电力系统由发电厂，变电站，线路和用户组成，变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起
着变换和分配电能的作用，变电站根据他在开云网址 kaiyun官方入口电力系统中的地位，可分为下列四类：
1、枢纽变电站：位于电力系统的枢纽店连接电力系统的高压和中亚的几个部分，汇集多
个电源点，电压为330~500kV及以上的变电站，称为枢纽变电站。全站停电后，将引
2、中间变电站：高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线kV，同时又降压供给当地用电，这样
的变电站主要起中间环节的作用，所以叫中间变电站。全站停电后将引起区域网解列。
3、地区变电站：高压侧一般为110~220kV，对地区用户供电为主的变电站，这是一个地
4、终端变电站：在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧多为110kV，经降压后直接向
开关设备，互感器，防雷设备，补偿设备等，二次设备主要包括交直流、UPS一体化智
能站内电源系统，通信网络组建及全站同步时钟系统，保护测控、计量系统，合并单元、
组为三角形接线、铁芯绕组：是变压器的主要部件，称为器身，分别构成了磁路和电路，按照
和散热作用，而储油柜骑着储油和补油的作用，确保邮箱内充满油，并减小了油与
使引线与邮箱绝缘，绝缘套管主要由中心导电杆和瓷套组成，其结构主要取决于电
压等级，10~35kV一般用空心充气套管，60kV采用瓷质冲油套管，110kV及以上采
用电容式冲油套管，绝缘套管不但起着绝缘作用，二期负担着固定引线、呼吸器：从储油柜上部用一铁管引下，连通大道一个呢装干燥剂的玻璃容器
构成的呼吸器，是储油柜与外部的通道，当储油柜内的空气随变压器油的体积膨胀
或缩小时，排出或吸入的空气都经过呼吸器，呼吸器的干燥剂吸收空气中的水分，
散发出去，变压器的冷却方式包括，油浸自冷式，油浸风冷式，强迫油循环风冷式。
油柜的连接管道中，当变压器的内部发生故障时产生的气体和油流，迫使气体继电
组引出若干抽头，称为分接头，用以切换分接头的装置称为分接开关，分接开关安
装在油箱内，其控制箱在油箱外，有载调压分解开关内的变压器油是完全独立的他
易产生悬浮电位，造成局部放电，铁芯和夹件接地一般由引线引出到油箱外，也有
电压互感器将高压电压变换为标准的低电压（100V100/3V100/√3），电压
受直接雷击，避雷针一般明显高于被保护物，实际是起引雷作用，使雷电首先击中
高压并联电容器：并联电容器的作用主要是进行无功补偿，调整网络电压，并联电容
器组包括电容器及其配套的串联电抗器，放电线圈等，串联电抗器的电抗百分数是根据其作
用进行选择的，只用于限制合闸涌流，可选1%的电抗器，主要用于限制五次谐波，可选用
4%~6%的电抗器，主要用于限制三次谐波，可选用12%~13%的电抗器。
消弧线圈：消弧线圈的作用是补偿系统发生单相接地时的电容电流，根据消弧线圈绝
缘介质不同，分为油浸式和干式两种。消弧线圈实际是一个铁芯带有间隙的电感线圈，间隙
GIS是将断路器，隔离开关，接地开关，电流互感器，电压互感器，避雷器，母线，
进出线套管或电缆终端等原件组合封闭在接地的金属壳体内，冲以一定压力的SF6气体作
空气绝缘的常规配电装置简称AIS，其母先落楼直接与空气接触，断路器可用瓷柱式
混合式配电装置简称HGIS，母线采用敞开式，替他均为SF6气体绝缘开关装置
GIS（HGIS）的气体系统可分为若干气室，一般断路器压力高，他和电流互感器组成一
个气室，其他元件根据工程确定气室划分，各气室分别由相应的密度继电器检测气体压力。
GIS一般每个间隔设有一个就地控制柜，各元件控制，状态信号，各气室密度检测信号，
以及电压，电流互感器的二次出线全部接到就地控制柜，并通过就地控制柜与主控室相联。
母线是变电站用来汇集和分配电能的，气主接线由设计根据各变电站设备情况及运行
可靠性，是要求停电时间短，影响范围小，中断供电的机会少；灵活性，是指在正常
