110kV变电站新建工程初步设计说明书.doc
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1、 卷 册 检 索 号2014GSC-110吉安清江110kV变电站新建工程初 步 设 计总说明书吉安电力勘察设计所有限公司江西省住房和城乡建设厅统一证书编号A2360059392014年12月 吉安签署页批准:审核:校核:编写:目 录1 总的部分11.1 概述11.2 站址概况41.3 技术原则及存在问题71.4 主要技术经济指标142 电力系统162.1 电力系统概述162.2 建设规模213 电气部分253.1 电气主接线253.2 短路电流及主要设备选择263.3 绝缘配合及过电压保护283.4 电气总平面布置及配电装置323.5 站用电及照明343.6防雷接地363.6.1防直击雷36
2、3.6.2接地线和接地极的选用363.6.3接地373.6.4 接地模块383.7 电缆设施394 二次系统414.1 系统继电保护及安全自动装置414.2 系统调度自动化484.3 变电站自动化系统554.4 元件保护734.5 对相关专业的要求764.6 交直流一体化电源系统774.7 其它二次系统834.8 二次设备组柜及布置935 土建部分965.1 站区总布置与交通运输965.2 建筑1015.3 结构1065.4 给排水1135.5 采暖通风与空气调节1155.6 计算项目及其深度要求1186 消防部分1186.1 概述1186.2 消防措施1196.3 消防给水系统1217 环境
3、保护、水土保持和节能减排1217.1 环境保护1217.2 水土保持1237.3 节能减排综述1238 劳动安全卫生1268.1 概述1268.2 生产过程中可能发生的职业危害及采取的防治措施1269施工条件及大件设备运输方案1299.1 施工条件1299.2 大件设备运输方案13010 主要设备材料清册13011投资分析14911.1工程概况14911.2 编制原则和依据15011.3与典型方案比较15211.4初步设计与可研批复对比15411.5 概算表155附件1、清江110kV变电站设计采用通用设计方案对照表1附件2、清江110kV变电站设计两型一化落实对照表2附件3、清江110kV变
4、电站全寿命周期设计9附件4、清江110kV变电站电气应用国网通用设备表13附件5、110kV 清江变电站智能化方案情况表14附件6、支持性文件一览表16 1 总的部分1.1 概述1.1.1 工程设计的主要依据1.1.1.1 工程执行的相关的政策、法规和规章1. 国家电网公司有关全寿命周期管理的相关文件2. 国家电网公司“两型一化”变电站建设设计导则3. 国家电网基建2008603号关于印发国网公司输变电工程抗震设计要点的通知4. 国家电网公司基建2008964号关于进一步加强变电站电缆防火设计和建设工作的通知5. 国家电网公司十八项电网重大反事故措施、国家电网公司十八项电网重大反事故措施继电保
5、护专业重点实施要求6. 国家电网公司输变电工程典型设计方案110kV变电站分册7. 国家电网公司输变电工程通用设备典型规范8. 国家电网基建201158号国家电网公司2011年新建变电站设计补充规定9. 国家电网科2010530号智能变电站继电保护技术规范10.国家电网科201112号协调统一基建类和生产类标准差异条款1.1.1.2 工程设计有关的规程、规范1.电力系统设计技术规程DL/T 5429-20092.电力系统安全稳定导则DL755-20013.继电保护和安全自动装置技术规程GB14285-20064.电力系统调度自动化设计技术规程DL5003-20055.变电所总布置设计技术规程D
