35kV变电站工程初步设计说明书.docx
《35kV变电站工程初步设计说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《35kV变电站工程初步设计说明书.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
35kV变电站工程初步设计说明书
35kV变电站工程初步设计说明书
检索号：
编号：
江苏XX不锈钢有限公司
35kV变电站工程
初步设计说明书
泰州XX电力设计有限公司
工程设计
二○○九年四月
江苏XX不锈钢有限公司
35kV变电站工程
初步设计说明书
批准：
审核：
校核：
编写：
附件：
1、江苏XX不锈钢有限公司设计委托书
2、泰州供电公司文件泰供电发展〔2007〕34号《关于兴化市新华达不锈钢有限公司接入系统方案审查意见的通知》
1总论
1.1设计依据
1.1.1设计依据性文件
1、江苏XX不锈钢有限公司设计委托书（附件一）
2、泰州供电公司文件泰供电发展〔2007〕34号《关于兴化市XX不锈钢有限公司接入系统方案审查意见的通知》（附件二）
1.1.2主要设计标准、规程规范
GB50059-199235kV～110kV变电站设计规范
GB50060-199235kV～110kV高压配电装置设计技术规范
GB311.1-1997高压输变电设备的结缘配合
GB50062-1992电力装置的继电保护和自动装置设计规范
GB50227-1995并联电容器装置设计规范
GB50217-1994电力工程电缆设计规范
GB50260-1996电力设施抗震设计规范
GB50011-2001建筑物抗震设计规范
GB50229-1996火电发电厂与变电站设计防火规范
GB50016-2006建筑设计防火规范
DL5103-199935kV～110kV无人值班变电站设计规程
DL5134-2002变电站给水排水设计规程
DL/T5222-2005导体和电器选择设计技术规定
DL/T5136-2001火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程
DL/T5137-2001电测量及电能计量装置设计技术规程
DL/T5044-1995火力发电厂、变电站直流系统设计技术规定
DL/T5056-1996变电站总布置设计技术规程
SDJ5-1985高压配电装置设计技术规程
SDJ161-1995电力系统设计技术规程
NDGJ96-1992变电站建筑结构设计技术规定
2006年版工程建设标准强制性条文（电力工程部分）DGJ32/J14-200535kV及以下客户端变电站建设标准
以上设计标准、规程规范按最新版本执行。
1.2设计规模
根据江苏XX不锈钢制品有限公司委托意见，本35kV变电站规划远景容量共计24.6MVA，本期1×4MVA+1×6.3MVA。
35kV电源进线远景1回，本期1回。
35kV出线远景9回。
本期：
3回出线用于高次谐波滤波装置，1回出线用于动态无功补偿装置（TCR），1回出线用于主变（容量为4000kVA），1回出线用于6300kVA电弧炉。
远景：
2回出线用于主变（容量为2×4000kVA），1回出线用于6300kVA电弧炉。
10kV出线本期共计5回（其中：
10kV变压器出线3回，电压互感器1回，10kV2#所用变1回）。
站内配置相应的继电保护、远动、通信、交、直流电源系统、负荷控制装置等设施。
1.3设计范围及分界点
1.3.1设计范围
新建35kV屋外配电装置、10kV屋内配电装置、一台4MVA主变压器（另预留2台4MVA主变压器）及相应10kV屋内配电装置位置、35kV静止型动态无功补偿装置及高次谐波滤波装置。
