110kV500kV变电站标准设计综合部分.docx
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110kV500kV变电站标准设计综合部分
110kV~500kV变电站标准设计综合部分
110kV~500kV变电站标准设计
1概述
(1)严格执行国家和电力行业有关变电站设计的标准、规程、规范及国家有关安全、环保等强制性标准,并应符合南方电网相关的生产标准、反事故措施等企业标准、要求。
(2)结合南方电网的实际情况及运行特点,力求安全、可靠、经济、实用,技术上适度超前,努力体现标准设计的统一性、适应性、灵活性、先进性、经济性和可靠性,并融入企业文化内涵,体现南方电网企业文化特征。
(3)标准设计的接线、布置、配电装置、建构筑物等具有一定的独立性,对于不同地区、不同建设规模的变电站,可在标准设计基础上,根据工程具体情况进行调整。
(4)根据地区负荷密集程度、变电站所在地区用地要求、配电装置形式、电气主接线、建设规模、设备选型等确定模块类别,各模块应具有广泛的代表性。
(5)在2006及2011年版南方电网变电站标准设计总体原则的基础上,根据全覆盖和层级化的思路,深化、细化有关技术原则和设计要求形成V1.0的总体原则。
。
(6)安全可靠、技术先进、摒弃个性化的技术要求,造价合理,追求性能价格比最优。
(7)变电站按工业性设施设计,满足变电站的基本功能和核心功能,剥离无用、重复、多余功能。
(8)建筑风格体现工业性产品或设施的特点,提倡工艺简洁、施工方便、线条流畅,与环境协调,非民居、非公用建筑。
(9)装修材料采用环保、节能材料,摒弃高档、豪华、个性化、特殊化的装修。
(10)便于施工工艺推行工厂化加工、集约化施工、模块化组合,积极采用大宗材料,便于大物流。
2设计范围
2.1总体方案及G1,G2层模块设计范围
本标准设计总体方案及G1、G2层模块的对象为南方电网公司系统内常规户内和户外110kV~500kV变电站,不包括城市地下变电站等特殊变电站。
变电站围墙内和场地平整0m以上作为完整变电站功能所具备的所有设备和设施,具体包括变电站内下列部分:
(1)电力变压器及各级电压配电装置,无功补偿并联电容器装置,交直流站用电源系统,过电压保护与接地装置,电缆设施等。
(2)站内交直流电源系统、综合自动化系统、时间同步系统、二次安防系统、继电保护及安全自动装置等二次设备配置,并针对各种继电器室功能房间模块进行相应的二次设备布置,明确站内二次设备的抗干扰措施等。
(3)与电气设备相关的建筑物、构筑物(包括地下布置的水池、事故油池、电缆沟),给水排水设施,通风设施,消防设施,安全防范及环境保护措施。
(4)标准设计仅涉及系统通信、站内通信、通信电源部分和站内通信机房布置,系统通信部分设计仅包括变电站内的系统通信设备,不涉及调度端和对端站的设备。
(5)带地下、半地下电缆层的配电装置楼应包括场地平整0m以下的地下或半地下室。
(6)下列部分的设计不纳入标准设计范围:
系统通信、站外道路,站外上下水系统,接地网(特殊接地措施),施工电源,供水水源、巡检中心楼、场地平整和基础处理,大件设备运输措施等。
(7)设计分界点:
1)变电站与线路的分界点为:
110kV-500kV配电装置以架空进线的挂点或电缆进线的电缆头(不含电缆头)为界,10kV配电装置以开关柜内电缆头(不含电缆头)为界。
2)二次设备只含站端系统相关设备,不含主站端、调度端系统设备。
3)进站道路设计以变电站大门为界,大门外不属本标准设计范围
2.2G3层设计范围:
设计范围包括电气设备安装图、绿色模块。
2.3G4层设计范围
设计范围包括各专业精细化施工工艺模块,包括电气部分、土建部分。
3设计原则
3.1电气一次
3.1.1建设规模
(1)500kV变电站
1)主变压器:
3×750MVA/3×1000MVA或4×750MVA/4×1000MVA或6×1000MVA
2)500kV出线:
8回/10回
3)220kV出线:
12回/14回/16回/18回
4)35kV:
共设5/6组无功补偿装置
(2)220kV变电站
1)主变:
4x240MVA/4x180MVA或3x240MVA/3x180MVA
2)220kV出线:
6回/8回/12回
3)110kV出线:
12回/14回
4)10kV出线:
30回
5)35kV出线:
每台主变带3回/5回出线
6)10kV无功补偿:
对240MVA主变,每台主变配置6组无功补偿装置。
对180MVA主变,每台主变配置5组无功补偿装置。
