智能变电站投标专题报告.doc
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1、设计投标文件第三卷专 题 报 告总目录一、 “两型一化”应用2二、 互感器选型.15三、 系统网络及二次功能整合37一、“两型一化”应用概 述杨桐110kV变电站按智能变电站设计,贯彻执行国家电网公司“两型一化”变电站设计建设导则,积极应用电网建设新技术成果,精心设计,突出“资源节约型、环境友好型、工业化”的特点,体现“以人为本、环境友好,安全可靠、简洁适用,创新优化、节约资源”的设计理念,应用新技术、新设备、新材料,优化设计方案,实现最佳的经济效益、社会效益及环境效益,凸现变电站工程工业化设施的特点。本专题从电气、土建等各个专业方向,落实“两型一化” “典型设计”和“三通一标”设计理念,具体
2、围绕上述内容从电气主接线优化设设备优化、优化布置及噪声控制等几个方向提出具体实施措施。目 录一、专题内容和结论51.专题内容52.专题结论52.1电气主接线优化52.2设备优化52.3 优化布置52.4 噪声控制5二、专题介绍61.概述62.电气专业“两型一化”实施62.1电气主接线62.2电气设备选择62.3总平面布置和配电装置62.4电气设备节能72.5照明节能72.6建筑物节能73.土建专业“两型一化”实施73.1优化设计、节约占地、功能分区明确73.2 贯彻“以人为本”、“人工环境学”的思想和观念,体现资源节约型的理念73.3节约土地资源83.4钢结构采用新型,锌盾冷喷锌工艺防腐,提高
3、保护年限,减少多次喷涂维护费用83.5优化竖向布置,节约土石方量,加强水土保持83.6模块化组合,积极运用工业化产品8三、本站“两型一化”的落实对照表10一、专题内容和结论1.专题内容本专题围绕国家电网公司建设“两型一化”输变电工程目标,结合工程实际提出了杨桐110kV变电站执行和贯彻“两型一化”精神的措施和方案。2.专题结论实施“两型一化”设计和管理,有助于变电站工程节约资源,减少对环境影响,凸现变电站工程工业化设施的特点。本专题围绕上述三个方面从电气、土建和建筑三个专业方向提出了“两型一化”具体实施措施,主要内容如下:2.1电气主接线优化110kV采用电子式电流电压互感器,配合带电显示装置
4、,节省了电压互感器间隔;电主变压器采用高阻抗,10kV侧取消限流电抗器,满足规程要求,简化了电气接线,设备布置清晰,节约占地及投资。2.2设备优化积极采用占地少、维护少、环境友好、全寿命周期内性能价格比高的设备。本工程主变压器冷却方式选用自冷(ONAN)方式;选用全膜介质并联电容器成套装置,介质损耗值小,降低电容器发热量;选用高效、节能的灯具。2.3 优化布置优化设计、节约占地、功能分区明确。优化电气总平面布置,布置紧凑,与自然环境相协调,方便了运行管理,功能分区更明确。与可研方案对比:站区建筑物占地面积减少35.01平方米,总建筑面积减少194.44平方米,建筑高度从13.05降低到9.9米
5、。节约了资源。2.4 噪声控制贯彻“以人为本”、“人工环境学”的思想和观念。使用低噪声的风机设备及在主变室装消音板可以有效降低噪声,给周围居民一个优质的居住环境。二、专题介绍1.概述杨桐110kV变电站以国家电网公司“两型一化”设计导则为根本,贯彻落实国家电网公司的“两型一化”、“典型设计”和“三通一标”及对工程全寿命管理原则上进行精心设计,突出资源节约型、环境友好型、工业化的特点,以用为先、简洁适用,创新优化、以人为本、减少占地,安全可靠的总体要求。2.电气专业“两型一化”实施2.1电气主接线本站110kV采用内桥+线变组接线,10kV采用单母线分段接线,电气主接线满足国家电网公司110kV
