220kV变电站监控系统改造施工方案设计.docx
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220kV变电站监控系统改造施工方案设计
220kVXX变电站
监控系统改造工程施工方案
XXXXXXXX工程
二00八年十月
批准：
审核：
初审：
编写：
一、概述
1.1编制依据
本方案根据XXXXXXXX供电局《XX地区电网“十一五”技术改造规划》和现行国家或行业标准、规程、规定中对项目工程的有关要求及220kVXX变电站监控系统改造工程施工图纸、设计说明书及相关设备技术资料，为缩短停电时间、保证施工有序进行和安全生产，特拟定本施工方案。
1.2施工执行标准
本方案措施执行国家标准：
《电力建设施工技术管理规定》、《电气装置安装工程施工及验收规》、《继电保护及安全自动装置检验条例》、《电业安全工作规程》、《电力建设安全工作规程》、《电力建设安全施工管理规定》。
1.3工程概况
1.3.1电气二次部分现状
220kVXX变电站现为“四遥”变电站，现运行的监控系统为惠安公司的D200系统，设有RTU屏、遥信转接屏、变送器屏、遥控执行屏、控制辅助屏。
全站220kV线路旁路保护为新型的国产微机保护，采用南瑞继保的RCS-9000系统，线路保护皆双重化配置，旁路保护配置一套距离保护，型号为RCS-902A。
主变保护：
＃1、＃3主变主变保护采用南瑞继保的RCS974系统保护，＃2主变保护采用四方公司的CSC326D型保护，皆双重化配置。
110kV线路旁路保护：
全部为2006年更换的微机型距离保护RCS-941A。
10kV部分保护配置种类较多，全部集中组屏安装在继保室，有南瑞继保的RCS9631A电容保护，电研的NSA-3111线路、NSA3121站用变接地变、NSA3131电容器保护，自动化研究所的LFP-963线路接地变保护。
220kV母差及110kV母差保护装置为南瑞的BP-2B保护装置，其中220kV母差与失灵共用一套保护装置。
站另新增了一套220kV备自投装置及一套安稳控制系统装置。
220kV与110kV故障录波装置为新近更换的装置。
站设一套独立共创的微机“五防”系统
1.3.２本次工程需改造的设备
结合本站2008其余技改工程，本期工程需改造设备如下：
更换原监控系统并进行综自改造，取消原控制屏；
更换10kV1、2段线路、电容器、站用变和接地变保护测控装置，就地安装于10kV开关柜上；
更换220kV、110kV母联操作箱，分别与220kV、110kVPT并列装置组屏；
增加220kV、110kV、10kV母线PT并列屏，对站母线电压回路进行整理；
更换原UPS电源屏，配置容量为2X5kVA的直流逆变电源系统；
加装独立的GPS对时系统1套；
对原微机五防系统进行升级改造；
1.3.3本次工程需拆除的设备
拆除主变、220kV线路、110kV线路、10kV控制屏，中央信号控制屏共16面；
拆除主变自动调压屏2面
拆除中央信号控制屏1面
拆除10kV线路电容器接地变保护屏8面；
拆除遥信转接屏10面，变送器屏3面，遥控执行屏3面，遥控辅助屏3面，UTU屏4面；
拆除220kV、110kV母联操作屏1面；
拆除不间断UPS电源屏1面；
拆除低周低压过负荷减载屏1面
拆除旧电缆约30000米
二、施工组织
2.1现场施工人员组成
施工总负责人：
XXX（135XXXXXXXX）
施工工作负责人：
XXX（电气二次：
139XXXXXXXX）
技术负责人：
XXX（电气：
139XXXXXXXX）
安全负责人：
XX
资料管理员：
XX
施工班组：
（见进站人员配置表）
2.2施工总流程
