[电力/水利]风电场电气系统

[电力/水利]风电场电气系统 6 电 气 批 准: 董德兰 核 定: 康本贤 张群刚 刘玮 审 查: 戴勇干 陈刚 奚瑜 桑志强 李云虹 校 核: 桑志强 奚瑜 陈刚 戴勇干 李勇 编 写: 靖 峰 徐嘉瑞 解统成 王佳 黄勇 闫建伟 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 6 电 气 6.1 电气一次 6.1.1 编制依据及主要引用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 报告编制依据和主要引用标准、 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 如下: (1) 《风电场可行性研究报告编制办法》; (2) 《电力变压器选用导则》GB/T 17468-2008; ) 《高压开关设备通用技术条件》GB 11022-1999; (3 (4) 《交流无间隙金属氧化物避雷器》GB 11032-2000; (5) 《火力发电厂与变电所 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 防火规范》GB 50229-2006; (6) 《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007; (7) 《风力发电机组》GB/T 19071,19073; (8) 《高压输变电设备的绝缘配合》GB 311.1-1997; (9) 《220kV,500kV变电所设计技术规程》DL/T5218-2005; (10) 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997; (11) 《交流电气装置的接地》DL/T621-1997; (12) 《变电所总布置设计技术规程》DL/T5056-2007; (13) 《高压配电装置设计技术规程》DL/T5352-2006; (14) 《220kV,500kV变电所所用电设计技术规程》DL/T5155-2002; (15) 《高压/低压预装箱式变电站选用导则》DL/T537-2002; (16) 《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005; (17) 《220kV变电站通用设计规范》Q/GDW204-2008; (18) 《Lightning protection for wind turbine systems风力发电机组防雷》 IEC 61400-24; (19) 《Wind turbines-Part1 Design requirements 风力发电机组 第一部分 设 计要求》IEC 61400-1; (20) 《国家电网公司风电场接入电网技术规定(修订版)》国家电网发展(2009) 327号; (21) 《关于印发风电并网运行反事故措施要点的 通知 关于发布提成方案的通知关于xx通知关于成立公司筹建组的通知关于红头文件的使用公开通知关于计发全勤奖的通知 》国网公司2011(974)号; 6-1 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 (22) 《质量/职业健康安全/环境管理体系程序文件》西北勘测设计研究院2007; (23) 其它相关的国家、行业标准规范，设计手册等。 6.1.2 接入系统方式说明 6.1.2.1 接入电力系统现状及其规划 新疆电网近年来取得了快速发展，目前已形成以乌鲁木齐为核心，东至哈密，西至博州、伊犁、北到阿勒泰，南至喀什、和田，以750kV、220kV、110kV电压等级为主体的覆盖全疆的输、配电网络。200kV电网东西伸展约3300km，覆盖地域约120万km?，是世界上覆盖面积最广的区域性200kV电网。截止2010年底，新疆电网系统规模如下: 电源装机:全网总装机容量14077.303MW，其中火电969935MW，占装机容量的68.9%;水电2668.083MW，占总装机容量的18.95%;风电1035.3MW，占总装机容量的7.2%;燃气671.62MW，占总装机容量的4.77%;生物质能源24MW，占总装机容量的0.17%。若考虑新疆电网以及个别独立运行的小电网装机，则总装机约为14378.668MW。 110kV及以上变电设备:750KV降压变电站3座，变压器3台，总变电容量4500MVA;220kV降压变压器54座，变压器88台，总变电容量11709MVA;110kKV降压变电器339座，变压器600台，总变电容量17226.98MVA。 110kV及以上输电线路:750KV线路4条，长度为1157.96KM。220kV线路118条，长度8730.379km。110kV线路共652条，长度为19251.291km。 截止到2010年底，哈密电网已形成以哈密地区为核心，东至白山泉，西至三道岭煤矿，北至巴里坤煤矿，南至雅满苏磁海铁矿，以110kV、35kV电压等级为主体的覆盖的输、配电网络。电网东西伸展约360km、南北约430km，覆盖地域约15.3万km?。 电网总装机容量为451.925MW，其中:火电349MW，水电3.925MW，风电99MW。220kV降压变电站2座，变压器2台，总变电容量923MVA。110kV降压变电站22座，包括5座用户变，变压器36台，总变电容量923MVA。35kV降压变电站78座，变压器122台，总变电容量482.96MVA。其中公司属35kV降压变电站28座，变压器39台，总变电容量162.26MVA。用户属35kV降压变电站50座，变压器83台，总变电容量320.7MVA。220kV线路4条，长度220.888km，110kV线路32条，包括6条用户线路，长度1610.350km。35kV线路共85条，长度为2318.892km。 2010年11月3日，新疆与西北750kV联网工程成功投运，新疆主电网最高运行电 6-2 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 压等级由原来的220kV跃升为750kV，形成了乌北,吐鲁番,哈密,甘肃永登的双回750kV联网通道。 “十二五”期间，新疆电网将启动大规模对外送电，2013,2014年建成哈密~郑州800kV直流工程，送电规模7000MW左右，外送电源主要是哈密当地火电和风电。2015? 年建成准东~重庆?1100kV直流工程，送电规模9500~10500MW，外送电源主要是准东当地的火电和达坂城、额尔齐斯河谷风电。同时，“十二五”末还将建成哈密南~甘肃沙洲双回750kV线路，以进一步加强新疆电网和西北电网的电气联系。 根据新疆电网规划及哈密东南风区各规划风电场的分布，择址建设220kV风电升压站，风电场接入系统可根据风电场的分期开发容量及地理分布，先以35kV电压等级分片打捆升压至220kV电压等级，由220kV或110kV电压送出。 苦水区共规划了4个风电场，分别为苦水第一风电场、苦水第二风电场、苦水第三风电场及苦水第四风电场，苦水第一风电场、苦水第二风电场、苦水第三风电场装机均为201MW，苦水第四风电场装机为200MW。该区域风场规划目标总装机规模为801MW。 6.1.2.2 风电场接入电力系统方式 根据接入系统初步成果，风电场接入电力系统初拟 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 为:苦水第四风电场与苦水第三风电场合建一座220kV升压站，各风电场分别建设一座监控中心，升压站容量为400MVA，以3回220kV输电线路送出，实现与电网的连接。 风电场最终接入系统方式以接入系统设计审查意见为准。 风电场接入电力系统接线示意图见附图10。 6.1.3 电气主接线 6.1.3.1 风电场电气主接线 (1) 风电机组与箱式变的组合方式 本工程风电场安装80台2500kW风力发电机组，机组出口电压0.69kV，配套选用80台箱式变电站(简称箱式变)进行升压，风电机组与箱式变的接线方式采用一机一变的单元接线方式。箱式变采用美式箱式变，容量为2800kVA，均布置在距离风电机组约20m的地方。风电机组控制柜至箱式变低压侧的连接选用8根YJV-0.6/1 3×240+1×120 23 mm?电力电缆。 (2) 箱式变高压侧接线方式 6-3 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 根据本工程装机规模、风机布置位置，风机箱式变高压侧选用35kV电压等级。风电场集电线路接线为汇流干线方式，采用35kV架空线路输送电能。风力发电机,变压器组接线方式采用一机一变单元接线方式，80台风力发电机对应80台箱式变压器。每箱式变的高压侧均用一根YJV-3×70mm?电力电缆引接至临近的35kV架空输电线路台23 上，风电机组所发电能先通过架空线路将电能输送至升压站围墙外约150m处，再采用YJV-3×240mm?的电缆分别引接至升压站35kV开关柜，经变压器升压后实现与电网的23 连接。 风电场与220kV升压站接线图见附图19。 6.1.3.2 220kV升压站电气主接线 根据接入系统初步成果，为满足风场电能送出要求，本风电场与苦水第三风电场合建一座220kV升压站，220kV出线3回。 (1) 主变压器配置 本升压站交通方便，不受运输条件限制，根据本工程220kV升压站规模，升压站选用2台容量为200MVA的主变压器。 (2) 220kV侧接线 本升压站容量大，主接线设计中应尽量减少设备故障或检修时停运的回路数和停运时间，应避免出现与系统中断或全站停运。同时，主接线应尽量简洁、清晰，相互干扰少，投切方便，调度灵活，易于实现自动化。 本升压站主变进线2回，220kV出线3回。考虑到升压站在系统中的地位，其接线方式有两个基本方案可供选择。方案一:单母线接线;方案二:双母线接线。两种方案比较如下: 6-4 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 方方案一 方案二 案 单母线方案 双母线方案 1、 接线简单清晰，操作简单，易于扩1、 接线简单清晰，易于扩建; 建; 2、 供电可靠。通过两组母线隔离开 2、 设备少，投资省，布置简单。 关的倒换操作，可以轮流检修一组母 线而不致使供电中断;一组母线故障 后，能迅速恢复供电;检修任一回路 的母线隔离开关，只停该回路。 优3、 调度灵活。各个电源和各回路负点 荷可以任意分配到某一组母线上，能 灵活地适应系统中各种运行方式调 度和潮流变化的需要; 4、 便于试验。当个别回路需要单独 进行试验时，可将该回路分开，单独 接至一组母线上。 缺不够灵活可靠，母线及所连接的设备比方案一增加设备及土建费用约90 点 检修或故障，需全站停电。 万元。 