6、变电站典型设计的要求,符合导则5.1条要求。2.2电气设备选择2.2.1 贯彻标准化设计。本站主变压器、组合电器、隔离开关等电气一次设备的选择均遵照国家电网公司110500kV变电站通用设备典型规范,符合导则5.2.1条要求。2.2.2 积极采用占地少、维护少、环境友好、全寿命周期内性能价格比高的设备。本站除主变压器、电容器外,其它设备皆选用无油设备,减少了维护量,降低了环境污染;选择可靠性高、占地少、噪音低、维护量少的电容器,符合导则5.2.3条要求。2.3总平面布置和配电装置2.3.1 对总平面和生产综合楼进行多次优化设计,节约土地资源。符合导则5.3.1条要求。经过优化,与可研方案对比:
7、站区建筑物占地面积减少35.01平方米,总建筑面积减少194.44平方米,建筑高度从13.05降低到9.9米。节约了资源。2.3.2 110kV配电装置采用户内GIS布置,符合导则5.2.3条要求。2.4电气设备节能2.4.1 积极采用节能型设备。本工程主变压器冷却方式选用自冷(ONAN)方式。符合“两型一化”资源节约型的原则。2.4.2 站用变压器采用低损耗变压器,降低变压器空载损耗和负载损耗。2.4.3 选用全膜介质并联电容器成套装置,介质损耗值小,降低电容器发热量。2.4.4 金具选用铝合金节能型金具。由于铁磁材料都存在着磁滞和涡流损耗,铁磁材料金具耗能严重。铝合金为非磁性材料,用其制成
8、的金具不仅满足机械强度的要求,而且能耗非常小。2.5照明节能2.5.1 利用自然采光。尽量利用自然采光,特别是人员巡视、设备运输的楼梯间和走廊尽可能采用自然采光。2.5.2 选用高效、节能的灯具。灯具是对光源发出的光进行再分配的装置,选用优质高效、光通维持率高的灯具对照明节能具有重要的意义。本站户内采用高效节能灯,户外采用泛光灯。2.6建筑物节能生产综合楼的体形设计为规则长方体,减少了外表面积,符合节能的要求。3.土建专业“两型一化”实施3.1优化设计、节约占地、功能分区明确优化电气总平面布置,布置紧凑,与自然环境相协调,方便了运行管理,功能分区更明确。站区总平面结合地形和变电站出线方向、进站
9、道路位置等,使站区建筑物取得较好朝向,降低站区土方工程量,缩短进站道路长度。3.2 贯彻“以人为本”、“人工环境学”的思想和观念,体现资源节约型的理念站内建筑物的朝向在满足工艺要求的前提下,采用南北朝向;对建筑物的外围护系统采取了节能降耗防噪措施,主要建筑物墙体外侧采用聚苯乙烯板作为外墙的保温材料,达到节能降耗、防噪的目的。主控通信楼工艺简洁、线条流畅、施工方便,与环境协调。建筑色彩全站协调统一,按典型设计制定的原则,体现国家电网公司的企业文化特征。不做过大的外窗,控制外窗的面积,在细节和质量上下功夫,采用灰绿色塑钢外框的low-e中空玻璃窗,具有良好的隔音性能,噪声可以降低34分贝以上,与普
10、通单片玻璃比较,夏季可以节能60%以上,冬季可以节能70%以上。因此,使用LOWE中空玻璃可以有效节省空调和取暖费用。是一种典型绿色、节能、环保的建材产品。每年可节省电费约6120元。而一次性投资增加的费用约500元/m2玻璃面积(玻璃面积共90m2),增加的投入8年即可收回。3.3节约土地资源建筑物的墙体、防火墙、电缆沟等不采用粘土砖,采用蒸压灰砂砖砌筑,站区围墙采用装配式围墙,施工方便快捷,节省土地资源。3.4钢结构采用新型,锌盾冷喷锌工艺防腐,提高保护年限,减少多次喷涂维护费用一般热浸镀锌防腐年限不超过25年,而锌盾的阴极保护年限加上锌盾和面漆的屏障保护年限可以接近50年。同时,采用锌盾
11、冷喷锌技术一次性投资费用更低。因此,采用锌盾冷喷锌技术无论是一次性投资及使用年限均优于传统的钢结构防腐措施,其全寿命周期成本最优。3.5优化竖向布置,节约土石方量,加强水土保持竖向布置时,不仅考虑填挖平衡,还要做到土方挖、填量较少,本工程站区竖向坡度不仅考虑了自然地形的坡度、坡向,同时还与工艺布置和土建结构形式紧密结合。本工程竖向布置设计中,重点优化了站址位置及方向,进站道路的竖向布置也进行了优化。3.6模块化组合,积极运用工业化产品电缆沟支架采用SMC复合电缆支架。该种支架防腐、防电缆划伤,使用寿命长、整齐美观,克服了钢支架易腐蚀的缺点,造价与镀锌钢支架基本相同;电缆盖板采用预制成品盖板,电
