35kV龙泵变电站工程初步设计.docx

1、35kV龙泵变电站工程初步设计35kV龙泵变电站工程初 步 设 计说 明 书 龙口市供电公司设计室二九年四月 批 准:审 查:龙 泵 高 科:设 计 室:起草:第一章: 总的部分1.1 设计依据1.2 主要设计原则1.3 建设规模1.4 设计范围1.5 站址1.6 主要经济技术指标第二章：电气部分2.1 电气主接线2.2 短路电流计算及主要设备选型2.3 电气总平面布置及各级电压配电装置型式2.4 站用电2.5 直流系统2.6 照明2.7 绝缘、防雷和接地2.8 继电保护及二次线设计原则2.9 系统通信2.10 调度自动化第三章：线路部分3.1 电源及T接线路3.2 路径及敷设方式3.3 电缆

2、及电缆头设计原刚 第四章: 土建部分4.1 设计原始资料设定4.2 主要建筑物4.3 主要设备布置 4.4 主要构筑特4.5 给排水4.6 消防4.7 暖通4.8 防盗与遥视第五章:环境保护附件第一章 总的部分1.1 设计依据烟电企2007第86号文关于龙口35kV龙泵输变电工程可研的批复，见附件。35kV龙泵输变电工程设计技术协议，见附件。国家电力公司关于防止电力生产重大事故的二十五项重点要求。GB 50059-1992 _35-110kV变电所设计规范GB 50060-1992 _35-110kV高压配电装置设计规范GB 50227-1995 _并联电容器设计规范GB 50229-1996

3、 火力发电厂与变电所设计防火规范GB 14285一1993 继电保护和安全自动装置技术规范GBJ 63-1990 电力装置的电测量仪表装置技术规范GB 12348-1990 工业企业厂界噪声标准DL/T 5103-1999 35-110kV无人值班变电所设计规程 DL/T 5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术 J.程DL/T 5137-2001 电测量及电能计量装置设计技术规程SDJ 5-1985 高压配电装置设计技术规程DL/T 620-1996 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T 621-1997 交流电气装置的接地DL/T 5044-2004 电力工程直流系统设

4、计技术规程1.2 主要设计原则主要设计原则是:电气布置紧凑合理，占地面积少；设备选择安全可靠、技术先进; 全部设备采用户内布置，主要设备采用优质国产设备，主变压器选用自冷有载调压变压器；35kV及10kV配电装置采用金属铠装移开式开关柜；采用变电站分层分布式微机监控系统， 实现遥控、遥测、遥信、遥 调；远动信号上传至当地供电公司主站；采用微机型保护，应建设方要求，本站为有人值守无人值班变电站，不设火灾自动报警和工业监控系统。1.3 建设规模远景：变电站规划容量为35MVA (35/10kV)，采用三相双绕组自冷有载调压电力变压器； 35kV进线1回，采用单母线结线方式； 10kV出线12田，单

5、母线三分段接线方式;无功补偿电容器 11200 kavr+ 1600 kavr各一组，接人10kV段及段母线上。本期：设置主变压器2台， 35kV进线1回，单母线结线方式; 10kV出线7回，单母线分段接线;无功补偿电容器11200 kavr一组。装设配电变压器5台，分别为12000kVA+ 41600 kVA。1.4 设计范围1.4.1 本工程设计包括的项目: 1) 站区内生产和辅助生产系统的电力工程。其中，35kV系统从T接点开始，至各配电变压器的0.4kV的配电盘出线端为止。2)站区内的防雷接地，提供接地网方案，由原土建设计单位进行综合变更。1.4.2 本工程设计不包括的项目: 1) 土

