220kVGIS变电站电气设计说明
组合电器(GIS)现场安装作业指导书.docx
囹
2、220kV典型间隔单元描述:
出线间隔
编山1、轴II、备用体期上设
备）、孝义西I、孝义回I、
备用璀娜上设备）
2ZUU ：
l53toH
母联间隔
UAA1W01?00
I、II母PT间隔
六、设备安装过程
1、一次设备的清点和地基的测量
1.1对一次设备的包装箱进行清点。
1.2对附件包装箱进行清点并妥善保管。
1.3根据地基图纸进行现场地基的测量。
1.4根据安装顺序一次设备间隔进入作业场地。
2、一次设备的安装
2.1 一次设备安装前应进行安装人员的技术培训和必要的安全培训。
2.2 一次设备安装前应对安装现场进行清洁处理。
2.3一次设备组装前应对CT、各包装单元内间隔进行必要的试验。
2.4一次设备的安装应从中间往两边组装，并对各装配单元内部零部件进行仔细检查、清理，并进行记录。
措施：专业吊装工进行吊装和操作，装配吊装指挥设一人专职指挥。
危险点5:临时电源的使用。
措施：每次使用前、后要进行检查并记录。
使用过程中，要清楚使用状态，避免影响其它设备使用。
八、消辅材料的准备
工作开始前，除生产厂家自带的工具材料外，应准备以下耗材:
九、现场安装工序流程表:
注：每天安装工作开始前，必须保证环境湿度不大于70%
十、现场作业流程及责任分工。
220kvGIS电气试验大纲及工频耐压试验方案
变电站220kVGIS改造工程电气试验大纲及工频耐压方案编制：审核：批准：电力高压公司2007年1月变电站220kVGIS电气试验大纲一．试验依据：引用标准：GB50150—91《电气装置安装工程电气设备交接标准》、GB50150—91电气装置安装工程电气设备交接试验标准条文说明及Q/SDJ50-2003《电力设备交接和预防性试验规程》有关技术条件进行。
二．设备资料：1.生产厂家：上海西门子2.设备型号：8DN9-23.220kVGIS断路器：共15间隔4.220kV GIS线路电压互感器（单相）：共4间隔5.220kV母线GIS电压互感器和避雷器：共4间隔6.220kV电流互感器：共15间隔三．各元件电气试验大纲四．工频耐压方案：（一）现场安全措施1.被测设备在检修状态2.设备上应绝对无人工作3.设备上无临时接地线4.工作地点围上红白带、挂上“止步、高压危险”警示牌5.要有防感应电措施6.安全帽、工作服、绝缘鞋均需按安规要求严格遵守7.在加压时，工作人员与设备及引线应保持安全距离8.试验前因工作需要拆除的设备接线（如压变一次接线等），工作完毕后恢复，需仔细验收9.工作中严格遵守有关高压试验的规定10.开好现场站班会（包括列入同一张工作票内的配合班组），对当天工作内容、停电范围、安全组织技术措施进行交代。
11.工作前应检查接地刀刀片接触是否良好，如发现接地不良，应加挂工作接地线。
12.梯子应有防滑措施，顶部应用绳子与设备支架扎牢，方可上下作业。
13.应防止高空落物，以免伤人或损坏设备，原则上应先装上部设备后装地面设备。
14.施工电源拖线板应装设触电保护器，使用前应检查是否良好、脱皮、插座、插头应齐全、正规并有校验合格标签。
15.按时开展安全日活动，将不安全苗子和隐患降低到最低限度。
（二）试验工作要求确保电气试验测试数据的正确、可靠，电气试验必须符合下列要求：1.正确选用计量有效期内合格的仪器、仪表，量程、精度和容量应符合试验要求。
220kV变电站的GIS系统设计
关键词 ： ＧＳ系统； Ｉ 短路计算 ； 等值 电路； 参数选择
中图分 类号 ：Ｄ０ Ｔ ６２ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： ０ — ８４ ２ １ ）４— １５— ３ １ １ ０７ （０ １０ ００ ０ ０
组成。
该 变 电所 为一 区域 变 电所 ， 建 变 电站 电压 等 所 级 为 ２ ０ｋ 其 主 变 压 器 ３台 ， 量 为 １０ＭＶ ２ Ｖ， 容 ８ Ａ。
２ ２ Ｖ 变 电站概 况 ２ ０ｋ
合的整体 ， 主要 由断路器 （ Ｂ 、 Ｃ ） 隔离开关 （ Ｓ 、 Ｄ ） 接 地 开关 （ Ｓ 、 Ｅ ） 电压 互感 器 （ Ｔ） 电流 互 感 器 （ Ｔ 、 Ｖ 、 Ｃ ）
避 雷器 （ Ａ）母 线 （ Ｕ ） Ｌ 、 Ｂ Ｓ 和套 管 （ Ｓ 等 ８个 部 件 Ｂ Ｇ）
ａ ｅ ｓ ｌ ｃｅ ｒ ｅｅ ｔ ｄ，ｄ ｓｇ ｅ ｎ ｅ ｉ ｅ ｅ ｉｎ ｄ ａ ｄ ｖ ｒｆ ｄ．Ｔｈ ｅ ｉｎ ｏ Ｓ ｅ ｕ ｐ ｎ ｓｃ ｍｐ ｅｅ ｎａｌ ． ｉ ｅ ｄ ｓｇ ｆ ＧＩ ｑ ｉ ｍｅ ｔｉ ｏ ｌ ｔｄ ｆ ｌｙ ｉ Ｋｅｙ ｗｏｒ ｓ： ＧＩ ｙ ｔ ｍ ；ｓ ｏ ｉｃ ｉ ｃ ｌ ｕ ａｅ；ｅ ｕｖ ｌｎ ｉｃ ｉ ；ｐ ｒ ｍｅｅ ｈ ｉ ｅ ｄ Ｓ ｓ ｓｅ ｈ ｒ ｃｒ ｕ ｔ ａｃ ｌｔ ｔ ｑ ｉａ ｅ ｔｃｒ ｕ ｔ ａ ａ ｔｒｃ ｏｃ
Ｇ Ｉ ｙ ｔ ｍ ｓｇ ｎ ｌｃ ｉｎ ｏ ２ Ｖ ｒ ｎ ｆ ｒ ｒＳｕ ｓ ａ ｉｎ Ｓ ｓｅ Ｄｅ ｉｎ ａ ｄ Ｓｅｅ ｔ ｆ ０ ｋ Ｔ ａ ｓｏ ｍｅ ｂ ｔ ｔ Ｓ ｏ ２ ｏ
