追加农网完善工程35kv变电工程设计方案书说明毕业论文Word格式.docx

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4、新建XXXX石棉矿35kV变电所～乌尊硝甲盐矿35kV送电线路一条，导线型号LGJ-70/10，长度19.4km；

5、新建XXXX石棉矿35kV变电所～新建XXXX七一石棉矿35kV送电线路一条，导线型号LGJ-70/10，长度50.5km。

本工程主要设计内容：

调查、了解与本工程相关区域电力系统现状及国民经济发展情况，预测电力负荷发展，实地踏勘变电站所址和线路路径，进行变电容量平衡，确定本工程建设的主要技术原则，并做出送变电工程初步设计。

本设计内容主要包括：

35kV变电所设计、35kV送电线路设计和投资概算。

1.5设计水平年

本工程设计基准年为2007年，设计水平年为2014年。

1.6工程技术经济指标

工程动态总投资1734万元。

其中：

新建XXXX石棉矿35kV变电所，概算投资322万元，单位投资0.1288万元/kVA；

新建乌尊硝甲盐矿35kV变电所,概算投资135万元，单位投资0.108万元/kVA；

新建XXXX七一石棉矿35kV变电所，概算投资135万元，单位投资0.108万元/kVA；

新建XXXX石棉矿35kV变电所～乌尊硝甲盐矿35kV送电线路，概算投资347万元，单位投资17.88万元/km；

新建XXXX石棉矿35kV变电所～新建XXXX七一石棉矿35kV送电线路，概算投资799万元，单位投资15.82万元/km。

2.项目区概况和电力系统现状

2.1项目区概况

2.1.1自然地理位置

XXXXXX位于XX县境内，地处塔克拉玛干沙漠东南边缘，巴州XX县东隅80公里，北连罗布泊荒漠，南依青海阿尔金山，东抵甘肃、苏勒河，西邻XX县，北距巴州首府库尔勒市520公里，总面积565平方公里。

XXXX东西长21.98km，南北宽11.76km，其范围在东径88°

23′～89°

05′，北纬38°

55′～39°

23′。

山区一般海拔高度3000m～4000m之间，平原海拔在820m～1200m之间。

由于历史上的米兰河经常改道，严重的风沙侵蚀，区内地面坡度大，地势东西坡降在3/1000～6/1000之间，南北坡降在4/1000～10/1000之间。

从XX部中心往东、往西倾斜，地势南高北低。

XXXX地处218国道和315国道的交汇处，随着315国道的建成通车，该XX已成为第二条进出新疆的大通道，从过去的偏远XX场变为进出新疆的桥头堡。

项目区XXXX石棉矿位于XXXX东南部275km处，乌尊硝钾盐矿东距315国道9km，七一石棉矿东距315国道50km。

2.1.2气象条件

项目区地处欧亚大陆腹地，四周远离海洋，高山又阻挡了气流XX，气候干燥，多大风，属于典型的干旱荒漠大陆性气候，由于傍依塔克拉玛干沙漠边缘，风沙严重，是极端干旱区（干旱指数大于50），春夏气候炎热干燥，昼夜温差大，蒸发量大，降雨量较少，降水量11.1mm，年蒸发量29523mm，冬暖无积雪，极端最高气温达43.6℃，极端最低气温－27.2℃，年平均气温11.5℃，年均温差38.4℃，日均温差15.3℃，相对湿度35%，无霜期189--209天。

