虹洋热电3×40MW级热电联产工程二次接入系统设计系统报告.doc

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1、虹洋热电340MW级热电联产工程二次接入系统设计系统报告附件二：连云港虹洋热电第二次接入系统目 录1. 概述11.1 设计依据11.2 一次系统简介及设计范围12. 系统继电保护及安全自动装置62.1 现状62.2 配置及要求62.3 设备清单及投资估算103. 系统调度自动化113.1 系统调度自动化现状113.2 配置及要求113.3 远动系统153.4 设备清单及投资估算184. 系统通信194.1 系统概述194.2 信息需求194.3 通信现状204.4 通信方案234.5 业务组织264.6 辅助系统264.7 主要设备材料和投资估算275. 二次接入系统投资估算汇总29附件 13

2、0附件2321. 概述1.1 设计依据 依据下列文件进行本设计: 1） 设计委托书2） 江苏省电力设计院 连云港虹洋热电340MW级热电联产工程 一次接入系统报告（32-X06641K-X01）3） 省能源局关于同意连云港虹洋热电联产项目开展前期工作的通知4） 江苏电网发电机组涉网试验管理办法。1.2 一次系统简介及设计范围1.2.1 一次系统简介1.2.1.1 连云港虹洋热电340MW级热电联产工程本工程拟结合连云港盛虹化工MTO项目，新建4440t/h高温高压煤粉炉+340MW抽背机组的热电联产工程。3台发电机组计划分别于2013年6月至10月投产。根据系统一次报告，一次接入系统推荐方案为

3、：新建电厂至洋桥2回110kV线路，将三台机组接入220kV洋桥变110kV母线。根据规划，线路将与斯尔邦石化新建的至洋桥变两回220kV出线采用混压同塔四回路架设，长度约26km。本项目电气主接线示意图见图1-1。本项目接入系统推荐方案示意图见图1-2。图1-1 本项目电气主接线示意图图1-2 本项目接入系统推荐方案示意图1.2.1.2 220kV洋桥变220kV洋桥变电站于2012年投运，距离本工程约6km。规划容量3240MVA，一期主变1180MVA，电压等级为220/110/10kV。220kV母线一期采用双母线接线，远景采用双母线双分段接线，220kV侧出线规模一期6回（灌河2回、

4、伊芦2回、香河2回），远景12回。110kV母线一期采用双母线接线，远景接线型式不变；110kV侧出线一期出线4回（香河1 回、徐圩1回、灌河1回、圩丰1 回），远景14回。220kV洋桥变电站电气一次主接线见图1-3。1.2.2 设计范围本设计将根据系统一次提供的专题研究报告和方案，参照有关规定进行系统继电保护、系统安全自动装置、系统调度自动化及系统通信设计。因此，本设计所涉及的工程项目有：连云港虹洋热电340MW级热电联产工程，220kV洋桥变电站配套间隔。1.2.3 调度管辖范围本二次接入系统所涉及的厂站的调度管辖范围暂确定如下：电厂按照江苏电力调度控制中心、连云港电力调度控制中心二级调

5、度设计；220kV洋桥变电站维持现有调度关系不变。图1-3 220kV洋桥变电站电气一次主接线图2. 系统继电保护及安全自动装置2.1 现状220kV洋桥变于2012年投运。110kV线路保护：北京四方GXH161A-1122110kV母线保护：长园深瑞BP2C-B20M110kV母联保护：长园深瑞ISA-300监控系统：许继2.2 配置及要求2.2.1 配置原则本设计系统继电保护及安全自动装置的配置原则是：贯彻执行有关设计技术规程、规定，贯彻执行国网公司、华东和省电力公司有关系统继电保护及安全自动装置的配置和反事故措施文件精神。尽量利用原有系统继电保护装置。2.2.2 继电保护配置方案2.2

