二次设备配置原则.docx
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湖北电网变电工程二次设备配置原则
1直流系统和交流不间断电源
1.1适用标准
选用的直流系统和交流不间断电源应符合以下规程、规范和标准的要求。
（1.）DL/T5044《电力工程直流系统设计技术规程》
（2.）DL/T459《电力系统直流电源柜订货技术条件》
（3.）DL/T724《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》
（4.）DL/T781《电力用高频开关整流模块》
（5.）DL/T856《电力用直流电源监控装置》
（6.）DL/T857《发电厂、变电站蓄电池用整流逆变设备技术条件》
（7.）国家电网公司频布的《直流电源系统技术标准》
1.2直流系统
1.2.1直流系统电压采用110V或220V
1.2.2500kV变电站直流系统应充分考虑设备检修时的冗余，应采用两组蓄电池、三台充电机的方案，每组蓄电池和充电机应分别接于一段直流母线上，第三台充电装置（备用充电装置）可在两段母线之间切换，任一工作充电装置退出运行时，手动投入第三台充电装置；三台充电装置按同容量配置，充电装置采用高频开关电源模块。
直流系统采用单母线分段接线，每段母线分别由独立的蓄电池组供电，并在两段直流母线之间设置联络开关，两段母线之间的联络开关按确保两段母线上的蓄电池不可能出线并列运行的要求进行配置，正常运行时该开关处于断开位
置。
1.2.3220kV变电站直流系统采用两组蓄电池、两台充电机的方案，每组蓄电池和充电机应分别接于一段宜流母线上，两台充电装置按同容量配置，充电装置采用高频开关电源模块，模块数量按N+1配置。
直流系统采用单母线分段接线，每段母线分别由独立的蓄电池组供电，并在两段直流母线之间设置联络开关，两段母线之间的联络开关按确保两段母线上的蓄电池不可能出线并列运行的要求进行配置，正常运行时该开关处于断开位置。
（与'《国家电网公司十八项重大反事故措施》（试行）继电保护专业重点实施要求’第8.4.3条规定：
220kV及以上电压等级变电站的直流系统应采用两组蓄电池三台充电装置的方案不一致。
规程第4.4.2条规定：
采用高频开关充电装置时，宜配置2套充电装置，也可配置3套充电装置。
）
1.2.4ll0kV及以下电压等级变电站的直流系统采用单母线接线，配置一组蓄电池和一套充电装置；充电装置采用高频开关电源模块，模块数量按N+1配置。
1.2.5每个成套充电装置应有两路交流输入，互为备用，当运行的交流输入失去时能自动切换到备用交流输入供电，充电装置能自动恢复运行。
1.2.6蓄电池采用阀控式密封铅酸蓄电池。
1.2.7蓄电池容量应至少满足2小时的事故放电时间。
（建议除35kV及以下系统外的所有断路器的储能电机以及所有隔离开关、接地刀闸的操作电源均采用交流电源）
1.2.8直流系统应具有绝缘在线监测功能和蓄电池巡检功能。
1.2.9直流系统应设置数据通信口与站内监控系统进行通信。
重要的报警信号应通过无源接点上送监控系统。
1.2.10直流系统宜采用控制负荷和动力负荷合并供电方式。
（因目前断路器均采用液压
和弹簧机构，储能电机回路电流较小，合并供电方式可以简化二次接线，取消硅
链，提高了直流系统供电的可靠性）
1.2.11防止直流系统误操作的措施
（1）新、扩建的变电站直流系统的馈出网络应采用辐射供电方式，不应采用环状供电方式。
（建议除35kV及以卜'系统外的所有断路器的储能电机以及所有隔离开关、接地刀闸的操作电源均采用交流电源；35kV及以下配电装置断路器储能电机电源以及断路器控制电源仍然采用环网供电，设置柜顶铜棒）
（2）直流母线在正常运行和改变运行方式的操作中，严禁脱开蓄电池组。
（3）直流系统的电缆应采用阻燃电缆，两组蓄电池的电缆应分别敷设在各自独立的通道内，尽量避免与交流电缆并排敷设，在穿越电缆竖井时，两组蓄电池电缆应加装金属套管。
1.3交流不停电电源
1.1.1交流不停电电源应满足站内监控系统、自动化设备和继电保护设备的要求。
