CN2595031Y

CN2595031Y - 110kV－500kV智能化组合式变电站

Info

Publication number: CN2595031Y
Application number: CN 03226787
Authority: CN
Inventors: 欧阳南尼; 田强
Original assignee: TBEA Hengyang Transformer Co. Ltd
Current assignee: TBEA Hengyang Transformer Co. Ltd
Priority date: 2003-01-14
Filing date: 2003-01-14
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2013-01-14

Abstract

110kV－500kV智能化组合式变电站，其特征是采用箱式结构，110kV－500kV一次设备、主变压器露天安装在箱外，110kV－500kV二次设备和10kV一次、二次设备安装在一个密封、恒温的变电箱内；箱内中间为人行通道，人行道两侧被分成开关柜室、控制操作室、储电池室站用变压器室等单元；箱内操作、控制电源采用交直流电源系统，二次系统采用分层分布网络单元结构，其网络分层为主控层、键接层和执行层。

Description

110kV-500kV智能化组合式变电站

技术领域

本实用新型涉及一种电力系统输变电装置，特别是一种具有封闭结构的110kV-500kV智能化组合式变电站。

背景技术

目前我国变电站建设有以下三种模式：第一种是一、二次设备全室外模式，即一次高压设备采用水泥杆金属架构布置，二次设备就近一次设备布置，变电站无房、无电缆沟、无人值守。这种模式的缺点是(1)现场控制，保护整定值整定不方便；(2)控制器要求密封性高；(3)机箱及一次设备容易锈蚀，设备寿命短；(4)设备运行可靠性差。第二种是一次室外、二次室内模式，即一次设备室外水泥杆金属架构布置，二次系统室内组屏。该模式的缺点是建筑面积增加，占地面积大；电缆沟及电缆较多，投资增大。第三种是一次、二次设备均在室内，即除110kV-500kV侧一次设备采用室外布置外，其余一次设备均放置在室内。该模式的缺点是基建任务重，施工周期长且复杂，变电站造价非常高。为此，国内外正努力寻求一种能够工业化生产的具有可移动的封闭结构的智能箱式变电站，以提高设备运行的可靠性，降低变电站的造价。目前在35kV以下的箱式变电站已经成功地在输变电线路中得到应用。但110kV-500kV以上的箱式变电站还在研制过程中。

发明内容

本实用新型的发明目的是提供一种能够工业化生产的具有可移动的封闭结构的110kV-500kV智能化组合式变电站，以提高设备运行的可靠性，降低变电站的造价，缩小站地面积、缩短建设周期。

本实用新型的发明目的是这样来实现的：

110kV-500kV智能化组合式变电站，包括一次、二次设备、主变压器、10kV一次、二次设备，其特征是采用箱式结构，一次设备、主变压器露天安装在箱外，二次设备和10kV一次、二次设备安装在一个密封、恒温的变电箱内；变电箱箱体的结构为：框架构成箱体的骨架，箱顶、侧板、箱门与框架采用紧固连接件连接，中间加粘密封条，箱顶、侧板、箱门为双层密封结构，中间充填有高强度聚胺脂材料；箱内中间为人行通道，通道地板将箱体分为上下两层，人行道两侧被分成开关柜室、控制操作室、储电池室、站用变压器室等单元，单元与单元之间有防护隔板隔开，单元开向人行通道一侧安装有玻璃门，单元的外侧为侧板；箱内操作、控制电源采用交直流电源系统，二次系统采用分层分布网络单元结构，其网络分层为主控层、键接层和执行层。

本实用新型将传统的高压变电站的电力变压器、互感器、避雷器、电抗器、电容器、断路器、隔离开关等电气设备的计量、控制、保护等部分集成化，通过计算机对它们实施人工智能计量、监测、保护和控制。其工作稳定，动作准确，能承受频率为1MHz及100kHz衰减振荡脉冲干扰；保护可靠，控制保护准确率达100％；保护定值可调范围大，整定精度为1％，平均误差小于±5；信号传输正确率100％，测量精度准确，精度级可达0.2级；设备运行的环境温度为-25℃～+55℃。本实用新型实现了变电站建设工厂化，现场安装工程简易快捷，变电站实现“四无”即无房屋、无围墙、无电缆、无架构。本实用新型的智能箱式站是将一次二次系统的设备在工厂内组装到一个密封的箱体内，一次二次系统的试验、整定、调试等工作全部在工厂内完成，箱站运抵现场，只需做变压器和箱站的基础，安装后进行一次二次传动试验即可送电，从而实现了变电站建设工厂化。