备选方案 推荐方案 由上表可以看出，方案二供电可靠性高，运行方式灵活，并且与方案一比较，其费用增加不多，考虑到本升压站容量大，对可靠性要求较高，因此推荐采用双母线方案。 (3) 35kV侧接线 结合主变容量及目前35kV设备制造水平，本风场接入220kV升压站的主变35kV侧接线拟采用3段单母线接线，3段单母线之间采用扩大单元接线，升压站共6段母线，本风场安装3段母线。 本工程35kV集电线路较长，经计算升压站35kV系统各段母线单相短路电容电流均超过10A，发生单相接地短路时会引起间歇电弧过电压，需采取措施避免该过电压对绝缘薄弱设备产生影响，导致事故扩大。因此35kV系统初拟采用低电阻接地方式，当系统发生单相接地故障时，能将故障回路快速切除，避免事故扩大。 根据《国家电网公司风电场接入电网技术规定》的要求，风电场无功功率的调节范围和响应速率，应满足并网点电压调节的要求，应能够自动快速调整无功总功率。本工程升压站初拟在每台主变35kV侧各安装3组无功补偿装置，其中1组采用动态无功补偿装置，2组采用固定电容器组。补偿总容量暂按变压器容量约20%考虑，最终补偿容 6-5 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 量根据接入系统要求进行优化。 (4) 主变中性点接线方式 主变压器220kV侧为有效接地系统，主变中性点经隔离开关接地，配置有并联的中性点避雷器及放电间隙。下阶段根据接入系统要求进行优化设计。 风电场220kV升压站电气主接线最终以接入系统设计审查意见为准。 220kV升压站电气主接线图见附图11。 6.1.4 主要电气设备选择 6.1.4.1 短路电流计算 现阶段本项目接入系统设计尚未最终完成，根据国网公司《220kV变电站通用设计规范》中220kV变电站设计要求，取对侧变电站220kV母线短路电流50kA，本升压站至变电站线路采用2×LGJQ-600导线，送电距离80km进行短路电流估算。基准容量取100MVA，基准电压取各级的平均电压，风电场短路电流计算正序网络等值阻抗图见图6.1，短路电流计算结果见表6.1。 图6.1 系统等值正序网络图 6-6 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 表6.1 短路电流结果表 结合短路电流计算结果及目前设备制造水平，本升压站220kV侧设备的短路电流水平按40kA进行电气设备选择，35kV侧设备的短路电流水平按31.5kA进行电气设备选择。待接入系统参数确定后进行复核。 6.1.4.2 设备使用环境条件 表6.2 环境条件表 海拔高程 900m,1300m 年平均气温 10.1:C 最低气温 -28.9:C 最高气温 43.2:C 最大风速 20.7m/s 设防地震烈度 ?度 6.1.4.3 主要电气设备参数 (1) 风电机组 风电机组拟选用80台金风科技GW2.5MW风电机组。风电机组应具有低电压穿越能力，即:在并网点电压跌至20%额定电压能够保持并网运行625ms;并网点电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，保持并网运行。 风电机组主要参数如下: 6-7 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 型式 直驱永磁风电机组 型号 GW2.5MW 额定输出功率 2500 kW 额定输出电压 690 V 频率 50 Hz 功率因数 容性0.95,感性0.95 (2) 主变压器 升压站初拟选用2台容量为200MVA，三相双绕组强迫油循环风冷油浸式有载调压变压器。主要参数如下: 型号 SFPZ-200000/220 额定电压 230?8×1.25%/35kV 冷却方式 OFAF 调压方式 有载调压 连接组别 YN，d11 短路阻抗 14% (3) 220kV配电装置 1) 配电装置型式选择 220kV配电装置可选择GIS设备和敞开式设备两种方案。两种方案均可满足本工程的需要，其中GIS设备运行安全，可靠性高，安装工期短，维护工作量少，检修间隔周期长，运行费用少，但一次性投资相比敞开式设备大，两种方案各有优缺点。考虑到工程实际情况及业主相关要求，最终220kV配电装置选用敞开式设备。 2) 220kV配电装置主要参数 (a)断路器 型式 瓷柱式SF6断路器 额定电压 252kV 额定电流 2000A 额定开断电流 40kA 额定短时耐受电流 40kA/3s 6-8 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 额定峰值耐受电流 100kA (b)隔离开关 型号 GW4-252 额定电压 252kV 额定电流 2000A 额定短时耐受电流 40kA/3s 额定峰值耐受电流 100kA (c)电流互感器 额定电压 220kV 额定短时耐受电流 40kA/3s 额定峰值耐受电流 100kA (d)电压互感器 额定一次电压 220/?3kV 额定二次电压 (0.1/?3)/ (0.1/?3)/( 0.1/?3)/0.1kV (e)氧化锌避雷器 型式 无间隙氧化锌避雷器 额定电压 204kV 216kV 持续运行电压 159kV 168.5kV 标称放电电流 10kA 10kA (4) 35kV配电装置 型式 手车式金属铠装封闭式开关柜 额定电压 40.5kV 额定电流 1250A/2500A(主变低压侧) 额定开断电流 31.5kA (5) 无功补偿装置 本工程无功补偿装置初拟采用静止动态无功补偿装置与固定电容器组相结合(SVC+FC)的补偿方式，每台主变补偿一组14MVar的SVC装置与2组14Mvar的固定电容器组。动态无功补偿装置的型式和补偿容量以最终以电网主管部门审查通过的接入系 6-9 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 统设计和审查意见为准。 (6) 接地变及接地电阻 根据35kV侧单相接地电容电流计算结果，接地变及接地电阻选型为: 接地变 DKSC-35kV/200kVA 接地电阻 202Ω/100A (7) 箱式变 为了使户外箱式变安全可靠运行和安装简便，本风电场箱式变选用体积小、操作方便、性能价格比较高的美式箱式变。箱式变设有信号及测量采集接线端子，该信号能够通过风电机组的监控系统在集控中心进行监视。箱式变型号为ZGSB11-2800/35。箱式变主要元件参数如下: (a)箱式变内主变压器 箱式变内主变压器选用油浸式三相双卷自冷式升压变压器，其主要参数如下: 型号 S11-2800/35 额定容量 2800kVA 额定电压 35kV(高压侧) 0.69kV(低压测) 短路阻抗: 6.5% 无载调压: 35?2×2.5%kV 联接组标号: D，yn11 (b)35kV油浸式负荷开关 为了节省投资，箱式变35kV高压侧装设熔断器和负荷开关，负荷开关具有快速弹簧操作机构，用于终端型变压器。负荷开关浸在变压器油里，采用绝缘操作杆来操作负荷开关，可免维护。 (c)35kV熔断器 每台箱式变的高压侧装有3只XRNT(STR20)-40.5型插入式全范围保护熔断器，作为箱式变过载和短路故障的保护元件。熔断器浸在变压器油里，采用绝缘操作杆钩住熔断器操作孔拉出熔断器管或插入熔断器管。 (8) 电力电缆 6-10 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 风电机组与箱式变之间采用1kV低压电缆直埋敷设连接。经计算，发电机组与箱式 2变之间采用8根1kV的YJV-3×240+1×120 mm型电力电缆并联连接，电缆穿过风电机23 组基础时，采用穿预埋管敷设。 235kV架空线路间电力电缆规格为YJV-3×70mm，连接箱式变由箱式变35kV高压侧至23 35kV高压侧至35kV架空线路的电力电缆平均长度为35m，80台箱式变需要80根电力电缆，总长度约2800m。由35kV架空线路终端杆引接至220kV升压变电所35kV开关柜，每回线路 2 采用1根规格为YJV-3×240mm的35kV电力电缆。 23 (9) 架空线 架空线路起始于与箱式变高压侧35kV出线连接的电杆，终止于220kV升压站侧终端杆。 35kV架空线路导线型号为LGJ-120/25、LGJ-185/30及LGJ-240/40。 6.1.5 站用电系统 根据站用电负荷初步计算成果，220kV升压站站用电初拟采用两台500kVA油浸式变压器，分别从两台主变35kV侧引接，两台变压器互为备用，另由就近35kV地方电网引接一回电源作为备用。站用电0.4kV低压侧采用单母线分段的接线方式。对升压站重要负荷均从两段母线引接两回电源。 风场监控中心从站用电0.4kV两段母线上引接两回电源至负荷中心，现地设置0.4kV动力盘及动力箱进行配电。 站用电接线见附图14。 6.1.6 过电压保护及接地 6.1.6.1 过电压保护 过电压保护根据GB 311.1《高压输变电设备的绝缘配合》、DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》要求进行设计。 (1) 风电机组过电压保护 风电机组及其控制系统的雷击和电气故障保护，在风电机组和控制系统的互相连接处设置冲击电容器和避雷器。风场监测用的通讯线路和控制保护系统以及远方监控系统配置避雷和缓冲装置。箱式变35kV及690V电气系统均设有过电压保护装置。 (2) 35kV集电线路过电压保护 6-11 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 详见6.3节。 (3) 220kV升压站过电压保护 为防止线路侵入波雷电压，在220kV线路出口、35kV集电线路终端杆、220kV及 0kV升压站布置情况，主变出口35kV每段母线上均安装有氧化锌避雷器。根据本项目22 在母线避雷器的保护范围内，因此主变出口不设置避雷器保护。 (4) 防直击雷保护 风电机组叶片本身安装有防雷击系统;机舱内设有接地电缆，机舱顶部设有一只避雷针。这些装置与接地电缆直接连接，雷电通过塔架传导到基础的接地系统中，所有的金属物体进行等电位接地相连。 箱式变布置在风塔附近，在风力发电机组塔架的保护范围之内，可不装设直击雷保护装置，但必须与风塔接地网可靠连接。 对于220kV升压站，在220kV构架上设置避雷针及独立避雷针进行防直击雷保护，主变构架上不设置避雷针，主变在避雷针联合保护范围内;不在保护范围内的建筑物，采用在建筑屋顶设热镀锌钢带的方式进行防直击雷保护。 6.1.6.2 电气设备绝缘配合 (1) 绝缘配合原则 220kV电气设备以避雷器标称放电电流10kA时雷电过电压残压为基础进行绝缘配合，配合系数不小于1.4。满足《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T 620)规范要求。 (2) 主要电气设备的绝缘水平 220kV设备绝缘水平: 设备耐受电压值 雷电冲击耐压 1min工频耐压 (kV，峰值) (kV，有效值) 全波 截波 内绝缘 外绝缘 内绝缘 外绝缘 主变压器 950 950 1050 395 395 其它电器 950 1050 395 6-12 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 断路器断口间 950 395 隔离开关断口间 1050 460 注:设备绝缘水平均需按本升压站实际海拔高度进行修正。 35kV设备绝缘水平: 设备耐受电压值 雷电冲击耐压 1min工频耐压 (kV，峰值) (kV，有效值) 全波 截波 内绝缘 外绝缘 内绝缘 外绝缘 主变压器 220 185 220 85 80 其它电器 185 95 断路器断口间 185 95 隔离开关断口间 215 118 注:设备绝缘水平均需按本升压站实际海拔高度进行修正。 6.1.6.3 接地系统 本工程接地系统按《交流电气装置的接地》DL/T 621标准要求进行设计，接地系统主要包括以下几部分: (1) 风电机组及箱式变接地网 风电机组与箱式变共用一个接地系统，风电机组接地从该接地系统引接，均与塔架基础法兰等电势接地体连接，同时将所有的金属部分(如塔基、加强件和金属接线盒等)和接地导体电气连通。箱式变设备与接地网引出线连接采用热镀锌扁钢，至少引接2处。要求接地网接地电阻?4Ω。 (2) 220kV升压站接地网 升压站接地网为以水平接地体为主，辅以垂直接地体的混合接地网，接地体的截面充分考虑热稳定和腐蚀要求。 同时，考虑到哈密地区气候干旱，土壤电阻率较高，拟采用专用接地模块做为辅助接地。地网接地电阻值、跨步电势及接触电势均满足《交流电气装置的接地》DL/T 621标准要求。 (3) 风场监控中心接地网 6-13 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 本区域主要为0.4kV设备，设备接地及接地电阻值均满足《交流电气装置的接地》DL/T 621标准要求。 6.1.7 照明 照明系统电源从站用电0.4kV母线上引接，照明系统电压为380/220V，不设置专用的照明变压器。应急照明设置专用交直流逆变装置，平时由交流电源供电，兼作正常照明，交流电源断电时自动切换到直流电源，并通过逆变器交流供电。 户外配电装置照明采用低柱式万向型灯具，主干道及其它户外场所采用庭院灯。户内照明采用荧光灯、节能灯等光源。 6.1.8 主要电气设备布置 6.1.8.1 箱式变布置 风电机组布置位置由风资源专业根据相关计算软件确定。箱式变的布置根据机组布置位置及35kV线路走向确定，箱式变布置在风电机组与35kV线路之间适当的位置，一般距离风电机组塔筒中心20m左右。 6.1.8.2 220kV配电装置的布置 主变压器布置在35kV开关柜室旁，通过共箱母线与35kV设备连接，主变高压侧设置通道便于主变运输。220kV配电装置采用屋外支撑式管母线布置，布置清晰，检修、施工、运行方便，且已有丰富经验，间隔宽度为15m。 6.1.8.3 其他电气设备的布置 35kV开关柜室采用双列分段布置，进线采用电缆，出线柜与主变之间采用共箱母线连接。 220kV升压站位置及主要电气设备布置详见附图12,13。 6.1.9 主要电气设备表 风电场部分主要电气设备材料清单见下表。 表6.3 升压站电气一次主要设备表 序单数设备名称 规格型号 备注 号 位 量 主变压器 1 主变压器及其中性 SFPZ10-200000/220 套 2 6-14 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 序单数设备名称 规格型号 备注 号 位 量 点设备 230,8×1.25%/35kV，YNd11，14% 220kV设备 2 瓷柱式断路器 Ir=2000A，Ib=40kA 组 6 3 双接地隔离开关 GW4，Ir=2000A 组 7 4 单接地隔离开关 GW4，Ir=2000A 组 7 5 隔离开关 GW4，Ir=2000A 组 5 6 电流互感器 220kV 台 15 7 电流互感器 220kV 台 3 母联 8 电压互感器 (220/?3)/(0.1/?3)/(0.1/?台 6 母线侧 3)/0.1kV 9 电压互感器 (220/?3)/(0.1/?3)kV 台 3 出线侧 10 避雷器 ZnO，Y10W-204/532 台 6 母线侧 11 避雷器 ZnO，Y10W-216/562 台 9 出线侧 12 阻波器 220kV 台 9 35kV设备 13 手车式高压开关柜 KYN-40.5，Ir=1250A，Ib=31.5kA 面 42 14 手车式高压开关柜 KYN-40.5，Ir=2500A，Ib=31.5kA 面 6 15 手车式高压开关柜 KYN-40.5，母线保护柜 面 6 16 无功补偿装置 35kV，动态无功补偿装置，14MVar 套 2 17 并联电容器组 35kV，14MVar 套 4 18 接地变及接地电阻 DKSC-35kV/200kVA 套 2 接地电阻202Ω/100A 19 站用变压器 S10-500/35 台 2 20 共箱母线 35kV，2500A 米 60 21 共箱母线 35kV，5000A 米 20 22 35kV 电缆 ZR-YJV-3×185mm?,3×240mm? 米 1000 6-15 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 序单数设备名称 规格型号 备注 号 位 量 其它 23 手车式高压开关柜 KYN-40.5，Ir=1250A，Ib=31.5kA 面 3 24 备用站用变压器 S10-500/35 台 1 25 低压开关柜 0.4kV抽屉式开关柜 面 10 26 配电箱 0.4kV 只 20 27 动力电缆 0.6/1kV 米 5500 28 钢芯铝绞线 LGJ-400 米 2500 29 接地扁钢 热镀锌扁钢，60mm×8mm t 14 30 接地模块 TT-MK 套 200 31 防火材料 t 5 32 照明灯具 套 200 表6.4 监控中心电气一次主要设备表 序单数设备名称 规格型号 备注 号 位 量 1 低压开关柜 0.4kV抽屉式开关柜 面 5 2 配电箱 0.4kV 只 20 3 动力电缆 0.6/1kV 米 1500 4 接地扁钢 热镀锌扁钢，60mm×8mm t 3 5 防火材料 t 0.5 6 照明灯具 套 150 表6.5 发电部分电气一次主要设备表 序号 名 称 型号及规格 单位 数量 备注 1 风力发电机组 PN=2500kW 台 80 2 箱式变电站 ZGSB11-2800/35 台 80 YJV-0.6/1 3×240+1×233 电力电缆 m 21760 120 mm? 4 冷缩型电缆终端 LST-4/3 套 1280 6-16 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 序号 名 称 型号及规格 单位 数量 备注 ZR-kVVP2-22-0.6/1 19×5 控制电缆 m 2880 1.5 mm? ZR-DJYP2-22-0.6/1 6×26 控制电缆 m 2880 ×1.5 mm? 7 风机与箱变接地 项 1 8 箱变及电缆防火 项 1 6-17 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 6.2 电气二次 6.2.1 设计依据 电气二次部分编制引用的主要标准如下: (1)发改能源[2005]899号 风电场可行性研究报告编制办法 (2)DL/T5218-2005 220kV~500kV变电所设计规范 (3)GB14285-2006 继电保护及安全自动装置技术规程 (4)DL/T 5137-2001 电测量及电能计量装置设计技术规程 (5)DL/T 5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程 6)DL/T 5391-2007 电力系统通信设计技术规定 ( (7)DL/T 5149-2001 220~500kV变电所计算机监控系统设计技术规范 (8)DL/T 5002-2005 地区电网调度自动化设计技术规程 (9)DL/T 5003-2005 电力系统调度自动化设计技术规程 (10)DL/T 5137-2001 电测量及电能计量装置设计技术规程 (11)DL/T 5044-2005 电力工程直流系统设计技术规程 (12)GB50217-2007 电力工程电缆设计规范 (13)国家电网生技[2005]400号 十八项电网重大反事故措施 (14)国家电网发展[2009]327号 国家电网公司风电场接入电网 技术规定(修订版) 6.2.3 设计原则 (1)按“无人值班”(少人值守)的原则设计，按运行人员定期不定期巡视的值班方式运行。 (2)风电场有功功率控制、无功功率及电压控制应满足《国家电网公司风电场接入电网技术规定(修订版)》的要求。 (3)风力发电机组成套提供机组监控系统及通信网络、一套集中监控系统，对80台2500kW的风力发电机组及80台箱式变电站进行集中监控和管理。 (4)变电站配置一套综合自动化系统，包括计算机监控系统设备、继电保护及安全自动装置设备、无功补偿控制设备、控制电源系统、电能计费系统、火灾自动报警控 6-18 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 制系统、图像监视及安全警卫系统设备等。 (5)风力发电机组集中监控系统与变电站计算机监控系统实现数据通信，变电站计算机监控系统配置远动通信设备，实现接入系统要求的调度自动化的远动功能。 (6)计算机监控系统必须满足中国国家标准《计算机信息系统安全等级划分准则》及电监会5号令《电力二次系统安全防护规定》和“关于印发《电力二次系统安全防护总体方案》等安全防护方案的通知”的要求。并按国家电力监管委员会“关于印发《电力行业信息系统等级保护定级工作指导意见》的通知”确定电站信息安全保护等级。 6.2.4 调度管理 新疆苦水第四风电场工程规划容量为200MW，与苦水第三风电场共同建设220kV变电站1座，设2个主变间隔，3回220kV出线。变电站采用220kV、35kV两级电压，220kV侧采用双母线接线方式，35kV侧采用扩大单元接线接入3段35kV母线。其中两段用来接入风力发电场集电线路，一段接无功补偿设备及接地变压器，主变高压侧中性点直接接地，主变低压侧经小电阻接地。每台变压器带3段母线，全站共6段35kV母线。 本阶段在未接到接入系统资料前暂按工程建成后由新疆自治区区调和哈密地调管理，远动信息向区调及哈密地调传送，最终以接入系统报告及其审批意见为准。 6.2.5 风电场监控和保护 6.2.5.1 风力发电机组的监控和保护 (1)风力发电机组的监控 风力发电机组监控分为现地监控和集中监控两种方式。