6、.2.1 线路保护110kV虹洋热电厂洋桥变电站双回线路保护可按以下两个方案进行考虑：方案一：建议本线路配置全线速动保护，在线路两侧配置单套光纤电流差动主保护，采用三段相间距离及四段式零序方向过流保护作为其后备保护。可满足全线故障时快速可靠切除故障的要求。方案二：建议在线路两侧配置单套距离保护。电厂线发生各种类型短路故障时，距离保护动作，跳开本侧断路器。考虑到光纤电流差动保护能快速可靠切除全线故障，并且光纤通道可与通信专业共用，不需额外增加光缆费用，以及运行方便等因素，本工程推荐方案一。采用110kV光纤电流差动保护装置，并要求带有三相一次重合闸功能。2.2.2.2 母线保护 虹洋热电厂110

7、kV母线本期采用双母线接线型式，本工程需配置单套微机母线保护柜1面，该母线保护应包括母线差动保护、母线充电保护和闭锁重合闸等功能。 220kV洋桥变110kV系统母线保护柜单元数为20个，已接入6个单元，满足本期扩建要求，本工程直接接入备用单元即可。2.2.2.3 母联保护 按照省公司有关文件精神，110kV母联断路器应配置独立的充电保护，因此虹洋热电厂本期需配置110kV母联保护柜1面。2.2.2.4 故障录波器为了分析虹洋热电厂系统事故及继电保护在事故过程中的动作情况，使电网调度机构能够全面、准确、实时地了解系统事故过程中继电保护装置的动作行为，建议虹洋热电厂本期配置64路模拟量、128路

8、开关量的微机故障录波器柜1台。2.2.2.5保护故障信息处理子站为有效利用保护和故障录波器的各种信息，提高对故障的分析处理能力，加快事故处理速度，需将虹洋热电厂内不同的继电保护装置和故障录播信息集中，统一进行处理，并可提供统一的分析界面，按照继电保护和安全自动装置技术规程（GB14285-2006）要求，虹洋热电厂本期配置保护故障信息处理子站柜一面。该柜应按照江苏电网继电保护及故障信息管理子站系统的功能要求进行配置，并符合其技术规范标准。2.2.2.6 频率电压异常紧急控制装置根据江苏电网统调小发电机组并网管理规定，为确保电厂和地区电网的安全，本期需在电厂侧装设一套频率电压异常紧急控制装置，频

9、率电压异常紧急控制装置应具备滑差闭锁功能、判断短路功能和低频、低压解列功能以及高频率、高电压切机功能。2.2.2.7 振荡解列装置 根据江苏电网统调小发电机组并网管理规定，为了满足在系统发生振荡时，保障电厂机组安全的要求，本期需在电厂侧装设一套振荡解列装置。系统继电保护及安全自动配置图见图2-1。图2-1系统继电保护及安全自动装置配置图2.2.3 对其他专业的要求2.2.3.1 对自动化专业的要求保护及故障信息管理子站需以调度数据网方式通过路由器将信息传送至调度端，保护专业需将保护装置动作和故障状态等信息量送入电厂内自动化系统。2.2.3.2 对通信专业的要求本设计推荐电厂线路选用光纤电流差动

10、保护，采用专用光纤通道，每套保护需用光纤2芯，备用2芯。由通信专业组织通道。2.2.3.3 对电气专业的要求 110kV线路间隔CT建议按照5P/5P/0.5/0.2S配置，为了运行检修安全，建议在线路两侧配置单相PT，要求PT能满足暂态要求。电厂内需具备直流电源，供新配置的保护装置、测控装置、电能质量在线监测装置等设备使用。电厂内需配置UPS交流电源，供关口电能表、电能量终端服务器、交换机等设备使用。电厂内需具备时间同步装置，供新配置的保护装置、测控装置等设备使用。2.3 设备清单及投资估算本工程系统继电保护设计方案设备清单及设备费详见表2-1。系统继电保护共需投资111万元，其中虹洋热电厂

