DB42∕T1830-2022 一体化智慧配电系统技术规范(湖北省).pdf
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1、 ICS 91.140.50 CCS P 63 DB 42 湖北省地方标准 DB42/T 18302022 一体化智慧配电系统技术规范 Technical specification of integrated intelligent electrical system 2022 - 03 - 03 发布 2022 - 07 - 01 实施 湖北省住房和城乡建设厅 湖 北 省 市 场 监 督 管 理 局 联 合 发 布 DB42/T 18302022 I 目次 前言 . III 引言 . 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 基本规定 . 3 5 系统分类和
2、架构 . 4 6 系统设计 . 5 7 系统设备 . 7 8 系统安全性及可靠性 . 9 9 系统兼容性和升级 . 10 10 招标、安装、调试和验收 . 11 11 运行和维护 . 12 附录 A(规范性) 一体化智慧配电系统功能列表 . 13 附录 B(资料性) 一体化智慧配电系统设计表达 . 15 条文说明 . 23 DB42/T 18302022 III 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由湖北省住房和城乡建设厅提出并归口。 本文件起
3、草单位: 中信建筑设计研究总院有限公司、 天津市中力神盾电子科技有限公司、 中南建筑设计院股份有限公司、武汉市政工程设计研究院有限责任公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司、中国医药集团联合工程有限公司、 中国轻工业武汉设计工程有限责任公司、 中冶南方城市建设工程技术有限公司。 本文件主要起草人:李蔚、孙巍巍、陈车、李军、刘志华、孙建明、张元、李波、赵昊裔、姚烨、冯晓良、邹智慧、李光曦、冯涛、刘闵、胡峻、蔡雄飞、熊光、喻辉、高冬花、张万较、铁静。 本文件实施应用中的疑问,可咨询湖北省住房和城乡建设厅,联系电话:027-68873088,邮箱:。 对本文件的有关修改意见或建议请反馈至中信建筑设计研
4、究总院有限公司, 联系电话:027-82743295,邮箱:。 DB42/T 18302022 V 引言 低压配电系统的智慧化技术和产品经过近几年的发展, 已经日趋成熟, 并且在一些工程项目中开始应用。目前智慧化的需求越来越迫切,但市场产品千差万别,而又没有现行有效的国家和地方统一标准来指导设计、安装、运行和维护。 在智慧配电系统一体化方式中,有两种解决方案: 第一种可称为终端模式,是采用具备监测、控制、保护功能的智能终端,通过与本地断路器的连接及一套后台软件,实现智慧配电。 第二种可称为一体化柜(箱)模式,是一种更高级、更完整、更成熟的解决方式,采用具备智慧化特点的、被充分设计和考虑的配电柜
5、(箱),配合一套操作平台实现全部智慧配电。在这种方式中,配电柜(箱)是一个独立的生命体,配电柜(箱)整体成为设计、使用、调试、管理的一个单元。 一体化方式的优势,是从低压配电整体出发实现智慧配电,通过一个具有监测、控制及可操作的后台管理所有器件或柜(箱),可以充分考虑和联系整个配电系统各回路的用电信息和数据,用一个大脑来统一支配和管理。因此,这种方式在技术上更加智能化、智慧化,在实施上更加便捷,在操作上更加可靠,在管理上更加高效,在经济性上也具有优势,使低压电气告别器件和系统的累加。 一体化方式的优势,还包括对传统器件的功能要求进行了简化,断路器只需要具备开关功能即可,一切监测、计算、判断等功
6、能全部由智能终端或柜(箱)本体完成,同时能够实现数字化的精细保护;还可通过组网实现级间配合及远程监控,并且具有扩容性和交互性,能够接入其他监测数据(如电气火灾监控数据、 电力监测数据、 智能防雷数据、 接地电阻监测数据等) , 通过本地显示屏或监控主机查看。 为促进我省供配电系统的技术发展和进步,节约电力资源、提高供配电系统运维管理水平,完善用户一体化智慧配电系统的建设,规范一体化智慧配电系统的设计、安装、调试、验收、运行及维护,制定本文件。 本文件规定了一体化智慧配电系统及相关设备应具备的主要功能、应遵循的技术原则与技术要求。 DB42/T 18302022 1 一体化智慧配电系统技术规范