现地监控方式下可在现地对风力发电机组进行单机控制、监视保护动作信号及有关测量参数;集中监控方式下可在中控室对各台风力发电机组进行监控。 1)现地监控方式 风力发电机组的现地控制系统主要包括风力发电机组电气控制系统、偏航控制系统及变桨控制系统等以及塔筒底部的现地控制柜，可以自动控制发电机组的启停，完成正常运行时的监测和控制。同时可以与风机集中监控系统实现数据通信，上传风力发电机组的运行状态和运行参数，并接受风机集中监控系统的控制、调节命令，实现远方手动开/停机操作等。 6-19 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 运行人员可以通过现地控制柜实现对风力发电机组进行手动开机、手动停机、风力发电机组向顺时针方向旋转或向逆时针方向旋转。风力发电机组在运行过程中，控制单元持续监测风力发电机组的转速，监视制动系统的完整性，使风力发电机组的制动系统维持在安全水平上。通过控制单元还可调节风力发电机组的功率因数等参数。 现地控制系统可保证风力发电机组的正常并网发电和安全运行，具备紧急停机功能、故障报警功能，能够操作风机启动、停机、偏航和复位，能够记录并显示发电量、发电时间、并网时间等数据。具有后备不间断电源，在停电或电网故障时，保证不丢失运行数据及记录。 现地控制系统不依赖于集中监控系统，在脱离集中监控系统时，现地控制系统能够继续控制风机并保证风机的正常运行。 风力发电机组配有各种检测装置和变送器，并可在屏幕上显示每台风力发电机组实时状态，如:当前日期和时间、叶轮转速、发电机转速、风速、环境温度、风力发电机组温度、当前的有功和无功功率、电流、电压、机组偏航情况、自安装之日起运行的总电量以及每年所发的电量等。风力发电机组的计算机显示屏幕上可显示事故或故障的位置、数量、内容、日期和时间等信号。 2)集中监控方式 风电场风机集中监控设备对场区内的风力发电机组进行集中监控和管理。控制室内的值班人员或运行人员可通过人机对话完成监控任务。 集中监控系统具有使风力发电机组和整个风电场(正常和紧急情况下)停止运行、使风力发电机组和整个风电场恢复运行、控制参数的变化等功能，同时对风力发电机组的各种参数进行监测。上述功能的相关数据均按时间进行记录和保存，需要时可以将这些文件打印出来。任何非正常运行情况，如故障和紧急停机、人工停机和开机、风速过高停机、周围温度超高等，集中监控系统应能发出视音频报警信号。 集中监控系统具有自我保护功能，不允许非授权进入。在集中监控系统出故障情况下，各个风力发电机组正常运行，不受干扰。 集中监控系统使用监控中心公用监控系统的UPS电源，保证在电源失电的情况下能运行一段时间，进行保存数据等工作，以避免数据丢失。 集中监控系统通过与变电站计算机监控系统通信的方式完成与接入系统通信。 6-20 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 (2)风力发电机组的保护 为保证电力系统正常运行和供电质量，以及当电气设备发生故障时，能在最短的时限和在可能最小的区间内，自动把故障设备从电网中断开，以减轻故障设备的损坏程度和对临近地区供电的影响。因此风力发电机组配置以下的保护和检测装置:温度过高保护、过负荷保护、低电压保护、过压保护、电网故障保护、振动超限保护、超速保护、防雷保护、电缆非正常缠绕和传感器故障信号等。保护装置动作后，发出相应动作信号，并根据故障性质自动切除故障或使发电机退出运行。 6.2.5.2 箱式变电站的监测和保护 (1)箱变的监测 风力发电机组具备接受箱变状态参数的功能，箱式变的运行状态及故障信号等参数可以通过电缆传送至安装在风力发电机塔基的风机控制柜内，送至风机集中监控系统。 开关量信号采用无源接点方式传输，模拟量信号采用4mA,20mA电流方式传输。 (2)箱变的保护 箱变高压侧配置插入式全范围保护熔断器，低压侧配置断路器，低压侧配置三相电压、电流测量表计。高压侧的插入式熔断器作为变压器过载及短路保护，低压侧的断路器作为风机出口至箱变低压侧段的过载及短路保护。 6.2.5.3 监控中心公用监控系统 监控中心设置1套公用监控系统，公用监控系统实现对风电场及监控中心内电气设备的监视、测量及控制。同时，实现与风机集中监控系统、风电场升压变电站监控系统的通信功能。 (1)公用监控系统结构 公用监控系统采用分层、分布、开放式网络结构，划分为场站控制层及现地控制层两个功能层次。 场站控制层采用单星型以太网结构，设置星型以太网交换机。现地控制层核心控制元件采用单CPU、单网络模件及I/O模件。现地控制层通过I/O方式采集现地生产设备的各种运行状态，并通过通信方式与公用监控系统场站控制层连接，实现数据的上传和下达。 (2)公用监控系统功能 6-21 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 a) 数据采集功能 自动采集现地控制单元的各类实时数据;自动接收来自风电场升压变电站监控系统的数据;接收由操作员向公用控制及监视系统手动登录的数据信息。具备自动采集风机集中监控系统的数据信息的功能。 b) 控制与调节 运行人员可通过场站层人机接口设备，完成对全厂被控设备的控制与调节。 c) 人机接口 场站层设备提供的人机接口功能，应能使风电场的运行操作人员、维护人员和系统管理工程师等通过操作员站的显示器、键盘、鼠标及打印机等设备实现对风电场的监视、控制及管理功能。 d) 报警 当出现故障和事故时，应立即发出报警和显示信息，音响应可手动或自动解除。 e) 记录和打印 记录和打印功能至少应包括:各类操作记录(包括操作人员登录/退出、系统维护、设备操作等);各类事故记录;各类异常报警和状变记录;画面及屏幕拷贝;随机时段的召唤打印等。 f) 系统通信 系统通信包括如下功能: 与风电场升压变电站监控系统之间的通信; 与远程监控中心之间的通信; 与火灾报警控制系统之间的通信; 与图像监视及安全警卫系统之间的通信; 公用监控系统场站层计算机节点间的通信; 场站层与现地控制单元的通信; 与时钟同步装置的通信，系统应能正确接收GPS时钟信息，以实现本系统内各节点与系统实时时钟的同步; 与风机集中监控系统之间的通信。 (3)系统设备配置 6-22 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 a) 主机/操作员站:单台配置。 b) 通信管理机:单套配置，通过通信管理机向风电场升压变电站集控中心及远程监控中心传送风电场相关数据信息。 通信管理机接点必须按照国家经贸委最新颁布的《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》及电力系统有关“发电厂二次系统安全防护指南”和“电力二次系统安全防护总体方案”的最新文件和规定的要求进行软、硬件隔离。 c) GPS装置:配置一台时间同步时钟，用于现地控制单元及场站控制层设备对时。 d) 场站层UPS:单套配置。 e) 场站层网络设备 网络交换机:配置1台以太网交换机 其它网络设备:根据系统实际情况配置光/电转换器，接口设备和网络连接线、电缆、光缆及网络安全设备等。 f) 打印机:配置一台具有网络打印功能的A3激光打印机。 g) 现地控制层设备 现地控制单元的核心控制元件采用CPU、电源模块、网络模件、I/O模件等，实现对现地生产设备的控制及信号采集功能;在场站控制层网络失效的情况下，现地控制层应能独立完成对现地生产级设备的监测和控制功能。 6.2.5.4 有功功率控制 设置1套有功功率控制系统，完成有功功率调节功能，并能根据电网调度部门指令控制有功功率输出，确保风电场最大输出功率及功率变化率不超过电网调度部门的给定值。 6.2.6 变电站综合自动化系统 变电站综合自动化系统采用开放式、分层分布的系统结构，以微机保护和计算机监控系统为主体，加上其它智能设备共同构成。 6.2.6.1 计算机监控系统主要任务 计算机监控系统的任务是根据电力系统的要求和变电站的运行方式，完成对站内220kV线路、主变压器、35kV线路、所用变压器、SVC装置等电气设备的自动监控和调节，主要包括: 6-23 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 (1)准确、及时地对整个变电站设备运行信息进行采集和处理并实时上送。 (2)对电气设备进行实时监控，保证其安全运行和管理自动化。 (3)根据电力系统调度对本站的运行要求，进行最佳控制和调节。 6.2.6.2 计算机监控系统的功能 计算机监控系统设置如下功能: (1)数据采集与处理功能 系统对变电站主要设备的运行状态和运行参数实时自动进行采集，包括模拟量、数字量(包括状态量和报警数据等)、脉冲量、通讯数据的采集。 对所采集的数据进行分析、处理、计算，形成变电站监控与管理所需的数据; 对重要数据作为历史数据予以整理、记录、归档。 将部分重要数据实时上传至电力系统调度中心。 (2)安全监测和人机接口功能 各个间隔层测控单元能实时监测本间隔各设备的运行状态和参数，并能完成越限报警、顺序记录、事故追忆等功能。 在各个间隔层测控装置上所带人机接口设备实现人机对话。 (3)控制和调整功能 根据调度运行要求，自动完成对站内设备的实时控制和调节，主要包括:断路器及有关隔离开关的断合操作、隔离开关操作连锁、主变有载调压控制、SVC装置投/切操作、设备运行管理及指导功能等。 计算机监控系统能根据变电站运行管理的要求，对其重要设备和相关部件的运行状态检测数据进行记录和统计分析，为主设备检修和安全运行提供依据和指导。 (4)数据通讯功能 实现监控系统内部变电站层与各间隔层测控单元和保护单元之间的数据通讯， 通过远动通信设备，实现计算机监控系统与调度方的数据交换; 通过公用接口装置实现计算机监控系统与风机集中监控系统、控制电源系统、火灾自动报警控制系统图像监视及安全警卫系统、电能计费系统等的通讯。 (5)防误闭锁功能 计算机监控系统站控层能实现面向全所设备的综合操作闭锁功能，防误操作方式 6-24 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 以综合全部信息进行逻辑判断和闭锁为主。 间隔层应实现各电气单元设备的操作闭锁功能，防误操作一实时状态监测、逻辑判断和输出回路闭锁等多种方式结合，充分保证对本单元一次设备的各种安全要求。 (6)同期监测功能 监控系统能实现220kV断路器的同期检测及操作。合闸检测分为检无压合闸和检同期合闸。同期检测不见(位于间隔层)检测来自断路器两侧的母线TV及线路TV输入电压的幅度、相角及频率的瞬时值，实行自动同期捕捉合闸。监控系统能根据电气接线状态，自动选择同期检测对象。 (7)系统自诊断功能 计算机监控系统自诊断功能包括硬件自诊断和软件自诊断，在线及离线自诊断。 (8)培训仿真和软件开发功能 (9)时钟系统 通过卫星同步时钟系统，实现计算机监控系统与上级调度中心之间以及监控系统内部时钟同步。 (10)语音报警功能 6.2.6.3 计算机监控系统结构 变电站计算机监控系统采用开放式、分层全分布系统结构。整个系统分为变电站层和间隔层二层，数据分布管理。变电站层采用功能分布结构，间隔层按电气间隔设置现地测控单元。 变电站层和间隔层之间采用双以太网结构。网络介质可选用屏蔽双绞线、同轴电缆或光缆。 6.2.6.4 计算机监控系统配置 系统配置包括硬件配置和软件配置，本阶段主要考虑系统硬件配置。 变电站层为电站实时监控中心，负责整个变电站设备的控制、管理和对外部系统通讯等。变电站监控系统拟按如下方案配置: (1)变电站层配置 a)主机/操作员工作站两套 系统的主计算机完成对变电站计算机监控系统的管理，主要内容包括:数据库管 6-25 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 理、在线及离线计算、各图表曲线的生成、事故及故障信号的分析处理、语音报警、电话查询等功能。 操作员工作站配大屏幕单彩显、键盘、鼠标、打印机。操作员工作站主要完成系统人机接口功能。 b)工程师工作站一套 工程师工作站主要用于系统软件开发，系统软件的维护和修改，程序的调试，以及作为运行人员培训用，配置与主机/操作员工作站相同。 c)远动通信设备两套 本阶段在未接到接入系统资料前暂按工程建成后由新疆自治区区调和哈密地调管理，远动信息向区调及地调传送，最终以接入系统报告及审批意见为准。 d)五防工作站一套 设置一套“五防”工作站。远方操作时通过“五防”工作站实现全站的防误操作闭锁功能，就地操作时由电脑钥匙和锁具来实现，同时在受控设备的操作回路中串接本间隔的闭锁回路。 e)公用接口装置一套 实现计算机监控系统与风机集中监控系统、控制电源系统、火灾自动报警控制系统图像监视及安全警卫系统、电能计费系统等的通讯。 f)系统时钟一套 采用 GPS 卫星同步时钟保证系统时钟同步。 g)网络设备 (2)变电站间隔层配置 间隔层是变电站生产过程的基础，负责完成变电站设备的控制监视，根据被控设备的不同，各间隔层测控单元可分别完成各间隔设备的数据实时采集和控制操作:断路器和隔离开关的分合闸操作、隔离开关操作连锁、主变有载调压控制、SVC装置投/切操作等，并与变电站层实时通讯。 间隔层测控单元按间隔设置。 所有间隔层测控单元均应设置必要的人机接口设备。在脱离变电站层时可独立承担本间隔的全部监控任务。 6-26 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 6.2.6.5 与风机集中监控系统信息交换方式 风力发电机组的监控信息以通讯的方式接入变电站计算机监控系统公用接口装置;调度指令通过通讯的方式下达给风机集中监控系统。 6.2.7 继电保护和安全自动装置 6.2.7.1 设计原则 (1)所有保护均选用微机型保护装置。 (2)保护装置出口一律采用继电器无源接点的方式。 (3)继电保护和安全自动装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。 6.2.7.2 继电保护及安全自动装置配置 1)220kV线路保护 ( 按最终接入系统文件配置。本阶段暂按以下原则考虑: 按近后备原则配置双套完整的、独立的全线速动的分相光纤差动保护，每套保护均具有完整的后备保护。配置双套远方跳闸保护。配置一套分相断路器操作箱，包括重合闸、三相不一致等保护功能及电压切换功能。 (2)220kV母线及断路器失灵保护 本站220kV母线为双母线。按双重化原则配置母线差动保护，具有差动保护和死区保护功能。母线及失灵保护均设电压闭锁元件，但母联断路器失灵不经电压闭锁。母线保护不应由于电流互感器的暂态饱和而误动，当交流电流回路不正常或断线时应闭锁母线保护。母线保护仅实现三相跳闸。 220kV断路器设置断路器失灵保护。每套母线保护均具备断路器失灵经母线保护跳闸功能。失灵保护采用母线保护装置内部的失灵电流判别功能，利用母差保护出口回路出口。线路支路设置分相和三相跳闸启动失灵回路，主变支路设置三相跳闸启动失灵回路，主变的非电量保护不启动断路器失灵保护。 (3)母联保护 配置1套专用的母联保护装置作为母线充电保护。母联断路器操作箱带有电压并列功能。。 (4)主变保护 配置2套电气量保护和1套非电量保护，电气量保护、非电量保护均采用独立装置。 6-27 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 主变高、低压侧各设1个断路器操作箱，高压侧断路器操作箱带有电压切换功能，满足 两组电压互感器的切换要求。 主变差动保护; 主变高压侧复合电压闭锁过电流保护; 主变中性点间隙电流保护; 主变高压侧零序电流保护; 主变低压侧复合电压闭锁过电流保护; 主变低压侧零序电流方向保护; 主变过负荷; 主变重瓦斯保护; 主变轻瓦斯保护; 主变油位异常保护; 主变压力释放保护; 主变绕组温度高保护; 主变油面温度高保护; 主变有载调压开关重瓦斯保护; 主变有载调压开关压力释放; 主变有载调压开关油面温度高保护。 (5)35kV母线保护(按单母线配置) 每条有源母线设置1套母线差动保护。 (6)所用变保护 每台35kV所用变配置一套保护测控一体化装置，保护配置如下: 速断保护; 过电流保护; 过负荷保护; 变压器本体保护; 高压侧零序电流保护; 低压侧零序电流保护。 6-28 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 (7)接地变保护 每台接地变配置一套保护测控一体化装置。 电流速断保护; 过流保护; 零序电流保护。 (8)35kV线路保护 每回35kV线路配置一套保护测控一体化装置，具体保护配置如下: 电流速断保护; 过电流保护; 零序电流保护。 (9)35kV SVC馈线保护 每回SVC 35kV线路配置一套保护测控一体化装置;保护具体配置如下: 电流速断保护; 过流保护; 零序电流保护。 (10)SVC设备控制保护装置 SVC设备配置一套测控保护一体化装置。具体保护配置如下: 电流速断保护; 过电流保护; 过电压保护; 失压保护; 不平衡电压保护或差压保护。 (11)故障录波 暂考虑配置5套故障录波装置，一套用于220kV线路、母线、T1主变压器及T1主 变高压侧设备的故障录波;两个35kV扩大单元设备各使用两套故障录波装置。 装置应具有多路模拟量和开关量，能自动记录系统的各种故障信息，包括故障时间、 故障名称和性质、故障点的距离、各模拟输入量(如电流、电压等)在系统故障或振荡 前后的电量波形图，各开关输入量在故障前的状态以及启动前后开关量变化等。并能显 6-29 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 示、打印及存储以上故障信息，为系统进行详细的故障分析提供可靠的依据。 (12)故障测距 暂考虑配置一套行波故障测距系统，对线路故障位置进行初步定位。 (13)保护及故障信息管理子站 暂考虑配置一套保护及故障录波信息管理子站系统，完成对变电站内继电保护、故障录波等智能装置的统一接入，集中管理、分级上送。 不考虑在监控系统后台实现继电保护装置软压板投退、远方复归的功能，站内所有保护装置与故障录波装置仅与保护及故障信息管理子站连接;保护及故障信息管理子站通过防火墙接入监控系统站控层网络，向监控系统转发各保护装置详细信息。 (14)安全稳定装置 以接入系统最终稳定计算结论为准，在此仅列项。 6.2.8 升压变电所二次接线 6.2.8.1 测量及计量考核点 升压变电所的电气测量系统参照《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137-2001的规定设置，所有的电气量以交流采样的方式接入计算机监控系统，在中控室不设常规电气测量仪表，但在开关柜上装设部分必需的常规测量仪表。对于非电气量的测量信号以开关量输入的方式接入计算机监控系统以实现在线监测。 计量考核点的设置以接入系统最终资料为准，本阶段拟配置如下:主变高压侧、主变低压侧、站用变高压侧及35kV线路侧作为计量考核点，配置双向智能型多功能电度表(1+0 配置)，电度表采用三相四线制接线，除主变低压侧无功母线支路电度表准确级为有功精度0.2S级、无功精度1.0级外，其他各考核点电度表准确级均为有功精度0.2S级、无功精度2.0级。 6.2.8.2 电流互感器及电压互感器 用于计费及计量考核回路的电流互感器的准确级均为0.2S级，用于220kV测量的电流互感器准确级均为0.2级，用于35kV测量的电流互感器准确级均为0.5级。用于保护及故障录波回路的电流互感器均选用P级电流互感器。 在220kV线路设置单相电压互感器，用于线路重合闸。 在220kV母线及各段35kV母线分别设置一台五绕组(四个二次绕组)电压互感器， 6-30 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 即:一个电能计费专用星形二次绕组，两个相互独立的保护用星形二次绕组，一个剩余电压绕组，其它的二次负荷可按负荷均分的原则分别接于两个保护用星形二次绕组，互感器的准确级为0.2/0.5/0.5/3P。 6.2.9 升压变电站调度自动化 调度自动化的配置以接入系统最终要求为准，本阶段按DL/T 5003及DL/T 448要求，暂考虑如下: 6.2.9.1 远动系统 远动功能由计算机监控系统远动工作站完成，通过监控系统远动工作站向西北网调、新疆区调和哈密地调传送远动信息。为保障工程与调度端信息传输的可靠性，远动工作站按双机冗余原则配置，所有信息采集按照直调直采、直采直送的原则进行。 按照DL/T 5003及《国家电网公司风电场接入电网技术规定》(修订版)要求配置信息内容。 6.2.9.2 电能计费系统 (1)关口计费 本站的关口计费点设置在220kV出线侧，配置智能型多功能电能计量表(1+1 配置)，电能表采用三相六线制接线，有功精度为0.2s级、无功精度为2.0级。 (2)电能量远方终端 本站设置一套电能量远方终端，完成对各计量点电能量计费点及电能考核计量点信息采集、数据处理、分时存储、长时间保存及远传功能。装置以RS485 串口方式与全站电度表通信，采集全站的电量信息。装置通过电力数据网络作为主通道与各级调度中心电能量计量系统主站通信，同时考虑采用公用/专用电话自动拨号方式为备用通道。装置以RS485接口或网络方式与升压变电所计算机监控系统通信。 (3)电能质量监测 为便于对风电场升压站的电能量计量数据进行管理和考核，本站配置一套电能质量监测设备。 6.2.9.3 电力调度数据网接入设备 升压变电站内配置电力调度数据网接入设备一套。其具体配置原则应与西北电力调度数据网的建设保持一致。暂考虑配置1套路由器作为数据网的厂站端设备，配置2套 6-31 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 远动交换机分别用于连接实时系统的远动设备和非实时系统的电能量系统、保护及故障信息管理子站等。 