Ｆ ＡＮＧ ，ＺＨＡＮＧ ｕａ — ｉ Ｒｕ Ｙ ｎｒ ｎ ａ
GIS系统在220KV配电装置中的应用
4.故障关合接地开关（FES） 故障关合接地开关具有关合短路电流的能力，具有开 合感应电流的能力。接地开关壳体与GIS壳体之间具有 绝缘隔板，拆开接地线后，可用于主回路电阻的测量 及断路器机械特性的检测。 5.母线 主母线采用三相共箱式结构，分支母线采用分箱式结 构。 母线导体连接采用表带触指，梅花触头。壳体材料采 用铝筒及铸铝壳体低能耗材料，可避免磁滞和涡流循 环引起的发热，并采用主母线落地布置结构，降低了 开关设备的高度，缩小了开关设备的占地面积。
因为 GIS的全部元件都密封在一个金属壳中 ,为防止内部 故障的发生 ,随时掌握设备的运行工况 ,发现设备的故障 隐患 ,有效的检测手段是必不可少的。近年来 ,随着传感 器技术的飞速发展 ,新型传感器的不断推出 ,GIS使用了 更多的传感器作为其内部状态监视 ,而用微型计算机技术 来处理获得的信息。在线检测技术和自我诊断技术的引入 将打破传统的高压电器大小修计划模式 ,可以根据诊断结 果安排更合理、更科学的检修计划 ,可将事故消灭在萌芽 状态 ,从而缩短GIS的检修时间 ,提高设备的利用率和可 靠性。
设备紧凑的外型及智能化控制系统使得其监控功能可 在较大的范围执行，如：进行自测、气体密度的趋势 分析、断路器状态 ( 泵的运转时间、操作、动力、触 点位移曲线，剩余寿命……等)。
4.结论
• 综上所述，GIS配电装置与传统的AIS相比有着明显的优 势。GIS的主要优点在于： 1）占地面积小，一般220kV GIS设备的占地面积为 常规设备的37%；110 kV GIS设备占地面积为常规设备 的46％左右，符合我国节约用地的基本国策，减少了征 地、拆迁、赔偿等昂贵的前期费用。 2）由于GIS设备的元件是全封闭式的，因此不受污 染、盐雾、潮湿等环境的影响 。GIS设备的导电部分外 壳屏蔽，接地良好，导电体产生的辐射、电场干扰、断 路器开断的噪音均被外壳屏蔽了，而且GIS设备被牢固 地安装在基础预埋件上，产品重心低，强度高 ，具有 优良的耐震性能，尤其适合在电解铝厂这种恶劣的条件 下工作。
220kV变电站中GIS组合电器相关问题的探究
220kV变电站中 GIS组合电器相关问题的探究摘要：为提高220KV变电站的整体运行安全性，则需要合理分析GIS组合电器的运行问题，确保该设备发挥出一定的工作效能。
本文针对GIS组合电器的微量水含量超标问题、罐体法兰连接处发热问题进行重点论述。
关键词：220KV；变电站；GIS组合电器；法兰连接处发热；SF6气体引言：为保证变电站中GIS组合电器运行的安全与可靠，需要契合设备运行的特殊性，分析设备运行的部分问题，并找到合适的解决策略，为220KV变电站的运行提供安全保障。
一、GIS组合电器概述GIS组合电器，即气体绝缘金属封闭开关设备，通过对该开关设备进行分析可知，主要由断路器、接地开关、母线、连接件、互感器、隔离开关等构成，基于绝缘气体的保护，进而合理发挥出该设备的运行价值。
在220KV变电站运行时，通过合理配置GIS组合电器，可有效发挥出该设备的运行优势，如设备占地面积小、可靠性较高、抗震性较强、安全性高、结构紧凑、安装维修便捷。
鉴于GIS组合电器属于全封闭结构，在对设备进行检查维护时，工作人员基于局部放电的监测，以及常规的外观检查，只可以对设备的整体运行状态进行评估，无法直接的评估结构内部触头的相关接触情况，进而无法及时发现操作机构、内部绝缘件的安全隐患。
若设备内部接触不良，或出现其他故障，将对电力系统的运行造成直接影响。
二、GIS组合电器相关问题探究（一）罐体法兰连接处发热某220KV变电站中的GIS组合电器运行过程中，工作人员在红外测温系统的运行下，发现设备罐体法兰连接处出现发热问题，最高温度达到92℃。
在罐体法兰连接处出现高温隐患，将无法保证设备的整体安全稳定运行，可能会导致SF6气体泄漏，或出现瞬间感应电流，严重影响到设备的整体运行安全性与可靠性[1]。
一般情况下GIS组合电器进行组装时，设备的外壳接地处理，主要采取一点接地、多点接地的工作对策。
如一点接地系统运行时，主要是针对设备的外壳进行分段，确保分段的一端接地、一端绝缘。
220kv～750kv变电站设计技术规程_概述说明
220kv～750kv变电站设计技术规程概述说明1. 引言1.1 概述这篇长文旨在概述220kv～750kv变电站设计技术规程。
随着电力行业的快速发展，高压变电站在电网中的重要性日益突出。
为了确保变电站的正常运行和可靠性，设计技术规程成为必不可少的指导文件。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分。
引言部分主要介绍文章背景和整体结构，让读者对文章内容有一个整体的了解。
第二部分将详细阐述220kV和500kV变电站设计的要点，包括关键技术、设备选型等方面。
第三和第四章节将进一步探讨其他两个重要章节的相关内容。
最后，结论部分将对整篇文章进行总结，并对未来的发展进行展望。
1.3 目的本文旨在对220kv～750kv变电站设计技术规程进行概述说明，帮助读者全面了解设计要求、关键技术以及设备选用等方面内容。