11、的投资为97万元，220kV洋桥变的投资为14万元。表2-1 系统继电保护设备清单及投资估算 金额单位：万元厂站 设 备 名 称型号及规格 数量设备费备注虹洋热电厂110kV线路光纤电流差动保护柜待招标，含两套光纤电流差动保护装置1面14110kV微机母线保护柜待招标1面17110kV母联保护柜待招标1面7故障录波器柜待招标1面14保护故障信息处理子站柜待招标1面15频率电压异常紧急控制装置待招标1套15振荡解列装置待招标1套15 合 计97220kV洋桥变110kV线路光纤电流差动保护柜待招标，含两套光纤电流差动保护装置1面14 合 计14 总 计1113. 系统调度自动化3.1 系统调度自

12、动化现状3.1.1 江苏电力调度控制中心江苏电力调度控制中心以OPEN-3000/D5000系统接收省内有关发电厂、500kV变电站、主要220kV变电站及有关地调转发来的远动信息，接收的远动信息主要来自于GR90、DSS等远方终端装置或计算机监控系统。3.1.2 连云港电力调度控制中心目前连云港电力调度控制中心以OPEN-3000系统接收有关发电厂、500kV、220kV变电站以及主要110kV变电站的远动信息，接收的远动信息主要来自于变电站计算机监控系统或远方终端装置。3.1.3 220kV洋桥变 220kV洋桥变已配置许继电气GCK851计算机监控系统，采集变电站内电流、电压、断路器及刀

13、闸位置信号、电能量信息等，经站内远动通信装置上送至连云港电力调度控制中心。3.2 配置及要求根据部颁关于电力系统调度自动化设计技术规程、地区电网调度自动化设计技术规程、江苏电网发电机组涉网试验管理办法等有关文件进行本工程的系统调度自动化设计。主要设计范围为有关调度系统接口、连云港虹洋热电340MW级热电联产工程及其配套变电站的远动设备、通道要求及附属设备选择等等。3.2.1江苏电力调度控制中心、连云港电力调度控制中心本电厂建成后，江苏电力调度控制中心、连云港电力调度控制中心以OPEN-3000系统直接接收该电站监测系统的远动信息。在本工程中列入调度端相应的接入配合费用。3.2.2 虹洋热电厂

14、电厂本期远动系统配置可考虑以下两个方案：方案一：根据搜资，电厂本体已配置监控系统，要求具备远动功能，有关电厂本体的信息的采集、处理采用监控系统来完成，该监控系统配置两套用于信息远传的远动通信服务器。监控系统通过数据采集器采集发电机、线路、断路器等设备的数据信息。本方案调度自动化系统图如图3-1所示：图3-1 虹洋热电厂调度自动化系统图（方案一）方案二：单独配置技术先进、易于灵活配置的RTU，需具备遥测遥信、网络通信等功能，以对发电机、线路、断路器等设备的运行状态参数进行数据采集、信息远传等。本方案调度自动化示意图如图3-2所示：图3-2 虹洋热电厂调度自动化系统图（方案二）方案一、方案二均能满

15、足远动信息的采集传输要求，考虑到方案一较方案二经济性高，本设计暂按方案一考虑并开列设备，新增设备安装于电厂二次设备室。3.2.3 220kV洋桥变电站本电厂接入洋桥变后，洋桥变运行管理方式不变。在220kV洋桥变电站2个新增110kV间隔各安装一套线路测控装置，两套测控装置组一面柜，采集本间隔断路器位置信号等。测控装置信息接入本变电站现有监控系统。3.2.4电能量计费按照江苏电网电能量计量管理办法关口点设在资产分界点原则，本工程电能量计费关口点暂按设在220kV洋桥变侧考虑。本期在洋桥变两回110kV线上均按双表设计，设置主、备计费表各一块，电能量计费表精度要求为0.2S级。电能表采用静止式多

16、功能电能表，至少应具备双向有功和四象限无功计量功能、事件记录功能，配有标准通信接口，具备本地通信和通过电能信息采集终端远程通信的功能。电能表接入洋桥变原有终端服务器，计费信息送到调度端计费主站系统。本期需在洋桥变内配置电能计量柜1面（内含主、备计费表各2块），安装于洋桥变二次设备室。为便于校核，在电厂两回110kV线上配置计费表各一块，型号同对侧，本期新增计量终端服务器，计费系统信息送到调度端计费主站系统。本期需在电厂内配置电能计量柜1面（内含计费表2块及终端服务器一块），安装于电厂二次设备室。要求有关电流互感器、电压互感器的精度需分别达到0.2S、0.2级。3.2.5 生产管理信息系统（MI