1.1.2交流不停电电源系统全站共设・套，500kV变电站（？
）应采用双套主机冗余配置方式。
（220kV及以下变电站可采用单主机配置方式）
1.1.3交流不停电电源系统不配单独的蓄电池，直流电源采用站内的直流系统；
1.1.4交流不停电电源系统应是一个完善的供电系统，由2组装置组成，采用并机接法;整套交流不停电电源具有2路交流输入，2路直流输入；2路交流分别接于不同的站用电母线，2路直流输入接于不同的直流母线，旁路系统共用。
（220kV及以下变电站可采用单装置配置方式，计算机监控系统规程第10.1.3条规定：
UPS系统宜冗余设置）
1.1.5交流不停电电源的交流输入电压220V,直流输入电压110V或220V,输出电压交流220Vo
1.1.6交流不停电电源系统应设置数据通信口与站内监控系统进行通信。
重要的报警信
号应通过无源接点上送监控系统。
2计算机监控系统和二次接线
新建变电站控制系统应采用计算机监控系统，500kV变电站和220kV枢纽变电站近期按有人值班考虑，远期按无人值班有人值守设计，其余变电站远、近期按无人值班设计。
（或所有变电站计算机监控系统均按满足变也站无人值班的要求进行设计）
2计算机监控系统
2.1.1适用标准
所选用的计算机监控系统应符合以下规程、规范和标准的要求。
DL/T5149《220kV〜500kV变电站计算机监控系统设计技术规程》
•IEC529防护等级
•IEC61000-4-2静电放电试验
•IEC61000-4-3辐射静电试验
•IEC61000-4-4快速瞬变干扰试验
•IEC61000-4-5冲击（浪涌）抗扰性试验
•IEC61000-4-6电磁场感应的传导骚扰抗扰度试验
•IEC61000-4-5工频磁场的抗扰度试验
•IEC870-1远动设备及系统
总则一般原理和指导性规范
•IEC870-2远动设备及系统
工作条件环境条件和电源
•IEC870-3远动设备及系统接口（电气特性）
•IEC870-4远动设备及系统性能要求
•IEC870-5远动设备及系统传输规约
•IEC870-5-101远动设备及系统传输现约基本远动任务配套标准
•IEC870.5・102远动设备及系统传输现约电力系统电能累计量传输配套标准
•IEC870-5/03远动设备及系统传输规约保护通信配套标准
•IEC870-5-104远动设备及系统传输规约（网络）
•GB/T13702-92计算机软件分类与代码
•GB/T15532-1995计算机软件单元测试
•GB/T14537-93量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验
•GB6162-85静态继电器和保护装置的电气干扰试验
•GB2423电工电子产品基本环境试验规程
•GB/T15285-2006继电保护和安全自动装置技术规程
•DL/T5137-2001电测量及电能计量装置设计技术规程
•GB2887-89计算站场地技术条件
•GB/T6593-1996电子测量仪器质量检测规则
•GB/T13729-92远动终端通用技术条件
•GB/T13730地区电网数据采集与监控系统通用技术条件
•GB9813微型数字电子计算机通用技术条件
•DL/T587-1996微机继电保护装置运行管理规程
•DL/T559-1994220kV〜500kV电网继电保护装置运行整定规程
•DL/T667-1999继电保护设备信息接口配套标准
•DL/T630-1997交流采样远动终端技术条件
•DL/T631模拟屏驱动器通用技术条件
•DL451 循环式远动规约
•DL/T621-1997交流电气装置的接地
•DL5002-91地区电网调度自动化设计技术规程
•DL5003-92电力系统调度自动化设计技术规程
•GB/T13730-92地区电网数据采集与监控系统通用技术条件
•DL476-92电力系统实时数据通信应用层协议
•TASEII数据网通信协议
•GB/T14598.9-1995辐射电磁场干扰试验