12、缆支架及盖板采用工厂化产品,现场安装,构架柱采用钢管结构,布置简洁,方便工厂化加工。三、本站“两型一化”的落实对照表序号内 容“两型一化”设计导则本工程执行情况备 注1电气主接线各电压等级电气主接线应满足国家电网公司输变电工程通用设计110500kV变电站各分册有关要求。本工程110kV采用内桥+线变组接线,10kV采用单母线分段接线,电气主接线满足国家电网公司220kV变电站典型设计的要求。“两型一化”设计导则的5.1条款2电气设备选择变电站主要电气一次设备的选择应遵照国家电网公司110500kV变电站通用设备技术规范贯彻标准化设计。本工程主变压器、断路器等设备选择均遵照国家电网公司1105
13、00kV变电站通用设备典型规范。本站除主变压器、电容器外,其它设备皆选用无油设备,减少了维护量,降低了环境污染;选择可靠性高、占地少、噪音低、维护量少的电容器。“两型一化”设计导则的5.2.1条款3总平面布置和配电装置在可行性研究的基础上,优化总平面布置,减少变电站占地面积,应以最少的土地资源达到变电站建设要求。对总平面进行多次优化设计,节约了土地资源。与可研方案对比:站区建筑物占地面积减少35.01平方米,总建筑面积减少194.44平方米,建筑高度从13.05降低到9.9米。节约了资源。“两型一化”设计导则的5.3.1条款4电气设备的节能本工程主变压器冷却方式选用自冷方式。符合“两型一化”资
14、源节约型的原则。站用变采用低损耗变压器,降低变压器空载损耗和负载损耗。符合“两型一化”资源节约型的原则。金具选用铝合金节能型金具。铝合金为非磁性材料,用其制成的金具不仅满足机械强度的要求,而且能耗非常小,符合“两型一化”资源节约型的原则。5照明节能利用自然采光。尽量利用自然采光,特别是人员巡视、设备运输的楼梯间和走廊尽可能采用自然采光。符合“两型一化”资源节约型的原则。选用高效、节能的灯具。灯具是对光源发出的光进行再分配的装置,选用优质高效、光通维持率高的灯具对照明节能具有重要的意义。本站户内采用高效节能灯,户外采用泛光灯。符合“两型一化”资源节约型的原则。6总平面布置优化总平面布置,减小变电
15、站占地面积,应以最少的土地资源达到变电站建设要求。充分利用局部空间布置事故油池、消防水池及消防棚,节约用地7总平面布置变电站功能区域应划分明确、工艺流畅、联接合理,不应设置站前区建筑小品、花坛等。符合导则要求。8土石方量当土方自平衡标高不能达到防洪、防涝要求时,应进行技术经济比较论证采用外购土方或采用防洪墙等设计方案。该场地不受50年一遇的洪水位影响。场地无内涝。站址挖、填土方基本平衡9站外道路进站道路宜利用现有的道路或路基,尽量减少桥、涵及人工构筑物工程量。符合导则要求。10站外道路进站道路应采用公路型混凝土路面。220kV变电站进站道路路面宽应为4.5m,进站道路采用公路型混凝土路面,路面
16、宽为4.0m,符合导则要求。11站内道路宜简化站内道路设计,站内主干道应采用公路型或城市型混凝土路面,不设巡视小道。采用公路型混凝土路面,符合导则要求。12围墙围墙应采用环保材料,高度宜为2.30m。一般变电站围墙宜采用清水墙。符合导则要求。13绿化户外配电装置场地因地制宜,宜采用碎石或卵石地坪,不设操作地坪。配电装置场地内除建构筑物、道路、电缆沟等外,全站配电装置场地铺设碎石地坪,符合导则要求14电沟、管站内电缆沟、管布置在满足安全及使用要求下,应力求最短线路、最少转弯,可适当集中布置,减少交叉。符合导则要求。15建筑设计建筑物围护结构的外表面宜采用浅色饰面材料,并体现公司企业标准色彩。符合
17、导则要求。16墙体墙体材料应结合当地实际情况,在节能、环保基础上选用经济合理的材料。蒸压灰砂砖,符合导则要求。墙体外侧采用聚苯乙烯板作为外墙的保温材料,以达到节能降耗的目的,体现资源节约型的理念17楼梯栏杆楼梯栏杆扶手不应采用高档装饰材料木扶手制铁艺栏杆,符合导则要求。18主变压器防火墙防火墙宜采用混凝土框架、砌体填充结构,粉刷水泥砂浆本色。防火墙采用砖混结构、两侧粉刷水泥砂浆本色。19吊顶卫生间宜采用PVC塑料扣板吊顶,普通瓷砖墙面,其他房间不宜设吊顶。符合导则要求。20屋外构架设备支架应采用钢结构或钢筋混凝土环形杆。设备支架采用钢结构,符合导则要求。21装修材料一般房间宜采用普通弹性乳胶漆