6、建的变更部分；照明系统、给排水系统及通风系统。土建部分配合原土建设计院，出具土建条件要求图及照明方案要求。站外电缆沟由建设方统一考虑，本工程按建设方指定的路径进行设计2) 站外市话联络通信及线路等。调度通讯光缆部分不包括在本工程中。3)站外道路、站外水源或机井。1.5 站址1.5.1 站址的选择：按建设方要求本站位置设于热处理车间东侧（土建已完成），该地应基本处于或靠近负荷中心，进出线采用电缆方式，交通运输方便，四周无明显的污染源。但该配电间应设计时有一圈梁，与地面距离为3.18米，大型设备进场不方便。该建筑未考虑室内地平标高宜高于频率为2%的高水位，应考虑站外挡水设施。1.5.2 站址气象条

7、件:最高气温: 37.5C;最低气温: 零下17.5C;海拔高度：1000 m环境相对湿度：平均不大于95%，月平均不大于90%污秽等级:三级; (3)地质条件: 按建设方提供的地勘报告中表明，变电站所处的土质以粉 土、秸土、粉土质蒙古土为主，地基承载力特征值f o = 120kPa， 未考虑有软弱下卧层。地震基本烈度为8度。1.6 主要经济技术指标静态总投资: 820万元;站区占地面积: 127. 1m2，合1 92亩;建筑面积: 516 m2;单位造价: 214.78元/kVA。第二章 电气部分2.1 电气主接线2.1.1 主变压器主变压器选用低损耗三相双绕组自冷有载调压油浸变压器。考虑室

8、内布置，选先采用自冷型。推荐型式: SZ11- 5000/35， 3532. 5%/10. 5kV;接线组别: _ Y，d11;阻抗: Uk%=7;台数: 2台;变压器中性点接地方式: 35kV侧不接地; 10kV侧不接地。2.1.2 接线方式35kV为1回进线，进线侧设断路器，采用单母接线，电压互感器及避雷器装设于35kV母线。10kV系统本期按单母线分段接线，7回出线。2.1.3 无功补偿本期工程lOkV侧段母线装设可调容式无功补偿装置，容量11200 kvar，串联6%电抗器，电容器按(400+800) kvar调容分组配置，可由控制单元智能判断实现有载调压档位的自动调节和分组电容器的自

9、动投切，也可切换至人工控制。2.2 短路电流计算及主设备选择2.2.1 短路电流计算计算条件:基准容量 = 100MVA, 冲击系数Kch = 1.8系统容量(MVA):966 标么值:0.1035阻抗标么值 = 变压器的电抗百分 x 基准容量 / 变压器容量变压器参数选择:项目设备编号电压(kV)型号容量(kVA)电抗Ud%标么值35kV变压器ZB1 ZB2 ZB535/10.5SZ11-5000/3550007.01.410kV变压器ZB310/0.4S11-MR-1600/1016004.52.812510kV变压器ZB410/0.4S11-MR-2000/1020004.52.25架空

10、线路参数选择线路零序与正序电抗比例系数X0/X1:2电压(kV):35 型号:LGJ-240 截面(mm2):240 线路电抗%:0.465 线路长度(km):2 标么值X1:0.0689 标么值X0:0.1377系统等值简化阻抗图正序阻抗图：负序阻抗图：零序阻抗图：短路电流计算结果短路点三相短路（kA）两相短路短路电流（kA）冲击电流（kA）短路容量（MVA）短路电流（kA）冲击电流（kA）短路容量（MVA）35kV母线d019.11413.762580.1327.89311.918502.41210kV母线d028.60412.992156.4777.45211.252135.5260.4

11、kV母线d03(2000kVA变压器)50.0975.63434.61743.3865.50229.9790.4kV母线d04(1600kVA变压器)41.9263.29828.9736.3154.82725.0932.2.2主要电气设备根据短路电流计算结果，并留有一定余量，主要设备选型及主参数确定如下：35kV侧:35kV配电装置采用国产铠装移开式金属封闭开关设备（KYN6140.5），断路器选用真空断路器，配弹簧储能式操动机构，电缆进出线。35kV真空断路器： 1250A 25kA开关操作机构和辅助回路的额定电压：直流 220V移开式开关柜技术要求： 系统标称电压：35kV； 最高电压:

12、40.5kV； 额定电流: 400A， 防护等级：IP4X10kV侧: 10kV配电装置选用金属铠装中置移开式开关柜（KYN28A12），配弹簧储能式操动机构，柜下电缆进出线，出线侧配零序电流互感器。10kV主变进线及分段开关： VS1 1250A 25kA10kV出线： VS1 1250A 25kA 10kV电容器开关： VS1 1250A 25kA 开关操作机构和辅助回路的额定电压：直流 220V移开式开关柜技术要求： 额定电压：10 kV 最高运行电压：12 kV 中性点连接：不接地 额定短路开断电流：25kA 主母线额定电流：1250A2.3 电气总平面布置及各级电压配电装置型式2.3

13、.1 电气总平面布置变电站主体是一个综合建筑物，内设变压器室、35kV配电装置室、 10kV配电装置室、电容器室、主控室及热处理车间配电室等。2台主变压器单独户内布置。站外按厂区总体规划设有环形运输通道。2.3.2 配电装置型式(1) 35kV配电装置: 35kV开关柜户内单列布置， 35kV进线、主变压器出线均为电缆。(2)10kV配电装置: lOkV开关柜户内单列布置，柜下电缆进出线。 (3)无功补偿装置:无功补偿并联电容器采用l0kV柜式高压成套电容器组，户内布置，成套装置技术要求： 进线方式：电缆进线方式。 电容器组采用单星形接线，采用铁心串联电抗器装在中性点侧，电抗率为6%。 隔离刀

14、闸加装辅助接点。电容器柜门、隔离刀闸等应装设电磁锁。 电容器在1.1倍的额定电压下长期运行。 电容器在1.3倍的额定电流下长期运行2.4 站用电本工程于lOkV侧I段母设1台站用变压器,变压器采用干式变压器，容量为50kVA，站用电采用380/220V中性点采用TN-C系统。由于热处理车间配电变压器安装于本站内，站变第二电源拟从热处理车间配电盘出一路做为备用站用电源。设站用电屏1面，置放于主控室内。采用双电源自投切装置。站用电主供电源为所用变压器。2.5 直流系统考虑变电站正常运行负荷，并满足全站出事故放电负荷等， 经计算，直流系统采用220V、80Ah免维护铅酸蓄电池组，供控制、保护、信号、

15、事故照明和断路器储能电机等用电。采用微机高频开关电源充电机。直流充电装置应备备微机自动控制功能，正常以全浮充方式运行，并具有自动均恒充电，输入（交流）电源自动投切等功能。设置微机型在线直流回路接地检测装置，对直流母线、蓄电池主回路、整流器直流输出回路和各馈线支路自动进行接地检测。设置电池巡检仪，对单节电池电压进行检测，防止单节电池故障引起整组电池报废。直流母线、蓄电池组、充电回路均设有电压表。2.6 照明工作照明网络采用交流380/220V三相四线制中性点直接接地系统，照明灯具工作电压220V工作照明由站用电柜供电。照明灯具采用电子整流器，交直流两用型。电源采用手动转换开关。主控室、各级电压配

16、电装置室、变压器附近分别安装动力配电箱或电源箱，作为检修、试验和照明电源。照明及事故电源分别取自于所用电屏及直流屏，照明灯具采用交流两用型，正常运行时采用交流供电，事故时采用直流供电，设置手动切换开关，开关置于主巡视通道的入口处。2.7 绝缘、防雷和接地2.7.1 绝缘本工程所在地区为高新工业园区，周围无化工等重污秽企业，距离海边约12千米。35kV避雷器、变压器绝缘，现线路绝缘配合，变电站按三级污秽区考虑。室内装置按污秽考虑，爬距按20mm/kV。2.7.2 防雷利用布置在主建筑屋顶的避雷带作为防直击雷保护，以保护主建筑物， 35kV江新线19号杆电缆T处及35kV进线开关柜处各装设一组避雷