17、S）为满足虹洋热电厂投运后生产管理要求，本期在电厂侧配置生产管理信息系统（MIS）1套，包括MIS信息系统终端计算机和MIS网接入三层交换机。3.2.6发电厂报价系统为适应电力市场建设的必然趋势，考虑在电厂配置发电厂报价系统一套，该系统的建设应根据电力体制改革和电力市场规则的确定逐步进行，以满足电厂竞价上网的需要。3.3 远动系统3.3.1 远动信息内容根据电力系统调度自动化设计技术规程、地区电网调度自动化设计技术规程进行虹洋热电厂和220kV洋桥变的远动信息范围设计。3.3.1.1 虹洋热电厂（1）遥测：110kV线路的有功功率、无功功率、有功电度及电流；升压变110kV侧的有功功率、无功功

18、率、有功电度及电流；发电机侧有功功率、无功功率、有功电度及电流；110kV母线电压；110kV母联三相电流；发电机供热量；发电机机组当时能允许最大出力；发电机机组当时能允许最小出力；发电机机组出力当时能允许最大变化率。（2）遥信：所有断路器位置信号；110kV线路、母联保护动作信号；发电机、变压器保护动作信号；全厂事故总信号；110kV所有隔离开关位置信号；110kV母线差动保护动作信号；3.3.1.2 220kV洋桥变 （1）遥测：新增110kV线路的有功功率、无功功率、有功电度及电流；110kV母线电压。（2）遥信：新增断路器位置信号；新增110kV隔离开关位置信号；新增110kV线路保护

19、动作信号；全站事故总信号。3.3.2 远动信息传输网络本电厂的远动信息传送到江苏电力调度控制中心、连云港电力调度控制中心，传输通道应具备双平面数据网通道，规约均为IEC 60870-5-104。第一路数据网设备经江苏电力调度数据网至连云港电力调度控制中心；第二路调度数据网通道就近接入110kV厂站汇聚点（220kV洋桥变）。本期在电厂配置江苏调度数据专网接入设备两套，组柜安装于电厂二次设备室。 3.3.3 网络安全为保证电厂内计算机监控系统的安全稳定可靠运行， 防止电厂内计算机监控系统因网络黑客攻击而引起电网故障，参照江苏电力二次安全防护实施方案配置如下：（1）根据“安全分区、网络专用、横向隔

20、离、纵向认证”的基本原则，配置厂内二次系统安全防护设备：（2）纵向安全防护：控制区的各应用系统接入电力调度数据网前应加装IP认证加密装置，非控制区的各应用系统接入电力调度数据网前应加装防火墙。（3）横向安全防护：控制区和非控制区的各应用系统之间宜采用MPLS VPN技术体制，划分为控制区VPN和非控制区VPN。本工程每套电力数据网接入设备包含完整二次系统安全防护设备，均由纵向IP认证加密装置和硬件防火墙各1台组成。如图3-1、3-2所示。为节省安装空间，电力二次系统安全防护设备可考虑与调度数据网设备柜共同组柜安装。此外，若厂内监控系统与其他系统存在信息交换，也应按照上述二次安全防护要求采取相应

21、的安全防护措施。3.4 设备清单及投资估算本工程调度自动化部分需投资226万元，其中，属于电厂的投资为202万元，系统配套工程的投资为24万元。表3-1 系统调度自动化设备清单及投资估算 金额单位：万元厂站设 备 名 称数 量设备费备注虹洋热电厂计算机监控系统1套其中含远动通信服务器2套，费用列入本体工程电能表柜1面91、含2块电能表。2、要求电流互感器精度0.2S级，电压互感器精度0.2级。3、含电能量终端服务器1套。生产管理信息系统1套8含MIS终端计算机1台和MIS网接入三层交换机1台江苏数据网接入柜2面18含2台路由器，4台交换机，同时预留4台二次安全防护设备安装位置江苏电力调度控制中

