第一册：总论(南方电网标准设计与典型造价(V3.0版)智能配电部分)--台架变智能台区(修改)

卷首语南方电网公司于2014年正式颁布基建工程标准设计和典型造价V1.0版以来，历经不断完善、补充、丰富，于2016年颁布V2.0版，做到了标准化、模块化、集约化，持续提升了公司基建工程工艺质量水平，实现了标准建设。2018年公司印发了智能电网发展规划，提出了智能电网发展体系，全面指导南方电网的发展实践。2019年，公司以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，提出向智能电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商转型的改革发展战略，最重要的就是抓好落实。公司加快智能电网建设，推动高可靠性智能电网示范区建设，有序推进配电网智能技术的应用，经过总结、提炼，基于南网全域物联网平台技术，制定了基于智能技术与运维策略相融合的公司标准设计与典型造价V3.0版（智能配电部分），系统架构包括应用层、平台层、网络层、感知层，包含设备状态监测、电气保护测控、视频监控、环境监控和安防监控五大功能的差异化配置，解决原来配电终端多、通道多等资源浪费问题，实现各领域智能监测，实现数据共享和数据分析，对加强智能巡维、用户侧管理具有重要意义，进一步提升智能电网建设与运营水平，有力支撑公司用户服务等业务发展。要继续坚持新发展理念，着眼于数字电网、智能电网建设、运营、产业链整合和能源生态构建。利用“云大物移智”等新技术与电网发展融合，引领公司加快实施战略转型。努力实现：到2020年，智能电网发展格局基本形成，到2025年，智能电网基本建成，到2035年，公司关键核心指标位居世界一流水平。促进公司朝着更高质量、更有效率、更可持续的方向发展，推动公司建设成为具有全球竞争力的世界一流企业。董事长：南方电网标准设计与典型造价（V3.0版）智能配电部分第三卷台架变智能台区第一册总论中国南方电网有限责任公司二О一九年十月前言本部分为《南方电网标准设计与典型造价（V3.0版）智能配电部分》的台架变智能台区。为规范公司智能台架变设计标准，指导智能台架变建设，实现智能化、可视化、自动化、数据交互共享目标，公司在广东电网公司、广州、深圳供电局智能配电站试点工程的基础上，组织相关单位编制了《南方电网标准设计与典型造价（V3.0版）智能配电部分》。本标准设计充分考虑了南方电网公司10kV台架变运行和管理的现状，按照实用性强、可推广复制为原则的设计思路，根据设备状态监测、电气保护测控、视频监控、环境监控和安防监控五大功能的进行差异化配置。为推广全绝缘台架变的建设，本册智能化设计将全绝缘台架变设计纳入标准图中。根据低压配电装置的型式不同，分为低压配电箱，低压配电房两种,适用于南方电网区域内的智能台架变的新建、改建工程。1.1设计依据1.1.1南方电网公司关于配网工程标准设计的编制原则和指导意见1.1.2主要设计标准、规程规范GB50395视频安防监控系统工程设计规范GB503488安全防范工程技术标准GB50464视频显示系统工程技术规范GB50116火灾自动报警系统设计规范GB500570建筑物防雷设计规范GB4793.1测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第一部分通用要求GB/T13729远动终端设备GB/T19582基于Modbus协议的工业自动化网络规范GB/T17626电磁兼容试验和测量技术GB/T6587电子测量仪器通用规范GB/T7354高电压试验技术局部放电测量DL/T476电力系统实时数据通信应用层协议DL/T634.5101远动设备及系统第5101部分：传输规约基本远动任务配套标准DL/T860(所有部分)电力自动化通信网络和系统DL/T634远动设备及系统DL/T1403智能变电站监控系统技术规范DL/T1416超声波法局部放电测试仪通用技术条件中国南方电网有限责任公司互联网网站安全防护指南（2016版）DL5027电力设备典型消防规程《南方电网公司配电网工程标准设计V2.1》《物联网平台接入技术规范(试行)》未列出之标准按中华人民共和国国家标准或国际电工标准及行业标准规范执行1.2术语1.2.1智能台架变高度融合“云、大、物、移、智”等技术，并基于多源数据协同的集中监控和管理平台，实现对台架变设备的状态监测、环境的实时监控、行为的安全管控、社会服务的高效支撑的智能化、可视化、自动化、互动化新型现代化台架变。