500kV系统介绍 罗仁丰 GIS的定义 GIS是Gas Insulated metal-enclosed Switchgear的缩写，意思是气体绝缘金属封闭开关它是把各种控制和保护电器：断路器、隔离开关、接地开关、互感器（PT及CT）、避雷器和连接母线，全部封装在接地的金属壳体内，壳内充以一定压力的SF6气体作为相间及对地的绝缘国内称之为封闭式组合电器一、电气主接线的概述n发电厂和变电所中的一次设备(发电机、变压器、母线、断路器、隔离开关、线路等) ，按照一定规律连接、绘制成而成的电路，称为电气主接线，也称电气一次接线或一次系统n出于电厂本身及系统运行”高可靠性”要求的考虑，我厂升压站母线采用一个半断路器的接线方式电厂以500kV一级电压等级接入系统，二期500kV出线规模2回，远景500kV出线规模按3回预留二期3、4机组2回500kV线路至的晋江变电站二期工程配置两个完整串，第二串进出线为交叉接法n神华福能发电有限责任公司使用的500kV断路器及隔离开关是厦门ABB生产的SF6气体绝缘金属封闭开关设备，升压站500kV主变及线路侧使用日新电机（无锡）有限公司生产的CVT-1:WVB500-5H(四绕组) 单相/户外/叠装电容式电压互感器，选用南阳金冠有限公司制造的单相油浸式电流互感器。
设备名称 设备条件 数量（台）出线回路氧化锌避雷器 Y20W2-444/1015 6母线氧化锌避雷器 20W2-420/960 6进线回路氧化锌避雷器 Y10W4-200/496 3 备用电源进线开关向机组6kV母线供电02启备变是分裂式变压器，容量60/40-40MVA02启备变正常启动电源、同时作为机组正常运行中任一对应6kV母线工作进线开关故障情况的备用电源n3/2断路器主接线的优缺点：1）、优点：A、供电可靠性高每一回路有两台断路器供电，发生母线故障或断路器故障时不会导致出线停电；B、运行调度灵活正常运行时两组母线和所有断路器都投入工作，从而形成多环路供电方式；C、倒闸操作方便隔离开关一般仅作检修用检修断路器时，直接操作即可检修母线时，二次回路不需要切换2）、缺点：二次接线复杂特别是CT配置比较多在重叠区故障，保护动作繁杂 再者，与双母线相比，运行经验还不够丰富n500kV 升压站控制系统 500kV 升压站控制采用计算机监控系统（NCS）该系统对 500kV 配电装置的电气元件实现监视、控制并完成向网调、中调传送远动信息和执行调度 AGC 命令该系统采用分层分布开放式系统结构，整个系统分为站控层和间隔层，所有控制、保护测量、报警等信号均在间隔层就地单元内处理，经双光纤以太网传输至集控室内监控系统的站控层。
该系统站控层 CRT 设置在单元集控室，运行人员在集控室内就可掌握 500kV 系统电气设备运行情况，有利于全厂安全可靠运行 间隔层设备布置在 500kV 配电装置旁的升压站继电保护室内 站控层设备布置在集中控制室，设置两个主机兼操作员工作站、一个工程师工作站、一个值长站、两台远动工作站及GPS对时设备等站控层负责整个网络系统的监控远动主站满足远动功能，完成向网调、中调传送远动信息和执行调度 AGC 命令，远动信息的发送端口设置在远动主站 NCS 系统实现全站所控制对象的五防闭锁功能 NCS 系统站控层通过 SIS 网与各单元机组分散控制系统（DCS）进行信息交换n由 NCS 控制的设备有：500kV 断路器500kV 隔离开关、接地开关220kV 断路器（高压起/备变电源开关）220kV 隔离开关、接地开关（高压起/备变电源开关）n由 NCS 监测的设备有：500kV 断路器机构信号500kV 系统保护500kV 系统测量220kV 断路器机构信号（高压备变电源开关）220kV 系统保护（高压备变电源开关）220kV 系统测量（高压备变电源开关）网控 110V 直流系统测量及运行状态n型号：软件是DSC-9000U，远动和通信接口是DN-9000S，测控装置是DN-9000DnNCS设置有11面测控柜。
