變電站自動(dòng)化二次設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一、總則變電站自動(dòng)化二次設(shè)計(jì)是確保變電站安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其技術(shù)水平直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行效能。本標(biāo)準(zhǔn)旨在規(guī)范變電站自動(dòng)化二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)行為，統(tǒng)一技術(shù)要求，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率，保障系統(tǒng)功能的可靠實(shí)現(xiàn)及未來的可擴(kuò)展性。本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建、改建和擴(kuò)建的各類變電站自動(dòng)化二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)過程中，除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)外，尚需遵循國家及行業(yè)現(xiàn)行的有關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在滿足安全可靠的前提下，應(yīng)積極采用經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證的先進(jìn)技術(shù)和成熟產(chǎn)品，推動(dòng)變電站自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。二、基本設(shè)計(jì)原則2.1安全性原則安全性是變電站自動(dòng)化二次設(shè)計(jì)的首要原則。設(shè)計(jì)中必須采取有效措施，防止人身觸電、設(shè)備損壞及誤操作事故的發(fā)生。電氣回路的絕緣配合、接地系統(tǒng)的設(shè)置、防誤操作機(jī)制的實(shí)現(xiàn)、以及電磁兼容性的考量，均需嚴(yán)格符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保系統(tǒng)在正常及故障情況下的安全穩(wěn)定。2.2可靠性原則系統(tǒng)應(yīng)具備高度的可靠性，避免因單一元件故障導(dǎo)致系統(tǒng)功能喪失。關(guān)鍵設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)考慮冗余配置，重要的控制與保護(hù)功能應(yīng)獨(dú)立設(shè)置或采取可靠的備用措施。數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)準(zhǔn)確無誤，信息處理應(yīng)及時(shí)有效，確保運(yùn)行人員能夠獲得真實(shí)、可靠的電網(wǎng)狀態(tài)信息。2.3先進(jìn)性與實(shí)用性原則設(shè)計(jì)應(yīng)立足當(dāng)前電力技術(shù)發(fā)展水平，適度超前，采用技術(shù)成熟、性能優(yōu)良的自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)架構(gòu)。同時(shí)，必須充分考慮現(xiàn)場運(yùn)行條件、維護(hù)能力及實(shí)際需求，避免盲目追求技術(shù)先進(jìn)而忽視實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)功能配置應(yīng)簡潔明了，操作界面應(yīng)友好直觀，便于運(yùn)行人員掌握和使用。2.4可擴(kuò)展性與兼容性原則系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)具備良好的可擴(kuò)展性，以便適應(yīng)未來變電站規(guī)模擴(kuò)大、功能增加或技術(shù)升級(jí)的需求。硬件配置宜采用模塊化結(jié)構(gòu)，軟件平臺(tái)應(yīng)具備靈活的組態(tài)能力。同時(shí)，應(yīng)確保與站內(nèi)其他系統(tǒng)（如繼電保護(hù)、直流系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等）及上級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的通信兼容性，數(shù)據(jù)接口應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2.5經(jīng)濟(jì)性原則在滿足安全、可靠、先進(jìn)、實(shí)用的前提下，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，合理選用設(shè)備材料，降低工程造價(jià)和運(yùn)行維護(hù)成本。避免不必要的功能冗余和過度設(shè)計(jì)。三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與配置3.1系統(tǒng)架構(gòu)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)宜采用分層分布式結(jié)構(gòu)，通常可分為站控層、間隔層和過程層。站控層為變電站的監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)全站設(shè)備的集中監(jiān)控、數(shù)據(jù)匯總與分析、運(yùn)行管理等功能。間隔層主要由各類保護(hù)測控裝置組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)各電氣間隔的保護(hù)、測量、控制等功能，并與站控層及過程層進(jìn)行信息交互。過程層主要包括電子式互感器、合并單元、智能終端等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電氣量的采集、控制指令的執(zhí)行等功能。根據(jù)變電站的規(guī)模和重要程度，可對(duì)上述分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)簡化或調(diào)整。3.