18、涂刷。不应采用花岗岩、大理石、铝塑板等材料,不宜大面积采用木装修。主控室、通信机房、继电器室采用环氧砂浆工业地面;内墙粉刷采用白色乳胶漆涂刷。符合导则要求。22门窗外门窗宜采用铝合金门窗,外门窗玻璃宜采用双层中空玻璃。符合导则要求。23建筑物结构在满足工艺要求的条件下,应采取措施降低建筑物的层高。符合导则要求。24采暖通风不宜采用集中空调,采用分体空调符合导则要求。25水工部分生活污水应采用地埋式污水处理装置进行处理或接入城市污水管网站内生活污水经埋地式污水处理装置处理,符合导则要求。26水工部分事故排油必须进行回收处理。含油电气设备的事故排油采用隔油处理,隔离的废油不外排,回收处理。27水工
19、部分应采用地下或半地下式排水泵站,不设排水泵房。符合导则要求。28消防部分优化设计,控制建筑物体积,尽量不设屋外水消防系统。符合导则要求。29消防部分对于移动消防设备,应选用对大气无污染的气体灭火器。站内配置的移动式灭火器采用ABC类干粉灭火器,符合导则要求。二、 互感器选型摘 要本专题通过对目前已有研究和应用的各种电子式互感器的原理、 结构、优缺点以及实际应用中存在的问题进行研究比较,提出了三种适用于杨桐变的电子式互感器配置方案,结合本站GIS设备对这三种方案进行了安全可靠性及技术经济性比较,主要论证结果如下:1、基于法拉第电磁感应原理的罗氏线圈型电流互感器和基于法拉 第磁旋光效应的光学电流
20、互感器技术已日趋成熟,已从当初的间隔挂网运行、整站试点逐渐进入到实际工程应用阶段。 2、以磁光玻璃型电流互感器和光纤环型电流互感器为代表的无源 电子式互感器具有测量品质更优、供电可靠性更高、抗干扰能力更强等优点。光纤环型电流互感器结构更简单、 抗干扰能力更强、长期运行稳定性更好、安装适应性更强,性能优于磁光玻璃型电流互感器。3、建议杨桐变110kV采用基于罗氏线圈的电子式电流电压互感器;主变10kV侧采用罗氏线圈型电子式电流互感器,其余间隔采用常规电流互感器,并对采用该配置方案经济技术性分析,论证了该方案可行。 4、基于电容分压原理的电子式电压互感器产品成熟度较高,在国 内具有丰富的成功运行经
21、验,而光学电压互感器目前尚无成熟的产品,因此杨桐变110kV采用电容分压型电子式电流电压互感器,10kV采用电容分压型常规电压互感器。经分析比较,杨桐变采用本专题中推荐的电子式互感器配置方案是完全可行的,可以真正达到兼顾安全可靠、功能匹配寿命协调、技术先进、经济合理等因素的效果。目录一、概述.181、专题研究背景182、专题研究内容18二、互感器的比较.191、电流互感器的比较191.1、线圈型电子式电流互感器19 1.2、磁光玻璃型电流互感器211.3、光纤环型电流互感器241.4、三种电子式电流互感器的比较262、电压互感器的比较282.1、分压型电压互感器282.2、分压型电压互感器的应
22、用现状及存在的问题282.3、光学原理电压互感器292.4、两种电子式电压互感器的主要性能比较302.5、电子式电压互感器的发展趋势30三、110kV 杨桐变电站互感器选择方案311、方案比较311.1、技术性比较311.2、经济性比较332、推荐方案34四、采用推荐电子式互感器配置方案后对变电站的影响341、对变电站二次系统的影响341.1、对继电保护及测量系统的影响分析341.2、对变电站自动化系统的影响分析352、对安装施工的影响353、对运行维护的影响35五、结论36一、概述1、专题研究背景 在变电站中,传统的互感器因其技术成熟,经济性好在电力系统中已被广泛应用,但是随着电力系统电压等
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