•GB/T14598.10-1996（或IEC255-22-4）快速瞬变干扰试验
2.1.2配置原则
2.1.2.1计算机监控系统应采用分层分布开放式网络结构，设站控层和间隔层。
2.1.2.2站控层由计算机网络连接的主机/操作员站、远动通信处理设备和各种功能站等构成，完成全站设备的运行监视、控制操作等功能，并能与监控中心、调度通信中心主站系统通信。
站控层设备应按变电站终期建设规模集中设置并一次建成。
2.1.2.3间隔层由测控单元、网络设备、保护智能装置接口设备等构成，完成面向单元设备的监测、控制等功能。
间隔层设备宜按各期工程规模配置测控装置。
2.1.2.4站控层与间隔层宜直接连接，也可通过前置层设备连接。
2.1.2.5站控层可用总线型网络或环形网络，网络按双重化配置，宜采用负荷平衡互为热备用方式。
间隔层可采用现场总线方式，也可与站控层采用统一的网络。
2.1.2.6对500kV变电站，站控层硬件设备按照功能分散配置、资源共享、避免设备重复设置的原则，配置主计算机兼操作员工作站二台、远动工作站二台、专用工程师工作站一台等。
2.1.2.7对220kV电压等级的变电站，按照变电站无人值班的要求，配置主计算机兼操作员工作站二台、远动工作站二台等。
对220kV以下电压等级的变电站，按照变电站无人值班的要求，配置主计算机兼操作员工作站一台、远动工作站二台等。
2.1.2.8网络设备：
包括网络连接装置、光/电转换器、接口设备和网络连接线、电缆、光缆和网络通信设备及网络安全设备等。
2.1.2.9测控装置应按单元配置，且完全独立。
各电压等级的测控单元按本期规模配置。
500kV系统一个完整串及不完整串均配置二面测控柜；220kV系统每两个单元组1面测控柜，每面柜上2台测控装置；UOkV系统每3〜4个单元组1面测控柜，每面柜上3〜4台测控装置；35kV及以下系统采用测控保护一体化装置，其中5OOkV变电站布置在相关小室，220kV及以下变电站测控保护一体化装置就地布置在开关柜内。
2.1.2.10远动通信设备应冗余配置。
2.1.2.11计算机监控系统应能接收GPS标准授时信号，保证I/O数据采集单元的时钟同步达到0.5ms精度要求。
2.1.2.12计算机监控系统配置的软件应由系统软件、支持软件包和应用软件组成，软件系统应满足DL/T5149《220kV〜500kV变电站计算机监控系统设计技术规程》中的5.4条的要求。
2.1.3功能要求
2.13.1数据采集和处理
计算机监控系统应能实现数据采集和处理功能，其范围包括模拟量、开关量以及来自其它智能装置的数字量，并满足以下要求：
1）模拟量信号应采用交流采样方式；
2）变压器及电抗器的绕组温度和油面温度宜采用4〜20mA信号接入测控装置；
3）开关量信号宜采用无源触点输入，对断路器及隔离开关等重要开关量信号宜采用双位置接点输入方式，且不得用重动继电器的接点替代。
4）对采集的模拟量、开关量以及来自其他智能装置的数字量应分别进行相应处理。
2.1.3.2控制与操作
（1）控制范围：
全站所有断路器、电动隔离开关、主变压器调压抽头、无功功率补偿装置、保护软压板及与控制运行相关的设备和各种辅助设备；
（2）控制方式：
应具有手动控制和自动控制两种控制方式；
（3）手动控制应包括下列各级控制，控制级别由低至高的顺序为：
a）由各级调度中心远方控制；
b）由集控中心远方控制；
c）由变电站的集控系统后台控制；
d）由间隔层测控屏上的手动开关一对一控制；
e）由配电装置处的就地手动开关一对一控制；
（4）自动控制应包括顺序控制和调节控制；
（5）唯一性原则：
同一时刻应仅允许一个控制级别的一种控制方式控制，并同时闭锁其它控制级别和控制方式；
（6）对控制系统的要求：
可靠性：
应可靠地执行控制指令，即不能拒动也不能误动；要有完善的闭锁措施，确保操作正确、可靠；
灵活性：
控制系统应满足不同运行方式、不同操作地点的要求；
相关性：
控制系统与继电保护和安稳装置、站内图像监视系统等的联系和接口要满足相关层次要求;
应能监视站内与运行相关的各种信号，对控制命令执行的结果要有明显的返回信号；