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)站控層網(wǎng)絡(luò)與間隔層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用高可靠性的工業(yè)以太網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)宜采用星型或環(huán)型。為提高可靠性，關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用雙網(wǎng)冗余配置，雙網(wǎng)應(yīng)獨(dú)立運(yùn)行，具備故障自動(dòng)切換功能。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)具備良好的電磁兼容性和抗干擾能力，滿足變電站運(yùn)行環(huán)境要求。3.3設(shè)備配置3.3.1站控層設(shè)備站控層設(shè)備包括主機(jī)兼操作員工作站、遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置、工程師工作站、五防主機(jī)（或一體化五防工作站）、打印機(jī)、GPS時(shí)鐘同步裝置等。根據(jù)需要可配置專用的維護(hù)工作站、培訓(xùn)工作站或視頻監(jiān)控主機(jī)等。設(shè)備配置應(yīng)滿足系統(tǒng)功能要求，并考慮適當(dāng)?shù)娜哂唷?.3.2間隔層設(shè)備間隔層設(shè)備主要包括變壓器、線路、母線、電容器、電抗器等各類電氣設(shè)備的保護(hù)裝置、測控裝置、自動(dòng)裝置等。保護(hù)裝置應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，具備完善的保護(hù)功能和可靠的動(dòng)作性能。測控裝置應(yīng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)本間隔主要電氣量的采集、開關(guān)量的監(jiān)視與控制。3.3.3過程層設(shè)備過程層設(shè)備的配置應(yīng)根據(jù)采用的互感器類型（常規(guī)互感器或電子式互感器）及控制方式（常規(guī)控制或智能控制）確定。采用電子式互感器時(shí)，應(yīng)配置相應(yīng)的合并單元。采用智能控制時(shí)，應(yīng)配置智能終端，實(shí)現(xiàn)斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的跳合閘操作及狀態(tài)監(jiān)測。四、主要功能設(shè)計(jì)4.1數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)變電站內(nèi)的模擬量（電流、電壓、功率、頻率、溫度等）、數(shù)字量（開關(guān)位置、刀閘位置、保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、告警信號(hào)等）及電能量進(jìn)行有效采集與處理。模擬量采集應(yīng)滿足測量精度要求，重要模擬量的采集精度不應(yīng)低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。數(shù)字量采集應(yīng)準(zhǔn)確反映設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)，動(dòng)作信號(hào)應(yīng)帶有時(shí)間標(biāo)記。電能量采集應(yīng)能實(shí)現(xiàn)分時(shí)段、分方向計(jì)量，并具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和上傳功能。數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)有效性判斷、合理性校驗(yàn)、濾波、標(biāo)度變換、越限判斷、數(shù)據(jù)補(bǔ)遺等。4.2控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)具備對(duì)斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘等設(shè)備的遠(yuǎn)方操作和就地操作功能。控制操作應(yīng)具備完善的防誤操作閉鎖措施，包括五防閉鎖、操作權(quán)限管理、操作監(jiān)護(hù)、操作序列校驗(yàn)等。對(duì)于有載調(diào)壓變壓器分接頭位置、無功補(bǔ)償裝置（如電容器、電抗器）等，系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方調(diào)節(jié)和自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。調(diào)節(jié)過程應(yīng)平穩(wěn)，滿足相關(guān)技術(shù)要求。4.3保護(hù)功能及與自動(dòng)化系統(tǒng)的配合繼電保護(hù)是變電站安全運(yùn)行的重要保障，保護(hù)裝置應(yīng)獨(dú)立完成其保護(hù)功能。自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)保護(hù)裝置的動(dòng)作信息、告警信息、自檢信息進(jìn)行采集和處理，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)裝置的遠(yuǎn)方投退、定值查詢與修改（應(yīng)具備嚴(yán)格的權(quán)限管理和操作記錄）。保護(hù)與控制應(yīng)遵循“保護(hù)優(yōu)先”的原則，確保在故障情況下保護(hù)裝置能可靠動(dòng)作，避免自動(dòng)化系統(tǒng)的通信或處理延遲影響保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)。4.4防誤操作功能系統(tǒng)應(yīng)具備完善的防誤操作閉鎖功能，嚴(yán)格遵循“五防”原則，即防止誤分、誤合斷路器；防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)；防止帶電掛（合）接地線（接地刀閘）；防止帶接地線（接地刀閘）合斷路器（隔離開關(guān)）；防止誤入帶電間隔。