110kV输变电工程变电部分初步设计.doc

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1、检 索 号110kVXX输变电工程变电部分初步设计阶段设 计 说 明 书电力设计院工程设计证书： 证书编号： 2010年08月 第1章 总的部分1.1 设计依据1.1.1 淄博供电公司文件淄电发展【2010】146号关于淄博XX纺织有限公司新建110kV变电站接入系统方案的通知。1.1.2 淄博XX纺织有限公司设计委托书。1.2建设必要性1.2.1建设必要性淄博XX纺织有限公司位于淄博市博山区北部焦庄镇。该公司为了提高产品影响力和竞争力，拟投资6亿元，建设年产2000万米高档织物面料、2200万米高档服装面料及6万米紧密纺项目。项目投产后可新增销售收入和利润。随着公司规模的不断扩大，新项目的不

2、断投产，现有的供电系统已经无法满足企业发展的要求。急需建设一座110kV变电站。1.2.2接入系统方案根据110kVXX变电站的站址位置及淄博电网规划，XX变电站接入系统方案为：110kV电源进线2回，一回电源进线T接于110kV山叩线，另一回T接于110kV山黄叩家T接线。1.3 建设规模终期： 主变压器:216MVA 110kV进线：2回 10kV出线：10回10kV站用电：2回 无功补偿：23200kVar 本期： 主变压器:116MVA 110kV进线：2回 10kV出线：10回10kV站用电：2回 无功补偿：23200kVar1.4 设计范围1.4.1 本设计包括的设计项目： (1)

3、站区内生产和辅助生产系统的设备安装和土建工程。其中各级电压配电装置设计到对外架空引出线悬挂点（户外配电装置不包括进线绝缘子串及导线金具，包括支线的引下线及金具，拉线用挂环；户内配电装置设计到穿墙套管和拉线挂环），电缆引出线设计到所内对外的引出线端子，不包括引出电缆及终端盒。（2）站区内的防雷接地，不包括110kV进线档的防雷接地。（3）站区上，下水系统。（4）站区排洪系统。（5）进站道路。自大门至站外连接公路的道路。1.4.2不包括在本工程设计范围内的项目：（1）站外市话联络通讯及线路等。（2）由本类型变电站建设引起的站外系统线路改造工程。（3）外接站用电源线路的设计。1.5 站址的选择1.5

4、.1站址位置根据XX公司提出的方案，经过现场勘察，该站站址初步选在XX纺织有限公司厂区内东北部。站址区域地形开阔，东北低西北高，高差约3m，交通运输较方便，线路进出方便，且位于负荷中心，地质情况良好，地下无矿产资源、周围无污染。1.5.2 站址气象条件：累年最热月平均最高气温：32.2累年最热月平均最低气温：22.4累年各月极端最高气温：41.2累年各月极端最低气温：-21.0累年平均相对湿度：45%累年最大一日降水量：141.9累年平均降水量：624.350年一遇10米高10分钟平均最大风速：22.9m/s累年全年主导风向：S，相应频率为14%累年最大冻土深度：42cm累年最大积雪深度：19

5、cm导线覆冰：按10计污秽等级：IV级1.3.3 地质条件：本变电站选在淄博XX纺织有限公司厂区内，地貌多为平地，岩性主要为粉土质粘土为主，地震基本烈度为度。 综上所述具备建站条件。第2章 电气部分2.1电气主接线终期：110kV电气主接线采用内桥接线，2回电源进线；10kV接线采用单母线分段接线，出线10回。本期：同终期。主变压器中性点接地方式：110kV侧中性点直接接地。 2.2短路电流计算及主要设备选择在系统最大运行方式时，本站各级电压母线上的三相短路容量、短路电流、冲击电流值如下所示：110kV母线短路容量及短路电流：短路容量：1302MVA，短路电流6.9kA10kV母线短路容量及短