施工前准备工作——新屏安装——二次电缆及以太网线敷设、综自后台搭建——＃1主变压器、10kV1M母线上所有间隔改造及其旧屏拆除——110kVPT、220kVPT二次回路改造——#3主变压器及10kV5M母线上所有间隔改造——公用设备监控改造——＃2主变压器、10kV2M母线上所有间隔、10kV分段500间隔改造及其旧屏拆除——110kV线路、旁路、母联间隔改造——220kV线路、旁路、母联间隔改造——交直流监控及UPS不间断电源系统改造——旧屏拆除——扫尾工作。
2.3工期及工程施工进度计划安排
序号
施工容
计划时间
停电间隔
备注
1
停电前准备工作
2008/11/09-2008/11/10
共2天
无要求
2
新屏安装
（需站直流改造完成）
2008/11/11-2008/11/12
共2天
无要求
3
二次电缆及以太网线敷设、综自后台搭建
2008/11/13-2008/11/22
共10天
无要求
10kV1M母线设备改造
2008/11/23-2008/12/10
共18天
10kV1M母线及所有间隔、#1主变变低串联电抗器转检修。
＃1主变压器改造
2008/12/5-2008/12/10
共6天
＃1主变压器三侧转检修
110kVPT、220kVPT二次回路改造
2008/12/11-2008/12/14
共4天
相应PT间隔转检修
#3主变压器及10kV5M母线上所有间隔改造
2008/12/16-2008/12/21
共6天
＃3主变压器三侧、10kV5M母线及其所有间隔转检修
公用设备监控改造（包括母差、安稳、录波等装置）
2008/12/22-2008/12/31
共10天
相应装置退出运行
10kV2M母线设备及10kV分段500间隔改造
2009/1/1-2009/1/18
共18天
10kV2M母线所有间隔、10kV1M、2M分段500间隔转检修、#2主变变低串联电抗器转检修。
＃2主变压器改造
2009/1/13-2009/1/18
共6天
＃2主变压器三侧转检修
110kV线路、旁路、母联间隔改造
2009/2/18-2009/3/19
共30天
进行改造的间隔转检修
220kV线路、旁路、母联间隔改造
2009/3/24-2009/4/23
共30天
进行改造的间隔转检修
交直流监控及UPS不间断电源系统改造
2009/4/24-2009/4/26
共3天
相应装置退出运行
旧屏拆除及扫尾工作
2009/4/24-2009/4/30
共7天
无要求
以上工作计划按各个方面具备条件，设备、材料到货时间2008年11月9日前来安排的，如遇到货时间有变或者一次停电施工延期等其它方面的原因，工作计划将相应作出调整。
2.4施工步骤
1、停电前准备、新屏安装及控缆敷设工作:
（1）对照变电站旧二次图核实站交直流回路和控制回路，对所需拆除屏的二次接线进行记录，填写继保措施票（或编制作业指导书），为停电后的拆除工作准备。
（2）站直流改造完毕后，主控室的21P、22P、24P、25P、26P、27P、28P、29P、30P、31P、32P旧直流系统相关屏位已经拆除（此部分工作属直流改造工程，工期及安全措施另见直流系统改造施工方案）。
（3）在主控制室新屏位装设1K远动通信总柜、2K网络交换机柜Ⅰ、3K网络交换机柜Ⅱ、4K保护通信管理机柜、5KGPS卫星对时屏、6K220kV母联操作及PT并列屏、7K＃1直流充电屏、8K＃1直流馈线屏、9K＃2直流馈线屏、10K＃3直流馈线屏、11K＃4直流馈线屏、12K＃2直流充电屏、13K110kV线路测控屏Ⅰ、14K110kV线路测控屏Ⅱ、15K110kV线路测控屏Ⅲ、16K110kV旁路母联测控屏。
