变电站初步设计说明书.pdf
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1、国家丙级证书号:xxxxxxx 市 110kVxx 变电站新建工程初步设计说明书B01LS0702C-A0101-01xx 市 110kVxx 输变电工程(变电部分)设计投标阶段xx 雷能电力设计有限公司XX 电力设计有限公司2007 年 01 月XX第 1 页 共 32 页审定:审核:校核:编写:XXXXXX、XX、XX、XX、XXXXxx 市 110kVxx 变电站新建工程(综合部分)初步设计阶段-3-xx 市 110kVxx 变电站新建工程(综合部分)初步设计阶段目目录录第一章 总的部分.11.1 工程项目设计依据.11。2 站址概况.11。3 设计范围及建设规模.11.4 主要技术经济
2、指标.2第二章 电力系统.32。1 xx 电网现状.32.2 建设的必要性.32。3 项目在电力系统中的地位和作用.42。4 变电站接入系统方案.4第三章 电气一次部分.43。1 电气主接线.43。2 主要设备选择.53。3 电气总平面布置.83.4 站用电及照明.83.5 防雷接地.93.6 电缆防火.9第四章 电气二次部分.94。1 电气二次线.94。2 直流系统及电源.104。3 综合自动化系统.114。4 元件保护及自动装置.11-i-xx 市 110kVxx 变电站新建工程(综合部分)初步设计阶段第五章 远动.135.1 概述.135。2 xx 调度自动化系统现状.145。3 远动系
3、统设计要求.145.4 远动设备电源.14第六章 系统通信.156。1 概述.156.2 相关专业对通道的要求.156.3 xx 地区光纤通信现状.156。4xx 变电站通信建设要求.16第七章 图像监视.17第八章 土建部分.178。1 站址自然条件及设计主要数据.178.2 所区规划和总平面布置方案.208。3 主要建筑材料.238。4 建筑与装修.238.5 结构与地基处理.258。6 通风及噪声防治.268。7 给水与排水系统.278.8 安全防范.278.9 消防.27第九章 控制造价的措施.27-ii-xx 市 110kVxx 变电站新建工程(综合部分)初步设计阶段第一章第一章 总
4、的部分总的部分1.11.1 工程项目设计依据工程项目设计依据本初步设计编制依据:1)广东电网公司文件(广电规232号)关于 xx110kV 南三等 11 项输变电工程可行性研究报告的批复;2)xx110kVxx 输变电工程可行性研究报告;3)相关变电站设计规程规范。1 1。2 2 站址概况站址概况110kVxx 变电站站址坐落于 xx 市 xx 水泥厂附近的坡地上。变电站设计方案一占地面积为 9312 平方米,方案二占地面积为 8928 平方米.站址南靠水泥厂的进厂大道,东临遂廉一级公路,交通十分便利。变电站站址四面较为空旷,地处电力负荷中心位置,有110kV 进出线走廊,35kV、10kV
5、出线也较为方便.xx 变电站站址为剥蚀残丘、岗地地貌,现场地南部已推平,北部为低洼水田地,海拔高点为 35。0 米,低点为 30.65 米,在变电站站址征地范围内均为坡地(非农田保护区),西南侧紧靠 xx 水泥厂(污染较为严重),南侧为水泥厂进厂公路,东侧和北侧是坡地。站址范围经整平标高地势较高,场地排水良好。xx 变电站站址属南亚热带季风气候区,阳光充足,热量丰富,全年温暖湿润,降水多,常受到台风影响。1 1。3 3 设计范围及建设规模设计范围及建设规模本期工程设计范围以站内 110kV 出线门形架、35kV、10kV 馈线电缆头为界,包括电气一次、控制、保护和相应构筑物及站内规划等。110
6、kVxx 变电站最终规模按 340000kVA 主变容量,本期工程先上一台 40000kVA 主变,主变型式为三相三卷有载调压变压器。110kV 最终 4 回出线,本期建设 3 回出线;35kV 最终 3 回出线,本期建设 3 回出线;10kV 最终 30 回馈线,本期建设 10 回馈线.-1-xx 市 110kVxx 变电站新建工程(综合部分)初步设计阶段无功补偿终期容量为 64000kvar,本期无功补偿容量 24000kvar。综上所述,110kVxx 变电站建设规模详见下表。110kVxx110kVxx 变电站建设规模变电站建设规模项目项目主变容量110kV 进出线35kV 进出线10