6、路电流（短路阻抗为Uk%=10.5）：单台变运行：短路容量：136MVA，短路电流7.5kA两台变压器并列运行：短路容量：247MVA，短路电流13.6kA根据以上计算结果，选用以下主要电气设备：2.2.1 主变压器主变压器选用三相双绕组自冷低损耗标准阻抗有载调压变压器，型号为SZ11-16000/110，容量比：100/100，电压比：11081.25%/10.5kV，接线组别：YN，d11，短路阻抗为Uk%=10.5。2.2.2 110kV配电装置110kV配电装置采用敞开式布置。（1）110kV断路器选用SF6高压户外断路器,额定电流：3150A,额定开断电流：40kA,能与系统短路电流

7、相配合。（2）110kV隔离开关选用双柱水平开启式GW5型隔离开关,额定电流1250A，分双接地和单接地两种。（3）110kV电流互感器采用干式互感器，准确级：0.2S/0.5/5P20/5P20。（4）110kV电压互感器选用电容式互感器。型号：TYD-110/-0.02H ,变比：110/0.1/0.1/0.1，准确级：0.2/0.5/3P。（5）110kV避雷器选用合成绝缘氧化锌避雷器，型号：YH10WZ-100/260。2.2.3 10kV配电装置10kV配电装置选用金属铠装移开式高压开关柜，选用真空断路器，变压器进线及分段额定电流为1600A，额定开断电流25kA。出线其额定电流为1

8、250A，额定开断电流25kA，配弹簧机构。能与系统短路电流7.5kA相配合。2.2.4 10kV无功补偿装置采用可调容式无功补偿装置，电容器选用TBB10-（1000+2000）kVar户内成套装置；串联5%电抗器。整套装置采用框架式结构。2.2.5导体选择：根据导线选择的原则，按发热条件校验。确定110kV进线选择LGJ-240/30导线，变压器10kV出线选择绝缘管母线。2.3 绝缘、防雷和接地2.3.1 绝缘：根据山东省电力系统污区分布图，本站处于e级污区。电气设备绝缘水平的绝缘水平按GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合选取。110kV设备套管、变压器套管泄漏比距为31mm

9、/kV（最高电压）。爬电距离按最高工作电压有效值为基准。2.3.2 防雷：采用站区三支30米高的避雷针进行直击雷保护。 110kV配电装置在110kV进线侧均装设一组YH10WZ-100/260氧化锌避雷器。以防止雷电侵入波。10kV母线装设YH5WS-17/50氧化锌避雷器来防止内部过电压。2.3.3 接地本站接地按有关技术规程的要求设计,并按继保反措要求，静态保护的保护屏装设了专用接地铜接地网。接地网按常规设计,采用水平接地体与垂直接地体组成的复合式接地体，水平接地体由-606的扁钢组成，垂直接地体为50镀锌钢管，接地网接地电阻不大于0.5。2.4 电气总平面布置及配电装置2.4.1 电气

10、总平面布置110kV配电装置采用敞开式，室外软母线普通中型布置，布置于站区北侧，110kV线路北进，10kV线路南出。变电站大门向西。10kV配电装置、电容器皆为户内，布置在紧挨变压器南面的二层小楼内，10kV配电装置室、电容器室布置在一层，控制室、资料室在二层。10kV成套柜采用单列布置。10kV线路全部电缆出线。10kV高压室北邻布置室外变压器，两台变压器之间设防火墙。10kV高压室西面为10kV电容器室。该方案站区围墙内占地面积3.26亩，建筑物面积299.25m2，建筑系数61.3%，场地利用系数88.1%。2.4.2 配电装置型式（1）110kV配电装置采用敞开式。（2）10kV配电

11、装置采用户内金属铠装移开式开关柜。（3）无功补偿采用TBB10-（1000+2000）kVar户内电容器成套装置。2.5 站用电及照明 2.5.1站用电站用电系统设置2台容量为50kVA站用变。站用电为380V/220V交流三相四线制中性点直接接地系统，两台站用变低压侧采用单母线分段接线方式，站用负荷分布在两段低压母线上，对重要负荷考虑双回路供电。站用电屏采用交流低压配电屏，共1面装于二次设备室内。2.5.2 照明工作照明网络采用交流380/220V三相四线制，中性点直接接地系统，照明灯具工作电压220V。室内主要工作场所采用荧光灯照明，10kV室内配电装置、二次设备室采用节能型防爆灯；另外，