每年的7～8月为高温季节，11月至翌年3月为寒冷季节，春夏季经常刮大风，一年中有8级以上大风日37天左右。

最多风向为NE、E（东北风、东风），年平均风速2.7M/S，极端最大风速≥40m/s，年平均日照时数3103.2小时；

最大冻土深度96cm。

2.1.3社会经济状况

XXXX属建制单位23个，其中农业单位7个，园林单位2个，其它单位15个。

全XX总人口8902人，其中少数民族681人，全民所有制职工3200人，第一产业劳动力2660人，第二产业劳动力434人，第三产业劳动力797人。

全XX土地总面积84.77万亩，农业规划面积22.33万亩，现有耕地5.69万亩，牧草地15.5万亩，土地资源丰富。

2007年播种面积5.5万亩，其中棉花种植面积2.85万亩，单产189公斤/亩，总产量538.7吨；

瓜果总产8408吨，其中甜瓜6008吨，红枣、苹果、香梨、蟠桃各类果品2400吨。

2007年全XX实现生产总值15418万元，同比增长13.3%，其中：

第一产业完成6794万元，增长14.1%；

第二产业完成4516万元，增长11.2%；

第三产业完成4108万元，增长14.4%。

XX职均收入18988元（XX21088元/人、石棉矿13994元/人），同比增长10.9%。

2.2电力系统现状

2.2.1XXXXXX电力系统现状

XXXXXX电网属自发自供独立运行的电网，现形成以35kV送电线路为主的网架结构，所辖电网供电范围覆盖XXXX。

XXXX米兰垦区拥有独立水系——米兰河，该XX有米兰河一、二级水电站两座，总装机容量3890kW，另有柴油机组装机容量1400kW。

截止2007年底，XXXX拥有35kV变电所1座，主变容量4500kVA。

35kV线路28km，10kV线路58km，0.4kV线路47km，10kV配电变压器总容量4690kVA。

XXXX用电负荷以工农业和居民生活用电为主，2007年最大用电负荷为4670kW，供电量1700万kW.h。

2003年至2007年该垦区最大供电负荷平均增长率为15%，供电量增长率为16%。

2.2.2项目区电网现状

项目区远离XXXXXX电网，目前由青海石油管理局35kV变电所供电。

该变电所地处XXXX石棉矿，电源来自青海花土沟电厂，花土沟-石棉矿35kV送电线路于九十年代中期架设，线路长55km，变电所终期建设规模：

3×

2000kVA，目前运行的主变容量：

2×

2000kVA。

石棉矿后备资源较丰富，其分矿-本项目区的乌尊硝钾盐矿及七一石棉矿已在建设中，为解决矿区的用电问题，2007年XXXX在石棉矿区新建1座火电厂，装机容量：

1000kW，火电厂正在建设中，预计2009年投入运行。

XXXX石棉矿用电负荷以工业和居民生活用电为主，现有10kV配电变压器8台，总容量3500kVA。

XXXX石棉矿年产石棉7.0万吨，2007年最大用电负荷为2500kW，用电量1200万kW.h。

2008年（1-9月）最大用电负荷为2900kW，用电量1050万kW.h，最大负荷利用小时数4800h。

电力系统分布及接线详见附图“兵XXXXXXXX石棉矿电力系统接线规划图”及“兵XXXXXXXX石棉矿电力系统地理位置规划图”。

3负荷预测及变电容量平衡

3.1XXXX石棉矿负荷预测

3.1.1负荷预测

根据XXXX工业发展规划，2014年前项目区规划建设的项目有：

1.XXXX乌尊硝钾盐矿（建设中）：

年产钾盐1.0万吨，用电负荷为810kW，年用电量384万kW.h。

2.XXXX七一石棉矿（建设中）：

年产石棉1.0万吨，用电负荷为810kW，年用电量400万kW.h。

3.XXXX石棉矿选矿厂（新建）：

年选矿石5.0万吨，用电负荷为1500kW，年用电量500万kW.h。

负荷预测详见下表：

XXXX石棉矿用电负荷预测表

名称

2007年

2008年

2009年

2010年

2014年

石棉矿用电负荷

2500

2900

3190

3509

5138

石棉矿选矿厂用电负荷

800

1000

1500

乌尊硝甲盐矿用电负荷

400

500

810

XXXX七一石棉矿用电负荷

450

550

合计

4840

5559

8248

同时系数

0.9

综合用电负荷

4356

5003

7423

3.1.2负荷预测结果分析

根据XXXX石棉矿电力负荷的负荷预测结果可知，电力发展迅速，对电网供电可靠性及供电容量要求逐步增高，目前靠青海石油管理局35kV变电所10kV线路供电形式已不能满足供电发展要求，容量也不能满足要求，并且该变电所属青海石油管理局，在用电负荷高峰时，为保障本区的用电需求，对XXXX石棉矿区的用电也会限制，因此必须新建电源及配套的输电线路。