通过阅读该文档，读者可以更好地理解变电站设计过程中需要考虑的各种因素，并为实际工程提供参考依据。
2. 正文：2.1 设计技术规程概述设计技术规程是在变电站设计过程中必须遵循的标准和要求，它对于保证变电站的安全、可靠运行起着重要的作用。
设计技术规程概述部分主要介绍了220kV 至750kV变电站设计中的基本原则和方法。
首先，需要充分了解变电站的功能和工作原理。
变电站作为电力系统中的关键环节，主要用于将高压输电线路的输送功率转换为适合配送、使用的低压电能。
因此，在设计过程中要确保变电站具备稳定接入和平稳输出功率的能力。
其次，在进行设计时，需要符合国家相关标准和规定。
根据不同容量等级（如220kV、500kV、750kV）变电站设计时需满足不同性能指标和技术要求，以满足安全可靠运行及对发展节能环保经济社会可持续发展等方面有利。
另外，在选择设备时应考虑其性能优越性以及生产制造商声誉，并根据具体情况进行适当选择。
同时还需进行详尽而科学合理的布置，使得各设备相互协调，提高整体运行效率。
设计技术规程概述部分还应包括对变电站的安全防护要求进行说明，如防雷、防火等方面。
220kV全户内GIS变电站建设管理要点探讨
220kV全户内GIS变电站建设管理要点探讨发布时间：2023-02-07T03:35:19.920Z 来源：《工程建设标准化》2022年第9月第18期作者：欧碧茹[导读] 本文结合220kV全户内GIS变电站结构特点，对220kV全户内GIS变电站建设技术与管理要点进行分析与探讨，以供同仁参考。
欧碧茹广东电网有限责任公司茂名供电局摘要：本文结合220kV全户内GIS变电站结构特点，对220kV全户内GIS变电站建设技术与管理要点进行分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：220kV全户内GIS变电站；结构特点；建设技术；管理要点一、前言220kV全户内GIS变电站的电气设备布置既要求紧凑，又要求满足电气设备与建筑物的电气安全距离。
电缆层内各个电压等级的电缆排列紧凑，应合理安排，避免强电和弱电电缆混放的情况发生。
户内变电站的建设还应与周围环境相适应，变电站周围如果是人口稠密的住宅区应考虑使用选用无风冷自然散热的变压器，以降低变压器运行时的噪音污染。
开关设备大多采用以SF6 做绝缘气体全封闭式组合电气GIS。
以一个规模为3台主变，8回220kV出线，16回110 kV出线的变电站为例，按常规二列式变电站设计，占地面积约为26082m2。
而采用全户内GIS方案后，占地面积是6200m2，不到常规方案的四分之一。
在征地困难的地方特别是寸土寸金的城区采用全户内GIS方案有着绝对的优势。
下面就对220kV全户内GIS变电站结构特点和建设技术与管理要点进行分析与探讨，以供同仁参考。
二、220kV全户内GIS变电站结构特点220kV全户内GIS主要为一栋高约27m，分三层布置的配电楼。
其中一层布置lOkV配电室、1OkV无功补偿设备及主变压器；在二层布置110kV GIS及lOkV无功补偿设备，二层半布置主控室及休息室等辅助功能房间；220kV GIS布置在三层；配电楼下方为3m高的电缆层，整个变电站的电缆均从电缆层引出至站外。
220kV变电站通用设计方案
9.1.4 主要技术指标
方案 A1－1（35）技术指标见表 9.1-3
表 9.1-3 方案 A1-1（35）技术指标表
方案代号 A1-1（35）
围墙内占地面积（hm2） 0.9204
全所总建筑面积 m2 979.28
9.2 电力系统部分
本通用设计按照给定的主变压器及线路规模进行设计，在设计工程中， 需根据变电站所处系统情况具柜
电容器采用户外框架式成套设备
220kV、110kV 及主变场地平行布置
电气总平面 220kV: 户外 GIS，全架空出线，2 回出线共用一跨构架，间隔宽度 12m 7
及配电装置 110kV: 户外 GIS，全架空出线，2 回出线共用一跨构架，间隔宽度 7.5m
35kV:户内开关柜双列布置
Y10W-102/266
户外、电容式、单相，126kV，110/ 3 /0.1/ 3 /0.1kV
(4) 35kV 电气设备选择
备注
主变、母联 出线
按照短路电流水平，35kV 设备额定开断电流为 25 kA（31.5 ）kA，动稳
5
定电流峰值 63（80）kA。采用铠装移开式金属封闭开关柜，双列布置。主要 设备选择结果见表 9.3-4。
表 9.3-1
主变选择结果表
项目
参数
型式
三相三绕组，油浸式有载调压
容量
180/180/90MVA
额定电压
220±8×1.25% / 115 / 37 kV
接线组别
YNy0d11
阻抗电压
Uk1-2%＝14，Uk1-3%＝23，Uk2-3%＝8
冷却方式
自然油循环自冷（ONAN）
高压套管
600~800/1A ,5P30/5P30/0.5, 外绝缘爬电距离不小于 6300mm
国家电网公司220kV变电站典型设计技术导则