或故障的情况下，灵活地进行运行方式的转换；经济性，是指满足可靠性和灵活性的基础上，
投资和运行费用最少；扩建的可能性，是指要满足随着经济的发展面逐步满足经济对电力的
主接线、单母接线：只有一根母线，所有进出线都通过隔离开关，断路器和母线相连，单母
接线具有简单清晰，设备少，投资小，运行操作方便具备利于扩建的优点，但可靠性和灵活
性较差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开全部电源，造成全站停电。
为了补偿弹幕的不足，可以采取单母分段，加设旁路母线，单母分段带旁Kaiyun平台 开云体育官方入口路母线、双母接线：工作母线和备用母线组成的双目，每回线路都经一台断路器和两组隔离
双母接线的特点：运行可靠性和灵活性大为提高，检修任一母线时，不会停止对用户
还可已组成双母带旁路接线，双母单分段接线，双母双分段等多种接线方式，分段越
多，投资越大，保护的配置及操作也越复杂，但运行方式更加灵活，供电保障水平更高。
两个元件引线用三台断路器接往两组母线，组成一个办断路器接线。每一回路经一台
运行时，两组母线和三台断路器都投入运行，称为完整串运行，形成多环路供电，具
有很高的可靠性，任一组母线故障或检修，甚至与两组母线同时故障，（或一组母线检修，
另一组母线故障）的极端情况下，功率仍能继续输送，一串中任何一台断路器检修都不会音
此种接线方式设备多，投资较大，而且运行方式改变时保护方式的调整也较复杂，因
一个半断路器接线的优点是：运行方便，接线简单，隔离开关只在检修是作为隔离电
信平台，通过对数字化，信息化进行标准化，实现智能设备之间信息共享和互操作的现代化
制，监视，保护三大功能，提出了变电站内按功能分层的概念，从逻辑功能上将变电站功能
划分为站控层，间隔层和过程层三层设备组成，采用分层、分布式网络系统实现连接，整个
过程层是一次设备与二次设备的结合面，由常规互感器，合并单元，智能终端构成，
完成与一次设备接口相关的功能，包括运行实时的电量采集，设备运行状态的检测，控制命
间隔层由保护、测控、录波、计量等构成，间隔层的功能是利用在间隔的数据对在间
隔的一次设备产生作用，在站控层及站控层网络实效的情况下，仍能独立完成间隔层设备的
站控层由主机兼操作员站，远动通信装置等构成，提供站内运行监视控制的人机联系
界面，实现间隔层，过程层等设备的管理控制功能，并与调度通信中心通信，按既定规约将
有关数据信息送向调度或控制中心，接受调度或控制中心有关控制命令并转间隔层，过程层
1、站用交流系统是指从站用变低压套管开始的低压接线系统，包括站用电母线及其母
线上连接的设备回路，站用变系统为主变提供冷却、调压电源，为断路器提供储能、加热、
驱潮电源，为隔离开关提供操作电源，为直流系统提供变换用电源，还提供站内的照明，检
本站共设站用电屏15面，布置在220kV小室，另设交流动力柜及照明配电柜各一面，
主控室设交流动力柜2面，照明配电柜1面，500kV小室设交流动力柜及照明配电柜各一面，
2、直流系统由充电设备，蓄电池组，直流馈线屏，监测装置等组成。直流系统为监控
装置，继电保护及自动装置，断路器的测控装置，通信及远动装置，事故照明，交流不间断
电源等直流负荷提供电源，在全站交流系统停电的情况下，能保证装置迅速动作切除故障，
本站共设直流系统柜17面，220kV小室设12面，500kV小室4面，主控室1面，全
站配置两组800Ah蓄电池，满足停电后2小时能切除二次负荷，通信电源提供电4小时要
3、UPS就是交流不间断电源系统，一体化电源包括UPS系统，直流系统，通信电源系
统及站用电系统，正常时，由站用交流电源输入，经装置内部整流和逆变电路输出高品质交
流电，站用电消失或异常时，由变电站直流系统做输入，经装置逆变后输出交流电，从而保
智能变电站的功能完成依赖于通信，构建告诉，可靠和开放的通信网络是智能变电站
的前提条件和核心技术之一，智能变电站通信网络的组建是实现自动化系统各项功能并满足
传输时间要求的基础上，通过网络结构和节点分布的优化，提高网络实时性，可靠性，安全