交、直流电源系统设备，过电压保护与接地装置；相应的继电保护及自动装置，远方、就地测量及控制操作设备，远方监控终端设备，负荷控制装置，电缆设施等。
上述内容对应的土建部分：
屋内外配电装置；站区上下水系统、采暖、通风、消防、火灾报警等。
1.3.2设计分界点
35kV配电装置与线路专业的设计分界点为站内35kV进线电缆。
10kV配电装置与线路专业的设计分界点为出线开关柜内的电缆引接端子，电缆头不在设计范围内。
1.4站址概述及主变压器运输
站址位于江苏XX不锈钢有限公司内，变电站位于厂区西侧紧临路，交通运输方便，变电站的室内地坪比室外地坪高0.30m。
主变压器采用双卷有载调压变压器，外形尺寸按3600×3000×2900（长×宽×高MM）。
单台总重量按11T考虑。
主变压器运输重量约8T。
现主变压器运输路径，能满足上述重量及尺寸的要求。
1.5主要技术经济指标
1.5.1总投资：
万元
1.5.2总建筑面积：
57x39＝2223M2（含围墙外1m）
2系统部分
2.1系统概况
根据泰州供电公司《关于兴化市XX不锈钢有限公司变电站接入系统方案审查意见的函》，由220kV顾庄变引35kV电源至江苏XX不锈钢制品有限公司变电站，变电站35kV进线方式为电缆接入门型构架上的支柱绝缘子。
2.2系统继电保护
本变电站为终端变，由220kV顾庄变供电，35kV进线不设置进线保护。
2.3系统通信
本工程敷设一条由江苏XX不锈钢有限公司站至顾庄变的光纤通信通道，光纤长度约3.5km。
2.4系统远动
变电站内设当地微机操作界面，对变电站的运行及控制可由当地或远方控制端完成。
具有实施监控的远方控制端，能对变电站实行“四遥”操作。
1）控制端自动化系统的硬件和软件应采用标准化、模块化设计，配置灵活，扩充性好，具备在线自诊断和自恢复功能，便于检修和维护。
2）提供交互式软件生成数据库、显示画面、报表，控制流程修改等一系列支撑软件，便于现场修改和扩充。
3）汉字化、多种字符、多彩、多窗口显示，友好的人机界面，便于运行人员掌握和操作，实现画面、数据显示、数据修改、诊断检测，并根据运行需要打印各种信息和报表。
4）数据处理、记录及设备管理。
5）能实现调度与管理，能对保护及其它装置动作记录和变电站运行的各种电气参数及各专业的历史数据进行存储、统计、处理。
建立完整的运行操作、设备管理档案。
6）当电力系统和运行设备发生故障，继电保护或自动装置动作，断路器跳闸，能自动按顺序记录；当设备运行异常，测量值越限时，能自动报警，并显示、打印记录。
7）监控主机采集到的各操作对象的状态、实时信息（包括断路器，隔离开关等），按防误操作规则，生成符合安全运行的操作票。
8）根据需要可与各级调度通信。
3电气部分
3.1电气主接线
3.1.1主变压器
本期建设一台三相两绕组自冷式全密封有载调压变压器，容量为4MVA，型号选择SZ11型，接线组别为YN，d11，电压等级为35±3⨯2.5%/10.5kV；1台三相两绕组电弧炉变压器，容量为6300kVA，具体型号参数用户自行决定。
3.1.235kV接线
根据用户意向，35kV进线1回，35kV出线远景9回：
3回出线用于高次谐波滤波装置，1回出线用于动态无功补偿装置（TCR），3回出线用于主变，2回出线用于电弧炉。
本期、远景均采用单母线接线。
并配置相应的计量及电压质量检测仪，进线设置负荷控制装置。
3.1.310kV接线
根据用户意向，主变10kV侧为架空母排进线，10kV采用电缆出线，本期5回，采用单母线不分段接线方式。
3.1.4谐波治理及无功补偿
根据泰州供电公司文件泰供电发展〔2007〕34号《关于兴化市苏XX不锈钢有限公司接入系统方案审查意见的通知》的要求，本期根据用户申请，用电负荷1回出线为电弧炉，故在35kV侧采用治理高次谐波的滤波装置及动态无功补偿装置。
具体设计方案由用户委托专业机构进行设计及实施。