（7）同期：
计算机监控系统应具有满足断路器同期要求的功能，同期功能应在间隔层完成；
（8）防误闭锁：
计算机系统应具有操作联闭锁功能，所有操作控制均应经计算机监控系统防误闭锁逻辑判断，若发现错误，应闭锁该项操作并报警，输出提示条文。
2.1.3.3变电站计算机监控系统能接收GPS的标准授时信号，对站控层各工作及间隔层各单元等有关设备的时钟进行校正，并作为站内二次系统的统一时钟，系统对时误差应小于0.5mso授时方式应灵活方便，可采用硬对时、软对时或软硬对时组合方式。
在卫星时钟故障情况下，应由调度主站的时钟维持系统的正常运行。
2.1.3.4实现运行监视和报警功能，配置音响或语音报警装置；
2.1.3.5应具备完善的在线自诊断能力、自恢复功能、冗余管理功能。
2.3.6应满足远动信息采集和传送的要求，直接从间隔层测控单元获取调度端所需的数据，实现远动信息的直采直送；
2.1.3.7应能实现与多个调度中心的数据通信，分别以主、备通道、并按各级调度要求的通信规约进行通信。
主传输方式应采用数据网方式，备传输方式采用点对点方式；
2.1.3.8宜提供单工远动通道向运动维护单位传送远动信息。
2.1.3.9应满足远动信息功能的要求，能按各级调度的要求发送信息。
2.1.3.10通信接口及协议:
a）变电站计算机监控系统应设有与数字式继电保护装置的通信接口。
b）各数字式继电保护装置宜经通信接口与间隔网络或站控层网络连接，以实现数
字通信。
c）通信接口应支持相应的数字式继电保护装置通信协议，应满足IEC标准。
d）计算机监控系统应设有与其他相关智能装置的接口，当监控系统与其他智通装置（系统）采用RS-232接口通信时，宜有光电隔离装置。
2.1.3.11系统设备布置应符合DL/T5149-2001中第8章的规定。
2.2站内继电保护和故障信息子站系统
2.2.1站内继电保护和故障信息子系统应采用分散分布式网络结构，网络拓扑为总线型网络。
2.2.2应包含故障录波网，在同一网络统一管理继电保护和故障信息。
2.2.3应设有数字式继电保护及安全自动装置直接上网的通信接口，通信接口应支持相应IEC标准的通信协议。
2.2.4应设有故障录波装置直接上网的通信接口。
2.2.5系统宜留有必须管理的其他IED设备的通信接口，发要时应能接入非微机型二次装置。
2.2.6应设有连接到多个继电保护和故障信息主站系统的网格通信设备。
227应设有系统管理工作站，可设有系统后台。
2.2.8应具有完成装置接入、规约转换、数据的规范化和转发等功能。
2.3五防系统
2.3.1微机五防系统的组成和适用范围：
a）微机五防系统由五防工作站、电脑钥匙、各种锁具等组成。
b）适用于断路器、隔离开关和各电气网门等的操作闭锁。
c）断路器采用直流电气编码锁，与控制开关同装一面屏；隔离开关、高压开关柜和各
电气网门应安装五防锁，五防锁就地安装。
d）HGIS、GIS采用挂锁或直流电气编码锁。
2.3.2微机五防功能和技术耍求：
a）五防功能为：
1）防止误分、合断路器；
2）防止带负荷拉、合隔离开关；
3）防止带电合接地开关；
4）防止带接地开关合隔离开关；
5）防止误入带电间隔。
b）微机五防系统应能反映系统的工作状态，应具有对位功能和相应告警显示功能。
c）可进行五防模拟操作：
在模拟操作时，微机五防系统检验操作票是否正确；错误操作时，微机五防系统检验操作票是否正确；错误操作时，发出语音信号，并可咨询正确操作步骤，防止各种误操作的产生。
d）微机五防系统应对正确的操作步骤（操作票）自动存贮并可把正确的操作票输出并存贮到电脑钥匙中去，同时打印操作票。
e）电脑钥匙要求操作人员按票解锁，对于违反五防规定或与操作票不符的操作，实现强制闭锁，通过其内部固化的闭锁逻辑来判断错误操作的类型，并以语音提示及液晶显示方式警告操作人员，同时指出正确的操作项目。
f）应具有智能解锁功能。
g）电脑钥匙能够记录操作人员在现场倒闸操作的情况，包括操作开始时间、结束时间，已完成的、未执行的倒闸操作，未遂的误操作等，随时或追忆，并可备份为文件或打印成册。