国家电网公司220kV变电站典型设计技术导则1技术原则概述1.1依据性的规程、规范《220～500kV变电所设计技术规程》（DL/T5218-2005）等国家和电力行业有关220kV变电站设计、通信设计和调度自动化设计的标准、规程、规范及国家有关安全、环保等强制性标准；国家电网公司《十八项电网重大反事故措施》、《输变电设备技术标准》、《预防输变电设备事故措施》、《电力系统无功补偿配置技术原则》等有关企业标准和规定。
1.2设计对象国家电网公司220kV变电站典型设计的设计对象暂定为国网公司系统内220kV常规户外和户内变电站，不包括地下等特殊变电站。
1.3运行管理方式国家电网公司220kV变电站典型设计原则上按无人值班远方监控设计。
1.4设计范围国家电网公司220kV变电站典型设计的设计范围是：变电站围墙以内，设计标高零米以上。
受外部条件影响的项目，如系统通信、保护通道、进站道路、站外给排水、地基处理等不列入设计范围，但概算按假定条件列入单项估算费用。
1.5设计xx按《变电所初步设计内容深度规定》（DLGJ25-94）有关内容深度要求开展工作。
1.6假定站址环境条件xx≤1000m；环境温度－20℃～＋40℃（除A-5，A-8方案适用）；－40℃～＋40℃（A-5，A-8方案适用）；最热月平均最高温度35℃；覆冰厚度10mm；设计风速30m/s（50年一遇10m高10min平均最大风速）；污秽等级Ⅲ级；日照强度：0.1W/cm2；最大冻土层厚度：≤0.5m（除A-5，A-8方案适用）；地震设防烈度：7洪涝水位：设计土壤电阻率：地基：腐蚀：1.8m（A-5，A-8方案适用）；度，地震加速度为0.1g，地震特征周期为0.35s；站址标高高于百年一遇洪水位和历史最高内涝水位，不考虑防洪措施；不大于100Ω·m；xx力特征值取fak=150kPa，无地下水影响；地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用。
220、110kV变电站二次系统通用设计简介
系统及站内通信
光纤通信
220kV变电站光纤通信电路的设计，应结合各网省公司、地市 公司通信网规划建设方案和工程业务实际需求进行。
220kV 变电站应至少配置2级传输网设备，分别接入省、地通 信传输网；
光纤通信传输干线电路速率为622Mbit/s～2.5Gbit/s，支线电 路速率宜为155Mbit/s～622Mbit/s。
国家电网公司输变电工程通用设计
220、110kV变电站二次系统简介
220kV变电站二次系统技术原则
系统继电保护
220kV线路保护配置原则
每回220kV线路应配置双套完整的、独立的能反映各种类型故障、 具有选相功能全线速动保护，终端负荷线路也可配置一套全线速动保护， 每套保护均具有完整的后备保护。 每一套220kV线路保护均应含重合闸功能，两套重合闸均应采用一 对一起动和断路器控制状态与位置起动方式，不采用两套重合闸相互起
子站系统，保护及故障信息管理子站系统与监控系统 宜根据需要分别采集继电保护装置的信息。
调度自动化
远动系统设备配置
变电站按无人值班设计。站内应配置相应的远动通信设备，且应 冗余配置，并优先采用专用装置、无硬盘型，采用专用操作系统，远 动与计算机监控系统合用I/O测控单元。
远动信息采取“直采直送”原则，直接从I/O测控装置获取远动信 息并向调度端传送。远动通信设备直接从计算机监控系统的测控单元 获取远动信息并向调度端传送，站内自动化信息需相应传送到远方监 控中心。
对于没有迂回光缆路由的同塔双回线路，宜架设双光缆。 入城光缆和网、省、地共用光缆，应增加光纤配置芯数。
220kV线路保护迂回路由不宜采用110kV以下电压等级的架空普通 光缆。
系统及站内通信
220kV雍园变电站电气一次初步设计分析
220kV雍园变电站电气一次初步设计分析【摘要】电气一次专业，在初步设计阶段，从电气主接线、电气总平面、主要设备选择等方面，对220kV雍园变电站的建设规模，进行了比较全面深入地分析。
【关键词】工程建设规模电气主接线电气总平面主要设备选择220kV雍园变电站站址位于广东省惠州市河南岸镇马庄村，距离市区中心约4.5公里。
本站建成后将向惠州市城区范围的东南片供电。
1 工程建设规模本工程为新建工程，建设规模如下：（1）变压器：本期建设2×240MV A，最终建设4×240MV A。
（2）220kV出线：220kV本期架空出线4回，备用2回电缆出线；最终出线6回。
（3）110kV出线：110kV本期电缆出线7回，备用7回电缆出线；最终出线14回。
（4）10kV出线：本期建设20回，最终建设30回。
（5）10kV并联电容器：本期建设2×6×8016kvar，最终建设4×6×8016kvar。
（6）10kV并联电抗器：本期暂不建设，最终建设4×2×8000kvar。
（7）10kV小电阻接地成套装置：本期建设接地变2×500kV A，接地电阻16欧姆；远期建设接地变3×500kV A，接地电阻16欧姆。
（8）10kV站用电：本期按终期一次性建成2×400kV A。
2 电气主接线2.1 220kV接线本期及最终接线形式为双母线接线，设专用母联断路器。
2.2 110kV接线最终接线形式为双母线双分段接线，设专用母联、分段断路器，本期接线形式为双母线接线，设专用母联断路器。