（4）在主控室拆除的旧屏位上安装21P110kV母联操作及PT并列屏、22P10kV备自投及PT并列屏、24P220kV线路测控屏Ⅰ、25P220kV线路测控屏Ⅱ、26P220kV旁路、母联测控屏、27P母线PT测控屏、28P公用测控屏Ⅰ、29P公用测控屏Ⅱ、30P#1主变测控屏、31P#2主变测控屏、32P#3主变测控屏。
（5）敷设综自系统各屏的相关交直流电缆及以太网通迅线。
由于XX站站历经数次各种改造，堆积的废旧控制电缆较多，所以应视停电计划安排，先敷设即将改造间隔的控制电缆，待间隔改造完成，退出旧电缆后，再重新敷设其它间隔的新电缆。
（6）从97P远动UPS不间断电源屏，取一路电源接至远动通迅柜及后台机，做为临时交流电源。
（7）配合厂家安装新的后台监控系统，搭建主要通讯网络（通知相应厂家到现场）。
2、10kV1M母线设备改造及#1主变压器监控系统改造:
（1）10kV1M母线及其所有间隔全停，＃1主变变低电抗器停电。
拆除#1高压室连接至各屏的所有控制电缆，同时对需保留的二次电缆采取保护措施（结合开关柜工程一起施工）。
（2）拆除42P10KV线路保护屏Ⅰ、46P接地变压器保护屏及其屏所有二次电缆。
在42P位置安装新的10kV电容器/站用变/接地变电能表屏Ⅰ，在46P位置安装新的10kV线路电能表屏Ⅰ，在74P备用屏位置安装#1、#2主变压器电能表屏并敷设新屏至各间隔的控制电缆。
（3）安装新电能表。
（4）10kV#1高压室土建施工完毕后，在#1高压室安装GPS分机屏。
（5）10kV1M母线开关柜拼装完成后，敷设各间隔控制电缆并进行二次接线。
配合厂家完成以太网通迅线及GPS对时线的敷设。
（6）校验10kV1M母线各间隔保护测控装置，并进行综自系统联调。
完成计量、五防设备安装及调试。
（7）10kV1M母线计划投运前6日，申请#1主变压器停电进行综自系统改造，同时完成#1主变与新10kV1M母线设备的对接及开关传动工作，由于#1主变压器停电后，110kVPT、220kVPT尚未改造，因此#1主变变高及变中测控电压应取自19P中央信号继电器屏，计量电压取自87P主变压器电度表屏。
（8）＃1主变压器、10kV1M母线上所有间隔整体验收。
（9）＃1主变压器和10kV1M母线及所有开关柜投运带负荷测试。
（10）按照最终的一次出线结构恢复10kV1M母线上的出线负荷（包含相关的电缆头制作）。
3、110kVPT、220kVPT二次回路改造：
（1）敷设110kV1M、2MPT端子箱，110kV母联端子箱至21P110kV母联操作及PT并列屏及220kV1M、2MPT端子箱，220kV母联端子箱至6K220kV母联操作及PT并列屏的控制电缆
（2）由于在站未改造设备的二次电压取自中央信号继电器屏，为保证新旧电压回路的交接，从19P中央信号继电器屏分别敷设一条临时电缆至21P110kV母联操作及PT并列屏与6K220kV母联操作及PT并列屏作为联络电缆，待所有间隔PT二次电压均移至新PT并列屏后，再将临时电缆拆除。
（3）依次申请110kV1M母线PT、110kV2M母线PT、220kV1M母线PT、220kV2M母线PT停电，进行PT二次电压回路改造。
（4）在PT二次回路改造的同时，应完成PT二次电压测控及远动遥信核对及电压切换回路调试工作。
4、#3主变压器及10kV5M母线上所有间隔、公用设备监控改造：
（1）敷设#3主变压器本体及各侧开关间隔至32P#3主变测控屏，10kV5M母线PT柜至27P母线PT测控屏等控制电缆。
（2）申请#3主变压器三侧及10kV5M母线及其所有间隔全停。
拆除#3主变压器，10kV51C、52C、53C电容器组，10kV5M母线PT至原控制屏、遥信转接屏的所有控制电缆，同时对需保留的二次电缆采取保护措施
（3）在新测控屏及公用屏进行接线，完成#3主变压器及变低母线上各间隔保护装置与综自系统的联调工作。