性和信息共享水平，IEC61850将变电站自动化系统分为站控层，间隔层和过程层，
（ICE61850标准是目前全世界唯一的变电站网络通信标准）根据变电站的分层结构，需要
传输的数据流有如下几种，过程层与间隔层之间的信息交换，过程层的各种智能传感器和执
行器与间隔层的装置之间的信息交换，间隔层内部的信息交换，间隔层之间的信息交换，间
本站站控层网络和过程层网络均采用100Mbps双星冗余以太网，计算机室配置4台1
区站控层中心交换机，2台2区站控层中心交换机，500kV配置8台间隔层交换机，220kV
500kV过程层网络，SV，GOOSE网分开，并且均采用独立双网配置，保护跳闸采用
点对点方式，保护装置采样保护之间的闭锁重合闸，失灵启动等信息采用GOOSE网络传输
方式，保护装置采样值采用点对点方式，SV网供测控，录波，PMU，计量的网络采样值
220kV过程层网络，SV，GOOSE共网，采用独立双网配置，主变35kV侧合并单元，
不设独立的微机五防，采用由计算机监控系统集成的防误操作系统，远方操作由计算机
监控系统和本间隔电气接点共同实现逻辑闭锁，就地操作由监控系统的逻辑闭锁接点和GIS
横向电气接点串联共同实现闭锁，同时500kVHGIS，220kVGIS，35kV设备由厂家提供完
全站配置一套GPS/北斗卫星时间同步系统，站控层采用SNTP对时，间隔层采用电B
码对时，过程层采用光B码对时，间隔层和过程层设备具备同时接收IEEE1588和IRIG-B
码同步信号功能，对时源采用北斗卫星级GPS双时钟源，优先采用北斗时钟对时，保证系
变电站中一次设备的运行监视和故障切除是通过测量仪表，继电保护及自动化装置来实
现的，检测的参数可以是系统谐波，频率、电压、电流、局部放电等非绝缘参数，也可以是
温度，湿度，微水，压力，泄露，油中的溶解气体等绝缘参数，通过对电力设备状态的连续
监测传输，处理分析，可实现越限报警，阀值（临界值）判断，保护动作，故障切除。
1、保护：本站保护采用直采直跳方式，保护之间的闭锁，重合闸，失灵保护等信
500kV线路保护装置双套配置，每回线路配置两套完全独立的光纤分相电流差动保护，
含远方跳闸及过电压保护功能，同时还具备完善的后备保护功能，第一套为国电南自的
500kV母线保护按每段母线各装设两套母差保护，第一套为国电南自的SGB750，第
500kV断路器每台配置两套断路器保护装置，断路器保护含断路器失灵保护功能，第
220kV配置有线路保护，母联分段保护，母线kV每回线路均按双重化原则配置全线速动保护，第一套主保护配置为光纤分相电
流差动保护，选用国电南自的PSL603U，第二套主保护为光纤纵联距离保护，选用北京四
每台220kV母联/分段断路器配置两套母联/分段保护装置，母联分段保护装置含有充电
保护功能，第一套为国电南自PSC633U，第二套为北京四方CSC-122B。
220kV双母分段接线的母线有四套母线保护装置实现（双重化配置）第一套为国电南自
主变压器保护装置采用数字是保护，除电量保护外按双主双后原则配置，主保护功能
包括差动速断，二次谐波比率差动，模糊判断比率差动，零序差动保护；后备保护包括复合
电压闭锁（方向）过电流保护，零序方向过电流保护，间隙过电流保护，间隙过电压保护，
非全相保护，过负荷保护，充电保护，瓦斯保护是保护变压器油箱内部个种故障的非电量保
本站500kV，主变，22kV测开云网址 kaiyun官方入口控装置均单套配置，500kV断路器测控装置按串配置，每串
三台测控装置，分别与各断路器单元保护集中组柜，500kV线路测控装置按线路间隔配置，
每回线路一台测控装置，与各线路间隔保护集中组柜，每台主变配置四台测控装置组一面柜，
220kV线路，母联及分段测控装置每间隔各配置一台，分别与各间隔保护集中组柜，每套测
均为0.2S级，共8块（非数字表）本工程共设置关口计量柜三面，500kV小室关口柜一面，
装设鹅鹅鹅饿0.2S级关口表4块，（500kV吕梁1，吕梁2线路各一块，高抗数字电度表2
块）；主变，220kV及35kV小室关口柜一面，装设0.2S级关口表6块，（2台主变三侧各一