防誤操作功能宜采用獨(dú)立的五防系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，或與監(jiān)控系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)，但邏輯判斷單元應(yīng)獨(dú)立可靠。4.5同期操作功能對(duì)于需要進(jìn)行同期操作的斷路器（如線路斷路器、發(fā)電機(jī)斷路器），系統(tǒng)應(yīng)具備手動(dòng)同期和自動(dòng)同期功能。同期裝置應(yīng)能準(zhǔn)確測量待并兩側(cè)的電壓、頻率和相位差，并在滿足同期條件時(shí)發(fā)出合閘指令，或提示運(yùn)行人員進(jìn)行操作。4.6事件順序記錄與故障錄波系統(tǒng)應(yīng)具備事件順序記錄（SOE）功能，對(duì)變電站內(nèi)的開關(guān)量變位、保護(hù)動(dòng)作等事件按時(shí)間順序進(jìn)行記錄，SOE分辨率應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。重要變電站應(yīng)配置獨(dú)立的故障錄波裝置，對(duì)系統(tǒng)故障時(shí)的電氣量進(jìn)行錄波和分析。自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)故障錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和分析，并能提供波形顯示、數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能。4.7遠(yuǎn)動(dòng)功能遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置應(yīng)能將變電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)信息等上傳至上級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，并接收和執(zhí)行調(diào)度下達(dá)的遙控、遙調(diào)指令。遠(yuǎn)動(dòng)信息的采集、處理和傳輸應(yīng)滿足實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和可靠性要求，遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約應(yīng)符合調(diào)度端要求。4.8人機(jī)交互功能人機(jī)交互界面應(yīng)友好直觀，操作簡便。能以圖形、報(bào)表、曲線等多種形式顯示變電站的運(yùn)行狀態(tài)和各類信息。具備畫面調(diào)用、數(shù)據(jù)查詢、操作控制、報(bào)警確認(rèn)、報(bào)表生成與打印等功能。4.9系統(tǒng)自診斷與冗余系統(tǒng)應(yīng)具備完善的自診斷功能，能對(duì)自身硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)通信等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)發(fā)出告警信息，并盡可能指明故障部位。關(guān)鍵設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用冗余配置，如雙主機(jī)、雙遠(yuǎn)動(dòng)裝置、雙網(wǎng)絡(luò)等，并具備自動(dòng)切換功能，確保系統(tǒng)在單一故障情況下仍能正常運(yùn)行。五、二次回路設(shè)計(jì)5.1電流回路設(shè)計(jì)電流互感器（CT）的選型應(yīng)滿足額定容量、準(zhǔn)確級(jí)要求，其二次額定電流宜采用1A或5A。保護(hù)用CT和測量用CT宜分開設(shè)置，若共用則應(yīng)保證保護(hù)回路的準(zhǔn)確性不受測量回路影響。CT二次回路應(yīng)采用銅芯電纜，截面應(yīng)滿足額定電流及回路阻抗要求。二次回路應(yīng)可靠接地，且只允許在一點(diǎn)接地。嚴(yán)禁在CT二次回路中裝設(shè)熔斷器或開關(guān)。5.2電壓回路設(shè)計(jì)電壓互感器（PT）的選型應(yīng)滿足額定電壓、準(zhǔn)確級(jí)要求，其二次額定電壓為100V（線電壓）或100/√3V（相電壓）。PT二次回路應(yīng)采用銅芯電纜，截面應(yīng)滿足電壓降要求。二次回路應(yīng)裝設(shè)空氣開關(guān)或熔斷器保護(hù)，防止短路。中性點(diǎn)接地方式應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。開口三角繞組應(yīng)正確接入接地保護(hù)裝置。5.3控制回路設(shè)計(jì)控制回路應(yīng)保證斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的可靠操作?？刂齐娫匆瞬捎弥绷麟娫?，電壓等級(jí)宜為220V或110V?？刂苹芈窇?yīng)具備防止跳躍、位置指示、跳合閘監(jiān)視等功能?？刂齐娎|應(yīng)選用銅芯電纜，截面應(yīng)滿足操作電流要求。重要回路應(yīng)考慮冗余設(shè)計(jì)。5.4信號(hào)回路設(shè)計(jì)信號(hào)回路應(yīng)能準(zhǔn)確反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和故障情況，包括事故信號(hào)、預(yù)告信號(hào)、位置信號(hào)等。信號(hào)應(yīng)能遠(yuǎn)方上傳和就地顯示。信號(hào)回路設(shè)計(jì)應(yīng)簡潔可靠，避免不必要的迂回。采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后，常規(guī)光字牌可適當(dāng)簡化，主要通過CRT顯示和音響告警實(shí)現(xiàn)。5.5操作電源回路設(shè)計(jì)操作電源系統(tǒng)（直流系統(tǒng)）的設(shè)計(jì)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證供電的可靠性和穩(wěn)定性。蓄電池容量應(yīng)滿足全站事故停電時(shí)的供電需求，充電裝置應(yīng)具備穩(wěn)壓、穩(wěn)流、浮充、均充等功能。直流系統(tǒng)應(yīng)具備完善的絕緣監(jiān)察、電壓監(jiān)視、過充過放保護(hù)等功能。直流饋線應(yīng)按性質(zhì)分組，重要回路應(yīng)采用雙回路供電。