通信接口
5.2.1.4直流母线绝缘监测模块
监测正、负极母线对地的电压值和绝缘电阻值并且满足以下要求。
●数字显示正负母线电压值。
●数字显示母线电压值，被测直流系统母线电压低于5%，高于10%时发出报警信号，其误差2V。
●数字显示正负母线对地绝缘电阻值，当正极、负极母线对地绝缘电阻低于10kΩ～200kΩ（可调）时能发出报警信号
●应能长期连续工作
●具备与直流总监控器连接的通信接口。
●只有当直流正负母线对地电压出现超过设定偏差时，才接入平衡桥电阻，避免直流母线对地电压频繁波动，且测试绝缘过程中保证直流母线电压波动范围不超过6%。
5.2.1.5带绝缘监测的直流馈线模块
带绝缘监测的直流馈线模块应满足以下功能要求：
1）直流馈线模块应具有绝缘降低监测功能，具体如下：
●监测每回直流馈线回路断路器位置状态、断路器事故跳闸信号、漏电流功能；
●监测正、负母线和支路绝缘降低功能。
2）直流馈线模块应具有通信功能：
直流馈线模块为独立的智能装置，具备与直流总监控器连接连接的通信接口。
3）直流馈线模块应具有事件记录功能：
直流馈线模块接地故障和故障恢复都应有事件记录产生。
4）直流馈线模块内部一次、二次部分可独立检修，开关之间具备防燃、防爆隔离。
5.2.1.6蓄电池监测模块
蓄电池监控模块主要是检测蓄电池组运行工况,测量各节蓄电池的电压，应满足以下功能要求：
1）电池监测模块应具有在线测量每一个电池的工作状态，判断性能是否正常；发现有性能不好的电池发出告警，并提供故障电池的准确位置；能够实时测量蓄电池组电压、蓄电池组充放电电流、单体蓄电池端电压、特征点温度等参数。
2）通信功能：
具备与直流总监控器连接的通信接口。
5.2.1.7直流总监控单元
直流总监控单元由以嵌入式低功耗CPU为核心（主频400MHz）的高性能嵌入式一体化触摸屏组成。
采用了7英寸高亮度TFT液晶显示屏（分辨率800×480），四线电阻式触摸屏（分辨率1024×1024），应满足以下功能要求：
●实时显示采样的直流数据及状态量，根据设定逻辑告警；
●历史事件查询；
●历史曲线查询；
●数据库管理。
●可接收监控来的命令，可远方设置系统运行状态或修改系统运行参数等。
●具有通信功能：
具备与直流监控模块、直流馈线模块、绝缘监测模块、蓄电池监测模块及一体化总监控器连接的通信接口。
5.2.3逆变电源分系统
5.2.3.1基本技术参数
●容量：
逆变模块容量：
2kVA，数量：
1台，
●交流输入：
单相220V10%50Hz5%
●直流输入：
DC110V
●输出电压及频率：
220V0.5%50Hz0.5%
●馈线回路数：
**回（详见一次系统图（逆变、通信电源馈出））
●效率：
94%（满负荷）
●输出电压调节范围2%
●过载能力：
125%10分钟，150%1分钟
●总谐波失真度：
<2%
●噪音：
<55dB（距屏1m处）
5.2.3.2总的要求
逆变电源模块由整流器，逆变器，静态开关，手动维修旁路开关，调压变压器，本机液晶监视器，本机诊断系统；正常运行，由交流输入供应负载电源，一旦交流输入消失，无延时切换到直流输入供电，保证监控计算机等负载不受影响。
逆变电源应不能产生对直流系统的干扰信号，影响其他负载可靠运行。
具备与一体化监控器连接的通信接口。
5.2.3.3工作方式
正常运行方式：
逆变电源模块由交流分系统220V交流馈线经整流器、逆变器和静态开关向负荷供电，当220V交流馈线失电或逆变电源分整流器故障时则由外接的直流电源经逆变器和静态开关向负荷供电（满负荷30分钟）。