2.3 10kV接线#1～#3主变变低10kV为单母线双分段四段接线，其中#2主变采用双臂进线，每台主变变低10kV各带10kV10回、电容器组6回、并联电抗器组2回、站用变及接地变各1回（#3主变只设接地变）。
#4主变变低10kV侧采用变压器单元单母线接线，仅接6回电容器组及2回并联电抗器组。
220kV模块化智能变电站220kVGIS设备电气二次专业关键技术分析
220kV模块化智能变电站 220kV GIS设备电气二次专业关键技术分析摘要：220kV模块化智能变电站保护、测控、电能表下放布置于各间隔智能控制柜内，GIS设备电气二次专业技术确认较以往更加综合且复杂，本文从断路器、隔离/接地开关、电流互感器、电压互感器、GIS气室等一次设备，及智能终端、合并单元、保护测控等二次设备逐一展开关键技术要点论述及经验总结，从而利于提高电气二次设计工作的效率，保证此后的二次设计顺利开展。
关键词：智能变电站 GIS设备电气二次1.前言GIS设备电气二次原理及接线的确认是开展二次设计的前期，220kV变电站模块化建设较2011版通用设计将除主变间隔外其余220kV、110kV保护、测控、电能表下放布置于各间隔智能控制柜，下放后一、二次设备间更多配合需由厂家厂内完成，所以归纳总结GIS设备二次专业关键技术，让二次关键技术能准确、完整地实现，有利于提高工程效率、保障工程顺利推进。
结合GIS设备的设备特点，按常规侧和智能侧分别展开，但因电压等级、间隔类型的不同确认细节有所区别，限于篇幅本文主要对220kV电压等级GIS设备二次专业关键技术展开分析。
2.一次设备二次要点分析按断路器、隔离/接地开关、电流互感器、电压互感器、GIS气室几个模块依次进行分析总结。
2.1 断路器1）应有电源监视回路，能监视跳/合闸绕组回路的完整性；2）应有跳/合闸位置状态指示，自动合、跳闸时应能自动报警上送；3）分闸回路不应采用RC 加速设计，跳/合闸控制回路不应串接整流模块、熔断器或电阻；4）防跳、跳/合闸压力异常闭锁功能由机构本体实现；5）防跳回路中应串接防跳继电器常闭接点+断路器辅助常闭接点；6）采用分相弹簧机构时防跳继电器、非全相继电器均应安装于独立的汇控柜；7）252kV 母联（分段）、主变压器、高压电抗器断路器应选用三相机械联动；8）220kV 及以上断路器压力闭锁继电器应双重化配置；9）采用“离线式微机防误+单元电气闭锁模式”；10）液压机构压力低闭锁重合闸，两套独立压力继电器，且继电器与控制回路同电源；11）220kV及以上GIS若采用分相结构断路器，每相应安装独立的密度继电器，且两组跳闸回路的压力闭锁继电器独立配置；12）电机过流/过时保护回路的电源与储能电机同电源；13）非全相回路出口跳闸均设出口压板，且每相独立设置；14）就地控制应经电编码锁，电机控制、压力低闭锁回路电源正端不经电编码锁；15）220kV 及以上断路器必须具备双跳闸线圈机构；2.2隔离开关/接地开关1）开关与其所配装的接地开关之间应有可靠的机械联锁；2）当电机电源消失时，控制回路应解除自保持；3）应配置能可靠切断电动机电源的过流保护装置；4）具备带电显示装置有电不允许此隔离开关断开，无电时才允许操作的电气闭锁回路；5）采用离线式微机五防，母线间隔GIS由厂家考虑完整电气闭锁回路；6）主变间隔隔离/接地开关满足高、中、低三侧闭锁逻辑；7）交、直流回路所用接点应隔离，做到分区、分端子排布置；8）应满足信号、控制、联闭锁等功能需求，控制、联闭锁等重要回路所需接点应采用原始接点；9）出线间隔配置高压带电显示装置，并将有电闭锁纳入电动接地刀闸的单元电气闭锁逻辑。
220kVGIS变电站电气设计
2.1 电气部分2.1.1 变电站规模(1)本期建设2台220kV、240MV变压器，最终规模3台220kV、240M VA 三相三绕组变压器；(2)220kV出线，本期4回，远景6回；(3)110kV出线，本期4回，远景12回；(4)35kV出线，本期6回，远景8回；(5)无功补偿，本期装设6X1.0万千乏电容器，电容器电抗率按3组5%、3组12%考虑；远景按装设9组电容器预留场地，电容器串联电抗率按12%的位置预留。
2.1.2 电气主接线及主要电气设备选择采用国网A1-1 方案，根据系统要求，对通用设计电气主接线进行调整。
2.1.2.1 电气主接线220kV本期采用双母线接线，远景采用双母线接线。
110kV本期采用单母线分段接线，设分段断路器，装设2组母线设备，远景单母线三分段接线。
35kV本期采用单母线分段接线，远景采用单母线分段+单母线接线。
根据国家电网生[2011]1223 文件“关于印发《关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理重点措施》的通知”附件1 第二章第八条“采用GIS的变电站，其同一分段的同侧GIS母线原则上一次建成。
如计划扩建母线，宜在扩建接口处预装一个内有隔离开关(配置有就地工作电源)或可拆卸导体的独立隔室；如计划扩建出线间隔，宜将母线隔离开关、接地开关与就地工作电源一次上全。
”本工程110kV侧有出线间隔的GIS母线一次建成，建成母线的远景扩建间隔本期预装空间隔。