n内含通讯接口装置一台，DN-9000S，作用：规约转换器，具有远动数据处理及通讯功能直接接收来自间隔层测控、保护、其他智能设备的信息，经过处理后向上级调度系统转发，同时接收上级调度下达的控制命令向自间隔层设备发送n网络采用双网冗余配置双网互备结构，可靠性高并具有一定容错功能各工作站分别通过双网卡挂在双网上，各站通过双网交换信息任一网络或任一站出现故障，仍可靠运行网络设备：网络交换机及网络电缆2套n双以太网交换机，将上级指令快速分别传至对应装置内含通信接口装置(1台)TCP/IPIEC-870-103双10BASE-T HUB光纤双以太网交换机 华能海门电厂网络计算机监控系统配置示意图双以太网交换机 双10BASE-T HUB实时打印机#1线路测控柜线路测控装置发变组测控装置发变组测控柜其它智能设备双10BASE-T HUB站控层GPS卫星时钟报表打印机线路测控装置#2线路测控柜母线及启备变测控母线及启备变测控柜(含GPS)双10BASE-T HUB上级调度间隔层远动处理单元GPS接线操作员工作站2工程师工作站操作员工作站1值长工作站五防工作站二、运行方式1.正常运行方式的几项规定1）500 kV系统正常运行方式： 二期工程500 kV主结线为一个半断路器接线方式，共二串，6组开关，正常均合环并列运行。
共有两回500 kV出线至500kV晋江变电站，神福鸿电3号机、4号机采用单元接线方式，经三相一体变压器（1170MVA）并入我厂升压站500kV系统运行发电机出口电压为27kV，发电机出口不设断路器2)500kV系统主要运行方式：n正常运行方式两组母线同时运行，所有断路器和隔离开关均合上；n线路停电、断路器合环的运行方式线路停电时，考虑到供电的可靠性，常常将检修线路的断路器合上，检修线路的隔离开关拉开；n断路器检修时运行方式任何一台断路器检修，可以将两侧开关拉开；n母线检修时的运行方式断开母线断路器及其两侧隔离开关这种方式相当于单母线允许，运行可靠性低，所以应尽量的缩短单母线运行时间 n500kV电气设备的状态：运行状态：指设备的隔离刀闸、开关都在合上位置，将电源端和受电端的回路接通设备的继电保护及自动装置均在投入状态（调度另有要求除外），控制及操作回路正常热备用状态: 指设备只有开关断开，而隔离刀闸仍在合上位置，其它同运行状态冷备用状态: 指设备的开关、隔离刀闸在断开位置，断开线路、变压器压变次级回路；单个500kV开关在冷备用状态是指开关及两侧的刀闸在断开位置检修状态： a.线路及对应的两只开关在检修状态：除与线路及对应的两只开关在冷备用状态相同外，断开开关直流跳、合闸电源，切除开关液压泵电源；合上线路接地刀闸、开关两侧的接地刀闸，切除刀闸、接地刀闸的操作及控制电源。
对于线路单独改检修时，只要求断开线路刀闸及其操作及控制电源，切除线路压变次级回路，合上线路接地刀闸 b.单个500 kV开关在检修状态：除与单个500 kV开关在冷备用状态相同外，断开开关直流跳、合闸电源，切除开关液压泵电源；合上开关两侧的接地刀闸，切除刀闸、接地闸刀的操作及控制电源对于线路开关，还应按继电保护运行要求调整保护 c.带电冷备用状态：开关本身在断开位置,其有电侧的刀闸在合闸位置,而无电侧刀闸在拉开位置 运行中500KV GIS运行中500KV HGIS运行中500KV GIS550kV GIS用断路器外形断路器本体断路器分、合闸指示密度继电器断路器机构550kV GIS用隔离/接地开关外形电流互感器的外形CT线圈二次引出线电压互感器外形避雷器外形500KV GIS技术参数 2. 500kV配电装置连锁n500kV断路器连锁： 就地/远方跳闸，没有连锁 远方合闸：相邻两侧的隔离刀闸在分位或合位，无电气操作及手动操作 就地合闸：相邻两侧的隔离刀闸在分位及无手动操作 海门电厂电气一次主接线图n隔离刀闸合闸/分闸连锁： 相邻侧开关在分闸位置、相邻开关两侧地刀在分位且无手动操作及该隔离刀闸相邻的地刀在分位且无手动操作。
