曙光0kV变电站设计说明.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流曙光0kV变电站设计说明.精品文档.曙光110kV变电站初步设计说明书安庆电力规划设计院工程设计证书 编号:A2340099612013年01月 安庆目 录1 总的部分1.1 编制依据1.2 用户资料1.3 主要设计原则1.4 设计范围2 接入系统2.1 主要技术原则2.2 接入系统方案3 电气一次部分3.1 电气主接线3.2 短路电流及主要设备、导体选择3.3 过电压保护、绝缘配合及接地4 电气二次部分4.1 微机保护及自动装置配置4.2 系统通信4.3 系统调度自动化4.4 电能质量在线监测4.5 交直流一体化电源系统4.6 电能表4.7
2、 二次室屏位布置4.8 二次设备的接地、防雷、抗干扰5 电气总平面布置及配电装置5.1 电气总平面布置5.2 配电装置5.3 防雷接地5.4 电缆设施6 土建 6.1 综述 62 站区总平面布置 63 站区建筑 64 站区结构 65 给水、排水 66 采暖通风 67 消防1 总的部分1.1 编制依据1.1.135-110kV变电所设计规范(GB50059-1992)1.1.235-110kV无人值班变电所设计规范(DL/T5103-1999)1.1.3城市电力网规划导则等国家和电力行业有关110kV变电站设计、通信设计和调度自动化设计的标准、规程、规范及国家有关安全环保等建设工程强制性标准1.
3、1.4国家电网公司十八项电网重大反事故措施、输变电设备技术标准、预防输变电设备事故措施、电力系统无功补偿配置技术原则等有关企业标准和规定。1.2用户资料安庆新曙光精细化工有限公司是安庆市曙光化工股份有限公司全资子公司,位于安庆市区,该公司主要产品有:液体氰化钠、合成氨、碳酸氢铵、乙二胺四乙酸及其钠盐、硫酸铵、甲醛,氰化银、氰化银钾、氰化亚金钾等贵金属盐,还向中石化安庆分公司提供备用氢源。该公司厂区现已规划为城市商住区,市政府要求其搬迁至新建的化学工业区。正在建设的中石化安庆分公司“800 万吨炼化一体化”项目建成后所需原料氢气用量将大幅增加,需要有能随时供氢的备用制氢装置。同时,正在建设的中石
4、化安庆分公司“21 万吨/年丙烯腈扩建”项目建成后装置副产的氢氰酸须就地利用。2011 年安庆市政府、中石化安庆分公司、安庆曙光化工股份有限公司三方达成协议,由安庆市曙光化工股份有限公司牵头合资建设煤制氢项目,为中石化安庆分公司工程配套提供备用氢源,同时为丁辛醇项目提供原料气。根据市政府关于该项目建设协调会议纪要,要求新建项目与老厂区搬迁有机结合、一同推进,安庆市曙光化工股份有限公司决定将位于市中心的新曙光精细化工有限公司整体搬迁至安庆化学工业区进行改造升级,总体项目名称确定为“安徽曙光化工集团改造升级工程”,分为煤制氢和精细化工产品 2 个子项目。根据市政府关于该项目建设协调会议纪要,要求新
5、建项目与老厂区搬迁有机结合、一同推进,安庆市曙光化工股份有限公司决定将位于市中心的新曙光精细化工有限公司整体搬迁至安庆化学工业区进行改造升级,总体项目名称确定为“安徽曙光化工集团改造升级工程”,分为煤制氢和精细化工产品 2 个子项目。上述项目实施后预计本期工程(2014 年)用电负荷将达到35.5MW,终期再新增 86.6MW,总用电负荷达到 122.3MW。根据安徽省电力公司皖电营销2010892 号文关于印发安徽省电力公司客户电力负荷等级认定指导意见的通知,并根据安庆市经济和信息化委员会意见,会议确认本工程本期总负 荷 中 主 要 为 二 级 负 荷 ( 占 约 95% 以 上 ), 少
6、量 为 一 级(162.2kW)、三级负荷,终期新增 86.6MW 主要为三级负荷(77.4MW),少量为二级负荷(9.4MW)。1.3主要设计原则按照无人值班变电所设计,设备及自动化系统的设计选型满足安全可靠的原则;追求变电站的基本功能和核心功能,以节能和环保为中心,优化设备配置,实现变电站功能的集成整合。电气主接线清晰明朗,维护方便,操作便利,节约投资。1.4设计范围变电站围墙以内的全部生产及辅助生产设施、附属设施的工艺和建(构)筑物的土建设计、进站道路、站内生活用水、消防及暖通。2 接入系统2.1主要技术原则本工程接入系统方案以安庆电网接线现状为基础,并与安庆电网规划和安庆市曙光化工股份