本工程主变220kV、110kV 中性点采用经隔离开关直接接地或经避雷器、放电间隙的接地方式；35kV 系统中性点采用经消弧线圈接地方式。
由于主变35kV侧为三角形接线，在35kV母线上配置接地变。
本工程采用接地变兼站用变，本期及远景均2 台，均分在35kV I 、II母线上，本期不装设消弧线圈，远景按2X 1100千伏安消弧线圈预留场地。
电气主接线图见图1。
2.1.2.2 主要电气设备选择主变压器采用三相三圈降压结构有载调压变压器，变压器考虑采用低损耗及低噪音，三侧电压分别为220kV、110kV、35kV。
浅析某220kV变电站组合电器(GIS)母差保护配置
其中： Ｓ Ｓ … 一 Ｓ — — Ｉ 元件运行状态 ，１ ， 母 表示 该 元件 连接 Ｉ 母的刀闸合 ， 表示刀闸分； ０
Ｓ１ ２， … ， ２ — Ⅱ母 元 件 运 行 状 态 ，１ 示 该 元 ２ Ｓ２… ， Ｓ — 表 件 连 接 Ｉ 的 刀 闸 合 ， 表 示 刀闸 分 ； Ｉ 母 ０
否 动 作 决 定 故 障 发 生 在 哪 一 段 母 线 。 Ｉ ｌ 小 差 电 流 计 、ｒ 母
４． 合理 分配母差保 护所接 电流互 感器二次 绕组，防
止保护死区 。
（ ）电流 回路 要求 二
为 保 证 母 差 保 护 电 流 矢 量 和 计 算 的 准 确 性 ，母 差 保 护 要 求 母 线 上 所 有 连 接 回 路 的 电 流 互 感 器 采 用 相 同 变 比
小 差 电 流 的 计 算 是 将 各 段 母 线 上 连 接 的 所 有 支 路 电
流 计入 各 自公式 （ 括母联 电流 ）。由于 “ 包 小差 ”比 率差 动 元件受运行方式的控制 ， 差动保 护范围只是相应 的一段 母 线，具有选择性 ，即使用小差比率差动 元件作为故障母 线选择元件 。当大差比率元件动作 时 ，由小差比率元 件是
相 当大 ，延时 切 除 将 导 致 母 线 及 相 关 设 备 严 重 损 坏 ，并 导
Ｓ — 母联开关运行 状态。
从 公式 中可以看 出 ，Ｉ 母小 差的 计算 是 “ ＋”母 联 电
流 ，Ⅱ母 小 差 的 计 算 是 “ ”母 联 电流 。 ＿
所 以，当Ｉ 段母 线出现故 障时 ，大差与Ｉ 母小 差同时动 作 ，发跳 闸令 ，迅速 切除 母联 及Ｉ 段母 线上 所有 元件 。同 理， Ｉ 当Ｉ 段母线出现故障时 ，大差与Ｉ Ｉ 母小 差同时 动作，发
220kV智能变电站二次系统的设计
220kV智能变电站二次系统的设计摘要：根据我国电网公司对于智能电网的发展展望，智能变电站已经成为电网建设的重点。
其中220kV智能变电站的二次系统的设计工作尤为重要，本文对220kV智能变电站二次系统的设计问题、结构和优化方案进行了分析和探讨。
关键词：220kV智能变电站；二次系统；设计一、概述智能变电站二次系统设计中的问题根据我国电网公司对于智能电网的发展展望，智能变电站已经成为电网建设的重点。
二次系统的设计中涉及到众多一次设备和二次设备，承担着发电、配电和输电这些重要工作，对整个电网的正常运营具有重要影响。
我国现阶段运营的智能变电站在二次系统的设计中存在不少子系统，对于维护变电站和电网的顺利运行并不可靠，其主要问题有：第一，各级子系统间因为分属于不同专业而被单独设立，为主站进行数据计算增加了难度；第二，传统的设计方案中，站控层设备比较冗杂，间隔层与过程层中的设备没有进行整合，具有优化空间；第三，传统的二次系统设计不能适应数字化测控体系的要求。
针对这些问题，220kV智能变电站的二次系统设计应当以自动化技术和信息化技术作为基础，构建更加高效、灵活的设备结构，适应智能电网时代的发电、配电和输电的需求，并保障电网的可靠性，兼顾灵活性和安全性。
二、智能变电站二次系统的常规设计流程（一）绘制SV与GOOSE 信息流图在对设备类型、保护测控原理、自动化目标、间隔设计进行过分析研究之后，着手绘制SV和GOOSE 信息流图，将设备之间的逻辑关系表现在两份信息流图纸上。
其中，SV信息流图与传统的保护原理图、电流和电压回路图的主要功能类似，能表达出电流数据流和电压数据流之间的连接关系；GOOSE 信息流图集中体现了信息传输和设备控制的逻辑原理。
SV和GOOSE 信息流图的绘制涵盖了信息流向、信息传输回路两个部分的内容。
信息流向能表现出SV 和 GOOSE信息所采用的传输路径，展现出该设计是否使用了交换机，明确了信息流向。
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2.1 电气部分2.1.1 变电站规模(1)本期建设2台220kV、240MVA变压器，最终规模3台220kV、240MVAE相三绕组变压器；(2)220kV出线，本期4回，远景6回；(3)110kV出线，本期4回，远景12回；(4)35kV出线，本期6回，远景8回；(5)无功补偿，本期装设6X 1.0万千乏电容器，电容器电抗率按3组5% 3组12%考虑；远景按装设9组电容器预留场地，电容器串联电抗率按12%勺位置预留。
2.1.2 电气主接线及主要电气设备选择采用国网A1-1方案，根据系统要求，对通用设计电气主接线进行调整。
