220kV变电站二次专业施工图标准化设计研究与应用

摘  要：江苏电网220kV变电站施工图标准化是江苏省电力公司标准化建设的重要组成内容。该文主要介绍江苏电网220kV变电站二次专业施工图标准化设计工作的过程、遵循的原则、设计深度及内容以及zui终的工作成果。
关键词：变电站；施工图；标准化设计
中图分类号：        文献标识码：
The Research and Application of Standardized Design of the 220kV Transformer Substation Construction-drawing in Secondary Speciality
                              WANG Zhe, SUN Chun-jun
        （The electric power design institute of Jiangsu Province, Nanjing Jiangsu 210103）
Abstract：Jiangsu Power Grid 220kV Substation construction-drawing standardization is the important content of the jiangsu electric power company standardization building .The paper introduces the process、principle and accomplishment of the Jiangsu Power Grid 220kV Substation onstruction-drawing standardization.
Keywords：construction-drawing; standardization

0  引言
    江苏电网220kV变电站施工图设计标准化是江苏电网在推广应用国网公司通用设计的基础上，结合江苏电网建设工程实际，实施集约化管理的重要手段。有利于统一输变电项目建设标准，提高工作效率，加快设计、评审以及施工进度。

1  工作背景
1） 按照目前220kV变电站工程建设程序，设计单位一般需要在工程项目初步设计评审完成后，才能配合省公司招投标中心完成设备招标材料的编制和设备评标，以满足下一阶段施工图设计开展的需要；在初步设计确定方案的基础上，设计单位依托必要的定标厂家设备资料，及时开展施工图设计，以配合省公司招投标中心完成工程项目的土建、安装工程投标，确定土建及设备安装施工单位，满足变电站现场开工的需要。
二次专业由于设备种类多、技术参数繁琐、接口要求复杂等原因，在设备物资上报及确认厂家资料等方面，占用了较多时间，容易影响工程进度。

2） 当前江苏电网建设任务异常繁重，除了500kV、220kV变电站工程等一大批电网建设项目外，我院还承担着特高压、数字化变电站等新领域的工程项目。日常繁重设计任务影响了设计人员的知识储备、设计创新等方面的精力。

3） 近期国网、省公司规程文件颁布较多，如国网的《线路保护及辅助装置标准化设计规范》（Q/GDW161-2007）、《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》（Q/GDW175-2008）等，对二次专业设计提出了很多新的要求，有待在设计成品中统一体现。

2  工作目的
220kV变电站施工图标准化设计的目的是规范物资上报，提高设计工效，统一设计成品，简化设计事务。

3  工作过程
省公司设计工作管理办公室于2008年10月组织了江苏省电力设计院、南京、苏州、无锡、常州、南通、镇江、扬州、泰州、盐城、淮安、连云港、宿迁、宜兴等供电公司设计院的相关设计人员，依托标准化设计八个技术方案组合，集中开展了220kV变电站施工图标准化设计工作，2009年4月完成设计工作，同年5月就标准化设计成果对各供电公司、建设单位及设备厂家进行了宣贯。

4  设计原则
根据220kV变电站施工图标准化设计原则评审意见（二次部分），主要设备的设计原则如下：
1）  220kV线路保护
取消我省常用的过流保护装置，充电过流保护功能由主保护实现，并配置相应压板。
220kV线路按配置双套分相电流差动保护、一套分相电流差动保护加一套光纤距离零序保护两种方案分别设计，保护通道采用光纤通道。
2）  失灵保护
不设置单独的失灵保护装置，失灵功能由母线保护实现。220kV线路、母联、分段、主变220kV间隔的保护柜提供保护动作接点开入母线保护。
3）  220kV母线保护
220kV母线按远景规模配置双套母线保护，每套母线保护组1面柜，单元数15。
4）  220kV母联（分段）保护
220kV母联（分段）配置充电过流保护。该保护动作应启动母联（分段）失灵保护。
5）  220kV主变保护
每台主变组3面保护柜，双重化的主、后备一体化电气量保护加中压侧电压切换箱各设1面柜，1套非电量保护加各侧操作箱设1面柜。
变压器高压侧断路器失灵动作需联跳主变各侧断路器。
6）打印机
保护设备均不设置打印机，要求保护装置提供可带电插拔的USB输出打印口，或由保护厂商提供接口转换装置转换为可带电插拔的USB打印口。全站配置保护公用的USB接口移动激光打印机。
7）  故障录波
故障录波器按本期规模配置，每台故障录波器配置64路模拟量、128路开关量。录波模拟量为各段母线、220kV线路、主变220kV侧三相电压，220kV线路、母联、分段、主变三侧三相电流。
8） 断路器
GIS设备的220kV断路器采用分相操作机构。常规设备的220kV线路间隔断路器采用分相操作机构， 220kV母联、分段、主变220kV间隔断路器采用三相联动操作机构。分相断路器的非全相保护在断路器机构内实现。
220kV、110kV断路器至少提供一付气压低闭锁重合闸接点给线路保护闭锁重合闸使用。
9）隔离开关和接地刀闸
220kV、110kV所有间隔、主变各侧隔离开关和接地刀闸配置电动操作机构，20kV站用变、电容器本体间隔的隔离开关和接地刀闸配置手动操作机构。
防误操作要求按省公司《变电站防误操作技术规定》（苏电生〔2008〕631号）文执行。
10）20kV开关柜
20kV开关柜由厂家实现柜内“五防”。
消弧线圈接地系统的接地选线功能由消弧线圈控制系统选线装置实现，20kV开关柜配置零序电流互感器。
11）电压互感器
220kV线路、主变220kV侧、各段母线均配置三相电压互感器，保护次级满足双重化保护的要求。
12）电能计量系统
主变各侧按下网侧关口表配置，其余间隔配置平衡表。
电能量终端服务器负责采集各表电能量数据并上传至计量主站，各电能表采用超五类屏蔽线与终端服务器通信。
13）端子箱
全站户外端子箱采用XJ-1、XI-4两种型号。
220kV、110kV间隔的断路器端子箱、PT端子箱采用XJ-1型，20kV电容器、电抗器间隔端子箱采用XJ-4型。
14）电缆
控制电缆采用KVVP2/22  4X2.5、10X2.5、19X2.5、4X4、10X4、14X4、4X6、10X6等八种规格。动力电缆采用ZR-VV22 1×35、2×4、2×6、2×10、3×185+1×95、3×120+1×70、3×70+1×35、3×50+1×25、3×35+1×16、3×25+1×16、3×16+1×10等十一种规格。
15）电缆敷设
常规户外站采用电缆沟敷设方式，电缆沟类型统一为1100X1000mm、800X600mm两种。GIS户内站采用电缆沟、电缆吊架、地面开槽等敷设方式。二次设备屏柜底部两边开孔尺寸均统一按300X200mm考虑。
埋管采用D200、D100、D50镀锌钢管和D25 PVC管。

