1 概述 1.1 工程概况
太原南500kV变电站站址位于山西省太原市以南9km的小店区北格镇西蒲村以北约300m的耕地内，站址东南侧有208国道，站址距小店高速口约9km，交通较为便利。工程计划于2015年建成，它的建设将满足山西中部地区供电需要，加强中部供电区域之间的联接，同时为降低当地电网短路电流水平，实现中部电网解环运行提供有利条件。
太原南500kV变电站按无人值守变电站设计，并以“两型一化”智能变电站、标准配送式智能变电站为建设目标。根据招标文件要求，山西太原南500kV变电站建设规模见下表
表1.1-1 太原南500kV变电站建设规模一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 主变压器 500kV高压并联电抗器 500kV出线 220kV出线 35kV并联电抗器 35kV并联电容器 站用变 项目名称 本期规模 2×1000MVA 0 2回 6回 2??1×60Mvar? 2??2×60Mvar? 3台 远景规模 4×1000MVA 1组 6回 18回 4×(2×60Mvar) 4×(3×60Mvar) 3台 500kV本期为四角形接线，终期采用一个半断路器接线，采用户外HGIS设备；220kV本期为双母线接线，终期完善为双母线双分段接线，采用户外GIS设备；35kV为单母线单元接线，采用户外AIS布置；主变采用三相自耦无载调压变压器。
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1.2 本专题研究的内容
本报告按国家电网公司“三集五大”体系建设要求，分析无人值守变电站技术条件，并结合智能化变电站的特点，对太原南500kV变电站的无人值班建设方案进行研究，内容包括土建部分、一次设备、二次设备选型要求、继电保护设备、自动化设备、交直流系统、视频监测子系统、安全报警子系统、环境监测子系统、系统通信方面等。 1.3 本专题研究的意义
本专题根据无人值守变电站远程综合监控需求，加强计算机技术、图像数字化技术和信息技术的应用，实现用户对前端无人值守系统的综合监控、集中管理，利用网络对前端的图像、环境、设备运行状态、门禁、周界防范等进行有效的监控和管理，大幅度提高了对前端监控的实时性、有效性，降低了人员及管理成本。引领变电站建设向小型化、智能化、工业化方向发展。
2 建筑优化
变电站内建筑面积和功能设置考虑变电站检修、保电、防灾等特殊需要。在变电站主控综合室设置了安全工具间，并在安全工具间配置除湿机，以保障绝缘工具不因受潮而降低绝缘性能。主控综合室统筹考虑建筑物立面效果、采光及防盗要求，减少门窗数量，对于必要的门窗，采用防盗门窗，取消了保安室，监控室等功能性房间，全站仅设资料间，安全工具间及蓄电池室，如图2-1所示：
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图2-1 主控综合室平面图
3 一次设备、二次设备选型要求
高可靠性设备是实现无人值班的前提条件，无人值守变电站的技术及设备选型应该能够遵循“安全、高效、环保”的原则，力求达到设备选型的标准化、无人化、小型化、最优化，优选技术成熟先进、结构简单、自动化程度高、少维护的高可靠性产品。变电站主要设备的选型应能满足节能、低噪音等环保要求，并能够考虑到智能化变电站的技术要求，适应变电站的发展趋势。
在保证供电可靠性的基础上，应能适当简化接线，同一电压等级宜采用统一的接线方式，且一次、二次设备的选型应规范统一，避免站内
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设备的复杂性。
由于本站采用无人值守变电站运行形式，因此设备的选型要求选用性能优良、运行稳定的免维护或者少维护的产品。
(1) 太原南地处中部，风沙较大，粉尘严重，设备外绝缘配置应考虑加强防污措施。
(2) 500kV主变压器推荐采用无载调压、低噪音、低损耗型变压器。且主变压器的调压开关应具备远方调节功能，冷却系统应能设置定值实现远方控制。
(3) 断路器应选用性能可靠、运行稳定的SF6型真空断路器，且应具有远控和近控功能，避免现场就地操作。
(4) 隔离开关应选用可靠性高、检修周期短和维护量少的产品，隔离开关应选择具备电动操作功能，能够通过远方进行操控。
(5) 受控站操作和监控中心远方操作应能够相互闭锁，设置就地远方切换开关，避免就地操作检修或者远方操作误动作。
(6) 无人值守变电站应加强一次设备的状态监测。由于无人值守，所以需要监测的功能和信号较常规站有所增加，因此在二次配合接入时要考虑到信号的接入和功能选择。
(7) 常规GIS设备配置一次模拟面板，以供现场操作，由于现场采取无人值守的方式，所以可以通过智能终端来管控，并将刀闸位置信号上送至监控中心。
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4 继电保护和安全自动装置 4.1 继电保护及安全自动装置信息
随着IEC 68150标准通信规约的广泛应用，在61850变电站中继电保护及安全自动装置装置通过以太网交换机直接接入监控系统双网，通信规约采用IEC 61850标准。
保护信息子站系统作为电网继电保护运行、管理的技术支持系统，同时又作为电网故障时的信息支持、辅助分析和决策系统，在电网调度运行、事故分析中发挥着重要作用。传统变电站配置独立的保护故障信息子站，经防火墙隔离由监控系统获取相关数据信息，完成子站系统各项应用，同时与调度中心的主站系统进行数据通信。
太原南500kV变电站根据智能变电站一体化监控系统建设方案，不设独立的继电保护及故障信息管理子站，将保信子站与一体化监控系统整合，作为一体化监控系统的一项应用功能，以统一标准的方式实现站内外信息交互和共享，实现站内全景数据分析，符合“大运行”的发展要求。
一体化监控主机整合保护信息子站功能上传通过综合远动网关机实现，并且同保护主站下行的软压板投退、定值区切换等功能共用同一硬件装置，功能定位上相对合理，硬件资源上利用率较高。综合远动网关机可视作远动工作站的替代品，实现与变电站内相关IED设备和数据服务器的互联和信息通信，实现各类信息综合处理，具备常规远动工作站的功能，并具有远方调度/控制中心对站内图形浏览和其它相关信息查询服务功能。其功能和业务范围远超过传统远动工作站。综合远动网关机通过站控层网络获取各类保护信息，具备专业的向远方上送功
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