2.1.2.1 电气主接线220kV本期采用双母线接线，远景采用双母线接线。
110kV本期采用单母线分段接线，设分段断路器，装设2组母线设备，远景单母线三分段接线。
35kV本期采用单母线分段接线，远景采用单母线分段+单母线接线。
根据国家电网生[2011]1223文件“关于印发《关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理重点措施》的通知”附件1第二章第八条“采用GIS的变电站，其同一分段的同侧GIS母线原则上一次建成。
如计划扩建母线，宜在扩建接口处预装一个有隔离开关(配置有就地工作电源)或可拆卸导体的独立隔室；如计划扩建出线间隔，宜将母线隔离开关、接地开关与就地工作电源一次上全。
”本工程110kV侧有出线间隔的GIS母线一次建成，建成母线的远景扩建间隔本期预装空间隔。
本工程主变220kV、110kV中性点采用经隔离开关直接接地或经避雷器、放电间隙的接地方式；35kV系统中性点采用经消弧线圈接地方式。
由于主变35kV侧为三角形接线，在35kV母线上配置接地变。
本工程采用接地变兼站用变，本期及远景均2台，均分在35kVI、II母线上，本期不装设消弧线圈，远景按2X1100千伏安消弧线圈预留场地。
电气主接线图见图1。
2.1.2.2 主要电气设备选择主变压器采用三相三圈降压结构有载调压变压器，变压器考虑采用低损耗及低噪音，三侧电压分别为220kV、110kV、35kV。
根据系统规划，220kV、110kV、35kV设备开断电流分别暂按50kA、40kA、31.5kA 选择。
220kV和110kV配电装置均采用户外GIS方案；35kV开关柜选用真空或SF6型断路器；低压侧并联电容器采用户外组装式并联电容器组。
所有避雷器均采用雷电和操作过电压保护性能良好的金属氧化物避雷器。
查电力系统污区分布图（2011 ）版，变电站所址的污秽等级为C2级（爬电比距为25mm/kV，根据浙电生【2012】267号《电网污区分布图（2011版）执行规定》，本工程户外设备外绝缘爬电距离按25mm/kV（最高线电压）配置，中性点非有效接地系统户外设备按上述要求提高一档，即绝缘爬距220kV设备为6300mm 110kV设备为3150mm,35k\户外有效爬距为1256mm 根据DL/T 404-2007 3.6kV 〜40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》，35kV 屋电气设备外绝缘泄漏距离考虑729m（纯瓷）、810mm（有机）。
按此要求选择绝缘子串片数，单片XWP2-100 XWP2-70绝缘子泄漏距离为450mm选择计算如下：1） 220kV绝缘子串（户外安装）片数：6300/450=14,取整数16;2）110kV绝缘子串（户外安装）片数：3150/450=7，取整数8。
根据以上计算结果，再考虑取零值绝缘子2片，最终220kV绝缘子串片数为16片，110kV绝缘子串片数取9片。
主要设备均采用《国家电网公司标准化建设成果（输变电工程通用设计、通用设备）应用目录（2011年版）》推荐的设备型号及相应参数，应用情况详见表2.1.2-2。
表2.1.2.3 智能一次设备（1）主变主变采用常规主变压器+传感器+智能终端方案实现智能化。
主变压器状态监测参量包括油中溶解气体和局部放电（预留）。
每台主变设置主变油色谱传感器1套；主变局部放电传感器及测试接口1套；全站本期共设置主变油色谱传感器2套，设置主变油色谱传感器IED 2只，设置主变局部放电传感器及测试接口2套。
（2）220kV、110kV GIS220kV、110kV GIS采用断路器+智能终端方案实现智能化。
（3）35kV开关柜35kV开关柜采用常规设备。
主变35kV间隔采用常规开关柜+智能终端方案。
（4）避雷器本工程220kV避雷器采用常规避雷器+传感器方案实现智能化。
避雷器状态监测参量包括泄露电流、放电次数等。
设置避雷器状态监测传感器1个/每相。
（5）互感器选择本工程采用常规互感器。
（6）设备状态监测变电设备状态监测系统采用分层分布式结构，由传感器、状态监测IED构成，利用状态监测及智能辅助控制系统后台主机实现一次设备状态监测数据的汇总分析。
本站主变压器、220kV高压组合电器（GIS）预置局放传感器及测试接口供状态监测使用。
1）监测围及参量主变压器状态监测参量：油中溶解气体、局部放电（预留供日常检测使用的超高频传感器及测试接口）；220kV高压组合电器（GIS）状态监测参量：局部放电（预留供日常检测使用的超高频传感器及测试接口）；220kV金属氧化物避雷器状态监测参量（在与所有弱电系统完全隔离的前提下）：泄漏电流、放电次数。
2）传感器安装方式a）局部放电传感器采用置方式安装；油中溶解气体传感装置导油管利用主变压器原有放油口进行安装，采用油泵强制循环，保证油样无死区。
b）置传感器采用无源型或仅置无源部分，置传感器与外部的联络通道（接口）应符合高压设备的密封要求，置传感器在设备制造时应与设备本体采用一体化设计。
c）外置传感器应安装于地电位处。