h）操作全过程中均有五防术语语音提示，指导运行人员正常操作，使操作简单直观。
2.3.3五防工作站应能与监控系统通过通信口通信或直接与站控层网络连接，微机五防系统与监控系统应能相互校验执行站内的五防操作；微机五防系统与监控系统应能在其中之一系统故障的情况下，独立执行站内的五防操作。
2.4网络安全
2.4.1网络安全防护应遵循以下规定；
a）基本原则：
电力系统中，安全等级较高的系统不受安全等级较低系统的影响。
监控系统的安全等级高于电力管理信自身系统及办公自动化系统，监控系统必须具备可靠性高的自向安全防护设施，不得与安全等级低的系统直接相联。
b）监控系统可通过专用局域网实现与本地其他电力监控系统的互联，或通过电力调节器度数据网络实现上下级异地电力监控系统的互联。
监控系统与办公自动化系统或其它信息系统之间以网络方式互联时，必须采用经国家有关部门认证的专用、可靠的安全隔离设施。
c）应在专用通道上专用网络设备组网，采用专线、同步数字序列、准同步数字序列等方式，实现物理层面上与公用信息网络的安全隔离。
电力调度数据网络只允许传输与电力调度生产直接相关的数据业务。
d）电力监控系统和电力调度数据网络均不得和互联网相连，并严格限制电子邮件的使用。
2.4.2为确保监控系统安全可靠地运行，网络应具有以下安全措施：
a）变电站计算机监控系统站控层实时生产信息与非实时生产信息网络之间应设置经有关部门认定核准的安全隔离装置硬件。
b）远动等实时生产信息通过数据网接入设备实现网络传输时应配置IP认证加密设
置。
c）电能量信息、继电保护和故障录波等非实时生产信息通过数据网络接入设备实现网络传输时应配置IP认证加密装置。
d）电能计费终端装置、保护及故障录波管理子站和故障测距装置子站与调度端的电话拨号通道应设置拨号认证装置。
e）变电站二次系统中对于人员、设备和应用的认证应按照“全国电力二次系统安全防护总体方案”的有关要求执行。
2.5监控系统及二次接线的接线应符合DL/T5136-2001中7.1的规定。
2.6监控系统及二次接线的接地与抗干扰应符合DL/T5136-2001中13章的规定。
2.7依据国家经贸委30号令的要求应对变电站监控系统的电力实时数据通信网络加装专用、可靠的安全隔离设施，以防止黑客侵入。
变电站二次系统安全防护应遵循“安全分区，网络专用，横向隔离，纵向认证”的全国电力系统安全防护总体策略。
3继电保护及安全自动装置
3.1基本要求
3.1.1所选用的继电保护和安全自动装置应符合以下规程、规范和标准以及反事故措施有关文件的要求。
（1.）GB14285《继电保护和安全自动装置技术规程》
（2.）GB50062《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》
（3.）GB/T15145《微机线路保护装置通用技术条件》
（4.）DL/T720《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》
（5.）DL/T769《电力系统微机继电保护技术导则》
（6.）DL/T478《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》
（7.）DL/T670《微机母线保护装置通用技术条件》
（8.）DL/T671-1999《微机发电机变压器组装置通用技术条件》
（9.）DL/T770《微机变压器保护装置通用技术条件》
（10.）DL/T553《220〜500kV电力系统故障动态记录技术准则》
（11.）DL/T663《220kV〜500kV电力系统故障动态记录装置检测要求》
（12.） DL/T667-1999《继电保护设备信息接口配套标准》
（13.） DL/T559-1994《220kV〜500kV电网继电保护装置运行整定规程》
（14.） DL/584-95《3〜110kV电网继电保护装置运行整定规程》
3.1.2继电保护装置产品入网运行时，需满足《湖北省电力系统继电保护技术监督实施细则》、《湖北电网继电保护装置软件版本管理体制规程.》?