12、10kV高压室、二次设备室均有事故照明、应急灯。 第3章 二次及通信部分3.1计算机监控系统设计原则：变电站监控采用目前成熟先进的微机监控系统，按无人值班设计，微机监控系统为分层分布式网络结构；变电站内由微机监控系统完成对全站设备的监控，变电站内的数据统一采集处理，资源共享；监控与继电保护的信息交换，监控系统应考虑采集电能表计量数据，各级电压配电装置的电能表通过RS485口连接至采集器，由采集器将相关数据远传至供电公司电能管理信息系统。3.2二次设备布置：主要二次设备组屏原则：变电站二次设备柜体结构、外型及颜色均应统一。1) 每台主变保护测控柜， 各1面；2) 公用测控及小电流接地选线装置组屏

13、，1面；3) 电能表屏， 1面 ；4) 10kV的保护测控装置就地安装在开关柜上；5) 图像监控安全警卫系统柜，1面；6) 光端设备，本工程不设专门的通讯室。3.3直流系统： 变电站内直流系统，直流母线采用单母线开关分段接线，分列运行。控制母线与合闸母线分开，两母线间设有自动调压装置。重要负荷分别接在两条母线上。站内设220V蓄电池一组，分别接入直流母线上，作为控制、保护、信号的操作电源、供事故照明、储能电机等用电。采用进口或国内名牌免维护电池，容量为100Ah。直流主屏共3面，其中直流充电柜1面，直流馈线柜1面，电池屏1面，布置在二次设备室内。本站通信不设专用直流蓄电池组，由变电站直流提供通

14、信用 48V直流电源。3.4交流不停电电源（UPS）系统变电站配一套220V，2kVA交流不停电电源系统（UPS），作为监控等设备的不停电电源，逆变器电源正常由交流供电，交流消失时自动切换，由变电站直流馈线柜供电。3.5元件保护、10kV保护配置原则：3.5.1主变压器保护（1） 变压器差动保护；（2） 110kV复压闭锁过流保护(电压用10kV侧)；（3） 10kV时限速断保护；（4） 10kV定时过流；（5） 变压器过负荷信号；（6） 瓦斯保护、有载调压瓦斯保护；（7） 风扇自启动。3.5.2 110kV线路自投110kV工作母线无压（带电流闭锁）自投备用线路开关，备用开关装设加速保护（相

15、间过流、零序过流），自投成功后保护经延时解除。3.5.3 10kV线路保护（1） 电流速断；（2） 定时过流；（3） 重合闸；（4） 小电流接地选线。3.5.4 10kV电容器（1） 电流速断；（2） 定时过流；（3） 低电压保护；（4） 过电压保护；（5） 零序电压保护.3.5.5 10kV分段（1）电流速断；（2）定时过流。3.6 电量计费系统3.6.1测量、计量及电压互感器、电流互感器二次参数选择计量用CT与保护、测量用CT二次绕组各自独立，计量采用专用PT、CT绕组，CT准确级为0.2S；PT准确级为0.2。各元件测量通过测控装置交流直接采样。电能计量采用智能型数字式多功能电能表，准确

16、度为0.5S。3.6.2 电能表计费系统计量点设在客户变电站110千伏线路进线处。（1）电能表安装位置110kV进线、主变压器两侧、各电压等级线路的出线侧及站用电的低压侧。（2）电能表及远抄系统为保证电能的计量的准确性，采用合资的多功能电能表。采集器通过多功能电能表的通讯接口，将变电站的电能数据搜集，通过变电站的光端设备传送给供电公司的远抄系统。（3）110kV进线、主变两侧电度表组屏放于二次设备间内。10kV线路、电容器电度表分散安装在相应间隔的开关柜上。3.6.3 负荷管理装置110kV电源进线配置用电管理终端，装置水平安装在封闭式电能计量屏内。3.7系统远动3.7.1远动：本站至地调实现