7、1 范围 本文件规定了一体化智慧配电系统技术规范的基本规定、系统分类和架构、系统设计、系统设备、系统安全性及可靠性、系统兼容性和升级、招标、安装、调试和验收、运行和维护。 本文件适用于新建、改建和扩建工程的0.4 kV一体化智慧配电系统设计、安装、调试、验收、运行及维护;同时预留与10 kV-35 kV的交互接口。一体化智慧配电系统除应符合本文件外,尚应符合国家现行相关标准、行业标准的规定。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中, 注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文
8、件。 GB/T 21714.3 雷电防护 第3部分:建筑物的物理损坏和生命危险 GB/T 21714.4 雷电防护 第4部分:建筑物内电气和电子系统 GB 50052 供配电系统设计规范 GB 50053 20kV及以下变电所设计规范 GB 50054 低压配电设计规范 GB 50057 建筑物防雷设计规范 GB/T 50062 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB 50116 火灾自动报警系统设计规范 GB 50189 公共建筑节能设计标准 GB 50303 建筑电气工程施工质量验收规范 GB 50314 智能建筑设计标准 GB 50339 智能建筑工程质量验收规范 GB 50343
9、建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB 51348 民用建筑电气设计标准 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 智慧配电 intelligent electricity 具备专业标准数据库,为配电系统提供感知、记忆、学习、分析、判断、执行的综合能力。 DB42/T 18302022 2 一体化 integrated 将系统中原有各自独立运行的子系统,组建成为一个相互关联、相互配合、协调运行、统一管理的系统。 智慧配电系统 intelligent electrical system 由设备和平台组成, 采用动态配电系统图形化界面及开放型的数据接口, 运行状态自动关联数据库,实现系统自动分析
10、诊断、全方位保护、全过程控制、多系统融合、数据共享、用户端泛在互联的高效管理功能的系统。该系统包括集成型、模块型和混合型三种类型。 配电主回路 power distribution main loop 配电系统中为用电设备提供电能的设备及线路,由主电源、开关电器、供电线缆等组成,又称配电系统一次回路。 配电监控保护回路 power distribution monitoring and protection loop 对配电主回路进行监测、保护、控制、管理的设备和相关线路,由智能终端、传感器、互感器、探测器以及线缆等组成,又称配电系统二次回路。 集成型智慧配电系统 integrated mod
11、e system 集成了配电主回路设备和配电监控保护回路设备的标准化箱柜,实现配电监测、保护、控制、管理功能,并与组网通信设备、系统平台共同构建的智慧配电系统。 模块型智慧配电系统 modular mode system 将智能终端安装于常规配电箱柜中,对配电主回路进行监测、保护、控制、管理,并与组网通信设备、系统平台共同构建的智慧配电系统。 混合型智慧配电系统 mixed mode system 同一配电系统中,由集成型智慧配电系统和模块型智慧配电系统两种模式组成的智慧配电系统称为混合型智慧配电系统。 系统平台 system platform DB42/T 18302022 3 对智慧配电系
12、统的各种运行数据和运行状态进行集中监控、 统一管理的系统后台, 由系统软件和后台设备构成。后台设备包括监控主机、数据库服务器、组网通讯设备、UPS电源、打印机等。系统平台包括平台监控子站和平台监控主站。 智慧配电设备 intelligent power distribution equipment 实现配电监测、保护、控制、管理的硬件组成,包括集成型设备和模块型设备。 集成型智慧配电柜(箱) Integrated intelligent electrical panel 将配电主回路设备和配电监控保护回路设备统筹考虑、 合理布局, 集成于同一个配电柜或配电箱内,具有电能分配、监测、计量、控制、