6、L/T5056-20076.35110kV高压配电装置设计规范GB/50060-20087.高压配电装置设计技术规程DL/T5352-20068.交流电气装置的过电压、保护和绝缘配合DL/T620-19979.交流电气装置的接地DL/T621-199710.导体和电器选择设计技术规定DL/T5222-200511.电力工程直流系统设计技术规程DL/T5044-200412.并联电容器装置设计规范GB50227-9513.变电所建筑结构技术规定NDGJ96-9214.火力发电厂与变电所设计防火规范GB50229-200615.电力工程电缆设计规范GB50217-200716.火力发电厂、变电所二
7、次接线设计技术规程DL/T5136-200117.电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T5137-200118.智能变电站技术导则QGDW-383-201019. 110(66)kV220kV智能变电站设计规范QGDW393-201020.高压设备智能化技术导则QGDWZ410-201021.智能变电站继电保护技术规范QGDW441-20101.1.1.3 政府和上级有关部门批准、核准的文件1.赣电经研规审2014134号关于江西吉安清江等3项110kV输变电工程可行性研究报告的评审意见(国网江西省电力公司经济技术研究院)2.安福县人民政府等部门关于110kV变电站建设站址的确认函1.1.2
8、 工程建设规模和设计范围1.1.2.1 工程建设规模主变容量:远期350MVA(三卷变)本期150MVA(三卷变)110kV出线:远期出线4回,本期3回(至五里亭1回、社上水电站1回、瓜畲1回),备用1回(洋溪1回)35kV出线:远期出线6回,本期3回(至武功山1回、泰山1回、章庄1回),备用3回(至洋溪1回、坳上1回、泰南1回)10kV出线:远期出线30回,本期6回10kV无功补偿:远期3(4800+3600)kVar本期1(4800+3600)kVar1.1.2.2 设计范围与分工负责变电站站区围墙以内的生产及辅助生产工艺和建筑设计。其中各级电压配电装置设计到对外引出线悬挂点(不包括进线档
9、绝缘子串及导线金具,但包括直接的引下线及联接金具),电缆引出线设计到站内对外的引出线端子(但不包括引出电缆及终端盒)。站内外排水系统,站内给水系统。进站道路及进站道路中的桥涵洞。系统继电保护、通信及远动的站内部分。地质、测量、水文气象。外接站用电源围墙内部分。工程概算部分。列入概算投资,但不包括在本公司设计范围的项目:1)站外市话联络通信及线路设计。2)给水设施站外部分。3)站外系统线路扩建或改造工程。4)外接站用电源围墙外部分。本期工程按最终规模征地。土建按最终规模建设,部分设备基础按本期规模建设;电气部分按本期规模建设。1.2 站址概况1.2.1 站址自然条件(1) 拟建站址位于江西省安福
10、县泰山乡文家村长冲组(属武功山风景区内)。(2) 拟建场地原始地貌为平原地带,场地勘察时其标高为297.19304.68m,相对高差在7.59米左右。站址土地使用权属武功山管委会,属于荒地,无拆迁,排水条件好,靠近10kV负荷中心。地下无可开采矿床。拟建站址区均无军事设施,无古文物、化石群、遗址等有历史文化价值的现象;无通信电台、飞机场、导航台、风景旅游区和各类保护区等对变电站的影响。(3) 进站道路接至武功山风景区的公文公路。1.2.2 环境影响评价结论场地周围无大的工矿企业和大的污染源,工业废气和粉尘排放量低于主市区,环境质量较好。站址在规划内,与乡镇规划、道路规划无矛盾,符合建站条件。1
11、.2.3 进出线走廊条件站址周围视野开阔,无建筑物及构筑物阻挡,出线走廊较开阔。变电站从五里亭-社上水电站接入清江变电站,单回路0.6km,双回路14km。110kV配电装置布置于站区的东南侧,向东南出线; 35kV室内配电装置布置于站区的西南侧,向西南出线;10kV室内配电装置布置于站区的西北侧,向西北出线,充分考虑安福县用地状况和周边环境对变电站的建设要求,充分考虑出线和扩建的可能性,远近结合。110kV出线本期3回,远期4回;35kV出线本期3回,远期6回;10kV出线本期6回,远期30回。1.2.4 征地拆迁及设施移改的内容(1)拟建场地为建设用地,原始地貌为丘陵低山地带的荒山,长有树