7、有限公司内部供电规划相结合,既保证电网稳定安全运行,也满足用户供电需要,充分考虑技术、经济的合理性,便于调度管理。2.2接入系统方案根据地区电网规划,可供接入的系统变电站主要是220kV安庆变和规划中的220kV晴岚变,本站以2回110kV线路接入系统,1回至220kV安庆变(总长约5km,其中架空线和电缆段长度分别为3km和2km),1回至220kV晴岚变(约8km)。3.电气一次部分3.1电气主接线3.1.1变电站设计规模(1)主变压器:变电站本期建设2台三相双绕组自冷式全封密封有载调压变压器,容量为50MVA,电压等级为;115/10.5,最终建设3台同容量变压器。(2)110kV出线:
8、本期2回,最终2回。(3)10kV出线:本期24回,最终36回。(4)无功补偿:最终每台主变压器各配置1组8MVar无功补偿并联电容器组,本期装设2组,电容器组采用单星形接线。3.1.2 110kV电气主接线最终2回架空进出线,3回主变压器进线,采用单母线分段接线;本期2回架空进线,2回变压器进线,采用单母线分段接线,装设2组母线设备。3.1.3 10kV电气主接线最终36回电缆出线,3回主变压器进线,采用单母线4分段接线;本期24回电缆出线,2回主变压器进线,采用单母线3分段接线,装设母线分段断路器及3组母线设备。10kV无功补偿装置最终每台主变压器配置1组8.0MVAR电容器组,分别接于1
9、0kV的3段母线上,本期装设2组8.0MVAR电容器。3.1.4 中性点接地方式主变压器110kV中性点采用避雷器加保护间隙保护,经隔离开关接地,10kV侧中性点不接地。3.2 短路电流及主要设备、导体选择3.2.1 短路电流水平考虑终期两台主变短时并联运行方式下,经过计算110kV母线最大短路电流为8.796kA,10kV母线最大短路电流为26.858kA(未考虑自备余热机组并网),确定110kV母线的短路电流为31.5kA水平,10kV母线短路电流为31.5kA水平。3.2.2主要电气设备选择变电站海拔高度为1000m以下,电气设备的抗震校验烈度为7度,并参照安徽电网污区分布图(2011版
10、),设备的外绝缘按E2级防污标准选择,110kV户外电气设备泄露比距为3.5cm/kV(按系统最高运行电压计算),10kV户外电气设备泄露比距为3.8cm/kV(按系统最高运行电压计算),户内设备泄露比距为2.0cm/kV(按系统最高运行电压计算)。所有电气设备选择以国产设备为主。(1) 变压器为便于变电站无人值班管理,110kV主变压器选用低损耗、检修周期较长的三相双绕组自冷式全密封有载调压变压器。主变压器的选型及主要技术参数见表项目技术参数备注主变压器型号SZ11-50000/115额定容量50000kVA容量比100%/100%电压比1158x1.25%/10.5断路阻抗Uk%=15连接
11、组别YNd11调压方式有载调压冷却方式自冷式中性点接地方式经隔离开关接地高压侧中性点附套管电流互感器(2) 110kV电气设备110kV采用SF6气体绝缘封闭组合电气(GIS)。GIS具有可靠性高、占地省、少(免)维护等优点,110kV主要电气设备的选型及主要技术参数选择见表名称形式额定电压(kV)最高工作电压(kV)额定电流(A)开断电流(kA)(4s)额定短路耐受电流(kA)额定短路关合电流(kA)(3s)热稳定电流(kA)动稳定电流峰值(kA)户内全封闭组合电气(GIS)3相共箱126126200031.580隔离、开关(出线、主变进线、母线分段回路)126126200031.580母线