35kV无功补偿:
每台主变配置3组无功补偿装置。
(3)110kV变电站
1)主变:
2x50MVA/3x50MVA,2x63MVA/3x63MVA。
2)110kV出线:
两台主变2回/4回出线
三台主变3回/4回出线
3)10kV出线:
对63MVA主变,每台主变15回出线
对50MVA主变,每台主变12回出线。
4)35kV出线:
每台主变3回出线
无功补偿设置在10kV侧,50MVA主变设置2组,63MVA主变设置3组。
3.1.2接线形式
(1)500kV变电站
1)500kV:
采用1个半断路器接线/1个半断路器接线,母线分段。
对六台主变情况:
所有主变全部进串。
对四台主变情况,分为两个方案:
中间两台主变进串,#1#4主变通过断路器直接接母线;四台主变全部进串。
对三台主变的情况:
两台主变进串,一台直接接母线。
2)220kV:
采用双母线双分段接线或双母线四分段接线。
3)35kV:
采用单元接线,设总回路断路器。
(2)220kV变电站
1)220kV:
对AIS设备:
6回出线,采用双母线;8回出线,采用双母线/双母线单分段接线;12回出线采用双母线双分段接线;对GIS设备,6回出线,采用双母线;8回出线,采用双母线单分段接线;12回出线采用双母线双分段接线;
2)110kV:
对敞开式设备,采用双母线接线;对GIS设备,采用双母线双分段接线。
3)35kV:
采用单母线分段,三段母线接线,根据需要选配消弧线圈或智能接地装置。
4)10kV:
对四台主变情况,前三台主变采用单母线双分段四段接线,中间位置主变双臂进线,第四台主变仅接无功补偿,不带出线;
对三台主变情况,采用单母线双分段,三段母线接线。
5)根据需要选配消弧线圈、小电阻或智能接地装置。
(3)110kV变电站
1)110kV接线:
对2台主变,出线回路数为2回,采用内桥型接线;出线回路数为4回,采用单母线分段接线。
对3台主变,出线回路数为3回:
采用敞开式设备,采用线变组接线或单母线接线或扩大内桥接线;采用GIS设备,采用单母线分段接线或者线变组接线或者扩大内桥接线;
对3台主变,出线回路数为4回,采用单母线分段接线。
如采用GIS设备,中间一台变双臂进两段母线。
2)10kV接线:
采用单母线分段接线,有3台变时中间一台变双臂进线或者采用单母线双分段三段母线接线。
3)35kV接线:
对2台主变,采用单母线分段接线;
对3台主变,采用单母线双分段三段母线接线。
3.1.3主要设备选型
(1)500kV变电站
1).500kV配电装置:
按照瓷柱式断路器、HGIS设备、罐式断路器三种形式选择,暂不考虑GIS配电装置形式。
2).220kV配电装置:
按照瓷柱式断路器,罐式断路器、GIS设备三种形式选择。
3).35kV配电装置:
按照瓷柱式断路器,罐式断路器两种形式选择。
(2)220kV变电站
1).220kV配电装置:
按照瓷柱式断路器,GIS设备两种形式选择。
2).110kV配电装置:
按照瓷柱式断路器,GIS设备两种形式选择。
3).35kV配电装置:
按照XGN形式选择。
4).10kV配电装置:
按照KYN,XGN两种形式选择。
(3)110kV变电站
1).110kV配电装置:
按照瓷柱式断路器,GIS设备,HGIS设备三种形式选择。
2).35kV配电装置:
按照XGN、KYN选择。
3).10kV配电装置:
按照KYN,XGN两种形式选择。
3.1.4主要设备参数选择
(1)500kV变电站
主要设备参数选择
序号
名称
规范
备注
1
主变压器
以<<南方电网220kV~500kV电网装备技术导则>>为准
2
500k电流互感器
电流互感器(500kV串中):
3S,4S,6S,7S(TPY,2×2000/1A,12Ω)、2S,8S(0.5S,2×2000/1A,20VA)、1S,9S(0.2S,2×2000/1A,20VA)、5S(5P20,2×2000/1A,20VA)
电流互感器(500kV母线侧):
1S,2S(TPY,2×2000/1A,12Ω)、3S,4S,5S(5P20,2×2000/1A,20VA)、6S(0.5S,2×2000/1A,20VA)、7S(0.2S,2×2000/1A,20VA)
变比需根据具体工程情况核实
2
断路器
550kV断路器,4000A/5000A,63kA(2s),160kA
252kV断路器,3150/4000A,50kA(3s),120kA
40.5kV断路器,2500/4000A,40kA(4s),100kA