（4）改造同时应完成#3主变及相关各屏位的直流回路及二次电压回路转移至新系统的工作，完善10kV5MPT系统，并进行调试。
（5）整体验收。
（6）＃3主变恢复送电和10kV5M母线及所有开关柜充电。
（7）在#3主变相关间隔综自改造完成后，视工程进展情况，可申请220kV母差保护装置、110kV母差保护装置、220kV故障录波装置、110kV故障录波装置、220kV线路备自投装置、安稳控制装置等退出运行，完成装置信号接入新的监控系统以及站防火防盗系统信号接入新监控系统的工作。
5、10kV2M母线设备、10kV分段500间隔改造及#2主变压器监控系统改造:
（11）10kV2M母线及其所有间隔全停，＃2主变变低电抗器停电。
拆除#2高压室连接至各屏的所有控制电缆，同时对需保留的二次电缆采取保护措施（结合开关柜工程一起施工）。
（12）拆除40P10kV线路、接地变压器保护屏，41P站用变压器、10kV线路保护屏，43P10kV线路电度表屏Ⅰ，44P10KV线路保护屏Ⅱ，45P10KV线路保护屏Ⅲ，47P10kV线路电度屏Ⅱ及其屏所有二次电缆。
在43P位置安装新的10kV电容器/站用变/接地变电能表屏Ⅱ，在44P位置安装新的110kV线路旁路电能表屏，在45P位置安装新的220kV线路旁路电能表屏，在47P位置安装新的10kV线路电能表屏Ⅱ并敷设新电能表屏至各间隔的控制电缆。
（13）安装新电能表。
（14）10kV2M母线开关柜拼装完成后，敷设各间隔控制电缆并进行二次接线。
配合厂家完成以太网通迅线及GPS对时线的敷设。
（15）校验10kV2M母线各间隔保护装置，并进行综自系统联调。
完成计量、五防设备安装及调试。
（16）10kV2M母线计划投运前6日，申请#2主变压器停电进行综自系统改造，同时完成#2主变与新10kV1M母线设备的对接及开关传动工作。
（17）完成10kV分段500保护测控装置调及10kV分段备自投的开关传动工作。
（18）＃2主变压器、10kV2M母线上所有间隔整体验收。
（19）＃2主变压器和10kV2M母线及所有开关柜投运带负荷测试。
（20）按照最终的一次出线结构恢复10kV2M母线上的出线负荷（包含相关的电缆头制作）。
6、110kV及220kV线路、旁路、母联间隔改造:
（1）核实站48P220kV安全自动稳定装置屏是否已退出运行，如已退出运行则将此屏拆除并在原位置上安装新的48P110kV/220kV母联保护屏。
否则可联系设计将新屏移至其它备用屏位安装。
（2）敷设各开关间隔至新测控屏，保护屏，电能表屏，公用测控屏的控制电缆。
（3）依次申请各开关间隔停电。
拆除各间隔原控制屏、遥信转接屏等的所有控制电缆，同时对需保留的二次电缆采取保护措施
（4）在新测控屏及公用屏进行接线，完成各间隔保护装置与综自系统的联调工作。
（5）改造同时应完成各相关屏位的直流回路及二次电压回路转移至新系统的工作，并进行调试。
7、交直流监控及UPS不间断电源系统改造：
（1）拆除17P主变压器自动调压微机屏、18P主变压器自动调压辅助屏及屏所有控制电缆。
在17P位置安装UPS电源屏Ⅰ，在18P位置安装UPS电源屏Ⅱ。
（2）进行新UPS电源装置的调试工作
（3）敷设UPS电源屏至各负荷的二次电缆并接线，将负荷接入新的UPS电源屏。
（4）完成站交流屏遥测遥信，直流屏遥测遥信接入综自系统的工作。
7、旧屏拆除及扫尾工作：
（1）重新核查所有改造完成后，旧回路是否已经完全与运行系统隔离，并编制拆屏及拆线的作业指导书。