5.6電纜選型與敷設(shè)二次電纜應(yīng)根據(jù)回路性質(zhì)、工作電壓、電流及環(huán)境條件等因素合理選型。控制電纜、信號(hào)電纜宜選用屏蔽電纜，以減少電磁干擾。電纜敷設(shè)應(yīng)整齊有序，避免交叉，固定牢固。不同電壓等級(jí)、不同用途的電纜應(yīng)分開敷設(shè)，若需在同一電纜溝或電纜橋架內(nèi)敷設(shè)，應(yīng)采取隔離措施。電纜敷設(shè)路徑應(yīng)短捷，避免經(jīng)過高溫、潮濕、多塵及易受機(jī)械損傷的場所。六、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)6.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用分層設(shè)計(jì)，站控層網(wǎng)絡(luò)與間隔層網(wǎng)絡(luò)可分開設(shè)置或合并設(shè)置。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)宜采用星型或環(huán)型。雙網(wǎng)冗余時(shí)，兩網(wǎng)應(yīng)獨(dú)立，物理上完全分開。6.2通信協(xié)議站內(nèi)通信宜優(yōu)先采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，如IEC____標(biāo)準(zhǔn)，以提高系統(tǒng)的互操作性和可擴(kuò)展性。遠(yuǎn)動(dòng)通信協(xié)議應(yīng)符合調(diào)度端要求，如DL/T634.5101、DL/T634.5104等。6.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)應(yīng)選用工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)，具備高可靠性、強(qiáng)電磁兼容性和良好的環(huán)境適應(yīng)性。應(yīng)支持VLAN劃分、QoS（服務(wù)質(zhì)量）、網(wǎng)絡(luò)管理等功能。雙網(wǎng)冗余時(shí)，交換機(jī)應(yīng)支持快速生成樹或環(huán)網(wǎng)保護(hù)協(xié)議。6.4網(wǎng)絡(luò)安全變電站自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采取必要的安全防護(hù)措施，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和惡意攻擊?？刹捎梅阑饓?、網(wǎng)絡(luò)隔離裝置、訪問控制、數(shù)據(jù)加密、安全審計(jì)等技術(shù)手段。嚴(yán)格控制外來設(shè)備接入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。七、屏柜及布置設(shè)計(jì)7.1屏柜結(jié)構(gòu)二次設(shè)備屏柜的結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固，具備良好的機(jī)械強(qiáng)度和防護(hù)性能（如IP3X防護(hù)等級(jí)）。柜內(nèi)設(shè)備布置應(yīng)緊湊合理，便于安裝、調(diào)試、維護(hù)和操作。屏柜顏色應(yīng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)。7.2屏柜內(nèi)部布置屏柜內(nèi)宜采用模塊化設(shè)計(jì)，元器件選型應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，性能可靠，互換性好。端子排的布置應(yīng)清晰，按功能分區(qū)，強(qiáng)電與弱電端子應(yīng)分開布置。屏內(nèi)配線應(yīng)整齊美觀，導(dǎo)線應(yīng)有清晰的編號(hào)，絕緣良好。7.3屏柜排列屏柜的排列應(yīng)根據(jù)變電站的電氣主接線和二次系統(tǒng)方案確定，遵循運(yùn)行維護(hù)方便、減少電纜長度的原則。同類屏柜宜集中布置?？刂破?、保護(hù)屏、通信屏、遠(yuǎn)動(dòng)屏等應(yīng)合理分區(qū)。八、設(shè)計(jì)驗(yàn)證與評(píng)審8.1設(shè)計(jì)驗(yàn)證設(shè)計(jì)過程中應(yīng)進(jìn)行必要的計(jì)算和仿真驗(yàn)證，如CT/PT參數(shù)計(jì)算、短路電流計(jì)算、控制回路壓降計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)帶寬計(jì)算等，確保設(shè)計(jì)方案的合理性和正確性。8.2出廠驗(yàn)收（FAT）與現(xiàn)場驗(yàn)收（SAT）設(shè)備采購合同中應(yīng)明確出廠驗(yàn)收和現(xiàn)場驗(yàn)收的內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)和要求。設(shè)計(jì)人員應(yīng)參與關(guān)鍵設(shè)備的出廠驗(yàn)收，確保設(shè)備符合設(shè)計(jì)要求?，F(xiàn)場安裝調(diào)試完成后，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)收，包括功能測試、性能測試、聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)等。8.3設(shè)計(jì)評(píng)審設(shè)計(jì)成品應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的內(nèi)部評(píng)審和外部評(píng)審，邀請(qǐng)相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)設(shè)計(jì)方案、圖紙資料等進(jìn)行審查，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量。評(píng)審意見應(yīng)予以記錄和落實(shí)。九、設(shè)計(jì)成品要求設(shè)計(jì)成品應(yīng)包括完整的設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)文件，主要有：1.設(shè)計(jì)說明書（包括系統(tǒng)配置、功能說明、主要技術(shù)參數(shù)等）；2