22、心接口费1项5连云港电力调度控制中心接口费1项5二次安全防护设备2套22含纵向加密装置2套，硬件防火墙2套负荷考核系统1套35发电侧报价系统1套100暂列合计202110kV线路测控柜1面16含两套线路测控装置220kV洋桥变关口电能表柜1面81、主、副表各2块。2、要求电流互感器精度0.2S级，电压互感器精度0.2级。合计24总计2264. 系统通信4.1 信息需求本热电厂调度关系为江苏省调、连云港地调两级调度。根据相关规程、规范及规定，需组织电厂到各级调度端的调度语音、自动化数据等业务通道以及相关线路保护通道。表4-1 信息量统计表业务类别通道序号信息种类信息量进网接入点备 注通信1热电厂

23、地调调度电话164k/VF地调2热电厂省调调度电话164k/VF地调3热电厂省调、地调调度电话2（合用）64k/VF伊芦变自动化4热电厂调度数据网通道12M/G.703地调5热电厂调度数据网通道22M/G.703洋桥变见注1信息6热电厂MIS网2M/FE地调保护7热电厂洋桥变1线保护4F/专用纤8热电厂洋桥变2线保护4F/专用纤注：洋桥变为连云港地区110kV厂站第二平面汇聚点，该项目目前已完成初步设计，尚未审查。本设计暂按接入洋桥变组织调度数据网通道。后期若连云港地区第二平面110kV厂站汇聚点项目审查有调整，本设计相应调整。4.2 通信现状 连云港地区与系统联络的电路主要有省市光通信传输主

24、、备两张网。其中主网2007年建成，网络结构采用DWDM10GSDH，DWDM网络拓扑结构为日字型，SDH网络结构分为南北两环，网络节点为省公司主、备调及1个地级市公司（镇江为备调），连云港公司属于北环节点；备网采用2.5GSDH网络，网络结构为东北环、西北环和南环3个环网，环网节点为省公司主、备调及500kV变电站，12个地级市为网络支链，连云港公司属于东北环支链节点。连云港城区通信网设备经过2年的品牌归并，目前全部采用华为光传输设备。光传输网由1个2.5G主环+4个622M支环构成，采用华为OSN3500及部分Metro5000、Metro3000光传输设备。连云港局端配置了2套2.5G主

25、环中心站设备；凤凰变、伊芦变、香河变、云台变、佟圩变、银桥变、茅口变等10个站点各配置了1套2.5G华为主环网站点设备，由此构成了城区2.5G主环网。相关通信现状详见图4-1、图 4-2。图4-1 光缆现状图图4-2 虹洋热电相关拓扑现状图4.3 通信方案本热电厂采用光缆通信方案，本期需组织与系统连接的主备用2个通信通道。为满足上述要求，本期沿新建的热电厂-洋桥变的220kV/110kV混压四回线路架设2根48芯OPGW光缆，新建光缆长度约26km。本线路2根光缆的前24芯用于虹洋热电接入系统，后24芯预留给斯尔邦石化总降变使用。2根24芯光缆接入虹洋热电后，每根光缆的前12芯作为保护通道，后

26、12芯用于传输通信业务。其中1根光缆直达洋桥变，作为主用通信通道；另1根光缆通信用纤芯在洋桥变与洋桥变-香河变光缆的通信用纤芯进行跳接，构成热电厂-香河变的光缆通道，作为备用通信通道。本工程光缆纤芯均采用ITU-T G.652光纤。本期在热电厂配置2台SDH 622M光端机，并分别在洋桥变及香河变现有华为设备上增加1个622M光口，利用上述热电厂洋桥变、热电厂-香河变光缆，分别建设1+0光纤通信电路，将热电厂的通信、自动化等信息传送至调度端或系统汇聚点，形成热电厂至系统的主备用通信通道。热电厂接入系统通信方案见图4-3、图4-4。图4-3 虹洋热电建设方案图图4-4 虹洋热电接入系统方案图4.