附图说明

图1是变电站整体系统方框图；

图2是变电箱外观立体图；

图3是变电箱内部结构示意图；

图4是图3沿B-B剖视图；

图5是图4沿A-A剖视图；

图6是图4沿C-C剖视图；

图7是变电箱俯视图；

图8是变电箱的平面布置图；

图9是本实用新型的计算机系统的原理图。

具体实施方式

如图所示的110kV-500kV智能化组合式变电站，包括110kV-500kV一次、二次设备、主变压器、10kV一次、二次设备，除了110kV-500kV一次设备、主变压器露天安装在箱外，将110kV-500kV二次设备和10kV一次、二次设备安装在一个密封、恒温的变电箱内。

110kV-500kV侧设备选用进线刀闸、真空断路器或断路器，也可选用油断路器。

变电箱箱体的结构为：框架1构成箱体的骨架，它由基座部分和立柱骨架部分焊接而成，基座结构用槽钢焊接成网络状，以增强整体结构强度，负重好，抗弯曲，不变形。立柱骨架由角钢与钢板焊接而成。箱顶2、侧板3、箱门4与框架1采用紧固连接件连接，中间加粘密封条，箱顶2、侧板3、箱门4为双层密封结构，中间充填有高强度聚胺脂材料；箱内中间为人行通道，通道地板5将箱体分为上下两层，人行道两侧被分成开关柜室6、控制操作室7、储电池室8、站用变压器室9等单元，单元与单元之间有防护隔板10隔开，单元开向人行通道一侧安装有玻璃门11，单元的外侧均为活动侧板3；箱体框架上还安装有自动空调器12、穿墙套管13及起吊钩14。箱内的10kV母线采用封闭母线形式置于人行通道上方，箱内操作、控制电源采用交直流电源系统，二次系统采用分层分布网络单元结构，其网络分层为主控层、键接层和执行层。