6.2.9.4 二次系统安全防护设备 本期工程在升压变电站内设置经过国家指定部门检测认证的电力专用纵向加密认证装置或者加密认证网关，以确保电力调度数据网的安全运行。本阶段暂考虑:设置2套IP认证加密设备，用于调度数据网接入的IP认证加密设备;设置一套防火墙用于电能量计量及保护管理系统与变电站监控系统互联的硬件防火墙。 6.2.9.5 相量测量 配置1套PMU装置，由通信主单元及电气采集单元组成。采集单元的配置按终期建设规模考虑。 装置应采集220kV线路及主变压器高压侧的三相电流、三相电压，220kV母线的三相电压。PMU装置采用网络通信方式向调度端主站系统传输信息。 6.2.10 控制电源系统 6.2.10.1 直流控制电源系统 直流控制电源系统设置2组蓄电池(300Ah)，2套充电/浮充电装置，单母线分段接线。直流控制电源系统电压等级为DC220V出线。在直流母线上设置一套直流绝缘监测装置，以监视直流系统绝缘、母线电压及各支路的接地情况。蓄电池设一套电池巡检装置。为全站测控保护装置等提供直流控制电源。 6.2.10.2 交流控制电源系统 变电站设置1套10kVA的UPS，采用双机并列运行方式。为站控层设备及火灾自动报警系统、电能计费系统设备提供交流电源。同时设置1套交流控制电源配电盘，电压等级为AC220V，设一段电压母线，为间隔层柜内辅助照明加热等设备提供交流电源。交流电源系统馈线回路按终期规模考虑。 6.2.11 图像监视及安全警卫系统 风电场监控中心及变电站各设置一套图像监视及安全警卫系统，其功能按满足安全防范要求配置，不考虑对设备运行状态调节进行监视。 图像监视及安全警卫系统设备包括视频服务器、终端监视器、录像设备、摄像机、传输线缆、云台、防护罩、编码器及沿变电站围墙周围设置的远红外线探测器或电子栅栏等。其中视频服务器等后台设备按全站最终规模配置。风电场监控中心配置监测点约 6-32 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 为10点左右，变电站配置监测点约为15点左右。 该系统能通过公用接口装置与计算机监控系统通信。同时，能与火灾报警系统以通信接口方式联动。 6.2.12 火灾自动报警系统 风电场监控中心及变电站各各设一套火灾自动报警系统，火灾自动报警系统选用集中报警系统，内含火灾探测器、手动报警按钮、消防通讯、联动控制以及火警集中报警控制器等，探测报警和联动控制共用一条总线，火灾集中报警控制器能显示火灾报警区域和探测区域，可以进行联动控制。该系统通过公用接口装置与计算机监控系统通信。同时，系统通过通信接口联动图像监视及安全警卫系统设备。风电场监控中心配置测点约为96点左右，变电站配置测点约为48点左右。 根据运行值班配置情况，本工程不设专门的消防控制室。消防控制中心设在变电站中控室。中控室兼有消防控制室的功能，值班人员兼有消防值班员的职责。 设置消防供水系统控制盘(箱)，实现对消防水泵的远方/现地控制。 6.2.13 设备布置 6.2.13.1 监控中心二次设备布置 监控中心公用测控系统设备布置在监控中心中控室及计算机室，监控中心UPS电源、火灾自动报警系统、图像及安全警卫系统组屏布置在计算机室内。 6.2.13.2 升压变电站二次设备布置 升压变电站直流系统蓄电池组架安装于蓄电池室;220kV设备测控、保护装置组盘后与直流控制电源系统盘、交流配电盘布置在继电保护室;计算机监控系统上位机主机柜、网络柜，操作员工作站、工程师工作站等布置在变电站中控室，35kV测控保护装置布置在相应的开关柜内，每个35kV开关柜室预留3面二次盘位，用于布置相应的35kV母线保护盘、公用测控及网络设备盘。 6.2.14 电气二次主要设备清单 电气二次主要设备清单见下表: 6-33 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 表6.6 风电场电气二次主要设备清单 序号 名称 单位 数量 备注 1 风机监控系统 套 1 2 监控中心公用监控系统 主机/操作员站 套 1 工程师工作站 套 1 网络设备 套 1 公用测控及接口装置屏 面 1 UPS电源(3kV) 套 1 通信管理机 套 1 消防泵控制箱 个 1 控制电缆 km 1 3 有功功率控制系统 套 1 4 图像监控及安全警卫系统 套 1 约10点 5 火灾自动报警系统 套 1 约96点 6 接地 接地软铜缆 m 20 接地铜排 m 5 绝缘子、绝缘子支架、螺栓及螺母 套 若干 表6.7 变电站电气二次主要设备清单 序号 名称 单位 数量 备注 1 变电站监控及保护系统 主机/操作员站 套 2 公用接口装置 套 1 五防工作站 套 1 远动通信设备 套 2 按接入系统要求配置 GPS对时系统 套 1 6-34 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 序号 名称 单位 数量 备注 网络设备 套 1 35kV线路保护测控装置 套 28 安装在开关柜内 35kV所用变保护测控装置 套 2 安装在开关柜内 35kV(SVC)馈线保护测控装置 套 6 安装在开关柜内 35kV接地变保护测控装置 套 2 安装在开关柜内 35kV电容器保护测控装置 套 4 安装在开关柜内 35kV母线保护装置 套 2 安装在开关柜内 公用测控屏 面 2 开关站汇控柜 面 6 厂用电备自投装置 套 1 安装在开关柜内 主变保护屏 面 6 主变测控屏 面 2 220kV线路保护屏 面 6 不含对侧 220kV线路测控屏 面 3 220kV母线保护及失灵保护屏 面 2 220kV母联保护屏 面 1 220kV故障录波装置 套 1 35kV故障录波装置 套 4 保护信息管理及故障分析系统子站 套 1 按接入系统要求配置 故障测距装置 套 1 按接入系统要求配置 相量测量装置 套 1 按接入系统要求配置 电能质量在线监测装置 套 1 按接入系统要求配置 2 交/直流系统 2.1 直流系统 蓄电池(220V,300AH) 套 2 充电屏 面 2 联络屏 面 1 6-35 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 序号 名称 单位 数量 备注 馈线屏 面 2 放电装置 套 1 2.2 交流系统 UPS电源系统(10kVA) 套 1 在线双并机 UPS电源屏体 套 3 交流控制电源配电盘 面 1 3 控制电缆 km 30 4 调度自动化及计费系统 调度数据网接入设备 套 1 按接入系统要求配置 二次防护设备 套 1 按接入系统要求配置 关口计量表 块 6 按接入系统要求配置 电能量数据采集终端 套 1 按接入系统要求配置 站内计量电度表 台 44 5 图像监控及安全警卫系统 套 1 约15点 6 火灾自动报警系统 套 1 约96点 7 接地 接地软铜缆 m 100 接地铜排 m 50 绝缘子、绝缘子支架、螺栓及螺母 套 若干 6.2.15 附图 附图16 电气二次单线图 附图17计算机监控系统结构图 附图18监控中心公用监控系统网络结构图 6-36 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 6.3 35kV集电线路 6.3.1 路径选择 根据本风电场80台风机分布情况，对风机进行了分组，每组对应一回35kV集电线路，共8回集电线路，每回线路连接10台风机。为满足技术经济性要求，各回线路采用了换径方案，即从线路起始侧(远离升压站侧)算起，第4台风机至第7台风机之间的线路段，采用185截面的导线，之前采用120截面，之后采用240截面。 本风电场场址地貌为起伏的剥蚀台地，地形略有起伏，地势东南高西北低，高程为900m,1300m。设计中依据风机布置情况，并考虑施工及运行交通条件等因素，统筹兼顾全面安排。在确定线路走径时，尽量避免不同线路发生交叉跨越，线路长度要尽量短，且转角次数尽量少，同时全场线路应结构明晰、布置规整，在这些原则下，确定了本方案。本场35kV集电线路的平面布置方案见附图20。 6.3.2气象条件 本场线路依据风场原始资料和相关设计规范，对气象组合条件进行取值见表6.8。 表6.8 主要气象参数 最高气温 (:C) 43 最大风速 (m/s) 25 最低气温 (:C) -30 导线覆冰厚度 (mm) 10 雷暴日(天) 污秽等级 ? 6.3.3 导线、地线及绝缘子金具 (1) 导线选择 经技术经济比较，本风场35kV架空导线采用LGJ-120/25、LGJ-185/30和LGJ-240/40钢芯铝绞线，导线安全系数取值为3.0。 (2) 绝缘子、金具及其它 风电场所在地区按?级污秽区设计，绝缘子的爬电比距应不小于2.5cm/kV。耐张绝缘子选用XWP2-70型，四片成串;悬垂绝缘子选用XWP2-70型，三片成串;金具选用与绝缘子配套的金具。 6.3.4 绝缘配合与防雷接地 导线与地线在档距中央的接近距离应符合下式要求: 6-37 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 S?0.012L+1 式中 S为导地线在档距中央的接近距离，L为档距 在每台箱式变出线附近的电杆引上杆及升压站侧的35kV架空线路终端杆上，各安装1组(3只)户外型杆上避雷器，型号为:YH5WZ-51/134W。 本工程按照35kV架空线路设计规程要求，从升压站侧的终端杆开始，架设略多于1km的架空防雷地线，架空地线采用GJ-50镀锌钢绞线，架设在门型杆杆头。对应不同的土壤电阻率，对电杆有不同的接地电阻要求，二者的对应关系如表6.9所示。 表6.9 电杆接地电阻要求 土壤电阻率(Ω?m) 100及以下 100至500 500至1000 1000至2000 2000以上 工频接地电阻(Ω) 10 15 20 25 30 6.3.5 杆塔型式 (1) 杆塔型式 根据本场线路路径和杆塔位地形条件、线路荷载、运输条件等，结合风场集电线路的特点和以往设计经验，并通过经济技术比较综合考虑，本工程集电线路的杆塔型式为带拉线的普通钢筋混凝土门型杆。每根电杆采用上段与下段焊接而成，上段选用S30-9/1414型，又根据转角或直线等细分为数种加工图，下段选用X30-6/1414或X30-9/1414型，电杆杆长一般为15m，此时下段为X30-6/1414型，碰到档距较大或’T”接、跨越等情况时，杆长为18m，此时下段为X30-9/1414型。 本场电杆按受力和用途分类，有直线杆、转角杆、直线耐张杆、终端杆等几种型式，各型电杆又可细分为更多最终杆型，如转角杆根据转角度数细分为3种。 (2) 横担、抱箍等各类金具、铁附件选择 横担选用标准横担，规格有:HJM-3、HJM-6、HJM-10、HJM-11、HJM-14等。详见典设图集《35KV铁横担架空线路安装》(图集号89D175)。其余金具、铁附件亦从该图集选用。 