1.2.2全域物联网平台部署在南网云平台上，融合“云、大、物、移、智”等技术，实现电网生产与管理各类终端及数据统一实时采集、统一管理、数据统一共享的电力行业数字化基础物联管理平台，对上为大数据平台和各类业务应用提供不同的数据服务，对下灵活接入不同设备通信协议的终端，具备按照统一设备信息模型，采集各类型感知数据，进行模型转换和数据预处理，并分发至大数据平台或相关专业系统。1.2.3感知层感知层主要利用各种传感器、智能终端设备、通讯模块、智能网关实现信息的采集、识别和汇聚，通过统一的物联网传输协议标准将终端状态和产生数据传送到物联网平台，实现物的感知、互联、实时优化和预测。1.2.4网络层网络层主要实现电力物联网中各类信息在感知层与平台层、应用层间广域范围内的传输。主要包括：有线通信、无线通信和卫星通信。1.2.5平台层平台层主要是指全域物联网平台，支持并实现电力生产输、变、配、用等各专业现场监测终端数据的统一接入，支撑生产领域大数据分析和智能应用。平台层主要由连接管理、设2备管理、应用使能、运营支持等组成。1.2.6应用层应用层可调用平台层的北向接口，实现电力业务领域针对业务需求在应用系统开发需要。应用层的系统包括但不限于：生产监控指挥中心、配电站（台架变）智能配电监控系统、生产管理系统、配电自动化系统等。1.2.7智能配电监控系统指智能配电站、智能开关站、智能台架变所有智能监控设备，含环境温度、湿度、SF6气体浓度、臭氧浓度、含氧量、烟雾火灾、水浸、噪声、安防、视频及变压器、高压柜、低压柜的温度、局放、负荷监测等信息采集，并能与站内调温除湿设备、风机、灯光、视频及门禁等智能执行设备联动控制，能与其它业务系统实现数据贯通交互，实现配电站、开关站、台架变远程智能化运维管理。1.2.8智能网关智能网关是安装在智能配电站、开关站、台架变内的本地监控设备，完成站端传感装置数据汇集、处理、远传功能及站室设备的智能联动等功能理。监控终端单元将处理后的状态信息通过标准规约上传物联网平台，执行本地指令控制，实现与风机控制器、摄像头等智能联动，对相关的检测数据、告警数据及文件数据进行本地存储。1.3智能配电系统架构智能配电监控系统基于南网云和全域物联网平台建设的智能配电的监控与管理系统，系统架构主要分四层，包括应用层、平台层、网络层、感知层。智能配电监控系统架构图见图1.3-1所示。1.3-1智能配电监控系统构架图感知层主要包括智能网关、环境监控单元、视频监控单元、安防监控单元、设备状态监测测单元、电气保护测控单元。各单元实现功能情况如下：智能网关：实现台架变低压配电房内水浸等环境信息、变压器的温度等设备状态信息、低压电气量信息、视频监控信息的采集，并与视频、防误操作锁等智能执行设备联动控制，实现配电远程智能化运维管理。环境监控单元：配置环境水浸等在线监控装置，实现对台架变低压配电装置环境参数的实时监测。视频监控单元：通过视频拍摄台架变低压配电房室内情况、人员活动情况以及设备上指针表、信号灯和开关变位信号，实现对配电房环境和设备状态的主动记录和预、告警。安防监控单元：配置视频AI识别，实现对配电装置、运行人员的安全工作状况的实时监控。设备状态监测单元：对变压器油变油温等状态量的实时监测。3电气保护测控单元：中压保护测控参考配电自动化标准设计执行。低压保护测控通过配置低压测控终端实现采集低压回路电压、电流等数据并上传，通过数据分析将三相不平衡、低压线路过载、缺相、断零故障等信息上传主站系统并告警等功能。对智能无功补偿设备电容器组投切状态，低压开关分合状态、故障信号实时采集和上传。