n主变隔离刀闸（高压侧）合闸/分闸连锁： 相邻的开关都在分位、相邻地刀都在分位且无手动操作及主变高压侧无电压（PT）n线路隔离刀闸合闸/分闸连锁： 相邻的开关都在分位、相邻地刀都在分位且无手动操作及线路侧无电压（PT）n开关两侧的地刀分闸/合闸连锁： 开关两侧的隔离刀闸在分位且无手动操作n母线地刀合闸/分闸连锁： 与该母线相邻的所有隔离刀闸都在分位且无手动操作及该母线无电压（母线PT）n两隔离刀闸之间的地刀合闸/分闸连锁： 与该地刀相邻的隔离刀闸都在分位且无手动操作n主变高压侧地刀合闸/分闸连锁： 主变隔离刀闸在分位且无手动操作、主变高压侧无电压（PT）、发电机出口隔离刀闸在分位及对应发变组6kV母线工作进线开关都在试验位置n线路地刀合闸/分闸连锁： 线路隔离刀闸在分位且无手动操作及线路无电压（PT） 四、运行操作及规定1.正常操作及运行中注意事项n500 kV设备属于省调管辖范围，改变运行工况应向省调申请，得到批准后，才可操作n断路器、隔离开关操作原则上采用遥控操作方式，只有在特殊情况下才可以近控操作n隔离开关手动操作仅在试验时允许，试验结束应检查三相位置，开关指示一致n无论是遥控操作、近控操作、手动操作，在操作时必须有人在现场检查三相位置动作是否一致，并对近控箱内开关位置指示灯复位。
断路器重新合闸后也必须到现场检查断路器三相位置是否一致n为防止断路器损坏，SF6气压低于0.50 MPa时，切勿操作断路器n500 kV系统除特殊情况外应保持两个完整串运行n500 kV开关操作机构内加热器应一直保持在接通状态nGIS送电操作前,必须检查具备下列条件:结束工作票,拆除临时设备安全措施；SF6及操作油压力正常；有关接地闸刀断开；开关、刀闸位置指示分闸；经远方分、合闸操作及保护传动试验,证明良好；2.电压控制 发电厂的500kV母线在正常运行方式情况下，电压允许偏差为系统额定电压的0+10；即控制在500-550kV范围最低运行电压不应影响电力系统同步、电压稳定、厂用电的正常使用及下一级电压的调节系统电压控制点的最高极限电压规定为额定电压的1103.本厂二期工程500 kV断路器不带合闸电阻为了防止操作过电压规定如下：n正常运行时，500 kV线路避雷器不得退出运行n500 kV输电线路的停、送电操作应用靠母线侧的断路器来进行，即：母线侧断路器采用“先合、后拉”的操作原则同样，线路自动重合闸的重合顺序也应采用“先重合母线侧断路器”的方式n正常运行时规定：主变与500 kV GIS之间架空线间的主变500 kV侧的避雷器不得退出运行。
4.开关停电时必须按照开关负荷侧闸刀电源侧闸刀的顺序进行送电时与此相反5.当两个系统不能保证为同期系统时，应经过检同期后，方可并列6.开关、闸刀原则上采用遥控操作方式在特殊情况下，经值长同意并采取相应防护措施后才可以近控操作对500KV开关必须采用三相联动操作，不得进行分相操作7.隔离开关手动操作仅在检修试验时允许，试验结束应检查三相位置，开关指示一致8.无论是遥控操作、近控操作、手动操作，在操作时必须有人在现场检查三相位置动作是否一致断路器重新合闸后也必须到现场检查断路器三相位置是否一致9.倒闸操作过程中，装有防误闭锁装置的设备，不准许擅自解锁进行操作若发现防误闭锁装置损坏和失灵时，应认真检查，在确认为是装置有问题时，必须经值长同意后，方可进行解锁操作保护的运行规定n保护压板除保护有检修或有特殊要求退出部分保护外，正常按各保护压板运行方式投入各保护n只有路侧、主变侧隔离刀闸断开时，才允许投入相应短引线保护n当整套保护装置检修时，应退出该套所有压板，并将该套的“投装置检修”压板投入正常时，投退出状态n设备运行及备用。