17、器，以防雷电波侵人。2.7.3 接地2.7.3.1 本工程接地按有关技术规程的要求设计，并按电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点要求，静态保护屏装设了专用铜接地网。接地网按常规设计，采用水平接地体与垂直接地体组成的复合式接地网，接地电阻要求不大于4。2.7.3.2 避雷带设两处引下线分别在不同地点与主接地网连接，并在连接处加装集中接地装置，避雷带与主接地网连接处至主变压器及35kV以下设备与主接地网的地下连接点之间，沿接地体的长度不应少于15米。所内防雷电侵入波及防止过电压的避雷器均采用金属氧化物避雷器。全所接地系统采用-506镀锌扁钢为水平接地体，与50钢管垂直接地极构成接地主网，水

18、平接地体及垂直接地体的顶部埋深为0.8m，所有设备底座及外壳均按有关规定可靠接地。2.7.3.3 金属门窗和管线应与主接地网等电位连接。2.7.3.4 在电流互感器、电压互感器二次侧的每一有电气联系的回路中，只有设置一个接地点。监控及微机保护敷设单独的铜接地网，然后与主接地网一点连接。2.8 电气二次线及控制和保护2.8.1 微机监控系统本工程按有人值守无人值班变电站要求设计，采用微机保护和分层分 布式微机监控系统，以实现对变电站的控制管理以及遥控、遥测、遥信、遥调。微机监控系统分为变电站层和间隔层两层式结构。 (1) 变电站层设有监控主机、通信控制机。监控主机供运行、调试、维护人员在变电站现

19、场进行控制操作，并承担变电站的数据处理、历史数据记录和事件顺序记录等任务。变电站的电压和无功自动控制(VQC)通过测控单元获取信息，由电容控制器单元实现有载调压档位的自动调节和分组电容器的自动技术，也可切换至人工控制。通信控制机在监控系统中起上传下达的作用，承担全站的实时数据采集、数据实时处理，并承担与监控主机、当地供电公司调度、继电保护装置及间隔层的单元控制装置进行通信的任务。本工程系企业自备变电站，按单机配置通信控制机。监控系统与继电保护装置各自独立，仅有通信联系，监控系统不影响继电保护装置的可靠性。(2) 间隔层装设的测控信号装置采用面向对象的单元式监控装置，负责采集各种设备信息，并实时

20、上传和执行各种控制命令。测控信号装置按设备间隔配置，每个测控信号装置有独立 CPU。保护装置异常信号、控制回路断线信号等重要的信号除以数据通信方式上传外，还以触点方式发给测控信号装置。断路器、隔离开关机构异常信号以及断路器、隔离开关、接地开关位置等信号，以触点方式发给测控信号装置。各保护装置的信号，由保护通信管理机采集处理后送至监控系统。(3) 站内变电站层和间隔层保护装置及其他智能装置间，采用现场总线网络通信；变电站通过光纤网与调度通信。(4) 主变压器回路、各级电压出线回路断路器、母联断路器以及主变压器有载分接开关等，均可通过现场后台及主站遥控控制。(5) 35、10kV开关柜防误闭锁装置

21、采用开关柜成套供应的机械闭锁装置。2.8.2 继电保护(1) 35kV线路保护由上级变电站出线保护提供，本站内进线开关仅设充电保护及后备保护。保护测控装置采用四合一保护测控装置，就地分散式布置，安装在分段开关柜上。(2)主变压器保护选用综合自动化微机型保护装置，主变保护及测控装置组屏放于主控室内。 主变的主保护：由瓦斯保护、比率差动及差动速断构成。 主变35kV后备保护:35kV侧设复合电压启动过流保护，延时跳高、低压侧断路器， 主变10kV后备保护: 设二段二时限复压过流保护； 主变保护高压侧装设过负荷保护，延时发信号并闭锁调压，启动风冷等。(3) 10kV线路采用保护测控一体的微机型保护装