直流系统通过配置监测设备监控每节蓄电池的电压、电流、温度、内阻、容量等参数，并可实现阀值设置和告警。1.4全绝缘台架变通过对关键连接部位（如变压器触头、接头等）使用专用绝缘材料，结合应用绝缘电气设备（如隔离开关、避雷器、断路器等），使台架变在工况电压下，达到全绝缘、抗老化的效果，从而提高供电的安全性。全绝缘台架的使用既能有效防止人员触电事件的发生，又可以避免小动物或飘挂物等造成的短路接地事故。同时，可以有效改善传统台架变的导线与设备的连接部位采用传统绝缘护套，运行过程中容易出现破损、龟裂、粉化、粘接剂老化等情况，提高运行质量。1.5设计的范围及内容1.5.1设计范围本标准设计适用于中国南方电网有限责任公司新建、改建的台架变智能化建设。智能台架变系统架构分为感知层、网络层、平台层和应用层，本标准设计主要内容为感知层部分，网络层、平台层、应用层不在本标准设计范围之内。计量自动化终端、配电自动化终端与本标准设计中智能网关分别设置，暂不整合。计量自动化及配电自动化内容参照《南方电网公司配电网工程标准设计V2.1》，智能网关预留相应接口但不接入计量和配网自动化业务。1.5.2设计内容智能台架变标准设计根据低压配电装置型式不同，分为台架变+低压配电箱和台架变+低压配电房两种。每种型式标准设计内容含全绝缘智能台架变（含低压）本体及智能部分。全绝缘台架本体图纸以500kVA容量为例，使用者可以根据实际需要容量调整其电气系统。智能配置方案包括监控设备接入拓扑、监控系统供电、监控系统通信、设备布置及安健环等内容。智能部分既可以应用于相应的绝缘台架变，也可以应用于常规台架变。常规台架变相关的内容引用《南方电网公司配电网工程标准设计和典型造价V2.1（广东电网公司分册）》第一册、第六册推荐模块。具体见表1.5.2-1。标准图纸按高级配置进行设计，标准配置根据配置清单进行删减。表1.5.2-1智能台架变模块表设计内容台架型式模块号台架本体智能配置常规台架M01低压配电箱式CSG-GD-10B-TBCSG-ZPW-TB-CTB-M01M02低压电房式CSG-GD-0.4D-DYDFCSG-ZPW-TB-CTB-M02全绝缘台架M01低压配电箱式CSG-ZPW-TB-JTB-M01M02低压电房式CSG-ZPW-TB-JTB-M021.6设计原则1.6.1总体要求按照公司智能电网、数字南网建设要求及技术路线，开展基于南网云和全域物联网平台的系统建设，具备对环境、视频、安防、设备状态、电气等信息的监测和控制功能。系统对各种监测及报警数据进行分析，实时反映至现场运行情况，通过联动控制，保证安全运行，防止因环境改变、非授权活动、设备状态变化等情况引起的事故，满足对台架变远程运维的可靠管控。推广使用全绝缘台架变，以提高运行安全性。1.6.2基本原则1根据供电区域等级、负荷重要程度和运维需求合理选择监控点，并结合台架变设备现状和改造条件合理选择监控方案，以《南方电网公司110千伏及以下配电网规划技术指导原4则》、《南方电网公司基建工程标准设计》等规范和标准为参考依据，确定台架变智能建设及改造方案。2新装智能监控装置配置方案中各设备的技术参数、功能配置等要求应遵照相关技术规范条件书的内容执行。传感器终端宜具备简易部署、免维护，超低功耗、内置式、嵌入式安装，支持有线和无线通讯的传感器接入。1.6.3配置原则智能台架变的配置，在遵守《南方电网110千伏及以下配电网规划技术指导原则》，《南方电网公司智能配电站配置原则（试行）》的基础上，结合地区的运维要求，依据供电区域等级、供电负荷重要程度等因素进行差异化配置。台架低压配电箱划分为标准、高级配置二个级别。两个配置级别对应的台架变智能监控设备选用清单详见表1.6.3-1。各个配置级别适用的场合如下：标准配置：适用于B、C、D、E类供电区域，主要监测台架变及低压配电箱（房）设备状态、低压负荷。高级配置：适用于B类供电区域，主要实现视频监控自动化运维，监测台架变+低压配电箱（房）设备状态、低压负荷以及运行环境。表1.6.3-1智能式全绝缘台架