12、电压互感器电容式110126电流互感器1101262x60031.580(3) 10kV电气设备选用铠装移开式户内交流金属封闭开关柜,柜中断路器选用真空断路器,干式电流互感器,交流无间隙金属氧化锌避雷器,干式电压互感器,10kV高压开关柜内主要设备的选型及技术参数选择表名称形式额定电压(kV)最高工作电压(kV)额定电流(A)开断电流(kA)(4s)热稳定电流(kA)(2s)热稳定电流(kA)动稳定电流峰值(kA)断路器(进线回路)ZN-12/T121231504040100断路器(出回路)ZN-12/T12612125031.531.580电流互感器(进线)干式1012300040100电流
13、互感器(电容)干式101240031.580电流互感器(出线)干式101260031.580母线电压互感器干式1012氧化锌避雷器干式1012(4)10kV并联电容器装置根据国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则,110kV变电站的容性无功补偿以变压器损耗为主,并适当兼顾负荷侧的无功补偿。每台变压器在10kV侧配置1组电容量为8.0MVA的并联电容器组,采用压控调容分9档投切方式。 并联电容器补偿装置采用屋内成套装置,电容器组串接6%的干式串联电抗器。电容器组、干式串联电抗器、放电线圈、氧化物避雷器、隔离开关等设备由厂家供货,电容器选用无重燃的真空断路器进线投切。(5)站用电干式接地变兼做站
14、用变压器。3.2.3 导体选择各电压等级的导体,在满足动、热稳定、电晕和机械强度等条件下进线选择,母线允许载流量按发热条件考虑,主变压器按经济电流密度选择。110kV侧导线采用软母线,10kV侧采用硬母线,10kV母线最大按穿越功率按1.3倍主变压器容量计算。(1) 导体选择的原则1) 母线的载流量按终期要求的最大通流容量考虑,按发热条件小样导体截面,2) 主变压器进线的导线截面按经济电流密度选择。3) 各级电压设备引线按回路通过的最大电流选择导体截面,按发热条件校验。(2) 导体选择结果如表电压(V)回路名称回路最大工作电流(A)选用导体导体截面选择的控制条件根数x型号载流量(A)110Kv
15、母线788GIS铜母线2000由载流量控制主变进线262(本期)788(终期)LGJ-300/40754由经济电流密度控制10kV母线37533X(TMY-125X10)3816由载流量控制主变进线28873X(TMY-125X10)3816由经济电流密度控制3.3过电压保护、绝缘配合及接地3.3.1 根据DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合中规定,本设计过电压保护设计包括:(1)为防止线路雷电波过电压,在主变压器10kV出口及110kVGIS出口上装设交流无间隙金属氧化物避雷器;为保护主变中性点绝缘,在主变中性点装置交流无间隙金属氧化物避雷器及放电间隙保护。(2)10k
16、V并联电容器根据规定装设交流无间隙金属氧化物避雷器保护。(3)当10kV系统单项接地故障电流超过10A时,在主变10kV侧装设消弧线圈。(4)为消除谐振过电压,在10kV母线电压互感器的中性点装设消谐器,在开口绕组装设消谐装置。3.3.2绝缘配合电气设备的绝缘配合基于避雷器保护水平,设备所承受的操作过电压和大气过电压均由避雷器来限制,及设备的绝缘水平取决于避雷器的保护性能,设计中选用交流无间隙金属氧化物避雷器。3.3.3直击雷保护本变电站为户内型,为使变电站建筑在受到直击雷和感应雷击时能可靠地保护,因此在建筑物的顶部设置避雷带作为直击雷保护,楼顶避雷带网管部大于8米,并通过构造柱内钢筋与主接地
17、网相连接,3.3.4电气设备外绝缘(1)根据站址所处的环境污秽等级按E2级考虑,依据GB/T6434-1996规定,对中性点直接接地系统的110kV户外GIS套管外绝缘泄露比距25kVmm/kV(按系统最高电压计算),户内电气设备外绝缘泄露比距20kVmm/ kV。3.3.5接地接地网采用水平敷设的接地干线为主,垂直接地极为辅联合构成的复合式人工接地装置,并在接地引下线及避雷器处设集中接地装置,考虑到土壤对接地体的腐蚀,接地体寿命按30年,年腐蚀率取0.1mm,接地装置材料选-40x5mm热镀锌扁钢。4,电气二次部分4.1微机保护及自动装置配置1、变压器保护采用微机型,按“继电保护和安全自动装
