杜尔基66kv变电站移址新建工程设计说明书.docx

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杜尔基66kv变电站移址新建工程设计说明书

1总论部分

1.1概述

1.1.1设计依据

1.1.1.1兴安盟右中电力有限责任公司和我公司签订的《66kV杜尔基变电站移址新建工程初步设计勘察设计合同》

1.1.1.2内蒙古自治区发改委下发的《关于2012年农网改造升级兴安盟科右中旗66千伏杜尔基变电站移址新建工程可行性研究报告的批复》（内发改能源字【2011】3009号）

1.1.1.3《66kV杜尔基变电站移址新建工程可行性研究报告》

1.1.1.4Q/GDW166.2-2010《国家电网公司输变电工程初步设计内容深度规定（第2部分：

110（66）kV变电站）》

1.1.1.5兴安盟电业局《关于明确杜尔基等输变电工程设计中几个问题的报告》的回复

1.1.1.6现场勘察的相关资料

1.1.1.7杜尔基66kV变电站移址新建工程初步设计主要遵照执行：

DL/T5429-2009电力系统设计技术规程

DL5103-199935～110kV无人值班变电所设计规程

DL/T5221-2005城市电力电缆线路设计技术规定

GB50059-201135～110kV变电所设计规范

GB50060-20083～110kV高压配电装置设计规范

DL/T620—1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合

DL/T621—1997交流电气装置的接地

GB/T50062-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范

其它现行国家及电力行业的相关规范、标准、规程

1.1.2工程建设规模和设计范围

1.1.2.1工程建设规模

本工程新建66kV半户外变电站1座，容量为10MVA。

变电站按照无人值班变电站设计，设计方案采用国家电网公司《66kV变电站典型设计-66kV变电站分册》技术方案66-A-4。

（1）安装10MVA有载调压变压器1台，66kV进线1回，出线1回，终期进出线4回，66kV采用单母线分段接线（预留分段间隔），变电站采用半户外AIS布置；10kV采用单母线分段接线，10kV馈出线本期8回、终期10回，10kV配电装置采用户KYN28A-12中置手车式开关柜布置。

10kV侧安装箱式（安装箱式框架电容）无功补偿装置1套，容量2Mvar（0.4+0.8+0.8Mvar）。

（2）变电站二次部分按照无人值班站设计，保护测控采用变电站综合自动化系统。

（3）主建筑物采用一层布置，钢筋混凝土框架式结构，建筑面积295.12m2。

变电站土建设施均按变电站最终规模本期一次建成。

（4）工程投资估算

总投资概算1249.96万元，其中：

静态投资1215.43万元，动态费用34.53万元。

单位造价：

1250.00元/kVA。

1.1.2.2设计范围

（1）编制变电站初步设计说明书；

（2）变电站一二次设备选择及编制设备材料清册

（3）变电站初设图纸

（4）编制工程概算书

1.2站址概况

1.2.1站址自然条件

（1）杜尔基变电站位于科右中旗中西部，杜尔基镇东北，原杜尔基变电站北，东经121°12´11"，北纬45°14´00"。

（2）站址区域地貌单元属于平原，地势比较平坦，地面高程约为322m。

站址无压覆珍贵文物、矿藏、景观名胜等。

（3）杜尔基变电站位于原杜尔基变电站北，占地为城市规划建设用地（荒地）。

站址位置见附图B1201C-D2-04。

站址自然地貌照片下图。

站址自然地貌照片

1.2.2进出线走廊条件

66kV进线为北进（出）线，10kV出线南出。

线路进出线走廊均由兴安盟科右中旗规划局指定路径。

1.2.3征地拆迁

总征地面积为7685m2，其中：

变电站围墙内占地面积5600m2（70m×80m），进站道路征地面积640m2（80m×8m）。

站址附近无需要拆迁移位赔偿的工程量。

1.2.4工程地质和水文气象条件

（1）工程地质：

拟建站址抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.05g，场地土的类型为中软~中硬土，建筑场地为II类；设计特征周期为0.45s，属于建筑抗震一般地段。