参数以装备导则为准
3
隔离开关
550kV隔离开关,4000A/5000A,63kA(2s),160kA
252kV隔离开关,2500A/3150/4000A,50kA(3s),120kA
40.5kV隔离开关,2500/4000A,40kA(4s),100kA
参数以装备导则为准
4
电容式电压互感器
500kV:
500/
:
0.1/
:
0.1/
:
0.1/
:
0.1/
kV(线路)0.2/0.5/3P/3P15/30/30/30VA
500/
:
0.1/
:
0.1/
:
0.1/
:
0.1kV(主变、母线)0.2/0.5(3P)/3P/3P15/30/30/30VA(主变进线)15/50/50/50VA(母线)
220kV:
220/
:
0.1/
:
0.1/
:
0.1/
:
0.1kV(母线)
0.2/0.5(3P)/3P/3P50/50/50/50VA(母线)
220/
:
0.1/
:
0.1kV(线路)0.5/3P30/30VA
以装备导则为准
5
氧化锌避雷器
500kV:
Y20W1-444/1106W(线路)
Y20W1-420/1046W(主变)
220kV:
Y10W1-204/532W
35kV:
Y5W1-51/125W(主变进线、电抗器回路)
Y5WR-51/134W(电容器)
参数以装备导则为准
6
252kV电流互感器
主变压器回路:
TPY/TPY/5P30/5P30/5P30/5P30/0.5/0.2S
2×1500/1A,测量级带中间抽头
母联回路:
5P20/5P20/5P20/5P20/5P20/0.5S
2×2000/1A,测量级带中间抽头
出线回路:
5P30/5P30/5P30/5P30/5P30/5P30/0.5/0.2S
2×1200/1A,测量级带中间抽头
分段回路:
5P20/5P20/5P20/5P20/5P20/5P20/0.5S
2×2000/1A,测量级带中间抽头
变比需根据具体工程情况核实
7
35kV电流互感器
主变进线回路:
1S、2S:
TPY8000/1A,3S、4S:
5P104000/1A5S:
0.5S6S:
0.2S4000/1A
变比需根据具体工程情况核实
电容器、电抗器回路:
1S、2S:
5P202000/1A
3S:
0.5S1200/1A
4S:
0.2S1200/1A
站用变回路:
1S:
5P40400/1A2S:
5P202000/1A3S:
0.5S200~400~800/1A(对应1000kVA)
8
35kV电压互感器
35/
:
0.1/
:
0.1/
:
0.1/3kV0.5/3P/3P50/50/50VA
导体选择见下表(选型需根据具体工程情况核实)
电压
回路
回路电流(A)
选用导线
控制条件
(kV)
名称
正常/最大
导线根数(型号)
载流量(A)
母线
5499
LDRE-Φ250/230
6108
由载流能力及荷载控制,有裕度
500
跨线及出线
5000
2(NRLH58GJ-1440/120)
5372
由载流能力控制,有裕度
主变引线
1430
2(LGKK-600)
2054
由经济电流密度、电晕控制
220
母线
3937
LDRE-Ф200/184
4550
由载流量及挠度控制
主变进线
3412
2(NRLH58GJ-800/55)
3620
由载流能力控制
母联
3937
2(NRLH58GJ-1440/120)
5372
由载流能力控制
出线
2179
NRLH58GJ-1440/120
2686
由载流能力控制
35
汇流管母线
3709
Φ170/154
3962
按主变压器三次侧总负荷容量选择
主变压器进线
3709
2(NRLH58GJ-1440/120)
5372
按主变压器三次侧总负荷容量选择
电容器回路
1287
NRLH58GJ-630/80
1332
由载流量控制
电抗器回路
1089
LGJ-800/55
1161
由载流量控制
(2)220kV变电站
主要设备参数
1)主变参数
以装备导则为准。
2)220kV设备参数
主母线:
3150A/4000A;
主母线:
3150A/4000A;
断路器、隔离开关:
2500A/3150A,50kA;
主变进线间隔CT:
配8个绕组,5P/5P/5P/5P/5P/5P/0.5S/0.2S,20/20/20/20/20/20/20/10VA,600~1200/1A(180MVA变压器),800~1600/1A(240MVA变压器),5P40;