12、木和杂草,为武功山管理局所有,征地面积为8.1亩。(2)需要改道一条10kV线路和1条400V线路。(3)需砍伐林木,砍伐树木数量及品种,以实际现场清点数为准。(4)无其他特殊障碍物需要处理。1.2.5 工程地质、水文地质和水文气象条件1.2.5.1 工程地质和水文地质水的腐蚀性评价勘察场地地下水赋存于存在石灰岩的裂隙水,该层初见水位在3.80-5.00米之间,勘察时测得稳定地下水位埋深6.50-8.40米左右,水位标高在117.30米至120.13米之间,地下水位年变幅13m。本次在ZK6及zk20孔取2组水样,据水质分析报告结果表明:地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构微腐蚀作用,根据腐蚀性
13、情况,不用对建筑材料采取相应的防护措施。土的腐蚀性评价本次勘察采集ZK3、ZK17钻孔土的腐蚀性分析样品,根据实验测试结果,结合岩土工程勘察规范(GB50021-2001)(2009年版)可判定:场地土壤对混凝土结构具有微腐蚀性,对钢筋混凝土具有微腐蚀性。根据腐蚀性情况,不用对建筑材料采取相应的防护措施。1.2.5.2 工程地质耕表土(Q4pl)软至可塑状,压缩性高,承载力较低,不能满足本工程的设计要求,不可作基础持力层。施工时应清除。粉质黏土(Q4dl)可塑状,层厚度4.607.00m,层面标高为124.93米-121.10米。实测标贯锤击数67击,承载力特征值fak=160Kpa,宜作为本
14、工程设计的一般建筑物基础持力层,可作选作基础持力层。中风化石灰岩(C2)属软岩,承载力高,厚度大。承载力特征值fak=1600Kpa,层面标高为120.33米-114.20米,宜作为拟建工程设计的一般建筑物桩基础持力层。1.2.5.2 水文气象条件水文部分根据现场踏勘,清江村站址位置及站址自然高程在百年一遇洪水位之上,不受内涝及洪水的影响。 站区排水考虑向站区南面及西面道路排水沟排水,站区标高高于该道路标高,有利于排水。气象资料历年平均气温 15历年最高气温 40历年最低气温 -10历年最大年降水 2464mm历年最小年降水 1332mm历年平均降水 1759mm历年平均风速 2.0 m/s历
15、年最大风速 15 m/s1.3 技术原则及存在问题 1.3.1 主要技术原则及方案本工程贯彻国网公司“三通一标”、“两型一化”、“智能变电站”设计导则精神,强化全寿命周期管理理念,合理应用电网建设新技术成果,并结合工程具体情况进行优化,确定主要设计原则为:1)清江0kV变电站按智能变电站设计。采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求, 自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能。2)根据本站在电力系统中的地位、作用及其具体情况,选用有利于降低
16、全寿命运行周期成本的设备,以提高供电可靠性、尽量减少投运后的维修、维护工作。3)根据变电站的位置与电源点及各负荷点的相对关系,合理确定各级电压出线方向及间隔排序,使变电站与线路实现良好衔接;4)合理确定电气主接线、设备型式、配电装置型式并对变电站总体布局进行优化,以减少用地。5)本变电站按无人值班设计。本工程设计方案参照国家电网公司输变电工程典型设计-110kV变电站分册C-8方案。主要设计方案如表1.3.1。表1.3.1 清江110kV变电站设计方案概要项 目方 案 110kV电气主接线远期单母线分段接线本期单母线接线35kV电气主接线远期单母线分段接线本期单母线接线10kV电气主接线远期单
17、母线四分段接线本期单母线接线主变压器三相三绕组有载调压变压器110kV配电装置110kV采用AIS,户外布置,架空出线。35kV配电装置户内开关柜单列布置10kV配电装置户内开关柜双列布置。控制方式分层分布式计算机监控系统。继电保护装置集中布置于综合控制楼的继电器室无功补偿电容器户外布置,框架式电容器典设模块参考国家电网公司输变电工程典型设计110kV变电站分册C-8方案1.3.2 通用设计、通用设备、通用造价的应用本工程设计方案参照国家电网公司输变电工程典型设计-110kV变电站分册C-8方案(江西省电力公司实施方案),设备选型参照国家电网公司通用设备2011版;工程概算编制参照国家电网公司