7、kV 出线无功补偿容量本期规模本期规模140000kVA220kVxx 站 1 回、鱼窝 1 回、坪石 1 回3 回10 回24000kvar终期规模终期规模340000kVA220kVxx 站 2 回、鱼窝 1 回、坪石 1 回3 回30 回64000kvar1 1。4 4 主要技术经济指标主要技术经济指标数量序号1指标名称站址总用地面积单位方案一m2mm2mmm3挖方567891011站址土方量填方站内道路面积总建筑面积站区绿化面积站区绿化用地系数站区围墙长度静态投资m3m3mm2m2%m万元22方案二8928792010087340。44508355564.71331847。622002
8、7.73563546。749312810012127400500857。85883。31345711.6240029.63603354.38(1)站址围墙内用地面积(2)其它用地面积234进站道路长度站内主电缆沟长度站外挡土墙体积-2-xx 市 110kVxx 变电站新建工程(综合部分)初步设计阶段数量序号12动态投资指标名称单位方案一万元3426.23方案二3622.71第二章第二章 电力系统电力系统2.1 xx2.1 xx 电网现状电网现状xx 电网位于 xx 电网的西北部,通过 1 回 220kV 坡廉线和 1 回 110kV 坪飞线与 xx 电网相联。xx 电网以省网供电为主,地方小火
9、电供电为辅。xx 电网由 220kV 的高压输电网,110、35kV 的中压输电网,10kV 和380/220V 配电网组成,已初步形成了一个以220kVxx 变电站为中心的110kV 放射形骨干网架。2004 年末 xx 市 500kW 及以上电源总装机容量 42。7MW,以水泥厂小火电为主。全市年发电量 1。13 亿 kWh,其中火电机组年发电量 1.08 亿 kWh.2004 年 xx 市全社会用电量 4。91 亿 kWh,比 2003 年增长 15。8%。网供电量 3。55 亿 kWh,比 2003 年增长 30。6;全社会用电最高负荷94MW,比 2003 年增长 14。6。网供最高
10、负荷 77MW,比 2003 年增长 25.5%.到 2004 年末,xx 电网有 220kV 变电站 1 座,主变压器 1 台,主变容量150MVA。220kV 线路 1 回,长度为 41。8km;110kV 变电站 6 座,主变压器 6 台,主变容量 127.5MVA。110kV 线路 9 回,长度为 135.86km;35kV 变电站 7 座,主变容量 34。6MVA。35kV 线路 7 回,长度为 95。68km。2 2。2 2 建设的必要性建设的必要性根据电力需求预测,xx 市“十五”、“十一五”电力增长是较快的。到2006年,夏季大方式需电网降压供电90MW,需110kV变电容量1
11、89MVA。冬季大方式需电网降压供电 94MW,需 110kV 变电容量 197MVA。因此,现有供电设施无法满足用电的需要;另外,xx 站附近的飞鼠田变电站运行时间已长达 26 年之久,设备十分残旧,高、低压设备及控制保护设备均存在较多的安全隐患,必须尽快兴建 110kVxx 输变电工程,以便取代飞鼠田-3-xx 市 110kVxx 变电站新建工程(综合部分)初步设计阶段变电站。加快兴建 110kVxx 变电站,可大大提高 xx 市的供电能力和供电可靠性,解决用电“卡脖子问题,为当地经济的发展创造良好的条件。2.32.3 项目在电力系统中的地位和作用项目在电力系统中的地位和作用110kVxx
12、 变电站的供电范围是 xx 市区南部五家水泥厂、南北大道和工业长廊开发区,以及xx 镇的用电需求。该站的建成将满足一大批在建、筹建或相继建成的大、中型项目的用电需要,同时进一步完善 xx 市 110kV 电网结构,提高该区域的电压等级和输电能力,并取代飞鼠田变电站,大大提高该区域的供电可靠性和安全性。2 2。4 4 变电站接入系统方案变电站接入系统方案xx 变电站设计终期 4 回 110kV 出线,本期建设 3 回,其中 1 回接入220kVxx 变电站,另一回接入 110kV 坪石变电站,第三回接入 110kV 鱼窝变电站.110kVxx 变电站接入系统见附图 B01LS0702C-A010