2.124 新技术、新设备、新材料的应用（1）智能变电站技术1）采用常规一次设备+智能终端的方式实现一次设备的智能化。
2）采用常规互感器+合并单元实现电流电压等模拟量的数字化。
3）采用交直流一体化电源，采用DL/T 860接自动化系统站控层网络，取消通信蓄电池。
（2）电力设备在线监测技术变压器配置油中溶解气体和预留局放、GIS预留局放、220kV避雷器配置泄漏电流和放电次数状态监测。
（3）GIS技术220kV、110kV配电装置采用GIS设备，设计集成度高。
采用智能终端、合并单元实现一次设备的智能化及模拟量的数字化。
2.1.3 电气布置、防雷接地及站用电2.1.3.1 电气布置220kV变电站采用国网220-A1-1（35）方案。
电气平面布置紧凑合理，出线方便，减少占地面积。
全站总布置按照变电站最终规模设计，主变压器布置在站区中部。
220kV配电装置户外GIS，采用架空出线，主变架空进线方式，采用分相式断路器单列布置。
出线架构采用双回出线共用方式；单回出线间隔宽度12m双回出线共用间隔宽度24m出线门型架挂点高度14m避雷线挂点高度21m。
主变压器至运输道路中心线距离10.5m, 220kV配电装置纵向尺寸（道路中心至围墙）26m110kV配电装置采用户外GIS；架空/电缆出线、主变架空进线；母线三相共箱布置。
出线架构采用双回出线共用方式，单回出线间隔宽度7.5m，双回出线共用间隔宽度15m出线门型架挂点高度10m，避雷线挂点高度14.5m。
110kV户外GIS配电装置纵向尺寸22m。
本方案35kV配电装置采用金属铠装移开式开关柜户双列布置，主变进线采用架空铜母线方式，母线跨线采用架空封闭母线桥方式，其余出线均采用电缆，整个配电装置室的平面布置横向尺寸为23m纵向尺寸为12.5m。
接地变消弧线圈成套装置布置于35kV配电装置室东北侧，低压侧并联电容器单排列布置于站区西南侧；主控楼与附属建筑物布置于站区东北侧。
站按运输、消防要求设有环形道路；变电站出口位于站区的东北侧，正对主变运输道路。
220kV变围墙长102.5m,宽86m 电气总平面图见图2。
2.1.3.2 防雷接地控制楼防直击雷措施考虑采用避雷带，在规定要求的屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于10mx 10m或12mx 8m的网格。
根据本阶段工程地质勘测结果，所区平均土壤电阻率较小。
据附近工程高密度测试成果，提供各电性层的土壤电阻率及厚度如表2.1.3.2-1 所示。
表2.1.3.2-1 各电性层厚度及土壤电阻率建议值表据水质分析资料，按照《岩土工程勘察规》标准判定，地下水对混凝土结构有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。
按土壤电阻率指标，站址表层土对钢结构有弱腐蚀性。
表2.132-2 站址地下水对建筑材料腐蚀性评价表表2.132-3 站址表层土对建筑材料腐蚀性评价表根据DL/T 5394-2007《电力工程地下金属构筑物防腐技术导则》“发电厂（变电站）土壤电阻率在20 • m及以下的接地网应采取防腐措施”。
本工程可采用碳钢加阴极保护防腐措施。
阴极保护套暂按40万元列费。
二次设备室及配电装置楼采用镀锌扁钢接地，接地主网考虑到接地系统长期安全可靠运行对接地材料的高要求，结合本变电站腐蚀性的情况，对接地材料进行比较：镀锡铜绞线、镀铜钢绞线和镀锌扁钢加阴极保护，见表2.1.3.2-4表2.1.3.2-4 三种接地材料数量和费用比较表由于镀铜钢网具有导电性能优、热稳定性能好、耐腐蚀能力强、施工方便、寿命长、投运后检验维护工作量少、无污染等优点，放热焊接确保连接点为分子结合、无腐蚀、无松弛、导电能力和原导体保持一致，价格优于铜网。
根据国家电网公司部门文件基建设计〔2011〕222号文《关于进一步规输变电工程接地设计有关要求的通知》，“在强碱性土壤地区和高腐蚀介质的中性土壤地区，选用铜接地材料或镀铜钢材料”。
本变电站为偏弱碱性腐蚀介质土壤；接地主网采用镀铜钢材料。
本变电站所区接地装置以水平接地体（镀铜钢绞线）为主，垂直接地体（铜棒）为辅；户外设备引下线采用铜排；二次设备室及配电装置的楼室接地网采用镀锌扁钢。
接地装置主要设计原则：1）为保证交流电网正常运行和故障时的人身及设备安全，电气设备及设施应接地并做到因地制宜，安全可靠，经济合理。
2）本站无独立避雷针，全站设置统一的主接地网。
3）入地电流取设计水平年电网在非对称故障情况下的最大入地电流值。
4）接触电位差和跨步电位差应满足DL/T621的要求。
5）主接地网应与线路的避雷线相连，且有便于分开的连接点。
6）全站接地以水平接地为主，垂直接地为辅组成复合主接地网，主接地网的外缘应闭合。
经计算土壤电阻率约为173Q・m接地电阻值约为0.9左右，小于1Q。
根据系统提供的参数，计算得地电位26165V,最大接触电位差3146.7V，最大跨步电压1181.1V。
接触电势与跨步电压均超过允许值。
按变电所场地表层铺碎石（电阻率2500Q .m），道路表面配筋考虑，变电所配电装置场地允许接触电压1027.3V，允许跨步电压3299.6V，跨步电压满足要求但接触电势仍不满足要求。