18、置技术规程”及省公司反事故措施配置。主保护有瓦斯保护及差动保护,高压侧相间后备保护有复合电压闭锁方向过流保护及复合电压闭锁过流保护,另外在高压侧还装设两段零序过流保护,在中性点装设放电间隙零序过电流和零序过电压保护;低压侧装设时限速断、复合电压闭锁过流保护,保护为二段式;另外在高、低压侧还装设过负荷保护。2、110kV 安庆变曙光变线路、晴岚变曙光变线路:曙光变本期按末端负荷变考虑,不配 110kV 线路保护。考虑后期曙光变有余热机组接入,本期分别在安庆变和晴岚变新配置 1 套 110kV 线路光纤电流差动保护,本期只使用其距离保护功能。其中晴岚变新配的 110kV 线路保护按保护测控一体化配
19、置,晴岚变另配置 2 台过程层网络交换机置于本线路保护测控柜内。本站按终期配置,配置2套光纤差动保护装置,2套线路测控装置,保护本期不投运,只使用保护的断路器操作箱功能。3、10kV线路、电容器、分段及接地变采用微机型保护测控一体化装置,分散安装于开关柜上。4、消弧线圈自动控制屏2面,放在二次设备室。5、有载调压采用自动控制,装置设有标准的网络接口用于和综合自动化系统接口。6、故障录波器:曙光变配 1 面 110kV 数字式线路故障录波器柜,线路与主变合用。安庆变和晴岚变 110kV 线路已分别配置了故障录波器和故障录波及网络分析一体化装置,可继续使用。 7、110kV 备用电源自投装置:曙光
20、变配置 1 台 110kV 备用电源自投装置,所配置的备自投应能实现两条线路互投和分段开关自投。备用电源自投装置含 110kV 进线开关和分段开关三相操作箱。4.2系统通信(1)光缆建设方案随 110kV 晴岚变曙光变新建线路,架设 1 根 24 芯 OPGW光缆,长度约 8km,形成曙光变晴岚变光缆通道。曙光变经晴岚变接入安庆地区电力光纤通信网络,沟通至安庆地调。(2)通信设备配置曙光变配置 1 台 SDH-155M 光端机,曙光变和安庆地调配置1 对 PCM 接入设备。曙光变配置 1 套综合配线设备及 2 套 DC/DC变换器。晴岚变地区网光端机扩充 1 块 155M 光接口板,用于曙光变
21、的接入。4.3系统调度自动化1、调度关系和远动信息传输方式根据安徽省电力系统调度规程规定,110kV 曙光变由安庆地调调度管辖。远动信息采用调度数据网络和常规点对点专用通道两种方式传输到安庆地调。本站配置 1 套调度数据网接入设备(含交换机、路由器)、1 套二次系统网络安全防护设施(包括专用的安全隔离防护装置、硬件防火墙和网络安全管理软件,并配置相应的 IP 认证加密装置)。预留1屏位用于第二平面接入。2、远动装置、远动电源及时间同步系统曙光变考虑配置 1 套计算机监控系统,为避免设备重覆配置和功能相互覆盖,站内不再设置独立的远动装置,远动功能由计算机监控系统实现(远动通信装置嵌入计算机监控系
22、统中,双重化配置)。为保证站控层计算机、远动装置及网络设备的可靠供电,在曙光变配置 1 台不停电电源装置。曙光变配置 1 套公用的时间同步系统(可嵌入计算机监控系统中)。4.4电能质量在线监测安庆变、晴岚变各加装 1 套电能质量在线监测装置4.5 交直流一体化电源系统本站采用交直流一体化电源系统,将站用交流电源系统、直流电源系统、逆变电源系统 、通信电源系统等一体化设计、一体化配置、一体化监控,共享直流电源的蓄电池组,并采用 DL/T860 通信标准与与站控层交换信息,实现对一体化电源系统的数据采集和全参数统一管理。本站交直流一体化电源系统组屏布置于二次设备室。4.5.1 站用交流系统交流部分
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