13、104。第三章第三章 电气一次部分电气一次部分3.13.1 电气主接线电气主接线参照广东省电力设计研究院编制的110kV 变电站标准设计A2 典型方案,鉴于 xx 变电站的供电范围内部分用户受电电压为 35kV 等级,故主接线中须有 35kV 电压等级。主变压器:本期 1x40MVA,终期 3x40MVA。110kV 接线:采用单母线隔离开关分段接线,每段母线分别接入 2 回进线,本期建设 3 回进线,终期 4 回;35kV 接线:采用单母线隔离开关分段接线,本期建设3 回进线,最终3 回;10kV 接线:采用单母线4 分段接线,#1、#3 主变 10kV 侧单臂进 10kV母线,各带 10k
14、V 出线 10 回,无功补偿电容器 2 组,#2 主变 10kV 双臂各进一段 10kV 母线,每段母线分别带 10kV 出线 5 回,无功补偿电容器 1 组,每组电容器的容量为 4000kVar。本期上 I 段母线。-4-xx 市 110kVxx 变电站新建工程(综合部分)初步设计阶段接地方式:110kV 中性点:经隔离开关接地,并加装避雷器和间隙保护。35kV 中性点:采用不接地方式,避雷器保护。10kV 中性点:本站 10kV 线路 30 回,投运后的电容电流将大于 30A,故10kV 系统采用接地变经消弧线圈接地方式。380/220V 站用电系统采用中性点直接接地方式。电气主接线方案详
15、见附图 B01LS0702CA010105、06。3 3。2 2 主要设备选择主要设备选择3.2.13.2.1 导体和主要电气设备选择原则和依据导体和主要电气设备选择原则和依据设备选型贯彻广东电网公司推行的“国产化、无油化、低损耗、低噪音、小型化”原则.导体和电器按导体和电器选择设计技术规定的条件选择,高压开关还要满足高压开关设备的共用订货技术导则的规定。电容器选择依据广东电网规划设计技术原则。根据 2015 年系统阻抗参数,计算 xx 变电站全部建成后 110kV、35kV和 10kV 三相短路电流值如下表:短路点110kV 母线35kV 母线(并列运行)10kV 母线(并列运行)10.1k
16、A23。0kA短路电流 Id 23。8kA根据广东省电力系统污区分布图的划分,xx 变电站地处级污秽区,但考虑到变电站位于规划工业区,大气污染较严重,因此,本阶段初步确定按级污秽区设防,所有变电站屋外电气设备均采用防污型。110 kV户外电气设备外绝缘泄漏比距取 3.1cm/kV.短 路 电 流 计 算 及 主 要 设 备 选 择 结 果 表 详 见 图B01LS0702CA010109。3 3。2.22.2 主变压器主变压器主变压器:选用三相三线圈有载调压自冷户外式变压器,型号规格SSZ1140000/110-5-xx 市 110kVxx 变电站新建工程(综合部分)初步设计阶段1108x1。
17、25%/38.52x2。5%/11kV100/100/100Ud(12)%=10。5,Ud(1-3)=17。5,Ud(1-2)=6。5YN,yn0,d11高压套管带:LRD110,200400/1A,电流互感器两组LR-110,200400/1A,电流互感器一组中性点套管带:LRB-60,100-300/1A,电流互感器一只配 MR 型有载调压开关主变压器 110kV 中性点设备:主变中性点隔离开关选用 GW13-63/630A 型,配电动机构主变中性点避雷器选用 Y1W-73/200型,配放电计数器。主变压器 35kV 中性点避雷器器选用 YH1。5WZ54/127W 型,配放电计数器。3
18、3。2.32.3 110kV 110kV 配电装置配电装置110kV 断路器:采用合资 SF6 型断路器,单断口,配弹簧操作机构,额定电流 3150A,额定短路开断电流 40kA;110kV 隔离开关:采用合资隔离开关,额定电流 1250A,额定短时耐受电流 40kA,主刀配电动机构,地刀配手动机构;110kV 电 流 互 感 器:采 用 干 式 电 流 互 感 器,2 300/1A,5P30/5P30/5P30/0.5/0。2S;110kV 母线电压互感器:采用电容式电压互感器,TYD110/3-0.02H,110 0.1 0.1/0.1kV;333110kV 线路电压互感器:采用电容式电压
19、互感器,TYD-110/30。01H,1100.1/0.1kV;33110kV 避雷器:选用氧化锌避雷器。-6-xx 市 110kVxx 变电站新建工程(综合部分)初步设计阶段3 3。2 2。4 4 35kV 35kV 配电装置配电装置方案一:方案一:35kV 断路器:采用合资 SF6 型断路器,单断口,配弹簧操作机构,额定电流 1600A,额定短路开断电流 25kA;附套管电流互感器,2x400/1A,5P30/0。5/0。2S;35kV 隔离开关:采用合资隔离开关,额定电流 1250A,额定短时耐受电流 25kA,主刀配电动机构,地刀配手动机构构;35kV 母线电压互感器:JDZX35W2