6.3.6 杆塔基础及施工 杆塔基础的型式根据荷载、杆型和地质条件，经经济技术比较后确定。本工程35kV集电线路电杆的基础为预制底、拉盘基础。 线路经过受季节性洪水冲刷和淹没影响的冲沟时，若杆位在冲沟内或冲沟边缘，考虑修砌防洪堤或防洪帽的做法进行防范和加固，并对基础主柱埋深和截面进行加深加大 6-38 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 处理，以确保电杆的稳定。 表6.10 苦水第四风电场35kV集电线路工程量清单 序单 材料名称 规格型号 数量 备注 号 位 一 35kV架空线路 1 架空线路 35kV单回门型杆线路 km 14 LGJ-120导线段 2 架空线路 35kV单回门型杆线路 km 12 LGJ-185导线段 3 架空线路 35kV单回门型杆线路 km 45 LGJ-240导线段 二 其他材料 1 氧化锌避雷器 YH5WZ-51/134W 只 264 2 35kV隔离开关 GW5-40.5D(W)/630 组 88 3 单芯电缆 km 4.4 引流线 4 支柱绝缘子 FZSW-35/4 只 264 固定引流线 25 35kV电缆 YJV23-26/35kV-3×70mm km 2.8 直埋敷设 26 35kV电缆 YJV23-26/35kV-3×240mm km 3 电缆沟敷设 27 冷缩型户内电缆终端 与3×70 mm电缆配套 套 80 28 冷缩型户外电缆终端 与3×70 mm电缆配套 套 80 29 冷缩型户内电缆终端 与3×240mm电缆配套 套 8 210 冷缩型户外电缆终端 与3×240mm电缆配套 套 8 6-39 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 6.4 通信 6.4.1 概述 6.4.1.1 设计范围及主要内容 根据本工程规模及布局，新疆哈密苦水区域第四风电场(以下简称苦水第四风电场) 通信系统的设计范围及主要内容包括以下部分: (1)风电场通信; (2)220kV升压变电所/监控中心生产调度管理通信系统; (3)系统通信配合及对外通信; (4)通信电源系统; (5)综合通信线路网络; (6)通信设备布置及接地。 说明:苦水第三、第四风电场共用1个220kV升压变电所，因此220kV升压变电所 的相关通信设备为两风场共同使用。 6.4.1.2 设计依据 (1)发改能源[2005]899号《风电场工程可行性研究报告编制办法》; (2)《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(试行); (3)DL/T5383-2007《风,发电场设计技术规范》; (4)DL/T 5391-2007《电力系统通信设计技术规定》; (5)DL/T5157-2002《电力系统调度通信交换网设计技术规定》; (6)DL/T598-1996《电力系统通信自动交换网技术规范》; (7)DL/T 795-2001《电力系统数字调度交换机》; (8)YD/T1058-2007《通信用高频开关电源系统》; (9)YD/T 731-2008《通信用高频开关整流器》; (10)YD/T 799-2010《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》; (11)YD 5102-2010《通信线路工程设计规范》; (12)GB50311-2007《综合布线工程设计规范》; (13)GB50200-94《有线电视系统工程技术规范》; 6-40 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 (14)IEC — 国际电工委员会推荐文件; (15)ITU-T — 国际电信联盟电信标准。 6.4.1.3 设计原则 根据工程规模及布局、接入系统设计，合理选择通信方式。 (1) (2)合理配置通信系统设备，设备配置考虑今后发展扩容的需要。 6.4.2 风电场通信 6.4.2.1 风电场移动通信 风电场移动通信指风电场检修及巡视的通信方式，即各风,发电机组之间，风,发电机组塔顶与地面之间，风,发电机组与控制室之间的语音通信，主要采用大功率无线对讲机通信方式，并以公网手机通信方式为辅。大功率无线对讲机暂按16部配置。 6.4.2.2 风机监控系统通信 风机监控系统通信是指对风力发电机控制及运行监视的通信网络，设计范围主要包括风电场每台风机至监控中心监控设备的光缆线路设计和光缆选型等。光缆线路沿35kV集电线路架设，并根据风机分布情况和控制方式构成光纤网络方式，以保证各风机在运行控制、维护管理及故障信息上传等方面的通信需求。 本工程将风电场的80台风机分为8组，每组风机经1条光缆线路与风电场监控中心的监控设备连接，形成1个光环网，实现监控中心对每台风机的监控。风电场共形成8条光缆线路，光缆总长约为90km。 6.4.3 220kV升压变电所/监控中心生产调度管理通信系统 220kV升压变电所/监控中心生产调度管理通信系统是为了确保升压变电所/监控中心的统一调度指挥，并接受上级调度部门的调度管理，保证升压变电所/监控中心的安全经济运行;并为升压变电所/监控中心的行政管理通信及对外通信提供通信平台。 苦水第三、第四风电场共用1个220kV升压变电所，且第三、第四风电场监控中心与220kV升压变电所相距约500m。根据本工程规模及布局，220kV升压变电所与相关2个风电场监控中心的生产调度管理通信系统统一考虑，在220kV升压变电所配置具有调度、管理交换合二为一功能的350端口数字程控调度交换机一套，为升压变电所、2个监控中心提供电话交换平台，并利用该平台统一进入电力系统专用通信网和公用电话网。2个监控中心所需的调度、管理电话分别由升压变电所利用音频电缆引入。 6-41 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 6.4.3.1 设备配置 (1)220kV升压变电所 a) 数字程控调度交换机 1+1热备份) ?公共控制部分:2套( ?模拟用户接口: 240线 其中:48线用于升压变电所(调度用户28线，管理用户20线) 96线用于苦水第三风电场监控中心(调度用户30线，管理用户66线) 96线用于苦水第四风电场监控中心(调度用户30线，管理用户66线) ?二线环路中继接口:12路 其中:4路预留用于连接系统调度交换机 8路备用 ?2M数字中继接口: 2个 其中:1个用于连接当地公用电话网 1个备用 ?停电转换板(8路):1块 ?调度台(按键式，96键，双手柄): 1席 ?数字录音系统(8路): 1套 ?维护终端(含远程维护终端): 1套 由于目前尚无接入系统设计资料，因此本阶段配置的用于连接系统的中继接口类型 及数量均为暂定，有待系统最终确定。 b) 配套设备 ?保安配线柜(400回线，100%过流过压保护):1个 ?48VDC/220VAC-1000VA逆变器:1个 ?电话机:48部 ?多功能一体机(传真/复印/扫描/打印):1台 (2)苦水第四风电场监控中心 a) 音频电缆(100对):0.6km b) 电话机:100部 6-42 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 c) 多功能一体机(传真/复印/扫描/打印):2台 6.4.3.2 调度交换机技术要求和基本功能 (1)该调度交换机应满足以下规程规定的要求; DL/T 5157-2002 《电力系统调度通信交换网设计技术规定》 DL/T 795-2001 《电力系统数字调度交换机》 (2)该调度交换机应满足ISDN综合业务数字网的要求，支持话音、数据及图像通信。 (3)该调度交换机应能提供多种接口，包括模拟用户接口、数字用户接口、PRI接口、BRI接口、环路中继接口、2/4W.E&M接口、2Mbit/s数字中继接口等， 具有中国No.1、中国No.7、MFC、MFC-R2、E/M等多种信令系统，可根据网络与用户的不同提供不同的信令方式。 (4)该调度交换机各类接口的传输指标，用户信号方式、局间信号方式、铃流和信号音等技术参数，均应满足或符合有关国家标准、信息产业部部颁标准、电力系统的有关行业标准及ITU-T的相关标准及建议 。 (5)系统基本功能: a) 配置行政管理交换功能，调度用户具有优先功能;调度用户与管理用户之间应有一定的隔离，隔离程度可以设置。 b) 具备多方会议、选呼、群呼、组呼、强拆、强插等调度功能; c) 中继路由方向应不小于64个; d) 异常情况下能对中继线或用户分机自动闭锁与恢复; e) 具有自诊断定位与测试功能; f) 具有录音接口; g) 具有告警功能; h) 提供专用的调度信令，组成调度专用网; i) 可通过电力线载波、微波、光纤等传输方式与电力系统内其他交换机组网可实现DID、BID、DOD、DOD接续. 21 6-43 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 6.4.4 系统通信配合及对外通信 6.4.4.1 系统通信配合 (1)220kV升压变电所系统通信配合 系统通信方式及系统通信通道的组织，应由系统设计单位进行专项设计确定。本设计仅考虑220kV升压变电所侧相关设备的接口预留、系统设备布置以及电源的配置。 由于目前无任何系统资料，220kV升压变电所的调度交换机将预留与系统相关部门的接口，接口类型、数量均为暂定。 (2)苦水第四风电场监控中心系统通信 监控中心与电网之间所需传输的信息可先组织到升压变电所，利用升压变电所与电网之间系统设计的传输通道进行传输。 监控中心与电网之间需传输的信息包括话音信息、调度自动化信息。由于监控中心与升压变电所之间距离很近，话音信息可利用监控中心与升压变电所之间敷设的音频电缆进行传输;在监控中心与升压变电所之间敷设1条12芯光缆(暂定为ADSS光缆)，用于监控中心与升压变电所之间调度自动化信息的传输。 设备配置如下: a) 综合配线柜(12芯光配+100回线音配):2套(分别布置在升压变电所、苦水第四风电场监控中心) b) ADSS光缆(12芯):0.6km 6.4.4.2 对外通信 220kV升压变电所对外通信通过升压变电所配置的调度交换机与当地公用电话网的中继连接来实现。本设计阶段，暂定采用1个2M数字中继接口接入当地公用电话网，入网方式为全自动直拨中继方式(DOD+DID)。 1 苦水第四风电场监控中心对外通信通过220kV升压变电所对外通信通道实现。 6.4.5 通信电源系统 通信电源系统是通信系统的重要组成部分，为了保证通信设备的可靠运行，电源系统必须稳定、可靠，在任何时候都不能中断对通信设备的供电，同时应满足通信设备对电源系统供电质量的要求。 6-44 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 6.4.5.1 供电范围 220kV升压变电所通信电源系统主要为设置在升压变电所的各通信设备提供稳定的电源，供电范围包括:数字程控调度交换机，含主机、调度台、数字录音设备等;系统通信设备等。 