27、4 业务组织 根据热电厂信息传输需求和通信方案，热电厂各业务信息通道组织如下表4-2。表4-2 通道组织表业务类别通道序号信息种类信息量备 注通信1热电厂地调调度电话164k/VF热电厂新增SDH通过本期新建电路接入连云港城网主环至地调调度交换机2热电厂省调调度电话164k/VF热电厂新增SDH通过本期新建电路接入连云港城网主环至地调调度交换机，由调度交换机联网至省调3热电厂省调、地调调度电话2（合用）64k/VF热电厂新增SDH通过本期新建电路至伊芦变调度交换机自动化4热电厂调度数据网通道12M/G.703热电厂新增SDH通过本期新建电路接入连云港城网主环至地调调5热电厂调度数据网通道22M

28、/G.703热电厂新增SDH通过本期新建电路至洋桥变信息6热电厂MIS网2M/FE热电厂新增SDH通过本期新建电路接入连云港城网主环至地调保护7热电厂洋桥变1线保护4F/专用纤本线路OPGW光缆9热电厂洋桥变2线保护4F/专用纤本线路OPGW光缆4.5 辅助系统4.5.1调度交换机为实现系统调度功能（强插、强拆、缩位拨号、回叫、转移等），建议在热电厂设置1台48线用户线的系统调度程控交换机，该交换机以2线环路中继方式由车坊变和苏州地调接入江苏电力调度交换网。为便于交换机的运行维护以及调度功能的实现，建议配套设置2个调度台、1套8通道录音系统和1套维护台。本交换机可以与厂内生产调度交换机合用。4

29、.5.2通信电源、机房本期热电厂系统通信与厂内通信系统共用通信电源。系统通信设备布置于专用通信机房内，本期需要6面屏位（光端机屏1面、PCM屏1面、光纤配线架1面、综合配线架1面、交换机屏2面），保护用光纤配线架安装于网络继电保护室内。4.5.3网管及同步本期新建622M SDH电路作为连云港城区接入层主环的支链，建议纳入现有连云港城区接入层网络的华为网管系统统一管理，为便于设备的日常运行维护管理，本期在热电厂侧配置1套本地维护终端。本期新建622M SDH电路采用主从同步方式，热电厂新增设备通过提取线路码流跟踪于上游节点设备时钟。本期不新增同步时钟设备。4.6 主要设备材料和投资估算本项目接

30、入系统通信所需的主要设备材料及其投资估算详见表4-3，所列设备价格是参照相近工程现阶段的设备采购价格。表4-3 系统通信设备材料清单及投资估算表金额单位： 万元厂所设 备 名 称型号及规格数量单位单价费用备 注热电厂普通光缆12芯2.5公里37.5含联络光缆光端机SDH 622M2台3060PCM基群设备1台55综合配线架数、音、网1台33通信光配架36芯1台22保护光配架36芯1台22调度交换机48线1台3030含调度台、录音维护终端本地维护终端1台22电线电缆1套22小计113.5洋桥变OPGW光缆48芯12公里3.542普通光缆12芯2公里36光配单元24芯2块12光接口622M1块55

31、电线电缆1套22小计57香河变光接口板622M1块55电线电缆1套22小计7伊芦变PCM基群设备1台55音配单元1台0.50.5电线电缆1套22小计7.5地调PCM基群设备1台55音配单元1台0.50.5电线电缆1套22小计7.5总 计192.55. 二次接入系统投资估算汇总本工程采用推荐方案接入系统时，虹洋热电厂及其配套工程建设，投资为：系统继电保护设备费111万元，调度自动化设备费226万元，系统通信设备费192.5万元；电厂的设备费为412.5万元，配套系统工程的设备费为117万元；电厂二次接入系统工程设备费总共为529.5万元，详见表5-1。表5-1 投资估算汇总表 金额单位：万元序号名 称电厂系统部分合计1系统继电保护97141112系统调度自动化202242263系统通信113.579192.5 总 计412.5117529.5附件 1附件2