本实用新型智能化组合式变电站可以分为计量单元、监测单元、测控单元、保护单元、专家分析软件、计算机系统、控制操作室7个部分，其各部分功能如下：

一、计量功能

1、功率：有功功率、无功功率、视在功率、功率因数。

2、电压：相电压、线电压、零序电压。

3、电流：相电流、线电流、零序电流。

4、电度。

二、监测功能

1、频率。

2、过电压。

3、过电流。

4、变压器油位。

5、变压器油水分。

6、变压器油色谱。

7、变压器局部放电。

8、绕组最热点温度。

9、变压器顶层温度。

10、变压器底层温度。

11、控制操作室温度。

12、变电站环境温度。

13、铁芯对地泄漏电流。

14、变压器调压开关档位。

15、有载调压开关电机电流。

16、变压器冷却器电机电流。

17、避雷器对地泄漏电流。

18、电容型设备的电容和介损。

19、开关量的位置、状态。

20、门禁位置和火灾报警。

三、测控功能

1、遥测功能：U、I、P、Q、系统频率、功率因素、电度量、变压器油温、直流母线电压、所用电压等。

2、遥信功能：开关、刀闸位置，保护动作信号，操作机构信号等。

3、遥控功能：开关遥控跳、合闸，控制输出应具备“远方/当地”切换功能。

4、遥调功能：有载调压变压器的档位采集和调压升、降、停出口，变压器冷却器运行开、关出口。

四、保护功能

1、线路保护。

(1)、三相三段式电流保护及其后加速。

(2)、低压或滑差闭锁的低周减载。

(3)、三相一次重合闸或多次重合闸。

(4)、PT断线、控制回路断线检测。

(5)、装置自检及灯光信号。

(6)、保护或自动功能远方投退。

2、电容器保护

(1)、三相三段式电流保护。

(2)、过压、欠压、失压保护。

(3)、不平衡电流、不平衡电压保护。

(4)、电容器自动投切。

(5)、PT断线、控制回路断线检测。

(6)、装置自检及灯光信号。

(7)、保护或自动功能远方投退。

3、主变主保护

(1)、差动速动。

(2)、二次谐波制动比率差动。

(3)、非电量保护(气体继电器、压力释放阀、信号温度计、铁磁式油位计等)。

(4)、差流越限告警。

(5)、CT断线检测。

(6)、装置自检及灯光信号。

(7)、差动速断、比率差动、差流越限告警、CT断线闭锁功能远方投退。

4、主变后备保护

(1)、三段两时限复合电压闭锁过电流。

(2)、过负荷保。

(3)、间隙过压、零序过压。

(4)、零序过流保护、过流启动风机。

(5)、断线、控制回路断线检测。

(6)、装置自检及灯光信号。

(7)、保护或自动功能远方投退。

5、备自投

(1)、两进线开关之间的自保。

(2)、桥开关的自投。

(3)、瞬间充电保护。

(4)、两段过流保护。

(5)、自投后加速保护。

(6)、过负荷联切。

(7)、各功能之间的切换随一次运行方式的变化而自动完成。

6、PT切换

(1)、单母线分段方式的PT切换。

(2)、手动切换和自动切换(通过两个PT刀闸的辅助接点实现)。

7、小电池接地

(1)、不同系统方式、不同运行方式、不同接地电流下的小电流接地选线功能。

(2)、具有跳闸、报警、编码三种输出方式。

五、专家分析软件

(1)、变压器运行状态分析程序。

(2)、避雷器运行状态诊断分析程序。

(3)、电容器设备运行状态诊断分析程序。

六、控制箱功能

(1)、箱体为双壁结构，配有开关柜室、控制操作室、储电池室及站用变压器室，顶板具有防雨和通风隔热功能。

(2)、控制箱具有恒温、恒湿功能。

(3)、控制箱电源具有UPS保护功能。

(4)、控制箱箱体的防护类为IP44级。

七、计算机系统

1、系统构成

系统由变电站分布设备、通信网络、分页系统、企业内部网络构成。

2、系统硬件

在硬件配置上，选用速度快、兼容性好、范围广、接口多、可靠性强、能同步工作的，并可兼容第三方监控设备的工业控制计算机，主站的操作系统为Microsoft NT或相当的开放式平台，系统采用标准的PC机或兼容机。

3、系统软件

系统软件应具有计量、控制、监测、诊断、网络通信、内部管理以及备分/恢复功能，数据库系统应符合标准产品，如MS Windows，MS中文Windows下的PC客户机，客户机应用程序应能通过标准的Internet浏览器完成。

软件主要功能：

(1)、可提供10个授权的客户通过标准的Web浏览器和直接对变电站进行监测、控制和管理。

(2)、可通过LAN/WAN(局域网/广域网)访问历史数据。

(3)、可根据用户指令对数据进行显示和修改数据库。

(4)、可通过传呼机、手机进行报警通告。

(5)、具有当地和远程实施的监测、控制和管理功能。

(6)、具有自动上网报表，自动校订系统时间与全球定位系统时间同步的功能。

(7)具有以手工或自动的方式依照共同的数据库格式生成报表，并可以人工方式生成日、周、月和其他定期报表的功能，事务报表能够自动记录事件的监测结果和事件发生时刻的各种实时数据。

(8)、具有提供实时显示诊断结果的功能，内容包括数据传输、响应、误码率。对于不同站点和串行端口通讯的更新速率不超过1秒。

(9)、具有备份系统用于数据的备份和恢复功能，它应结合所有的硬件和软件附件，能够按照预设定时间执行备份，需要的最小存储容量应能存储变电站一个月的原始数据。

(10)、具有系统电源自保护及UPS自诊断的功能。

4、计算机网络

(1)、计算机能够以多种方式与变电站进行远程通信，例如9.6k波特率的租用线、PABX线(电话交换网络)、10/100Mbps的TCP/IP以太网等等。

(2)、计算机应具有以下的通信接口如RS232、RS485、租用线路和PABX线接口、用于以太网的RJ45接口以适应不同变电站现场的情况。

(3)、计算机应提供足够的端口和插槽与调制解调器以至少19.2k的波特率进行通信并带有冗余电源热备用。同时也提供LAN(局域网)接口用于未来的通信扩展，如借助以太网，网络HUB(集线器)等来实现。

Claims

1、110kV-500kV智能化组合式变电站，包括110kV-500kV一次、二次设备、主变压器、10kV一次、二次设备，其特征是采用箱式结构，110kV-500kV一次设备、主变压器露天安装在箱外，110kV-500kV二次设备和10kV一次、二次设备安装在一个密封、恒温的变电箱内；变电箱箱体的结构为：框架构成箱体的骨架，箱顶、侧板、箱门与框架采用紧固连接件连接，中间加粘密封条，箱顶、侧板、箱门为双层密封结构，中间充填有高强度聚胺脂材料；箱内中间为人行通道，通道地板将箱体分为上下两层，人行道两侧被分成开关柜室、控制操作室、储电池室、站用变压器室等单元，单元与单元之间有防护隔板隔开，单元开向人行通道一侧安装有玻璃门，单元的外侧为侧板；箱内的10kV母线采用封闭母线形式置于人行通道下方，箱内操作、控制电源采用交直流电源系统，二次系统采用分层分布网络单元结构，其网络分层为主控层、键接层和执行层。