（2）水文地质：

根据该地区地理情况，假设建设期间未遇地下水。

（3）水文气象条件

极端最高气温：

+40.5℃

极端最低气温：

-32.9℃

平均气温：

+6.4℃

平均降水量：

388mm

最大风速：

34m/S

年平均相对湿度：

65%

覆冰：

10mm

最大风速：

34m/S

夏季主导风向：

冬季主导风向：

海拔：

≦1000m

平均雷暴日数：

40日

标准冻深：

2.0m

1.3技术原则及存在的问题

1.3.1技术方案

（1）接入系统方案：

右中220kV变电站66kV出线直供方式，π接入在建的66kV右杜吐线（右中-杜尔基-吐列毛都）。

（2）电气主接线：

66kV单母线分段接线；10kV单母线分段接线。

（3）主要设备选择：

66kV断路器选用罐式断路器（附电流互感器）；10kV配电装置采用户内KYN28A-12中置手车式开关柜。

（4）配电装置布置型式：

采用半户外AIS布置。

66kV配电装置户外布置；10kV开关柜户内单列布置。

（5）变电站运行管理模式：

无人值班。

（6）系统保护：

66kV进线不设线路保护，66kV出线设置线路保护；主变设置差动、非电量、高低后备保护；10kV馈出三段二时限过流保护；10kV电容设电流保护、电压保护；10kV分段设电流保护。

（7）调度自动化：

本工程调度数据网接入节点设在科右中旗县调的调度数据网骨干网节点。

变电站内计算机监控系统与调度中心之间的通信协议采用DL-T634.5104-2002；电能量计量系统与调度中心之间的通信协议采用IEC60870-5-102。

（8）通信方案：

采用就近单点接入右中220kV变电站的单路由组网方式。

（9）变电站自动化系统：

本变电站按照无人值班变电站设计，自动化系统采用开放式分层分布式系统，统一组网，信息共享。

（10）总平面及竖向布置：

新建主厂房1座，布置在场区中部偏东，四周设环形道路。

厂区标高高出相邻道路0.3m，主控室内标高±0.000，室内外高差0.45m。

（11）建筑方案：

主建筑物为一层建筑，钢筋混凝土框架式结构，建筑物占地面积为295.12m2。

1.3.2标准设计和通用设备应用

见成果应用表1-1。

表1-1

工程概况

电压等级

66kV

主变台数及容量（MVA）

1×10

出线规模

66kV：

2回；10kV：

8回

变电站类型

半户外

配电装置类型A：

GIS；B：

HGIS；C：

瓷柱式；D：

罐式

设计方案

选择

标准设计方案编号：

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

66-A-4

通用设备

主变压器设备编号

CT-M-10000Z/9

并联电容器装置设备编号

AC-2Mvar

消弧线圈

CX-1900-50-9

66kV

GIS设备编号

断路器设备编号

CQF-A-2500/31.5

开关柜（断路器）设备编号

AKG-AZ-2500/31.5

AKG-AZ-1250/31.5

1.3.3新技术、新设备（新材料）、新工艺的应用

（1）本变电站按照无人值班变电站设计；

（2）无功补偿装置采用电容器户外箱式自动投切方式；

（3）保护测控采用一体化装置；

（4）站内电源采用交直流一体化电源；

（5）电缆支架采用复合电缆支架。

1.3.4控制工程造价的措施

（1）进一步优化、细化设计方案，加强院内设计评审，提高综合设计水平，降低工程造价。

（2）在详细勘察地质水文条件的基础上，细化地质分类，采用技术先进、经济合理的基础型式。

（3）深入现场，了解与路径有关的资料，如当地土地征用和赔偿标准，与工程建设有关的砂、石子及水泥等，特别是对拆迁工程量和费用计算做到准确无误，并积极协助业主取得有关主管部门的证明性或批准性文件。