本期工程1回35KV用于静态无功补偿（TCR）用。
本期3回35kV出线用于高次谐波滤波装置。
3.1.5站用电
为了保证变电所工作电源的可靠性，设两台50KVA所用变压器。
本期工程设置容量为50kVA的35kV站用变压器1台，接在35kV进线侧。
设置容量为50kVA的10kV站用变压器1台，接在10kV母线上。
3.1.6用户计量
本侧用户计量为参考计量，电压互感器设置在进线侧，精度选择0.2/0.5级，用户计量用电流互感器设置在进线断路器后，精度选择0.2S级。
3.1.7其他
顾庄变电所35kV出线间隔设置可监测谐波治理实时结果的综合电能监测装置一套。
电气一次接线详见图B1131C-A-03。
3.2短路电流计算及主要设备选择
3.2.1短路电流计算
取基准容量Sj=100MVA，基准电压Uj=35kV。
本期工程由220kV顾庄变供出，根据系统情况以顾庄变35kV母线短路容量作为计算依据。
查得顾庄变35kV母线最大短路容量为371MVA，其阻抗标幺值为0.269，架空线长为3.5km，线路阻抗标幺值为0.114。
本期主变压器为4MVA，Ud=7%，阻抗标幺值0.7。
短路电流计算阻抗见图，图中阻抗均已归算至基准容量100MVA。
3.2.2短路电流计算结果:
短
路
点
编
号
短
路
点
位
置
短工
路作
点电
平压
均
短期
路有
电效
流值
周
稳流
态有
短效
路值
电
短冲
路击
电值
流
短最
路大
全有
电效
流值
短
路
容
量
U（kV）
I”（kA）
I（kA）
ich（kA）
Ich（kA）
S”（MVA）
K1
35kV
37
4.3
4.3
10.97
6.54
260.6
K2
（并列）
10kV
10.5
7.37
7.37
18.79
11.2
127.65
注:
表中ich=2.55I’’，Ich=1.52I”
当220kV顾庄变接入待建的500kV泰北变后，各点短路电流值可能会有所增大。
3.2.3主要设备选择
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，所有电气设备选择以国产设备为主。
根据江苏省电子污区图（2005版）查阅结果，江苏XX不锈钢有限公司变电站在地区的爬电比距为2.5cm/kV（额定电压），根据相关文件，本期设计取用的35kV户外电气设备的外绝缘爬距不小于1215mm（2.5cm/kV最高电压），35kV户内电气设备的外绝缘爬距不小于810mm（2.0cm/kV最高电压），10kV户内设备不小于240mm（2.0cm/kV最高电压）、10kV户外设备不小于360mm（3.0cm/kV最高电压）。
（1）主变压器。
本期建设1台主变压器,选用35kV低损耗双圈屋外自冷型油浸变压器。
根据电网运行情况，为保证供电电压质量，35kV侧采用有载调压开关。
主变压器容量为4MVA，型号为SZ11，接线组别为Y,d11，电压比为35±3×2.5%/10.5kV，阻抗电压为Ud=7%。
（2）35kV电气设备。
根据用户要求，35kV配电装置采用屋外布置，主要参数应不小于以下数据：
35kV电弧炉、35kV静态无功补偿（TCR）及高次谐波滤波装置出线的隔离刀闸，额定电流选择1250A；站用变回路及主变出线回路隔离刀闸，额定电流选择630A，断路器采用GL-107型SF6断路器，额定电流1250A，额定短路开断电流25kA。
（3）10kV电气设备。
采用屋内中置式成套开关柜，柜内配置VDS真空断路器。
主变低压进线开关额定电流采用1250A，开断电流为25KA，其余10kV出线开关额定电流采用630A，开断电流为25KA。
（4）导体。
35kV母线及连接导线采用软导体，10kV侧进线采用架空母排，10kV母线采用硬导体，母线的载流量按远景最大通流容量考虑。