13、保护、数据分析和传输、人机交互等功能的柜(箱)体总成,安装有电柜操作系统。 电柜操作系统 electric operation system 智慧配电柜(箱)的智慧内核,以智慧配电柜(箱)的整体为运行载体。 智能终端 intelligence digital terminal(IDT) 具有数据收集、 存储、 分析、 通信、 人机交互等能力, 能够实现电参量监测、 综合保护、 节能控制、运行管理等功能的设备。可直接通过有线或无线的方式与平台监控主站/子站通信,或通过智能中集器与平台监控主站/子站通信。 智能中集器 middle collection calculation unit(MCCU)
14、 能够对多台设备(包括智能终端、剩余电流检测装置、智能浪涌保护器等)信息进行集中处理、计算、存储、上传、下发指令的装置。 4 基本规定 一体化智慧配电系统应能提升配电系统的安全性、可靠性和维护管理水平,并有效减少配电系统故障和电气火灾。 一体化智慧配电系统应能提升配电系统与用电设备配合的灵活性和便捷性,更容易地进行电气节能控制,有效降低系统能耗。 一体化智慧配电系统应具备学习能力和专家诊断能力,可进行事故预判。 一体化智慧配电系统应具备各级配电系统动态显示及关联功能,能改善人与配电用电设备和系统的信息交互,使用户可及时获知配电用电系统的全面状况,更便捷地进行必要的人工或自动调整。 DB42/T
15、 18302022 4 一体化智慧配电系统应采用单一系统软件平台,监测供电与用电回路的各类参量和各种状况,实现综合管理。 一体化智慧配电系统宜采用标准化、模块化和多功能化架构的智慧型电箱和电柜。 一体化智慧配电系统应具备备用电源自动转换功能,同时具备工作电源失电原因判断功能,当因短路、过负荷等故障失电时备用电源不应投入。 智慧配电系统功能应符合附录 A 功能列表的要求。 一体化智慧配电系统应按 GB/T 21714.3、GB/T 21714.4、GB 50057 及 GB 50343 的规定采取防雷措施。 5 系统分类和架构 系统分类 5.1.1 系统根据采用的设备情况分为集成型、模块型和混合
16、型三类。 5.1.2 集成型智慧配电系统由集成型设备和系统平台组成。集成型设备包括集成型智慧配电柜、集成型智慧配电箱。 5.1.3 模块型智慧配电系统由模块型设备和系统平台组成。模块型设备包括智能终端、智能中集器。 5.1.4 混合型智慧配电系统由集成型设备、模块型设备和系统平台组成。 系统架构 5.2.1 系统组成应符合以下规定: a) 系统由平台和设备组成; b) 平台包括平台监控主站和平台监控子站,依据实际需要可设置于变配电所、主控室等地; c) 设备依据智慧配电的需求设置于一、二、三级配电的相应位置。 5.2.2 系统架构应符合以下规定: a) 系统架构包括数据直管层、数据分管层、数据
17、集中层和数据互联层; b) 数据直管层由具体的设备组成,通过设备采集相应回路电参量,实现本地监测、保护、控制和管理,在应用中数据直管层可包括集成型设备、模块型设备以及两种设备的混合使用; c) 数据分管层是对其所辖数据直管层所有设备的分管, 在应用中体现为平台监控子站, 可设置于分变电所; d) 数据集中层是对数据分管层、数据直管层的集中管理,在应用中体现为平台监控主站,可设置于主变电所或控制室等场所; e) 数据互联层是系统与外部进行数据互联的接口,具备与其他系统互联进行数据共享与信息整合扩展的功能,可与外部系统(10 kV-35 kV 系统、消防系统等)、云平台等进行数据交互。 5.2.3
18、 系统架构图,如图 1 所示。 DB42/T 18302022 5 图1 系统架构图 5.2.4 系统根据数字化的现场设备接入规模或通信通道的组织架构,一般可采用二层结构(即数据直管层和数据分管层)、三层结构(即数据直管层、数据分管层和数据集中层,或数据直管层、数据分管层和数据互联层)或四层机构(即数据直管层、数据分管层、数据集中层和数据互联层)。 6 系统设计 设计内容 6.1.1 应根据一体化智慧配电系统涉及的配电层级范围,确定系统架构层级: a) 仅对二级配电和/或末端配电设计智慧配电系统的,系统架构为二层结构; b) 仅对单一变电所内一级配电设计智慧配电系统的,系统架构为二层结构; 泛
19、在物联网 10kV 配电系统 电气火灾系统 消防电源系统 信息交互 监控主机(系统软件) 服务器 UPS 打印机 智慧配电柜 智能中集器 智慧配电箱 智能终端 智能终端 数据集中层 平台监控主站 数据直管层 数据互联层 主 控 室 各 级配 电室 云端 监控主机(系统软件) 平台监控子站 监控主机(系统软件) 平台监控子站 数据分管层 DB42/T 18302022 6 c) 对单一变电所内的一级配电、楼层配电间内的二级配电和(或)末端的三级配电设计智慧配电系统的,系统架构为二层结构; d) 对多个变电所内的一级配电、楼层配电间内的二级配电和(或)末端的三级配电设计智慧配电系统的,系统架构为三