中的入网管理规定有关试运行、软件版本管理、质量检测等要求，并在进行入网许可审核后方可采用。
3.1.3所配置的保护装置生产厂家应具有相应资质，保护装置应通过有权部门授权核准的检测中心进行的动模试验。
3.1.4所选用的保护应为具有相应电压等级系统成功运行经验的微机保护，并优先采用具有良好售后服务的国产微机保护装置，积极、慎重地支持国产新型保护的试运行工作。
3.1.5为提高继电保护的可靠性，对重要的线路和设备必须坚持设立两套互相独立的完整保护装置的原则，并且两套保护宜为不同厂家和不同原理的产品。
（变压器保护可为同一厂家）
3.1.6保护选型要避免品种繁杂，以有利于标准化和规范化管理的需要。
3.1.7继电保护及安全自动装置应为微机型，应具备向远方传送信息和接受控制命令的功能，包括动作信息、状态信息、定值信息及装置自检信息，并能接收外时钟同步信号。
通信接口条符合IEC60870-5-103或IEC61850规约。
3.2.1500KV线路保护
3.2.1.1500kV线路保护应按近后备保护原则配置两套完整、独立、不同原理、能反映各种类型故障、具有故障选相功能的全线速动微机保护作为主保护，每套保护均具有完整的后备保护。
3.2.1.2新建的500KV线路保护宜装设两套分相电流差动保护，并应优先采用光纤通道。
线路长度在50公里以下时，二套主保护通信通道宜采用专用光纤通道（OPGW）构成；50公里〜70公里线路，宜采用一套由专用光纤通道（OPGW）构成，另一套可采用复用光纤通信电路；70公里以上线路，可采用两套复用光纤通信电路。
复用通道的接U设备应为保护专用，且两套保护传输通道采用不同的路由。
3.2.1.3非同杆并架或仅有部分同杆双回线，未敷设光纤通道线路的一套纵联保护可
采用另一回线路的光纤通道，另一套纵联保护应采用其它通道，如微波或光纤的其它迂回通道（应确保传输信号有足够可靠性）等，以确保在有光纤通道的线路故障时，另一条线路仍有纵联保护正常运行。
3.2.1.4有串补的500kV线路宜配置两套光纤分相电流差动保护作为主保护，每套主保护应配有完整的后备保护功能，各保护功能均能适用于串补投入及退出的运行要求;3.2.1.5对电缆出线或电缆架空混合出线，每回线路应选用两套分和电流差动保护作为线路主保护，每套主保护应配有完整的后备保护功能，后备保护应具有过负荷保护功能。
3.2.2. 220kV线路保护
3.2.2.1新建工程的220kV线路应装设两套纵联保护，具体配置方式如下：
（1）应优先配置两套分相电流差动保护，确保对各类故障的正确选相和提高对运行方式的适应能
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