22、置，具有三相两段式过电流保护、小电流接地选线、非电量保护等功能。保护测控装置采用四合一保护测控装置，就地分散式布置，安装在各出线开关柜上。(4) 10kV电容器采用保护测控一体的微机型保护装置，有不平衡电压保护、限时速断保护、过流保护、过电压保护及失压保护等功能。采用四合一保护测控装置，就地分散式布置，安装在电容柜上。(5) 10kV分段开关备投保护测控采用四合一保护测控装置，就地分散式布置，安装在分段开关柜上，装置的基本功能保护包括：经复压闭锁的二段定时限过流保护，四种备投方式等。(6) 10kVPT并列装置采用四合一保护测控装置，就地分散式布置，安装于10kV分段隔离柜上，装置的基本功能包

23、括：两段PT电压（含保护电压量（A、B、C、L）及测量电压量（A、B、C）并列及隔离装置，开关柜安装并列把手，手动并列。(7) PT微机消谐装置：加装4回路微机PT消谐装置一套，组屏安装于控制室总控柜上。(8)小电流选线功能：加装3段14路小电流选线功能，采用谐波分析法，结合暂态过程的小波分析法与暂态过程的零序能量法，采用微机实现智能选线。2.8.3 测量、计量本工程总计费计量点位于本站35kV进线侧，设置专用计量柜一面。计量采用专用电压互感器、电流互感器绕组，电流互感器准确级为0.2S，电压互感器准确级为O.2；居民照明电量采用套表计量方式。计费电能计量表计由当地供电部门提供或要求。各元件测

24、量通过测控装置交流直接采样。计量用电流互感器与保护、测量用电流互感器二次绕组各自独立，既满足计量要求又满足保护、测量的准确度。有功电能表准确级为0.5S ，无功电能表准确级为2。 35kV进线、主变压器两侧、10kV线路、电容器等开关处均设置考核电能表，分散布置在相应的开关柜中。2.9 系统通信为满足当地供电部门调度与变电站的通信，本工程采用光纤通信方式。本工程自动化系统应具备两个通信接口的双通道工作方式。至远方龙口调度端通讯规约采用IEC60870-5-104规约。远动通信协议采用IEC-870-5-101或部颁DL-451-91规约。必须保证按所提供的规约实现本站与当地供电公司调度端的数字

25、传输。为保证远动通讯接口设备的一致性，远动通讯采用网桥。为了保证远动通讯实现2M通道网络方式或数据传送，为了保障自动化系统的安全性，满足电力系统安全防护的要求，须防火墙一套，安装于龙口调度端控制中心端。控制中心增加通讯软件一套。采用光端设备的2M接口传输。35kV龙泵变电站新上155M光端机（PCM、配线、通信电源）一套，电源取自直流柜。2.10 调度自动化变电站按无人值班设计，调度自动化功能由微机监控系统实现，以满足当地供电部门调度对变电站的实时监控。有关信息量配置，按地区电网调度自动化设计技术规程和有关规定执行，装置要求模块化结构，易于扩充，四遥容量可以灵活组合。2.10.1调度自动化信息

26、范围(1) 模拟量:1) 35kV进线电流、有功功率、无功功率;2) 10kV线路有功功率、电流;3) 10kV分段电流;4) 无功补偿装置无功功率、电流;5) 变压器有功功率、无功功率、电流;6) 各电压等级母线电压;7) 直流母线电压;8) 站用变压器低压侧电压;9) 主变压器上层油温。(2) 数字量;所有进出钱有功、无功电量。 (3) 状态量:1) 全站事故总信号;2) 所有断路器位置信号;3) 手车位置信号;4) 主变压器有载分接开关位置信号;5) 断路器控制回路断线信号;6) 各保护动作信号和重合闸动作信号;7) 10kV系统接地信号;8) 直流系统运行状况及故障、异常信号; (4)