（2）拆除原1P10kV电容器组控制屏，2P10kV电容器组控制屏，3P220kV母联、线路控制屏，4P220kV旁路、线路控制屏，5P220kV线路控制屏，6P#1主变压器控制屏，7P#2主变压器控制屏，8P#3主变压器控制屏，9P中央信号控制屏，10P110kV母联、线路控制屏，11P110kV线路控制屏I，12P110kV线路控制屏II，13P110kV旁路、线路控制屏，14P站用变、10kV线路控制屏，15P10kV线路控制屏，16P10kV线路控制屏，19P中央信号继电器屏，36P#1主变压器变低电容器总柜及电容器组保护屏，37P10kV电容器组保护测控屏，63P四遥遥信转接屏IX，65P10kV母联保护备自投装置屏，66P110kV母联220kV母联开关辅助屏，76P遥信转接X屏，80P四遥遥信转接屏VIII，92P四遥遥信转接屏VII，93P地调RTU屏，94P四遥执行屏I，95P四遥执行屏II，96P四遥执行屏III，97P远动UPS不间断电源屏，98P中调RTU远动屏，99P地调RTU远动屏I，100P地调RTU远动屏II，101P变送器屏III，102P变送器屏I，103P变送器屏II，104P四遥遥信屏I，105P四遥遥信屏II，106P四遥遥信屏III，107P四遥遥信屏IV，108P四遥遥信屏V，109P四遥遥信屏VI，110P四遥方式转接屏I，111P四遥方式转接屏II，112P四遥方式转接屏III及其屏接线。
（3）退出旧的控制电缆
（4）将旧屏位上安装铁板遮盖。
（5）将旧屏退仓。
2.5施工机具清单
序号
名称
规格
数量
1
大电流发生器
AD902B
1
2
极性测试仪
AD407
1
3
继电保护装置测试仪
ONLLY-A460
2
4
兆欧表
ZC25B-3/1000V
2
5
钳形相位表
SGM-168
2
6
数字式万用表
FLUCK-17B
5
7
电缆剪
5
8
割线剪子
1
9
钢绳套
1
10
电缆放线架
2
11
电钻
2
12
压线钳
5
13
剥线钳
5
14
一字镙丝刀
10
15
十字镙丝刀
10
16
热风枪
2
17
小型焊机
1
三、施工技术措施
3.1施工技术、资料准备
开工前，由项目施工总负责组织有关人员对本工程在施工前进行以下技术准备工作：
熟悉和审查施工图纸，编制详细的施工步骤和计划，进行技术交底。
（1）项目施工总负责组织有关人员认真研究设计图纸，了解图纸的要求和精神，与建设单位、设计共同解决图纸中问题，以便施工顺利进行。
做好图纸会审记录并签证。
（2）编制安全施工方案、文明施工方案。
3.2专项技术措施
（1）由于在运行中变电站进行查线工作，只允许打开各屏柜后门，不得接触装置本体，尽量避免触动屏后接线，不得拆接二次回路接线，不得大力拉扯二次回路接线。
在查线的过程中如发现有松动的二次回路接线，应通知运行人员进行处理，不得自行接线。
（2）在拆除带电回路时，应确认交直流电源的源头，先拆源头，用万用表确认拆除源头后的二次回路不带电后方可进行下一步工作，对环网供电或阶梯通电的交直流回路，必须确认所有电源来源，采取措施确保运行中设备的电源供应，将退运设备的所有电源源头拆除后方可进行下一步工作。
（3）需要拆除的电缆，电缆两头必须用万用表测量无交直流电压后进行对线，确认是同一电缆的两侧后将所有电缆线芯用绝缘胶布缠绕，将整条电缆清理出电缆层或是电缆沟，拆除电缆的方式应为整体拆除，严禁用电缆剪或其他工具从中间剪断电缆，电缆在移出电缆层或电缆沟时应尽量避免拖动运行中电缆，不得用力过猛，如无法在保证安全的前提下移出整条电缆，应将电缆两头整齐摆放在电缆沟。
（4）退出旧电缆时，严禁使用电缆剪剪断二次电缆，退出的二次电缆应整齐盘成圈，待整条电缆退出后，再进行处理
（5）凿穿电缆沟密封孔洞时应控制力度，避免伤及运行中电缆，开孔大小应按照易于抽取电缆为原则，电缆拆除完毕后应按要求用水泥或防火泥重新对孔洞进行封堵，并经运行人员检查后方可结束工作。