当逆变器故障或过负荷或无输出时，由静态开关切换到旁路供电。
当逆变器或静态开关退出运行时，由手动旁路开关切换至旁路，不间断的向负荷供电。
逆变电源分输出电压应可调且无暂态过程。
5.2.3.4过负荷能力
●逆变电源模块应能在满负荷的125%，额定功率因素下，运行10分钟，输出电压调整范围为±3%；在满负荷的150%时，运行1分钟。
逆变电源分应具备防止过负荷及外部短路的限流保护，最大电流调节值应小于额定负荷的150%。
●逆变电源模块负荷短路超过了逆变器的能力时或当逆变器受到太大的负荷冲击时或逆变器无输出时，静态切换开关能自动切换到旁路供电，以保护逆变器及为短路点提供足够的短路电流，确保保护装置能迅速地切除故障。
故障切除后，静态开关能自动返回到由逆变器供电。
5.2.3.5逆变电源模块静态开关
●切换时间<4毫秒
●同步检测时间<5毫秒
●异步检测时间<10毫秒
●再切换方式自动／禁止
●再切换延时方式（可调）2~32秒，自动
●切换点（可调）±10％正常电源
●再切换点（可调）±5％正常电源
5.2.3.6手动旁路开关
●开关为手动，２极，先合后开。
“正常”位置：
负荷接至逆变器。
“旁路”位置：
负荷接至交流电源。
●手动旁路开关将负荷由逆变器输出切换至旁路交流电源供电。
当负荷由旁路交流供电时，允许对整流器、逆变器和静态开关进行检修和维护。
●旁路系统应具有保证电能质量的措施，满足计算机监控系统的电能量质量要求。
否则，供货商应采取相应的处理措施，如双主机配置等。
5.2.3.7逆变电源交流馈线模块
逆变电源交流馈线模块应满足以下功能要求：
1）监测每回交流馈线回路断路器位置状态、断路器事故跳闸信号、单相电流功能；
2）交流馈线模块应具有通信功能：
交流馈线模块为独立的智能装置，具备与逆变及通信电源总监控器连接的通信接口。
3）交流馈线模块内部一次、二次部分可独立检修，开关之间具备防燃、防爆隔离。
5.2.4通信电源分系统
5.2.4.1基本技术参数
●输出：
DC48V（正极接地），单个模块输出25A/台
●输入：
DC110V5%
●接线方式：
单母线,每组采用3台DC/DC，模块按N+1配置，共计1组
●馈线回路数：
**回（详见一次系统图（逆变、通信电源馈出））
●稳压精度：
≤±0.5%
●稳流精度:
≤±0.5%
●纹波系数:
≤1%
●功率因数：
COSφ≥0.90
●满载效率:
≥90%
●应能保证DC/DC馈线任一路短路，DC/DC保护瞬时动作切断电能情况下，内部设计能提供补充短路电流保证馈线开关跳闸隔离故障，避免因一路馈线短路造成所有负荷停电问题。
5.2.4.2DC/DC通信电源模块
●提供通信用48V电源，应不能产生对直流系统的干扰信号，影响其他负载可靠运行。
●输入与输出必须相互电气隔离。
●在电源端的输出端正极应直接接地。
●满足直接并联运行负载均分的要求，模块间并联均流不平衡度应不大于±5％额定电流值。
●输出电压应可调，在正常运行情况下，模块直流输出电压应调节为系统标称电压的105％。
●在模块直流电源输入与直流电源输出母线侧应加装直流防雷模块。
●模块应能同直流监控模块配合实现DC/DC通信电源模块故障、本模块直流输出电压值、本模块直流输出电压过高过低告警状态和参数量的监视。
●DC/DC通信电源模块具备与逆变及通信电源总监控器连接的通信接口。
5.2.4.3通信电源直流馈线模
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