20、;35kV 避雷器:选用氧化锌避雷器.方案二:方案二:35kV 真空开关柜选用 KYN-40。5 型金属铠装手车式开关柜,内装真空断路器,配弹簧操作机构。其中进线开关柜额定电流 1600A,热稳定电流 25kA(4S);馈线柜额定电流 1250A,热稳定电流 25kA(4S).3 3。2 2。5 5 10kV 10kV 配电装置配电装置10kV 真空开关柜选用 KYN12 型金属铠装手车式开关柜,内装真空断路器,配弹簧操作机构.其中主变低压侧开关柜和分段开关柜额定电流3150A,热稳定电流40kA(4S);馈线柜额定电流1250A,热稳定电流31。5kA(4S)。3 3。2.62.6 10kV
21、 10kV 并联无功补偿装置并联无功补偿装置根据广东电网规划设计技术原则10kV 并联无功补偿装置选用TBB10-4000AK 型成套电容器组;串联电抗器选用 CKK80/106 型干式铁芯电抗器。3 3。2 2。7 7 10kV 10kV 中性点设备中性点设备10kV 中性点选用接地消弧成套装置,接地变选用 DKSC-400/10.5 型干式变,配套 XDC400/10 型干式消弧线圈及自动跟踪补偿控制系统,最终型号通过招标确定。-7-xx 市 110kVxx 变电站新建工程(综合部分)初步设计阶段3.33.3 电气总平面布置电气总平面布置方案一:采用广东电网公司典型设计中的 A2 方案,结
22、合本工程实际情况进行优化设计。110kV 配电装置布置在站内北侧,采用敞开式设备软母线中型单列屋外布置,架空出线;35kV 配电装置布置在站内东侧,采用敞开式设备软母线中型单列屋外布置,由于出线走廊限制,采用电缆出线;10kV 配电装置采用户内成套开关柜型式,电缆出线,与主控室及10kV 接地变室组成一综合楼布置在站内南侧,10kV 电容器组布置在站内东南侧,采用户外密集型电容器组呈单列布置型式;主变压器布置在变电站中部。方案二:35kV 配电装置采用户内成套开关柜型式,总平面布置大体上与方案一相同,变电站实际占地面积比方案一减小。电气总平面布置见 B01LS0702C-A010107、08。
23、两种方案的简单比较:方案一:35kV 户外设备检修、维护方便;运行经验丰富;投资较少;但维护工作量大,占地面积大。方案二:35kV 户内设备操作方便;维护工作量小;占地面积较少;但受当地湿热环境影响大.据上比较,综合 xx 变电站所在自然环境和在电网中供电的重要位置,以及业主的运行经验和习惯,推荐方案一。3.43.4 站用电及照明站用电及照明全站共设两台 100kVA 站用变压器,其中1 站用变接于 35kV II 段母线,为油浸式变压器,2 站用变接于 10kV I 段母线,为干式变压器.站用电系统采用三相四线制单母线接线方式,两台站用变低压进线经过刀闸和断路器通过闭锁装置接到母线上.站用配
24、电屏选用GQH型,配智能型控制器。站用电配置接线见 B01LS0702C-A0101-24。变电站正常照明由站用电交流屏供电,事故照明由直流屏供电,由事故处理人员到达现场后人工开启,电源容量维持 2h 事故照明。室外采用草坪灯,户内正常照明采用荧光灯,事故照明采用白炽灯。110kV 配电装置、35kV 配电装置、10kV 配电装置室和变压器附近分别-8-xx 市 110kVxx 变电站新建工程(综合部分)初步设计阶段安装检修电源箱,供给检修、试验和照明电源。变电站户内电线采用 PVC 阻燃管暗敷,户外采用电缆直埋过道路处穿热镀锌钢管暗敷。3 3。5 5 防雷接地防雷接地为防止直击雷和雷击侵入波
25、,站内四角各设一支避雷针,避雷针针高30 米,其中两支为独立避雷针,两支为构架避雷针;在 110kV 母线、35kV母线及 10kV 母线上均配置氧化锌避雷器。变电站内主地网采用复合式地网,水平接地体采用 16 镀锌圆钢,户外埋深 0.8 米,垂直接地极用50 x5 L=2.5 米的角钢.变电站进出口处设置与主地网相连接的帽檐式均压带.由于站址范围内土类为严重风化岩、沙砾岩土和松沙石,土壤电阻率较大,站内接地网外围需设置接地深井,接地极周围敷设降阻剂降,以降低接地电阻。接地电阻要求不大于0。5。在控制室的保护屏间应敷设截面不小于100平方毫米的铜排作接地网,此铜排应首尾相连形成环形的专用铜地网
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