苦水第四风电场监控中心不设置专用的通信电源系统。 6.4.5.2 供电方式 通信设备直流不间断电源的供电方式，采用2套高频开关电源+2组专用蓄电池组浮充供电的供电方式，电压等级为-48V。每套高频开关电源的2回交流电源分别取自所用电的不同母线段，蓄电池的事故供电时间为4小时。 对于需要交流不间断电源的设备(数字录音设备)，采用随设备配置的逆变器将-48V直流电源转为交流220V电源的供电方式。 6.4.5.3 设备配置 根据220kV升压变电所目前的通信设备配置，同时兼顾可能的系统通信设备配置(暂按2套SDH 622M光端机、2套PCM考虑)，通信电源系统按双重化原则配置，具体配置如下: (1)-48V/150A高频开关电源:2套 每套高频开关电源的配置如下: 交流配电单元: 1套 高频开关整流模块: N+1备份方式配置(N个模块的总容量?150A) 直流配电单元: 1套 监控单元: 1套 (2)48V/300Ah阀控式密封铅酸蓄电池: 2组 6.4.5.4 技术要求 (1)高频开关电源 高频开关电源的各项技术指标应满足YD/T1058-2007《通信用高频开关电源系统》和YD/T 731-2008《通信用高频开关整流器》的要求。 稳压精度:??1% 交流输入电压:三相四线制380V 6-45 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 交流输入电压允许变动范围为323,418V;频率50Hz?2.5 Hz。 直流输出电压:-48V，可调范围为-43.2,-57.6V。 具有交流输入、直流输出的过、欠电压保护性能。 整流模块应能并联工作，并且有按比例均分负载性能。 具有蓄电池管理功能。 效率:?90% 功率因数:?0.92 监控单元可完成电源系统所有参数的设定和控制，可提供可闻可见的告警信号(铃响、灯亮)，可实时监视被控设备工作状态，可采集和储存被控设备运行参数。 (2)阀控式密封铅酸蓄电池 单体蓄电池容量:2V/300Ah 浮充使用寿命:?10年 荷电量:以1.0IA电流放电至终止电压1.80V时，放出容量?0.95C(25?); 1010 防酸雾性能:电池在正常浮充工作过程中无酸雾逸出; 防爆性能:蓄电池在充电过程中遇有明火，内部应不引燃，不引爆。 6.4.6 综合通信线路网络 6.4.6.1 综合通信线路网络组成 综合通信线路网络按区域分为220kV升压变电所、苦水第四风电场监控中心两部分，分别覆盖220kV升压变电所、苦水第四风电场监控中心;每部分的综合通信线路网络均由电话网络、宽带网络、闭路电视网络三部分组成。 (1)电话网络 电话网络由调度交换机的调度电话、管理电话用户线路组成，配线设备包括电缆分线盒、电话用户终端接线盒、电话机、电话电缆线路等。220kV升压变电所配线方式采用由保安配线柜经配线电缆、电话分线盒、用户电缆向升压变电所各电话用户终端直接配线的方式;风电场监控中心配线方式采用由音频配线单元经配线电缆、电话分线盒、用户电缆向监控中心各电话用户终端直接配线的方式。 (2)宽带网络 宽带网络由公网宽带接入设备、升压变电所/监控中心宽带网络配线设备(包括网 6-46 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 络集线器、电脑用户终端接线盒及网线)组成。 公网宽带的接入将由业主委托当地公网宽带运营商设计完成，并提供接入通信线路设备及风电场侧宽带接入设备，本工程网络用户，升压变电所按10端口考虑，监控中按80端口考虑。本设计只负责升压变电所、监控中心内网络配线设备的设计。 心 (3)闭路电视网络 闭路电视网络由有线电视接入设备(或卫星电视接收终端)、升压变电所/监控中心闭路电视网络配线设备(包括放大器、分配器、分支器、电视用户终端接线盒及电视电缆)组成。 有线电视接入设备(或卫星电视接收终端)将由业主委托当地有线电视运营商(或相关专业公司)完成，并提供接入通信线路设备及升压变电所/监控中心侧电视接入设备(或卫星电视接收终端设备)。本工程电视用户，升压变电所按8端口考虑，监控中心按30端口考虑。本设计只负责升压变电所、监控中心内闭路电视配线设备的设计。 6.4.6.2 综合通信线路网络敷设方式 升压变电所、监控中心内综合通信线路网络各通信电缆的敷设方式为:室内主要采用沿架空地板下及屋面吊顶明敷、电缆穿预埋管暗敷相结合的敷设方式;室外主要采用沿室外电缆沟明敷及电缆穿预埋管暗敷相结合的敷设方式。 通信各类缆线均采用阻燃型电缆。 6.4.7 通信设备布置及接地 6.4.7.1 通信设备布置 220kV升压变电所设置通信设备室，主要通信设备均集中布置在通信设备室内，调度台布置在中控室控制台上。 苦水第四风电场监控中心的通信设备布置在二次盘室内，与二次盘柜统一布置。 6.4.7.2 接地 通信系统采用联合接地，220kV升压变电所、风电场监控中心各通信设备的工作接地和保护接地分别接至升压变电所、监控中心的总接地网，接地电阻?4Ω。 2220kV升压变电所通信设备室内采用截面?160mm的扁钢形成环形接地母线，与总接地网在通信设备室内设置的所有引出端子牢固焊接。通信设备采用单点接地，设备的每个接地部分采用单独的接地线以最短距离直接与环形接地母线相连接。通信设备与环 6-47 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 2形接地母线之间的接地线采用铜芯绝缘短线，其截面不小于35mm。 苦水第四风电场监控中心的通信设备(包括公网电话、宽带、闭路电视设备)与二次设备共同布置在二次盘室内，其工作接地和保护接地的要求和方式按二次专业要求进行。 6.4.8 主要通信设备表 苦水第四风电场主要通信设备见下表。 表6.11 苦水第四风电场主要通信设备表 序号 设备名称及规格 规格与型号 单位 数量 备注 1 风电场通信系统 1.1 大功率对讲机 部 16 1.2 风机监控系统光缆 km 90 2 生产调度管理通信 220kV升压变电所生产 2.1 调度管理通信 (1) 数字程控调度交换机 350端口 套 1 包括:双套热备用控制系统 模拟用户接口240线 2线环路中继接口12路 2M数字中继接口2个 调度台1席 8路数字录音系统1套 维护终端1套 (2) 保安配线柜 400回线 个 1 48VDC/220AC-1000VA逆 (3) 个 1 变器 (4) 自动电话机 部 48 (5) 多功能一体机 传真/复印/扫描/打印 台 1 6-48 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 序号 设备名称及规格 规格与型号 单位 数量 备注 监控中心生产调度管理 2.2 通信 (1) 音频电缆 100对 km 0.6 (2) 自动电话机 部 100 (3) 多功能一体机 传真/复印/扫描/打印 台 2 3 系统通信 220kV升压变电所系统 待定 3.1 通信 3.2 监控中心系统通信 (1) 综合配线柜 12芯光配+100回线音配 套 2 (2) ADSS光缆 12芯 km 0.6 220kV升压变电所通信 4 电源系统 4.1 高频开关电源 -48V/150A 套 2 4.2 阀控式铅酸蓄电池 48V/300Ah 组 2 5 综合通信线路网络 5.1 220kV升压变电所 5.1.1 电话网络 (1) 电缆分线盒 10对 个 3 (2) 电话接线面板 单插孔/双插孔 个 30 (3) 配线电缆 ZR-HPVV-10×2×0.5 型 km 0.2 (4) 用户电缆 ZR-HYV-1×2×0. 5型 km 2 5.1.2 宽带网络 (1) 网络集线器 24口 个 1 (2) 宽带接线面板 单插孔 个 10 (3) 网络六类屏蔽双绞线 STP6型 km 1 6-49 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 序号 设备名称及规格 规格与型号 单位 数量 备注 5.1.3 闭路电视网络 (1) 放大器 个 1 (2) 电视分配器 2/3分 个 1 (3) 电视分支器 1/2/3/4/分 个 2 (4) 分支器用暗管接线盒 个 2 (5) ATF安装箱 (用于放大器、分配器的组装) 个 1 (6) 电视接线面板 个 8 (7) 同轴电缆 SYWV75,5/7型 km 1 5.1.4 暗管出线盒 个 48 5.1.5 预埋钢管 Φ25mm / Φ50mm / Φ100mm km 1 阻燃型，35mm×20mm / 50mm×50mm / 5.1.6 PVC 线槽 km 0.5 100 mm×100 mm / 200mm×70mm 5.2 监控中心 5.2.1 电话网络 (1) 电缆分线盒 10对/20对/50对 个 5 (2) 电话接线面板 单插孔/双插孔 个 60 (3) 配线电缆 ZR-HPVV-(10/20/50)×2×0.5 型 km 0.2 (4) 用户电缆 ZR-HYV-1×2×0. 5型 km 4 5.2.2 宽带网络 (1) 网络集线器 24口/48口 个 4 (2) 宽带接线面板 单插孔/双插孔 个 40 (3) 网络六类屏蔽双绞线 STP6型 km 4 5.2.3 闭路电视网络 (1) 放大器 个 1 (2) 电视分配器 2/3分 个 1 (3) 电视分支器 1/2/3/4/分 个 8 6-50 新疆哈密东南部200万千瓦项目苦水第四风电场可行性研究报告 序号 设备名称及规格 规格与型号 单位 数量 备注 (4) 分支器用暗管接线盒 个 8 (5) ATF安装箱 (用于放大器、分配器的组装) 个 1 (6) 电视接线面板 个 30 (7) 同轴电缆 SYWV75,5/7型 km 1 5.2.4 暗管出线盒 个 130 5.2.5 预埋钢管 Φ25mm / Φ50mm / Φ100mm km 1 阻燃型，35mm×20mm / 50mm×50mm / 5.2.6 PVC 线槽 km 1 100 mm×100 mm / 200mm×70mm 6 其他设备 6.1 220kV升压变电所 公用电话网运(1) 公用电话网接入设备 项 1 营商提供 公网宽带运营(2) 公网宽带接入设备 10个端口 项 1 商提供 有线电视接入设备 有线电视运营(3) (或卫星电视接收终8个端口 项 1 商(或相关专业 端) 公司)提供 6.2 监控中心 80个端口 公网宽带运营(1) 公网宽带接入设备 项 1 商提供 有线电视接入设备 有线电视运营(2) (或卫星电视接收终30个端口 项 1 商(或相关专业 端) 公司)提供 注: 1. 220kV升压变电所系统通信设备的类型及数量详见系统接入资料。 2. 苦水第三、第四风电场共用1个220kV升压变电所，因此220kV升压变电所通信设备的费用由苦水第三、第四风电场共同分担。 6-51