（6）对于需要保留或可以利用的电缆，相关线芯拆除后用绝缘胶布可靠缠绕后临时摆放在电缆层或电缆沟，并做好记号。
（7）在PT电压回路改造时的专项技术措施：
a、进行110kV、220kVPT二次电压回路改造时，由于只申请将PT间隔转检修，如果1M母线与2M母线在并列运行状态，应要求值班人员将中央信号控制屏上的PT并列把手切至“并列”位置，由运行中的PT供全站所有保护及测量计量电压，把手上要做好醒目标识，防止误操作分列PT二次回路，造成二次回路失压。
b、由于站未改造的保护、测量、计量装置二次电压均取自中央信号继电器屏，因此在改造PT二次回路时，应通过中继屏与PT并列屏之间的临时电缆，将新旧PT回路连接，1M、2M母线PT二次电压并列回路仍使用中继屏的旧回路，待母联间隔改造时，再调试新PT并列回路并拆除旧回路。
全站所有设备的二次电压全部转至PT并列屏后，拆除中继屏与PT并列屏的临时电缆。
c、拆除PT就地端子箱至原中央信号继电器屏的二次电压电缆时，应先将PT就地端子箱的熔断器与空气开关断开，先拆中央信号继电器屏侧的电缆线芯，中央信号继电器屏每拆一条线芯，应同时在就地端子箱处用万用表测量该线芯电压消失（零序电压线芯除外，可采用对线方式），方可拆除该侧线芯，直至将相关电缆全部拆除，拆除其他二次电压电缆时，应按先拆源头的原则进行，对于需拆除的线芯与运行中线芯同接于一个端子的，可采取剪断的方式拆除，并用绝缘胶布缠绕断头保护。
d、接入PT并列装置及进线备自投柜至PT就地端子箱的电缆时，应先接PT就地端子箱侧，再接PT并列装置及进线备自投柜侧，所有新接电缆必须通过对线方式进行检查。
对新的PT二次电压回路必须在PT就地端子箱处进行升压试验，确保二次电压回路的正确性。
（8）电流回路上工作时的专项技术措施：
a、在全站监控系统改造的同时，全站CT回路也进行改造，因此每改造一个间隔前，应先绘制CT电流回路走向图，防止产生寄生回路。
b、改造的间隔投运前，应进行CT一次升流试验确保电流二次回路的正确，在升流前要做好安全措施，在母差、安稳、录波、备自投屏等公共设备的相应CT端子排外侧用短接片短接，并断开端子上的连接片，防止电流进入装置。
（9）跳合闸回路接入时的专项技术措施：
在改造过程，有些设备并非一次停电就可改造完毕，例如10kV分段备自投装置，在与其对应的所有间隔完成后，装置投入运行，需要将跳闸、闭锁回路等接入，接线之前，应检查装置无异常信号，所有出口压板均在退出位置。
接线时先接入备自投装置屏侧的二次线，在保护屏接线时，先接正电源，然后测量跳闸（R33）、合闸（103）线头对地无正电压，按图接入相应端子。
3.3通用技术措施
（1）必须按设计图纸和厂家安装说明书进行施工，禁止擅自修改图纸，如有改动，必须征得有关部门同意，并且改动图纸做好记录。
（2）施工前要检查所需设备、材料的质量及数量是否符合安装规定。
（3）严格按照安装验收规进行施工。
（4）严格按照电气设备交接试验标准进行试验。
（5）做好施工过程中的资料收集和资料记录。
（6）整个施工过程中，各施工人员应认真负责，按施工技术要求，保证安全、高质、高效完成工程。
（7）在工程实施的任何阶段，绝不允许未投运设备（包括未投运回路）和运行设备间存在有任何联跳出口回路或影响运行设备正常运行的电气联接，这些回路必须断开并用绝缘胶布包好，断开位置必须在运行设备屏！
待非投运设备（或回路）具备投运条件后，恢复上述电缆连接。
四、施工安全措施
4.1专项安全措施
4.1.1停电设备安全措施
序号
停电设备
现场安全措施
1
#1主变变低串联抗器、10kV1M、1BM母线及其所有间隔、10kV1M、2M分段500间隔转检修
升级会员 