出线间隔CT:
配8个绕组,5P/5P/5P/5P/5P/5P/0.5S/0.2S,20/20/20/20/20/20/20/10VA,1200~2400/1A,5P30;(不同线路导线对应的额定电流在说明书中加说明)
母联间隔CT:
配6个绕组,5P/5P/5P/5P/5P/0.5S,20/20/20/20/20/10VA,1200~2400/1A,5P30。
母线分段时,分段间隔配7个二次绕组,5P/5P/5P/5P/5P/5P/0.5S
CT变比及短路电流倍数需根据具体工程进行核实。
PT:
母线配4个二次绕组,0.2/0.5/3P/3P,50/50/50/50VA;出线配2个二次绕组,0.5/3P,30/30VA。
避雷器:
Y10W1-200/496。
3)110kV设备参数
主母线:
3150A;
分段、母联、主变进线间隔断路器、隔离开关:
2500A,40kA;
出线间隔断路器、隔离开关:
1600A,40kA;
主变进线间隔CT:
配6个绕组,5P/5P/5P/5P/0.5S/0.2S,20/20/20/20/20/10VA,1200~2400/1A,5P30;
分段间隔CT:
配5个绕组,5P/5P/5P/5P/0.5S,20/20/20/20/20VA,1200~2400/1A,5P30;
母联间隔CT:
配4个绕组,5P/5P/5P/0.5S,20/20/20/20VA,1200~2400/1A,5P30;
出线间隔CT:
配6个绕组,5P/5P/5P/5P/0.5S/0.2S,20/20/20/20/20/10VA,600~1200/1A,5P40;(不同线路导线对应的额定电流在说明书中加说明)
PT:
母线配4个二次绕组,0.2/0.5/3P/3P,50/50/50/50VA;出线配2个二次绕组,0.5/3P,30/30VA。
CT变比及短路电流倍数需根据具体工程进行核实。
避雷器:
Y10W1-108/281。
4)35kV设备参数
35kV主变进线回路按采用一面XGN开关柜(如采用KYN柜,户外装设隔离开关),CT设6个绕组设计。
断路器:
1250A/3150A,31.5kA;
隔离开关:
1250A/3150A,31.5kA;
主变进线及分段CT:
1200-2400/1A;分支回路CT:
测量、计量100/400/1A,保护1200/1A;PT:
配3个二次绕组,0.2/0.5/3P,50/75/75VA;
避雷器:
Y5W1-51/134。
5)10kV设备参数
10kV主变进线回路按采用两面KYN开关柜(如采用XGN柜可采用为一面),CT设6个绕组设计。
取消10kV出线避雷器。
主变进线4000A,40kA,CT:
5000/1A;分支回路1250A,31.5kA,CT:
600~1000A,零序CT:
Ø200,150/1A;PT:
配3个二次绕组,0.2/0.5/3P,50/75/75VA;
避雷器:
Y5W1-17/45。
6)低压配电屏按6面配置。
导体选择结果如下表(选型需根据具体工程情况核实)
电压
回路名称
回路工作电流(A)
导体选择
220kV
主母线
3000
支持管母LDRE-Φ150/136
悬吊管母LDRE-Φ200/180
GIS母线
主变进线
520(693)
LGJ-400(LGJ-630)
母联
2100
2xLGJ-630
出线
2xLGJ-630(可根据实际负荷调整)
避雷器和电压互感器引线
LGJ-300
110kV
主母线
3000
支持管母LDRE-Φ150/136
悬吊管母LDRE-Φ170/150
主变进线
1040(1386)
2xLGJ-400(2xLGJ-630)
母联、分段
2100
2xLGJ-630
出线
LGJ-300(可根据实际负荷调整)
避雷器和电压互感器引线
LGJ-300
35kV
主母线
1979A
铜母排:
2x(TMY-125x10)
进线
1979A
铜母排:
2x(TMY-125x10)
绝缘铜管母线:
JTMP-40.5/2500A
钢芯铝绞线:
2xLGJ-630
10kV
主母线
3000A/4000A
铜母排:
3x(TMY-125x10)
进线
3000A/4000A
铜母排:
3x(TMY-125x10)
绝缘铜管母线:
JTMP-12/4000A
(3)110kV变电站
主要设备参数
1).主变参数
以装备导则为准。
2).110kV设备参数
主母线:
2000A,40kA;
断路器、隔离开关:
1600A/2000A,40kA;
CT:
主变、出线配5个绕组,0.2S/0.5S/5P/5P/5P,10/10/20/20/20VA,400~800/1A,5P40;母联、分段配4个绕组,0.5S/5P/5P/5P,10/20/20/20VA,600~1200/1A。
CT变比需根据具体工程进行核实。
PT:
母线配3个二次绕组,0.2/0.5/5P,50/50/50VA;出线配2个二次绕组,0.5/3P,30/30VA。
避雷器:
YH10W-108/281
3).35kV设备参数
35kV主变进线回路按采用一面开关柜,CT设4个绕组设计。
主变进线3150A,31.5kA,CT:
1200/1A;分支回路1250A,31.5kA,CT:
600~1000A;PT:
配3个二次绕组,0.2/0.5/3P,50/50/50VA。
CT变比需根据具体工程进行核实。
4).10kV设备参数
10kV主变进线回路按采用一面开关柜,CT设4个绕组设计。
取消10kV出线避雷器。
50MVA方案:
主变进线3150A,40kA,CT:
4000/1A;分支回路1250A,31.5kA,CT:
600~1000A,零序CT:
Ø200,150/1A;PT:
配3个二次绕组,0.2/0.5/3P,50/50/50VA;配2组电容器组;配630kVA消弧线圈或小电阻或智能接地装置,分段同进线。
63MVA方案:
主变进线4000A,40kA,CT:
5000/1A;分支回路1250A,31.5kA,CT:
600~1000A,零序CT:
Ø200,150/1A;配3个二次绕组,0.2/0.5/3P,50/50/50VA;配3组电容器组;配900kVA消弧线圈或小电阻或智能接地装置,分段同进线。
5).低压配电屏按5面配置。
导体选择见下表(选型需根据具体工程情况核实):
电压
(kV)
回路名称
回路工作电流(A)
导体选择
备注
110
主变进线
276
LGJ-300型
由经济电流密度控制
35
主母线
787
TMY-100X10
由长期允许电流控制
主变进线
787
NRLH60GJx500/35
或YJV22-26/35-1x630
由长期允许电流控制
10
进线
2756
2×(TMY-125×10)
或绝缘铜管母线JTMP-12/3000A
按主变50MVA考虑
进线
3464
3×(TMY-125×10)
或绝缘铜管母线JTMP-12/4000A
按主变63MVA考虑
3.1.5配电装置布置形式
(1)500kV变电站
1).500kV配电装置:
悬吊管母线三列式布置。
2).220kV配电装置:
GIS单列式或支持管母(悬吊管母)双列式布置。
3).35kV配电装置:
支持式管母线或软母线,断路器单列或双列布置。
(2)220kV变电站
1).220kV配电装置:
悬吊式管母/支持式管母/GIS单列式布置,双列式布置。
2).110kV配电装置:
悬吊式管母/支持式管母/GIS单列式布置,双列式布置。
3).35/10kV户内配电装置,可分单列式布置,双列式布置。
配电装置室可与主控楼合并为配电装置楼,也可单独设置。
4).户外电容器组:
按照主变对应群组布置;2组电容器之间可长边平行布置、尾靠尾布置或头对头布置,头对头布置需满足不同带电体安全净距。
(3)110kV变电站
1).110kV配电装置:
采用单列式布置或双列式布置。
2).10kV配电装置与主控楼合并为配电装置楼或分别设置10kV配电室或主控楼。
3).电容器单独布置。
3.1.6绝缘配合与防雷接地
(1)500kV变电站
主变三侧装设避雷器,500kV及220kV出线侧装设避雷器。
500kV及220kV母线是否需要装设避雷器需要根据雷电侵入波计算后确定。
站内防雷统一由避雷针保护。
接地材料:
水平地网采用热镀锌扁钢/圆钢。
(2)220kV变电站
220kV、110kV架空出线、主变三侧及中性点、低压侧母线均装设避雷器,220kV、110kV电缆出线及母线根据情况计算是否需要加装避雷器。
主变中性点加装放电间隙,与避雷器并联。
220kV户外变电站防直击雷保护采用构架避雷针及独立避雷针联合保护;GIS全户内站采用避雷带加屋面短(避雷)针联合保护
户外站,水平地网接地材料采用热镀锌扁钢/圆钢。
新建的全(半)户内变电站,水平地网接地材料宜采用紫铜材料。
(3)110kV变电站
线路侧装设避雷器。
双绕组主变,单母线及单母线分段接线母线PT装设避雷器,桥接线,线变组接线主变高压侧不加避雷器。
低压侧是否装设避雷器视低压侧是否有电源而定。
三绕组变压器,