20、层结构; e) 上述情形如需要与其他系统进行数据共享的,系统架构为 N+1 层结构。 6.1.2 根据设计要求选择一体化智慧配电系统类型,具体设计应符合本文件 5.1 的要求。 6.1.3 设计系统通道及布线应符合以下要求: a) 在集成型智慧配电系统中,应包括智慧配电柜(箱)与子站或主站之间的布线、子站与主站之间的布线; b) 在模块型智慧配电系统中, 应包括智能终端与智能中集器之间的布线、 智能中集器与子站或主站之间的布线、子站与主站之间的布线; c) 在混合型智慧配电系统中, 应包括智能终端与智能中集器之间的布线、 智能中集器与子站或主站之间的布线、智慧配电柜(箱)与子站或主站之间的布线
21、、子站与主站之间的布线。 6.1.4 设计文件应包括以下内容: a) 工程的基本信息、用电负荷类别和容量等信息; b) 一体化智慧配电系统图,包括配电主回路结构、规格参数,配电监控保护回路设备类型、规格参数安装部位; c) 智能终端、智慧配电柜、智慧配电箱、智能中集器、子站、主站平面布置图; d) 智慧配电系统设备接线原理图和安装详图; e) 通信传输网络接线图; f) 智慧配电系统设备材料表; g) 智慧配电系统功能说明。 6.1.5 系统设计尚应符合 GB 50052、GB 50053、GB 50054、GB/T 50062、GB 50116、GB 50189、GB 50314、GB 51
22、348 的要求。 6.1.6 系统设计表达参见附录 B。 集成型智慧配电系统 6.2.1 在一级配电的进线、母线联络、补偿滤波、自备应急电源接入和馈线部分,分别对应设计智慧进线柜、智慧母联柜、智慧补偿柜、智慧自备应急电源接入柜、智慧馈线柜,并根据各部分计算结果确定设备规格。 6.2.2 在二级配电和末级配电部分,按照用途设计智慧配电箱、智慧控制箱,根据各部分计算结果确定设备规格。 6.2.3 对于二层架构应根据情况在分变电所、二级配电或末级配电处设计平台监控子站。 6.2.4 对于三层结构应根据情况在主变电所或主控室等场所设计平台监控主站。 模块型智慧配电系统 6.3.1 在一级配电的进线及母
23、线联络回路,设计具有两进线一母联区域联锁和自动投切功能的智能终端,该智能终端具备全面监测、控制、保护、管理功能,包括失电原因分析功能和触发应急柴油发电机组自启停功能。 6.3.2 在一级配电的出线及补偿滤波回路,设计具有全面监测、控制、保护、管理功能的智能终端,该智能终端具备级间联锁保护功能。 DB42/T 18302022 7 6.3.3 在二级、末级配电的进线部分,设计具有监测、控制、保护、管理功能的智能终端,并宜安装于配电箱内。 6.3.4 应根据智能终端的设计情况按区域设计智能中集器。 6.3.5 平台监控子站和主站的设计应符合本文件 6.2.3 和 6.2.4 的要求。 混合型智慧配
24、电系统 6.4.1 设备的设计应符合本文件 6.2 和 6.3 的相应要求。 6.4.2 平台监控子站和主站的设计应符合本文件 6.2.3 和 6.2.4 的要求。 7 系统设备 一般规定 7.1.1 集成型智慧配电系统设备包括集成型智慧配电柜(箱)。 7.1.2 模块型智慧配电系统设备包括智能终端、智能中集器、模块型智慧配电柜(箱)。 7.1.3 集成型智慧配电系统设备与模块型设备可混合应用。 7.1.4 集成型智慧配电柜(箱)、 模块型智慧配电柜(箱)宜采用无通信联网功能的非智能型断路器,断路器应具备分励脱扣器,有遥控(自控)功能时应配置电动执行机构。 7.1.5 设备正常工作允许的周围空
25、气温度不超过+40,且在 24 h 一个周期的平均温度不超过+35。周围空气温度的下限为-5。 7.1.6 设备允许的大气相对湿度上限在周围空气温度为+40时不超过 50%, 在较低温度时允许有较高的相对湿度。例如,在+20时应允许相对湿度达到 90%。 7.1.7 正常持续工作的最大海拔高度应不高于 2000 米。 7.1.8 设备应满足相关制造标准中对于电磁兼容能力及动稳定性、热稳定性的要求,并通过对应的各项相关测试和校验。 集成型智慧配电柜 7.2.1 集成型智慧配电柜应采用总成式结构,内部包含多个功能模块,强弱电隔离,通过统一的强电端口和弱电端口与外部连接。 7.2.2 应包括进线柜、
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