根据矿区的规划，2009年新建火电厂一座，为本次新建的XXXX石棉矿、乌尊硝甲盐矿和XXXX七一石棉矿提供安全，可靠的供电电网。

3.2乌尊硝甲盐矿35kV变电所负荷预测及变电容量平衡

3.2.1负荷预测

依据乌尊硝甲盐矿分年度投产情况进行电力负荷预测，预测结果如下：

2014年用电负荷为:

810kW，供电量为384万kW·

h。

3.2.2负荷预测结果分析

根据乌尊硝甲盐矿电力负荷的负荷预测结果可知，随着电力的发展，对电网供电可靠性及供电容量要求逐步增高，必须新建一座35kV变电所及配套的输电线路才可满足用电要求。

3.2.3变电容量平衡

根据上述负荷预测，现对乌尊硝甲盐矿区进行变电容量平衡分析，此分析主要目的是为了了解乌尊硝甲盐矿区电网所需的电力情况。

电力平衡表

序号

项目

年份

一

最大负荷（kW）

810

二

需要变电容量（kVA）

687.5

1100

三

新增35kV变电容量（kVA）

1250

四

电力盈亏

700

562.5

140

3.2.4变电容量平衡结果分析

根据以上电力平衡结果分析可知，新建乌尊硝甲盐矿区35kV变电工程可以满足硝甲盐矿区今后的电力需求。

3.3XXXX七一石棉矿35kV变电所负荷预测及变电容量平衡

3.3.1负荷预测

依据XXXX七一石棉矿分年度投产情况进行电力负荷预测，预测结果如下：

2014年产石棉1.0万吨，用电负荷为810kW，年用电量400万kW.h。

3.3.2负荷预测结果分析

根据XXXX七一石棉矿电力负荷的负荷预测结果可知，随着电力的发展，对电网供电可靠性及供电容量要求逐步增高，必须新建一座35kV变电所及配套的输电线路才可满足用电要求。

3.3.3变电容量平衡

根据上述负荷预测，现对XXXX七一石棉矿进行变电容量平衡分析，此分析主要目的是为了了解XXXX七一石棉矿电网所需的电力情况。

618.75

756.25

1113.75

631.25

493.75

1XX.25

3.3.4变电容量平衡结果分析

根据以上电力平衡结果分析可知，新建XXXX七一石棉矿区35kV变电工程可以满足硝甲盐矿区今后的电力需求。

4工程建设必要性

4.1电力负荷发展的需求

根据根据XXXX工业发展规划，将在XXXX石棉矿规划建设以下项目：

XXXX乌尊硝钾盐矿（建设中）、XXXX七一石棉矿（建设中）、XXXX石棉矿选矿厂（新建），其用电将迅速增长。

根据预测项目区2014年用电负荷总计达7423kW.为满足项目区负荷的用电要求，本项目的建设是必要的。

4.2提高经济效益的需要

电力工程建成后，供电区新建和在建的工业建设项目才能顺利进行，这不仅对XXXXXX带来好的经济效益，而且对XX整个经济的发展也起到良好的推动作用。

本项目的实施将有着较大的社会经济效益。

4.3提高供电可靠性和供电质量的需要

XXXXXX石棉矿现在供电方式依靠青海石油管理局35kV变电所供电。

该变电所地处XXXX石棉矿，电源来自青海花土沟电厂，花土沟-石棉矿35kV送电线路于九十年代中期架设，线路长55km，线路导线杆塔老化风蚀。

因此，为降低电能损耗，减少电压损失，提高供电可靠性和供电质量，本项目的建设是必要的。

5接入系统及工程项目规模

5.1接入系统

XXXX石棉矿35kV变电所是以10kV电压等级作为电源进线，本矿厂的负荷用电主要10kV侧，做为待建热电厂的升压站，其主要为新建乌尊硝甲盐矿和新建XXXX七一石棉矿供电。

新建乌尊硝甲盐矿35kV变电所和新建XXXX七一石棉矿35kV变电所均通过接入XXXX石棉矿35kV变电所至XXXX石棉矿电网。

5.2工程项目规模

变电站建设规模见下表。

新建XXXX石棉矿35kV变电所建设规模表

项目名称

建设规模

1

主变压器

主变台数1台,容量为1×

2500kVA。

2

出线

35kV:

2回，架空出线；

10kV：

5回，进线2回，出线3回。

3

电气主接线

35kV采用单母线，10kV采用单母线。

4

无功补偿装置

配置1组600kVar并联电容器组。

新建乌尊硝甲盐矿35kV变电所建设规模表

1250kVA。

1回，架空进线；

出线2回。

35kV采用线路变压器接线，10kV采用单母线接线

配置1组300kVar并联电容器组。

新建XXXX七一石棉矿35kV变电所建设规模表

送电线路建设规模：

1、新建XXXX石棉矿35kV变电所～乌尊硝甲盐矿35kV送电线路一条，导线型号LGJ-70/10，长度19.4km；

2、新建XXXX石棉矿35kV变电所～新建XXXX七一石棉矿35kV送电线路一条，导线型号LGJ-70/10，长度50.5km。

635kV变电站设计

6.1新建石棉矿35kV变电所

6.1.1主变容量及台数的确定

因本变电站电源以10kV电压等级接入系统，石棉矿选矿厂用电负荷电压为10kV，故本变电站主要为新建乌尊硝甲盐矿和新建XXXX七一石棉矿提供可靠的电源，根据新建乌尊硝甲盐矿和新建XXXX七一石棉矿2014年用电负荷确定主变容量。

2014年最大用电负荷将达1620kW，取cosφ=0.8，则变电所主变总容量为：

S=P/COSφ=1620/0.80=2025（kVA）

根据变压器制造容量标准，变电所主变容量确定为1×

2500kVA。

6.1.2所址选择

新建石棉矿选矿厂35kV变电所所址选在规划新建火电厂附近，距负荷中心，地形、地质状况较好，运输方便，线路有较为合适的进出线廊道的地方。

变电所长×

宽为40×

28.5米，总面积1140平方米。

详见图＂变电所进出线平面位置示意图＂。

6.1.3电气部分

6.1.3.1电气主接线

依据石棉矿选矿厂35kV变电所在系统中所处的地理位置及作用，本次设计变电站主接线:

本变电所35kV侧采用单母线接线，35kV出线2回，出线侧设断路器。

10kV侧采用单母线接线，10kV出线5回。

10kV无功补偿总容量为1×

600kVar，设置在10kV母线上。

详见附图“电气一次主接线图（推荐方案）”。

6.1.3.2电气总平面布置方案

变电所布置形式提供两种方案：

方案一半户外半高式布置。

主变压器设备为户外布置，35kV侧采用户外半高式布置形式；

10kV配电装置采用户内布置形式，选用XGN2-12型；

配ZN28A-12型真空断路器；

10kV无功补偿设备选为BFM11/√3-300-3G型户内电力电容器；

所变采用一台，选用SC-50/10型干式所用变，设置在10kV母线上。

详见附图“全所电气总平面布置图（推荐方案）”。

方案二主变压器设备为全户外布置，35kV侧采用户外半高式布置形式；

10kV配电装置采用箱式布置形式。

方案比选见下表：

方案比较表

方案一

方案二

维护方便，运行环境好。

维护不便，运行环境差。

故障率低，可靠性高。

故障率高，可靠性差。

易扩建

不易扩建

投资稍大，施工期稍长。

土建工程量小，施工期短。

5

推荐方案

6.1.3.3短路电流计算及主要设备校验和选择

短路电流计算是以电力系统规划为依据进行计算。

计算结果见下表：

表6-1短路电流计算结果表单位：

kA

新建石棉矿选矿厂35kV变电所短路点母线名称

35kV母线

10kV母线

三相短路电流

0.4

3.2

设备选择按额定电压、额定电流等参数选择，并进行动、热稳定校验，详见“主要设备选择成果表”。

主要选择设备如下：

主变：

采用三相双绕组无载调压电力变压器，型号为S10-2500/35,电压为38.5±

5%/10.5kV，接线组别为Y，d11，U%=6.5。

35kV采用户外六氟化硫断路器：

LW8-35型,630A-20kA；

10kV开关柜采用：

XGN2-12型；

配ZN28A-12型真空断路器，630A-20kA；

10kV电容器采用：

BFM11/√3-600-3G型户内并联电容器，总容量1×

600kVar；

电气二次保护设备：

采用微机综合自动化装置。

电气二次电源设备：

铅酸免维护电池直流电源屏，100AH。

6.1.3.4过电压保护与接地部分

为防止变电站配电装置免受直接雷击，设计采用了1支30米高的避雷针。

为防止由送电线路雷电侵入波对电气设备的损坏，于各级电压母线上装设氧化锌避雷器。

根据电力设备接地设计技术规程的规定和现场调查的所区地质概况资料，设计按土壤电阻率ρ＝70Ω.m进行计算。

接地网采用以水平接地体为主，垂直接地体为辅的复合式接地网，接地网主干线采用-60×

6镀锌扁钢构成整体，连接设备用-40×

4扁钢，主接地极采用φ50钢管，所有接地体均设于冻土层以下，实测总接地电阻应小于4Ω。

避雷针设独立的集中接地装置，其接地电阻值不得大于10Ω。

6.1.3.5所用电及直流系统

根据所用电负荷计算，本设计采用一台所用变：

设在10kV母线侧，容量为50kVA。

低压采用380/220V中性点直接接地的三相四线制系统供给所内用电。

低压干线接至所用交流电源屏，保证所用检修、所区照明、电热取暖等用电。

全厂直流系统额定电压选为220V。

使用进口阀控式铅酸免维护蓄电池作为直流系统电源，与其他电池比较，其明显优点是免维护，对运行环境无特殊要求，并适合于各种场合。

直流负荷统计:

a.经常负荷：

4.5kW（经常带电的继电器、信号灯等）

b.事故照明：

2.5kW

（2）蓄电池容量选择

Cc=Kk*Cs1/Kcb/Kcc=99.55Ah

其中：

Cc为蓄电池10h放电率计算容量（Ah）

Cs1为事故全停状态下持续放电时间（1h）的放电容量=

（经常负荷+事故照明）/0.22*1h=32Ah

Kk为可靠系数，取1.4

Kcc为容量系数（对应放电时间1h，当放电终止电压为1.87V时，取0.45）

Kcb为容量比例系数，取1

事故照明负荷按1小时计算，计算结果为99.55Ah。

故选择一组100Ah的蓄电池。

6.1.3.6全所照明与检修电源

根据有关规程的要求，屋内设一般照明和事故照明，中控室最低照度标准为200勒克斯，采用带遮光格栅的荧光灯，吸顶嵌入安装。

中控室事故照明采用应急荧光灯，靠墙布置。

户外变电区现场根据实际需要装设高压水银灯照明。

检修电源根据实际需要由电源屏接入。

6.1.3.7微机综合自动化装置

本设计二次设备选用微机集控装置，控制保护屏放置在中控室内。

此种电气二次设备布置方案可以将控制、保护、测量、信号、运动等功能汇于中控制室的工业监控计算机中，实现微机控制保护。

微机综合自动化系统组屏方案：

由铅酸免维护电池交直流电源屏、控保屏、电度表屏、后台机、打印机组成，集变电站保护、测量、监控于一体，采用模块化设计，增强能用性与可维护性，完全满足该站要求。

电气二次详见“电气二次继电保护与测量配置图”。

该变电站微机监测和监控量如下：

（1）35kV线路三相电流监测，有功、无功功率监测、有功、无功电度计量；

（2）10kV线路三相电流监测，有功、无功功率监测、有功、无功电度计量；

（3）10kV并联补偿回路三相电监测流，无功功率及无功电度计量；

（4）主变10kV侧三相电流监测，有功、无功功率及有功、无功电度计量；

（5）各级母线电压，功率因数；

（6）所用变设有电流监测，有功电度计量；

（7）主变油温、油位、绕组温度；

（8）35kV、10kV断路器位置信号，断路器操作机构各种信号，各种保护信号，隔离开关位置信号。

本变电站监控对象有：

35kV、10kV断路器等。

6.1.3.8保护及自动装置

微机保护系统由主变保护、35kV线路保护、10kV线路保护、10kV电容器保护构成。

根据继电保护规程要求，保护设置如下：

主变保护：

设置差动保护、复合电压过电流保护、过负荷保护、非