18、输变电工程通用造价-110kV变电站分册。表1.3.2 110kV(66)kV变电站通用设计、通用设备成果应用表电压等级110/35/10kV工程概况主变台数及容量(MVA)1台,50 MVA出线规模(高/中/低)3回/3回/6回变电站类型智能化变电站配电装置类型A:GIS;B:HGIS;C:瓷柱式;D:罐式C:瓷柱式设计方案选择通用设计方案编号;A:直接采用通用设计方案;B:进出线规模调整;C:无功补偿配置调整A:直接采用通用设计方案C-8通用设备主变压器设备编号1TBA-50并联电容器装置设备编号AC-K4/ AC-K5110(66)kV断路器设备编号1QF-A-3150/40110(66
19、)kV避雷器设备编号1MOA-102/26635kV开关柜(断路器)设备编号BKG-1250/25-A10kV开关柜(断路器)设备编号 AKG-1250/31.5-A,AKG-3150/31.5-A1.3.3 新技术、新设备(材料)、新工艺的应用新技术:本工程按照国家电网公司新技术推广目录2012和2013版要求,采用以下新技术:1)无人值班变电站顺序控制设计技术; 根据无人值班变电站的管理模式、运行要求等特点,采用适用于调控一体化、调度和集控中心分开的不同管理模式下的无人值班变电站顺序控制设计技术。 采用面向对象、基于操作票的顺序控制技术,除典型操作票外,还可按需生成组合票,并进行模拟验证,
20、完成各类组合顺序控制。 对IEC61870-5-104国际远动通信规约的功能扩充,存票和判别在变电站侧自动完成,集控中心通过操作票选择、传送、验证、确认、执行、反馈等流程实现远方顺序控制,无需人工干预。 建立继电保护功能模型,实现保护运行状态实时显示、控制和管理,将保护测控等二次系统纳入顺序操作范围,建立一、二次设备对象间的动态拓扑,实现全面顺序控制。 此技术应用能充分发挥自动化系统的优势。顺序控制操作时间仅为常规操作方式的四分之一,极大的节省了时间,提高了操作效率。减少人为干预,提高可靠性,极大的降低误操作率。可以使值班员从复杂的操作任务中解脱出来。2)110kV智能终端、合并单元一体化装置
21、的应用; 依据智能变电站设备优化集成的要求,对变电站智能终端和合并单元采用集成一体化装置。 智能终端、合并单元一体化装置可以同时采集合并传统TV/TA、LPCT、电子式互感器(光纤通讯接口)的原始采样数据,发送符合IEC61850-9-1、IEC61850-9-2的采样值信息给间隔层装置。装置包括完全独立的多个100M光纤以太网,每个以太网具有独立的时钟同步通道,可采用IEEE1588、秒脉冲或IRIG-B对时方式。如果无对时信号接入,装置工作在失步状态,将根据自身的时钟输出采样值。 该装置具有开关量及其它一次设备在线监测量的采集和传输功能,响应间隔层装置的GOOSE跳合闸等命令。装置可提供直
22、流量采集、大量开入量采集和开出执行,通过逻辑组合可灵活实现非电量直接跳闸、分接头调档、刀闸控制、五防控制、一次设备在线监测等组合功能。 此装置的应用能减轻通信调试、维护工作量,提高通信的可靠性。统一装置及接口配置,减少重复配置,节约部分费用。减轻安装接线工作量,安装协调方便,消除了各厂家互相扯皮、责任推诿等现象。3)变电站用交直流一体化电源系统; 本站将站用交流电源、直流电源,交流不间断电源(逆变电源)和通信电源进行系统集成,以先进的高频开关电源变换技术,微电子技术,通信技术为联接纽带,进行统一设计开发,建立统一监控信息平台,实现所有站用电源高度集成化、网络化、智能化。该系统以直流系统为核心,
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