35kV软导体采用LGJ-240的导线。
4MVA主变10kV进线额定电流为65.6A，10kV母线，选用63x6.3铜导体。
3.3电气总平布置及配电装置型式
3.3.1电气总平面布置
根据本变电站的建设规模及用户要求，本变电站主变压器及35kV配电装置布置在室外，35kV静止型动态无功补偿装置及高次谐波及滤波装置由用户指定地点放置在室内，10kV配电装置布置在室内。
根据变电站地理位置和10kV出线方向，35kV配电装置从西侧电缆进线，布置在厂房西侧。
10kV配电装置布置在变电站东侧，35kV变电站内的主变压器35kV出线采用电缆引至主变压器高压进线桩头。
电气平面布置及其断面详见B1131C-A-04、06、09图。
3.3.2配电装置型式
35kV配电装置,采用户外布置。
10kV配电装置。
采用户内高压开关单列布置，10kV出线均采用电缆引出。
35kV动态电压补偿装置及高次谐波及滤波装置与35kV出线之间以电缆连接
3.4电气二次线
3.4.1电气二次设备室内布置35kV进线测控及公用柜、主变保护柜、交流柜、直流柜、通信机柜等。
10kV保护测控装置采用分布式，布置在开关柜上。
3.4.2本工程保护、测控电源均采用DC220V，交流电压回路：
100V；二次回路电流：
5A。
3.4.3防误操作
35kV采用电磁锁、10kV出线部分利用开关柜本身的机械五防闭锁装置。
3.4.4测量、计量表计均按行业标准DL/T5137-2001《电测量及电能计量装置设计技术规程》和电力行业标准DL448-2000《电能计量装置技术管理规程》的要求进行配置。
各元件就地测量表计均利用测控或保护装置所带显示功能，不再另设表计。
其中电能计量仅为内部考核使用，10kV主变侧电能计量表安装在主变保护屏上。
35kV计量用PT设置在进线侧，计量等级为0.2级，35kV计量用CT设置在进线断路器后，计量等级为0.2S级。
3.5计算机监控系统
电气二次设备使用微机保护，变电所的35kV保护、监控装置采用集中组屏，10kV保护、监控装置采用分布式的微机远动终端，具有遥测、遥信、遥控（调）等功能,安装在各个间隔单元。
所有信息经微机测控单元，发送至远方控制端以实现对本变电站的远方监控。
所内设当地微机操作界面。
3.5.1遥测量
（1）35kV进线侧三相电流、有功、无功、功率因数。
（2）主变35kV侧三相电流。
（3）主变10kV侧三相电流。
（4）35kV进线电度量。
（5）主变10kV侧有功功率，无功功率。
（6）主变上层油温。
（7）主变10kV侧电度量。
（8）10kV母线电压。
（9）10kV出线三相电流。
（10）10kV出线有功电度量、无功电度量。
（11）35kV谐波治理出线三相电流。
（12）35kV谐波治理出线无功功率、无功电度量。
（13）交流所用电压、三相电流。
（14）直流系统电压。
3.5.2遥信量
（1）35kV断路器位置。
（2）10kV断路器位置。
（3）35kV隔离开关位置。
（4）10kV手车位置。
（5）主变有载分接开关位置。
（6）主变及有载分接开关瓦斯动作信号。
（7）主变差动保护动作信号。
（8）主变后备保护动作信号。
（9）35kV进、出线断路器弹簧未储能。
（10）主变过负荷信号
（11）主变超温信号。
（12）主变油位信号。
（13）主变瓦斯动作信号。
（14）10kV出线保护动作信号。
（15）35kV谐波治理保护动作信号。
（16）10kV出线断路器弹簧未储能。
（17）35kV控制回路断线。
（18）10kV控制回路断线。
（19）10kV交流电压回路断线。
（20）10kVPT位置。
（21）直流接地信号。
（22）直流电压异常。
（23）充电装置故障。
（24）通讯电源故障信号。
（25）UPS异常信号。