5  设计深度及内容
5.1 设计深度
按照我院常规施工图设计深度，补充对各厂家设备的通用要求。
对保护、监控等二次设备的以下内容加以统一规范：
1）组柜方案及柜体的详细要求（如：尺寸、颜色、端子排布置）等；
2）端子排种类、长度数量、功能段、标识、颜色；
3）输入、输出接点等功能的名称、数量；
4）压板数量及功能名称；
5）参考国家相关标准，规范二次回路编号，标准化设计中使用统一编号。
对电气一次设备适当考虑通用性。提出完整的外部接口要求（即与外部关联的所有回路，外部接线），要求所有厂家今后按照本标准化设计考虑，不符合的应由厂家修改成与本标准化设计相符。
5.2 设计内容
图纸卷册按我院常规220kV变电站设计习惯安排，各卷册设计内容如下：
1）系统保护原理图
系统继电保护配置图；系统电流互感器配置图；220kV、110kV线路、母联、母线保护、故障录波器端子原理接线图和柜面布置图。
2）公用部分二次线
二次设备室平面布置；母线设备测量、计量、控制、信号回路原理图；隔离开关和接地开关操作闭锁回路要求；电压重动并列柜、公用监控柜柜面布置、端子及外部接线；电能表柜柜面布置；GIS汇控柜外部接口接线。
3）主变部分二次线
主变电流电压、控制信号、保护、测量、计量回路的原理图；隔离开关和接地开关操作闭锁回路要求；主变保护监控柜面布置、端子及外部接线；主变本体端子箱外部接线；断路器端子箱及对外接线；GIS汇控柜外部接线。
4）220kV部分二次线
220kV线路、母联、分段电流电压、控制信号、保护、测量、计量回路的原理图；隔离开关和接地开关操作闭锁回路要求；母差保护图；220kV监控柜柜面布置、端子及外部接线；断路器端子箱及对外接线；GIS汇控柜外部接线。
5）110kV部分二次线
110kV线路、母联电流电压、控制信号、保护、测量、计量回路的原理图；隔离开关和接地开关操作闭锁回路要求；母差保护图；110kV监控柜柜面布置、端子及外部接线；断路器端子箱及对外接线；GIS汇控柜外部接线。
6）20kV部分二次线
20kV线路、电容器、分段、站用变、母线电压互感器、主变低压侧不同间隔的电流电压、控制信号、保护、测量、计量回路的原理图；消弧线圈控制和接地选线回路；低周低压减载回路和端子排；20kV开关柜二次小室柜面布置、端子及外部接线。
7）交直流系统
交直流系统接线回路图；交直流屏布置图，端子及外部接线；UPS电源回路和外部接线。
8）计算机监控系统
全站监控闭锁逻辑图；遥测、遥控、遥信信息表；远动柜（含网络设备）通信管理柜、网络设备柜、GPS柜柜面布置、端子及外部接线。
9）电缆敷设
针对各种具体布置方案区分本期和远景规模列出各间隔和公用部分的电缆长度，设计电缆清册。提供符合物资辞典框架要求的设备材料表。
6  展望
江苏电网施工图标准化设计作为指导江苏地区2010年输变电工程项目，已经自下发之日起执行，同时，针对推广过程中发现的新问题，加以记录汇总，在实践中不断完善标准化设计。

作者简介
王  哲    男，（1977.04-），硕士，工程师。研究方向：系统保护、电气二次。
孙纯军    男，出生于1976年,硕士，工程师,从事电力设计工作。研究方向：系统保护、电气二次。