块）；主控楼设电量采集柜一面（采集装置一套，多业务设备一套）。各小室关口、非关口电
量经多业务接入设备及光缆至主控楼电表采集器，采用网络方式远传至网，省计量主站，电
表采集器同时向站内监控系统传送电量信息，实现关口电量的就地显示。（220kV线块）
合并单元：（MU）是对一次互感器传输过来的电气量进行合并和同步处理，并将处理
智能终端：是智能变电系统中一次设备与二次设备的结合面，实现了对传统一次设备
的智能话改造，是目前智能变电站解决与传统开关，变压器接口的最优方案，同时具备接受
各种对一次设备的操作命令，上传开关，刀闸位置信号，（开关量报文GOOSE）
本站500kV、220kV及主编各侧合并单元，智能终端双重化配置，35kV合并单元，智
（1）500kV合并单元，智能终端分别配置，每台合并单元采集两组保护电流，一组计
（2）220kV间隔合并单元，智能终端分别配置，每台合并单元采集一组保护电流，一
（3）35kV所有间隔（包括主变间隔）合并单元，智能终端分别配置，每台合并单元采
七、故障录波，网络记录分析，线路行波故障测距，继电保护故障信息处理及继电保
（1）故障录波装置：在电力系统发生故障（如线路短路，接地等，以及系统过电压，
符合不平衡等）时，自动的，准确的记录电力系统故障前后过程的各种电气装置（主要数字
量，比如开关状态变化，模拟量，主要电压、电流数值）的变化情况，通过这些电气量的分
析，比较，对分析处理事故，判断保护是否正确动作，提高电力系统安全运行水平。
本站500kV配置一面故障录波柜，220kV配置一面故障录波柜，每面故障录波柜含2
（2）网络记录分析装置：网络报文记录分析装置是用于智能变电站网络报文监视，记
录和分析的专用工具，他可以实时对网络通信故障及隐患进行告警，并迅速定位故障点和故
障类型，有效地预防电力系统事故的发生，通过完整的记录数据，能够重建通信过程，为事
故分析提供最真实，公正的原始数据，起到第三方监视的作用，通过对报文的解析，查询，
统计和诊断，提前发现隐患设备和网络的薄弱环节，帮助用户对网络状况进行评估，为智能
本站主变配置一套网络报文记录分析仪，检测全站网络信息。500kV配置2面网络报文
记录分析柜，220kV系统配置2面网络报文记录分析柜，没面网络报文记录分析柜含2套网
输电线路行波故障测距原理是利用故障点到达测量点的距离与行波的传输时间成正比
继电保护故障信息处理系统是一个新兴电力自动化系统，其目的在于为控制中心端监
视，控制，管理变电站内的智能装置（包括微机继电保护，安全自动装置，故障录波器等）
并综合利用这些信息的技术手段，以使智能装置的运行管理水平与调度系统信息化，自动化
的发展水平相适应，他能在正常运行和电网故障时，采集处理各种智能装置信息，并充分利
用这些信息为继电保护运行，管理服务，为实现继电保护装置状态检修提供前提条件，为分
析处理电网故障提供支持，以满足调度中心对电网正常运行及故障情况下各种信息需求
本站单独配置继电保护故障信息转发装置一套，实现继电保护故障信息处理功能，几
点保护信息不单独组网，与监控系统共同采用双重化冗余的站控层网络，通过防火墙将相关
继电保护试验电源柜为继电保护试验提供可靠稳定的交直流试验电源，该电源采用双路电
源供电，可带负荷切换，保证了供电的可靠性，且交流电源采用大容量隔离变压器，将系统
电源与试验电源进行隔离，并在初级与次级之间加装屏蔽层，使试验电源免受电网暂态过程
和其他谐波干扰，变压器采用三角形星形接线方式，大大削弱了三次谐波，保证了电源质量，
智能辅助控制系统，是综合采用自动化技术，计算机技术，网络通信技术，视频压缩技
术，射频识别技术以及智能控制等多种技术，对变电站动环境，图像，消防报警，照明，采
暖通风，安防报警，门禁识别控制等实时在线监测和可靠控制，通过检测，预警和控制三种
手段，为变电站安全生产提供可靠的保障，从而解决了变电站安全运营的在控，可控问题。
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