（4）技经人员在编制概预算及标书时，充分参与和熟悉设计方案，掌握施工工作程序和内容，与专业技术人员一道对工程量进行详细核算，做到不漏项、工程量准。

（5）积极开展设备的调研询价工作，及时掌握设备价格动态，开展限额设计，使工程总造价控制在合理的范围内。

（6）积极主动配合业主做好设备招标、施工招标工作，编制符合工程实际的设备标书，减少业主的采购费用。

1.3.5存在的问题

暂无。

1.4主要技术经济指标

见表1-2。

主要技术方案和经济指标统计表

表1-2

序号

项目

技术方案和经济指标

主变压器规模，远期/本期，型式

2×10MVA/1×10MVA,SZ11-10000/66

（高）电压出线规模，远期/本期

4回/2回

（低）电压出线规模，远期/本期

10回/8回

低压侧电容器规模，远期/本期

2×2Mvar/1×2Mvar

（高）电气主接线，远期/本期

单母线分段/单母线

（低）电气主接线，远期/本期

单母线分段/单母线分段

（高）配电装置型式，断路器型式、数量

户外AIS，SF6罐式，2

（低）配电装置型式，断路器型式、数量

户内中置开关柜，真空，18

地区污秽等级/设备选择的污秽等级

（c）级污区/（d）

运行管理模式

无人值班

智能变电站（是/否）

否

变电站系统通信方式、本期建设规模

光通信，单路由建设方案

电力电缆（km）

0.12

控制电缆（km）

7.07

光缆（km）

0.4

接地材料/长度（km）

镀锌钢管φ50/0.125

镀锌扁钢－50×5/1.5

变电站总用地面积（m²）

7865

围墙内占地面积（m²）

5600

进站道路长度新建/改造（m）

新建80

总土石方工程量及土石比挖方/填方（m³）

1312/3111.5

站内道路面积远期/本期（m²）

828/828

水源方案

站内打深水井

总建筑面积远期/本期（m³）

295.12/295.12

主控通信楼建筑层数/面积（层/m²）

1/295.12

构架结构型式及工程量（t）

钢筋混凝土框架式结构

地震动峰值加速度

0.05g

地基处理方案和费用

地基承载力特征值取150kpa。

基础为钢筋混凝土独立基础。

动态投资（万元）

1249.96

静态投资（万元）

1215.43

建筑工程费用（万元）

366.07

设备购置费用（万元）

529.52

安装工程费用（万元）

113.72

其他费用（万元）

241.32

建设场地征用及清理费（万元）

53.44

2电力系统

2.1系统现况

2.1.1科右中旗地区电网概况

科右中旗地区位于兴安盟西南部，比邻突泉、科右前旗、通辽市、吉林省。

科右中旗66kV电网以右中220kV变电站电源为支撑，66kV网架主要以链式、辐射型结构为主。

科右中旗66kV电网现有66kV变电站11座，另有在建2座，即66kV新佳木变电站和66kV布里亚特变电站，由通辽电业局右中220kV变电站和霍林河220kV变电站供电。

2.1.2供电区内电网现状

新建杜尔基变电站区域属科右中旗杜尔基镇，该地区现由杜尔基镇东北的原杜尔基66kV变电站供电。

原杜尔基66kV变电站，容量为4000kVA（2×2000kVA，其中1台备用）。

2011年，杜尔基镇用电负荷为4.3MW，预期到2012年杜尔基镇用电负荷将达到5.0MW左右。

2.2建设规模

2.2.1主变规模

根据国家电网公司《城市电力网规划设计导则》相关规定，66kV变压器容载比合理的范围为1.9～2.1。

根据地区电力负荷预测，到2012年，杜尔基镇用电负荷将达到在5.1MW。

本期变电站安装1台10MVA变压器，容载比为2.0，满足导则要求。

2.2.2出线规模

根据《兴安电网“十二五”规划》，新建杜尔基变电站66kV本期进线1回，出线1回、终期进出线4回；10kV本期出线8回、终期出线10回。

2.2.3无功补偿

根据《电力系统电压和无功电力技术导则》（SD325-89）中的要求（按主变容量的10～30％选择），本变电站10kV侧每段母线各装设户外箱式（箱内框架式安装电容）无功补偿自动装置1套，电容器容量按主变容量的20%选取，共配置电容器2Mvar（0.4+0.8+0.8Mvar）。

2.3主要电气参数

2.3.1主变型式及参数

SZ11-10000/6666±8×1.25%/10.5，U0=9％，YN，d11接线，冷却方式ONAN。

2.3.2系统短路电流计算

（1）按设计水平年及投运后5～10年左右的系统发展，计算本变电站66kV侧及10kV侧最大三相短路电流，并按此选择变电站66kV及10kV断路器的遮断容量，短路电流计算结果见表2-1。