17、四遥（遥测、遥信、遥控、遥调）数据及调度信息的传送。远动功能包括在综合自动化系统内。3.7.2调度自动化：变电站调度自动化由微机监控系统实现，以满足本地调度对变电站的实时监控。3.8系统及站内通信3.8.1通信方式 新建110kVXX变电站以光缆的方式与110kV叩家变连接，接入淄博供电公司通信网。3.8.2 线路路径：沿新建线路架设一条24芯OPGW光缆至山叩线14#T接点，改为架设24芯ADSS光缆进叩家变电站，OPGW光缆长度为3.3公里，其中ADSS光缆长度为350米，导引光缆长度为150米。3.8.3 设备配置： 根据淄博供电公司的通信网络规划，XX变电站、叩家变配置PDH传输设备，

18、XX变电站新上综合配线设备，叩家变光配扩容，通过叩家变接入淄博南部传输网络，实现XX变电站与地调电话、远动等信号的传输，叩家变通信设备利用原通信电源供电，XX变电站通信电源采用站内直流 DC/DC转换。 第4章 土建部分4.1 所址概述110kVXX变电站位于博山区境内，交通便利，站址地势较平坦，设计中考虑洪水位影响。按国家、省、市有关文件规程，本工程建筑物按地震烈度七度设防。4.2 设计依据站址批复文件，项目设计计划，电气，测量，水文及地质专业提供的资料高程为国家基准高程，坐标为1980西安坐标系。4.3 总平面布置及竖向布置根据电气专业提供的总平面布置图，站区东西总长度为42米，南北长51

19、.7米，占地2171.4平方米，约合3.26亩（围墙内占地）。变电站大门设在站址西侧，站内道路进站道路4.5米，其余道路为3.5米，均为混凝土路面。4.4 主建筑物4.4.1 建筑物综述根据电气专业所提资料，主建筑物设计室内二层，一层为10kV高压室、电容器室，二层为控制室。4.4.2 标高设置建筑物0.000设为离室外地坪450，变压器内外地坪差为450。本工程地处开阔地带，站区地形平坦。为满足室外排水的要求，站内地坪比站外地坪要高出约0.2m左右。4.4.3装修工程建筑物外墙装修为涂料外墙，建筑物内墙为普通水泥砂浆抹面内墙，二次设备室地面为瓷砖地面，其余地面均为水泥砂浆地面。二次设备室顶棚

20、吊顶，其余房间均为涂料顶棚。4.4.4 工程防火主变压器室间墙体设为防火实心砖墙，在主建筑物楼梯间设消火器材。4.4.5 给排水工程站区内排水采用分流制，采用有组织、自流排放方式，生活污水排水管采用埋PVC-U管，管径为DN200，坡度为0.4，雨水排水管采用埋地PVC-U管，管径为DN300-400，坡度为1%。生活污水先经化粪池处理，再通过站区生活污水排水管、污水检查井，统一排至厂区污水排放系统。主变压器附近设有事故油池，含油污水通过暗管排入事故油池，经过油水分离后处理合格的污水进入污水系统，分离出的废油及时回收，以防止环境污染。场地、屋面雨水经雨水口、雨水检查井、排水管收集后汇入排水集中

21、井，再统一排入附近厂区雨水排放系统。4.4.6 围墙 建筑物围墙为砖墙。4.4.7 门窗 建筑物所有窗均采用PVC塑料窗，主控制室采用双窗结构，门采用防盗铁门，所有窗户均外加防盗网。第5章 水工、消防及暖通部分5.1 水源变电站水源接厂区自来水，以保证变电站的供水。5.2 给水站区生活用水的给水管道采用枝状布置。5.3 排水系统及防洪排涝5.3.1 概述站址地势较平坦，经现场察看初步估计不受洪水威胁。站区内排水采用分流制，采用有组织、自流排放方式。5.3.2污水排放站内的所有废水均集中排放至站内集水池内，集水池内的水位由值班工作人员定期检查，待水位达到设计水位时，由移动式水泵抽出，统一排至厂区