27、 遥控量:1) 所有断路器的分、合; 2) 主变压器有载分接开关位置调整;3) 分组电容器的投切。2.10.2 通道远动主通道为光纤通道，主要路径为由该站经35kV南郊站，信号转传至龙口市供电公司主站。第三章 线路部分3.1 电源及T接线路根据可研批复，该工程电源引自220kV东江站，T接于35kV江新线19号塔。该塔为双回直线塔，应进行改造，加装电缆支架及避雷器支架。3.2 路径及敷设方式35kV T接分支线路采用电缆T 接方式，电缆型号YJV1150 26/35，全线采用埋管敷设方式，敷设4根150 CPVC管，三根穿电缆，一根穿光缆。电缆路径位从35kV江新线19号塔沿绿化带南行至龙泵站

28、平行位置，折向西通入站内。3.3 电缆及电缆头设计原则电缆全线穿管，不需要铠装，不设备用相，最少弯曲半径为0.9米。电缆头采用冷缩式，性能稳定，受工艺影响少。护层保护方式为间隔侧护层经保护器接地，铁塔侧护层经互联接地箱接地，需加工支架。第四章 土建部分4.1 设计原始资料设定站址条件参见1.5。建、构筑物按天然地基设计，地基承载力特征值f此= 120kPa，未考虑有软弱下卧层。4.2 主要建筑物该站建筑已由龙口XX建筑设计院进行设计，并已完成主体施工。位于热处理车间东部一单层建筑，南北36.8米，东西24米，室内净高11米。经现场勘测，有主体墙有一圈梁，梁对室内净高为3.18米。大型设备通过较

29、为困难。原设计该建筑物地下设热处理车间的排水管，与设备基础相冲突，应变更设计。综合建筑物为框架结构，采用预制楼板。主控室地面贴防滑地面砖，其余为水泥地面，门窗采用塑钢或铝合金门窗，防火门采用钢门，主变压器室采用防火低噪门，内墙为水泥砂浆墙面刷涂料，外墙涂料。4.3 主要设备布置4.3.1 主变压器室布置按远景三台布置，设置于变电站的东北部，考虑二期工程入场通道，从南至北分别为1号主变、2号主变、3号主变。主变低压侧在西侧，高压侧在东侧，高低压均采用电缆进出线。4.3.2 高压室35kV开关柜与10kV开关柜均设置于高压室内，10kV开关柜位于高压室的东部，单列布置，正面向西。从南至北分别为段母

30、线、段母线、段母线。柜后设置1.2米的检修巡视通道及电缆沟。35kV开关柜设置于高压室的西部，单列布置，正面向东。柜后设置1.2米的检修通道及电缆沟。4.4 主要构筑物主变压器基础采用钢筋混凝土基础，事故储油油为砖混结构，主变压器下有排油池，池内置卵石层，上置排油铁栅栏，事故排油由地下埋设的缸瓦管排至事故储油池。 室内、外电缆沟为砖混结构，过道路处为现浇混凝土结构。事故储油池，设置于变压器室东侧绿化带内，容量按最大变压器总油量的50%设置, 砖混结构，设置可下人的井口，进行检修及汲取事故变压器油。4.5 给排水本工程做为项目附属设施变电站内不考虑厕所，只在主控制室设置简易洗手盆，按厂区统一规划就近接自来水;下水排水采用自流排水，道路边及围墙边设雨水井，统一排向厂区规划的污水沟。4.6 消防变电站设计采用一般常规消防措施:主变压器附近设理砂箱、消防棚，屋内各级配电装置室、电容器室及主控制室内设移动式化学灭火器；电缆敷设按防火和阻止延燃措施设计；设置火灾自动报.0.0警装置，满足无人值班的遥信要求。4.7 暖通主控室取暖由按厂区统一规划考虑，主控室设1台冷暖两用柜式空调。空调机夏季用于降温