2013年短路电流计算结果表

表2-1单位：

kV、MVA、kA

短路位置

66kV主变一次侧

10kV母线侧

系统运行方式

最大

短路容量S″（MVA）

226

77.49

短路电流有效值I″（kA）

1.98

4.301

短路冲击电流峰值ich（kA）

5.05

10.97

短路冲击电流有效值Ich（kA）

3.01

6.54

2.3.3中性点接地方式选择及主变低压侧接地电容电流

2.3.3.1中性点接地方式

该系统在吐列毛都变已安装66kV消弧线圈，故本站不需设置消弧线圈。

2.3.3.2主变10kV侧接地电容电流

经计算，主变10kV侧接地电容电流小于10A，故，10kV侧采用不接地方式。

10kV接地电容电流计算：

变电站10kV出线采用电缆引出站外后架空出线，变电站终期10回出线；10kV供电半径按平均15km考虑。

（1）10kV架空线的单相接地电容电流：

Ic1＝（2.7×Ue×L×10-3）（A）

（2）电缆线路的单相接地电容电流按下式计算：

Ic2＝0.1UeL（A）

（3）计算结果：

计入变电站配电装置电容电流再增加12％。

Ic1＝2.7×10×10×15.0×10-3＝4.05（A）

Ic2＝0.1×10×0.10×10＝1.0（A）

Ic＝（Ic1+Ic2）×112％＝（4.05+1.0）×112％＝5.66（A）

因接地电容电流远小于10A，所以本期10kV不需设置消弧线圈。

2.4电力系统图纸

见附图B1201C-D2-01～03。

3电气部分

3.1电气主接线

66kV侧：

近期及远期为单母线分段接线方式。

10kV侧：

近期及远期为单母线分段接线方式。

10kV侧为不接地方式。

电气主接线详见附图B1201C-D2-05。

3.2短路电流及主要设备选择

3.2.1经系统的短路电流计算，66kV母线短路电流为4.2kA，10kV母线短路电流为21kA，均在合理的水平范围内。

3.2.2主要电气设备选择

根据变电站站址附近66kV线路实测的盐密值资料，结合辽宁省电力有限公司颁布的污区划分图，确定变电站的污秽等级为C级。

故本变电站户外设备的外绝缘水平应按D级污秽区的标准选择，即66kV设备外绝缘爬电距离应大于2248mm。

主要电气设备选择见下表3-1。

主要电气设备选择一览表

表3-1

设备名称

设备参数

主变压器

SZ11-10000/66，主变容量10MVA，双绕组、有载调压，冷却方式ONAN，变比66±8×1.25%/10.5kV，阻抗电压9％，YN，d11接线

66kV

设备

66kV罐式

断路器

LW24-72.5/2500-31.5，瓷柱式，双断口，72.5kV，2500A，31.5kA，80kA（内附电流互感器）额定电压72.5kV，热稳定电流31.5kA，额定电流比：

2×200/5A，2×150/5A，10P20/10P20/0.5/0.2S

水平开启式

隔离开关

GW4A-72.5WD/2500，72.5kV，2500A，80kA，户外三相，双柱，水平断口型，附电动操动机构，双接地（单接地）

中性点：

GW/5A-66W/630，66kV，630A，31.5kA，户外单相，双柱，水平断口型，附电动操动机构，不接地

电容式

电压互感器

TYD-72.5W，TYD66/√3-0.02H，额定电压：

66/√3，准确级次：

0.2/0.5/3P，4个二次绕组

避雷器

HY5WZ2-96/250

HY5WZ2-60/144（中性点）

10kV

设备

10kV配电

开关柜

选用KYN28A-12金属全封闭中置一体化手车式开关柜，配真空断路器（保护测控一体化下放开关柜布置）

1）主二次、分段及隔离开关柜：

额定电流2500A，开断电流31.5kA

2）10kV馈线及电容器柜：

额定电流1250A，开断电流31.5kA

10kV无功

补偿装置

2（0.4+0.8+0.8）Mvar箱式框架自动投切

10kV站用变

SC10-50/10.5

3.2.3导体选择

（1）各级电压设备引线按回路通过的最大电流选择导线截面，按发热条件校验；主变进线侧导体、母联导体载流量按不小于主变额定容量1.05倍计算。

（2）66kV、10kV出线回路的导体规格不小于送电线路的规格。

表3-2

电压（kV）

回路名称

回路电流最大（A）

选用导线

控制条件

导线根数×型号

载流量（A）

主变压器进线

87.48

LGJ-240/30

610

主变压器进线

549.87

TMY-100×10

2030

3.3绝缘配合及过电压保护

电气设备的绝缘配合，参照国家标准GB11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》、行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》确定的原则进行选择。