（26）所用电失电信号。
（27）所用电备用电源自投。
（28）全所事故总信号。
（29）火灾报警动作信号。
3.5.3遥控量
所有35kV及10kV断路器的分、合。
3.5.4遥调量
主变压器有载分接开关调整。
3.6元件保护及自动装置
3.6.1主变压器
3.6.1.1主保护
（1）纵联差动保护：
作为变压器引出线、套管及内部故障的主保护，瞬时动作于跳两侧断路器。
（2）瓦斯保护：
作为变压器内部故障的主保护，其中轻瓦斯动作发信号，重瓦斯动作于跳两侧断路器。
（3）有载分接开关调压装置轻瓦斯动作发信号，重瓦斯动作于跳两侧断路器。
（4）温度信号装置：
作为变压器上层油温的信号装置。
（5）变压器油位的信号装置。
3.6.1.2变压器后备保护
（1）35kV侧设置过电流保护，动作跳两侧断路器。
（2）35kV侧设置过负荷保护，动作发信号。
3.6.1.335kV进线保护
35kV进线不装设保护。
3.6.1.410kV变压器出线保护
（1）瓦斯保护：
轻瓦斯动作发信号，重瓦斯动作于跳两侧断路器。
（2）温度信号装置：
作为变压器上层油温的信号装置。
（3）主变压器油位的信号装置。
（4）电流保护：
速断、限时速断、过流。
（5）过负荷保护：
动作于发信号。
3.6.1.535kV谐波滤波装置保护
（1）电流保护：
速断保护、限时速断保护，过流保护，过负荷保护。
（2）电压保护：
过电压保护，失压保护，开口三角保护。
（3）低频率保护。
3.6.1.6动态电压补偿装置（TCR）出线保护
速断保护、限时速断保护，过流保护，过负荷保护，零序电流保护。
3.6.1.735kV电弧炉出线保护
瓦斯保护：
轻瓦斯动作发信号，重瓦斯动作于跳两侧断路器。
速断保护、限时速断保护，过流保护，过负荷保护。
3.6.1.8自动装置
（1）主变压器有载分接开关的自动调整装置，并设远方监控接口。
（2）直流系统绝缘监察及接地选线装置，并设远方监控接口。
3.7直流系统
变电站设计采用一组直流系统，操作电源采用直流电压220V。
设一组蓄电池，一组充电装置。
直流系统接线为单母线接线。
蓄电池选用阀控式密闭铅酸蓄电池：
80AH、12V、18只。
直流柜留有远方监控接口，可在远方对直流系统实施实时监控，直流系统通过DC220/DC48V电源模块提供通讯用48V直流电源，不设通信专用蓄电池组。
3.8交流站用电及照明
站用交流电源由2台额定容量为50kVA的所用变压器供给。
设交流不停电电源（UPS容量2kVA）一套，提供交流测控电源。
交流站用电系统采用单母线接线，电压为380/220V，采用380V三相五线制中性点直接接地系统。
配置2面交流站用电柜，布置在电气二次设备室内。
屋内工作照明采用荧光灯，事故照明采用应急灯。
3.9电缆设施
电力电缆及控制电缆全部选用铜芯电缆。
户内、外电缆敷设采用电缆沟及埋设穿管方式。
微机保护的电流、电压和信号接点引入线，均采用屏蔽电缆。
屏蔽层接地措施按GB50217-94《电力工程电缆设计规范》要求设计。
电缆防火阻燃措施，按GB50217-94《电力工程电缆设计规范》中电缆防火和阻止延燃措施设计。
3.10过电压保护和接地
3.10.1直击雷保护
变电站防雷采用一根35m高钢管避雷针作为变电站的直击雷保护。
3.10.2过电压保护
为限制线路侵入的雷电波过电压，在35kV进线、35kV母线、10kV母线上分别装设氧化锌避雷器。
3.10.3接地
本期变电站接地装置布置：
接地方式以水平接地体为主，垂直接地极为辅，主接地网采用镀锌扁钢60×6，接地电阻值不大于4Ω。
变电站内采取防静电接地及保护接地措施。
根据微机保护及监控系统接地要求，电气二次设备室接地采用铜排。
4土建部分
4.1概述
4.1.1工程概况
江苏XX不锈钢有限公司厂区内新建35kV变电站，包括：