22、污水排放系统。站内生活污水先经化粪池简单净化，然后汇入集水池。主变压器下设置20油量的集油坑。主变压器附近设有事故油池，带油电气设备的事故排油经常规的事故油池隔油处理后,处理合格的污水进入集水池，分离出的废油应及时回收，以防止环境污染。在集水池内设置移动式排水泵，把站内雨水、污水统一排至厂区污水排放系统。生活污水排水管采用埋地铸铁管，管径为DN200，坡度为0.6%.5.3.3 雨水排放雨水排放采用集中与散排相结合方式，站内渗入电缆沟内的一部分雨水排入集水池，站内另一部分雨水直接排出站外。场地、屋面雨水经雨水口、雨水检查井、排水管收集后汇入排水集中井，再统一排入厂区雨水排放系统。雨水排水管采用

23、PVC-U管,埋地管径为DN300,管坡度为1%。5.4 消防5.4.1变压器消防室外变压器处设置灭火器、室外设置灭火砂箱，按常规布置。5.4.2 建筑物消防站内综合楼为戊、二类、可燃物较少的建筑物，按防火规范要求，生产综合楼无需设置室外消防栓。各室按要求设置手提式灭火器。主变压器之间设为防火实心砖墙.5.4.3化学消防在主变区附近设综合消防棚一座，其内配有移动式灭火器、消防铲、消防桶等，并配有砂箱。在站区建筑物内，均配有手提式灭火器。5.5 站区建筑空调本工程二次设备室空调设2台商用分体式空调机，型号为KFR-25GW/BP。空调机夏季用于降温，冬季用于供暖。5.6 供暖本工程供暖热源为电能

24、，装有空调机的房间用空调机供暖，其他需供暖房间装设电暖器。5.7 通风整个变电站通风均以自然通风为主，事故通风采用自然进风、机械排风系统。10kV开关柜室上部设6台T-35轴流风机用于事故通风，电容器室设置2台T-35轴流风机用于事故通风。事故通风机夏季作为辅助通风设备。 第6章 概 算110kXX输变电工程变电部分本期静态投资1394万元，动态投资1427万元，通讯部分总投资31万元。附：110kVXX输变电工程变电部分主要电气设备材料清册110kVXX输变电工程变电部分主要电气设备材料清册 序号名 称型 号数量单位备 注1主变压器SZ11-16000/11011081.25%/10.5kV

25、容量比：100/100接线组别：YN, d11阻抗电压：10.5%1台2110kV断路器LTB145D1/B-145kV 3150A 40kA3台3110kV电流互感器LGBJ-110 0.2S:2*100/5 0.5/5P20/5P20:2*200/56只4110kV电流互感器LGBJ-110 0.2S:2*200/5 0.5/5P20/5P20:2*300/53只5110kV电容式电压互感器WVB110-20H 0.2/0.5/3P110/0.1/0.1/0.1kV6只6110kV隔离开关HGW5-126III/1250A2组双接地7110kV隔离开关HGW5-126III/1250A6组

26、单接地8110kV隔离开关HGW5-126IIIG/1250A2组不接地9110kV氧化锌避雷器YH10WZ2-100/2606只10110kV合成绝缘子串FXBW2-110/10024串1110kV中置式真空开关柜KYN-027, 1600A, 25kA2面变压器进线KYN-005, 1250A, 25kA12面出线、电容器KYN-0432面PT KYN-0551面分段隔离KYN-007 1600A, 25kA1面分段开关KYN-077 2面站用变12中性点隔离开关GW5-72.5IIIW/630A, 电动机构, AC380V，控制AC220V1极13中性点避雷器YH1.5WN-72/186

27、1只14无功补偿(电容器)TBBS10-1200+2400-AK1套1510kV电力电缆ZR-YJV-8.7/15-1*12085米1台电容器1610kV户内终端头1*1206套1710kV绝缘母线GMPQ-10/20001套18综合自动化系统1套19直流设备100AH1套20站用电屏1套21安全预警、卫星同步时钟及小电流接地系统1套组屏22交流不停电电源（UPS）系统220V，2kVA1套23电能表屏DSSD5型2只 CAKJ-12型4只1面含接线盒24柜上电能表CAKJ-1213只25开关状态指示仪20个26二次消谐器4台27端子箱XW2-25个28控制电缆屏蔽阻燃电缆4千米29远程抄表及负荷控制1套组屏30100平方铜导线 200米