3.3.166kV电气设备绝缘配合

3.3.1.1避雷器选择

66kV氧化锌避雷器按通用设备（66kV及以下变配电站典型规范）（2008年版）选型为66kV绝缘配合基准。

主要技术参数见表3-3。

表3-3

66kV氧化锌避雷器（HY5WZ2-96/250）参数

额定电压（kV，有效值）

持续运行电压（kV，有效值）

操作冲击残压（kV，峰值）

212

雷电冲击5kA残压（kV，峰值）

250

陡波冲击5kA残压（kV，峰值）

287

3.3.1.266kV电气设备的绝缘水平

66kV系统以雷电过电压决定设备的绝缘水平，在此条件下一般都能耐受操作过电压的作用。

所以，在绝缘配合中不考虑操作波试验电压的配合。

雷电冲击的配合，以雷电冲击5kA残压为基准，配合系数取1.4。

66kV电气设备的绝缘水平见表3-4。

表3-4

试验电压

设备名称

设备耐受电压值

雷电冲击电压

（kV、峰值）

1min工频耐压（kV、有效值）

全波

截波

内绝缘

外绝缘

内绝缘

外绝缘

主变压器

325

360

140

其它电器

360

360*

160

断路器断口间

410

200

隔离开关断口间

375

200

*仅电流互感器承受截波耐压试验

3.3.210kV电气设备绝缘配合

3.3.2.1避雷器选择

根据DL∕T620–1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第4.2.6条所述，当“变压器高低压侧接地方式不同时，低压侧宜装设操作过电压保护水平较低的避雷器”。

为此，主变10kV侧配置HY5WZ2-17/45型氧化锌避雷器，其主要技术参数见表3-5。

表3-5

10kV氧化锌避雷器（HY5WZ2-17/45）参数

额定电压（kV，有效值）

持续运行电压（kV，有效值）

13.6

操作冲击残压（kV，峰值）

雷电冲击5kA残压（kV，峰值）

38.3

陡波冲击5kA残压（kV，峰值）

51.8

3.3.2.210kV电气设备及主变压器中性点的绝缘水平

10kV电气设备的绝缘水平以避雷器雷电冲击残压为基准，配合系数1.4。

10kV电气设备的绝缘水平见表3-6。

3-6

试验电压

设备名称

设备耐受电压值

雷电冲击电压（kV、峰值）

1min工频耐压（kV、有效值）

全波

截波

内绝缘

外绝缘

内绝缘

外绝缘

主变压器高压侧中性点

400

200

主变压器低压侧

断路器断口间

隔离开关断口间

其他电器

3.3.3雷电过电压保护

3.3.3.1主变压器的绝缘配合

本工程选用双绕组电力变压器，主变66kV进线设置避雷器保护，主变10kV进线设置避雷器。

3.4电气布置及配电装置

•电气布置形式按照国家电网公司《66kV变电站典型设计》技术方案66-A-4（半户外AIS）。

3.4.1电气总平面布置

据该地区实际情况，变电站一层布置，钢筋混凝土框架结构。

布置有10kV配电室、保护屏室（主控室）及相应附属房间。

主控制室内装设主变保护测控、远动装置等二次设备。

3.4.2配电装置

（1）66kV主一次设备采用户外设备。

（2）10kV设备户内布置，安装KYN28A-12金属全封闭中置一体化手车式开关柜14面，单列布置，两段母线之间用母线桥连接。

3.5站用电及照明

3.5.1站用电源

安装1台站用变压器，容量均为50kVA，接于10kV母线。

3.5.2照明

变电站动力及照明系统采用三相五线制系统。

照明系统由工作照明和事故照明两部分组成，工作照明由站用电交流屏供电，事故照明由直流屏供电。

照明方式：

主控室采用光带式荧光灯组照明；10kV配电室采用防眩泛光灯、双火笙壁灯混合照明；其它房间采用日光灯照明；在场区适当位置设草坪灯，作为场区道路照明。

3.6防雷接地

3.6.1防雷

（1）防直击雷：

场区设4基21m独立式避雷针构成防直击雷系统。

（2）防雷电波：

为防止雷电波侵入的危害，66kV进线出口及变压器10kV侧均装设避雷器。

3.6.2接地

3.6.2.1变电站接地装置设计以《交流电气装置的接地》（DL/T-621-1997）为原则进行设计。

3.6.2.2变电站的接地网由水平接地带和垂直接地极两部分组成，采用方格形布置深埋接地极方式。

接地网设在变电站地下0.8m深处，垂直接地极采用φ50×2500镀锌钢管，水平接地带采用50×5镀锌扁钢，接地网的接地电阻小于4Ω。

在主控室室内设置环型TMY-40×4铜排接地网，供保护测控等屏柜接地，接

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