10kV配电装置室、电气二次设备室、35kV室外配电装置构支架等。
4.1.2设计原始资料
站址位于江苏XX不锈钢有限公司厂区内,站区地震作用按照7度抗震设防烈度进行计算。
4.1.3主要建筑材料
1）现浇钢筋混凝土结构混凝土：
C30、C25用于一般现浇混凝土结构及基础；C10、C15用于混凝土垫层。
钢筋：
HPB235级、HRB335级。
2）砌体结构砖及砌块：
MU7.5～MU10。
砂浆：
M5.0～M10。
3）结构钢材：
Q235。
4.2管沟布置
电缆沟沟壁采用砖砌体沟壁，（穿越道路、围墙部分为钢筋混凝土结构或埋管），沟底为混凝土，沟壁内外粉1：
2.5避水砂浆，电缆沟每隔30m左右设置伸缩缝，沟盖采用平铺式钢筋混凝土盖板，电缆沟顶面高出场地地面0.10m，沟底做成0.5%的坡度，以利排水。
4.3建筑
4.3.1全站建筑物简述
站内建筑物为电气二次设备室、10kV配电装置室建筑面积约为208m2。
建筑立面简洁明快，大方实用，体现现代化工业建筑的气息。
4.3.2配电室装修一览表
配电室装修一览表
序号
项目名称
备注
—
地面工程
1
地砖
电气二次设备室、10kV开关室
二
屋面工程
1
屋面防水
Ⅱ级防水等级，设置刚柔两道防水层
2
乳胶漆顶棚
电气二次设备室、10kV开关室
三
墙身工程
1
防水涂料外墙面
所有外墙面
2
乳胶漆内墙面
所有内墙面
3
门窗
钢门或防火钢门
电气二次设备室、10kV开关室对外及对内出口
塑钢窗或铝合金窗
带纱窗，加设防盗网
4.4结构
建筑物抗震设防类别为丙类，安全等级为二级，结构重要性系数为1.0。
4.4.1配电室
配电室采用一层框架结构，屋面采用现浇钢筋混凝土梁板结构。
4.4.2地基基础
本工程按7度抗震设防烈度设计。
根据对当地地质资料的了解，本工程初步拟定采用天然地基浅基础方案。
4.5屋外构支架
为保证全所的协调统一，所有设备支架均采用等径钢管杆，基础采用柱下独立钢筋混凝土杯形基础。
独立避雷针，高度为25m。
采用钢结构，基础采用柱下独立钢筋混凝土杯形基础。
主变压器基础采用钢筋混凝土整板基础。
所有钢构件必须采用热浸镀锌防腐，不能镀锌处理或现场安装时局部焊缝及镀锌层破坏处，均应采用环氧富锌漆补刷，底漆和面漆两道。
4.6采暖通风
4.6.1通风方案及设备选用
本站建筑物通风方式采用自然通风和机械进风、机械排风的通风方式。
10kV配电装置室按换气次数不小于10次/h计算，事故排风机兼做通风降温之用，需轴流风机6台。
4.6.2采暖方案及设备选用
根据工艺需要及实际，需设空调的房间有10kV配电装置室和电气二次设备室。
空调设备选用带辅助电加热的分体风冷双制空调。
各房间空调设置见下表：
各房间空调设置表
序号
房间名称
空调型式
数量（台）
1
10kV配电装置室
风冷分体柜式空调器
2
2
电气二次设备室
风冷分体柜式空调器
1
4.7站区排水
站内排水：
站内排水采用雨水井、窟井、PVC-U双壁波纹管有组织排水形式将污水排入站区原有下水系统。
电缆沟低点积水就近接入站区内污水管网。
4.8消防部分
4.8.1建筑消防
本配电室建筑体积小于3000m3,建筑物可不设室内、外消火栓系统。
根据DL5027—1993《电力设备典型消防规程》及GBJ140—1990《建筑灭火器配置设计规范》的规定，结合本变电站的实际情况，对设有电气仪表设备的房间（如配电装置室），考虑采用手提式二氧化碳灭火器作为主要灭火手段。
此外，还配置一定数量的消防铲、消防斧、消防铅桶等作为变电站公用消防设施。
4.8.2主变压器消防
根据DL5027—1993《电力设备典型消防规程》，主变压器消防采用推车式干粉灭火器。
4.9安全、卫生和环保设施
变电站房屋建筑、电气布置均按建筑防火规范和
升级会员 