沙井变电工程初设说明.doc

检索号： 鄂托克旗沙井110kV输变电工程初步设计说明书（变电站部分）鄂尔多斯市和效电力设计有限责任公司 工程设计证书丙级 证书编号：A2150024562012年22月22日 会 签 单审批审核序号专业专业负责人设计人员1电气一次2电气二次3土建4技经目 录1.工程概述71.1设计依据71.1.1 说明书编制及设计依据71.1.2 报告执行的技术依据71.2工程概况81.3 设计水平年91.4 主要设计原则91.5电气设计方案91.6 设计范围及配合分工91.6.1本工程设计范围91.6.2本工程设计不包括以下项目：101.6.3设计分界点：101.7主要技术经济指标102.电力系统一次112.1 电力系统概况112.1.1鄂尔多斯市东胜区概况112.1.2 电网现状122.1.3 建设的必要性122.2接入系统方案132.2.1接入系统方案132.2.2短路电流计算132.3接入系统结论和对变电站主设备的要求132.3.1主变容量、台数选择142.3.2无功补偿容量设置142.3.3 10kV消弧线圈142.3.4变压器中性点接地方式142.3.5各级电压出线回路数142.4.7电力系统一次部分结论与建议143电力系统二次163.1 工程概况163.2系统继电保护配置163.3 调度自动化系统163.3.1 调度关系163.3.2远动化范围163.3.3远动功能实现173.3.4 远动通道173.3.4远方电能量计费系统173.3.5电源系统183.3.6调度端设备配置183.4 电力系统二次部分结论184变电站部分194.1建设规模194.2电气主接线194.3主要电气设备选择204.4电气平面布置及配电装置204.5过电压保护与绝缘配合214.5.1 过电压保护214.5.2 绝缘配合214.6接地224.7站用电、照明224.7.1站用电224.7.2照明224.7.3围墙电网234.8微机监控装置234.8.1 监控系统配置234.8.2防误操作闭锁234.8.3监控对象及采集量234.8.4变电站火灾探测报警及烟感系统244.8.5图象监视及安全警卫系统244.9二次接线254.9.1组屏254.9.2抗干扰措施264.10 电源系统264.10 .1直流部分264.10.2 交流部分284.10.4 UPS电源部分294.11 元件继电保护及自动装置294.11.1 主变压器保护294.11.2 35kV线路保护304.11.3 10kV线路保护304.11.4 10kV电容器保护304.11.5低周减载304.12变电站计量系统304.13电缆设施315.土建部分325.1站址选择325.2站址区域状况325.3站址水文气象条件335.4场地工程地质评价335.4.1土石方情况335.4.2进站道路和交通运输335.4.3施工电源、水源34施工期水源站内打井。345.4.4站址环境345.4.5通讯干扰345.4.6施工条件345.4.7环境影垧初步分析及处理措施345.4.8工程污染分析和防止措施345.4.9结论345.5总平面布置345.5.1总平面布置设计原则345.5.2总平面布置方案355.5.3站区总平面布置355.5.4建筑物建筑设计355.5.5建筑物结构设计365.5.6屋外配电装置及屋外设备支架365.5.7地基处理375.5.8钢构件防腐375.5.9交通运输375.5.10站区竖向布置375.5.11站区排水375.5.12户外场地处理375.6.1供水水源375.6.2生活给水系统385.8.3排水系统385.9 消防部分385.9.1消防报警385.9.2电缆防火385.10.采暖通风395.11劳动安全卫生、水土保持及环境保护部分395.11.1劳动安全卫生395.11.2 水土保持395.11.2.1 相关标准395.11.2.2 工程水土保持措施405.11.3 环境保护405.11.4建议416工程投资概算426.1主要工程量426.2概算编制依据426.3概算编制说明426.4概算主要指标427结论42附件:1. 鄂托克旗电力有限责任公司设计委托书2.沙井110kV变电站岩土工程勘测报告（尚缺）3.沙井110kV变电站水文气象报告（尚缺） 附图:1 .沙井110KV变电站电气主接线图2短路电流计算及设备选择3沙井110KV变电站总平面4沙井110KV变电站110KV进线间隔断面图5沙井110KV变电站110KV桥断路器间隔、PT间隔断面图6沙井110KV变电站35KV配电系统一次接线图7沙井110KV变电站35KV配电室平面布置图8沙井110KV变电站10KV配电系统一次接线图9沙井110KV变电站10KV配电室平面布置图10沙井110KV变电站防雷保护平面图11沙井110KV变电站主控制室平面布置图12沙井110KV变电站元件保护配置图13沙井110KV变电站监控系统网络结构图14沙井110KV变电站直流系统接线图15沙井110KV变电站站用电系统接线图1.工程概述1.1设计依据1.1.1 说明书编制及设计依据1. 鄂托克旗电力有限责任公司设计委托书。1.1.2 报告执行的技术依据DL/T5103-199935-110kV无人值守变电所设计规程GB50217-1994电力工程电缆设计规范GB50260-96电力设施抗震设计规范GB-50062-1992电力装置的继电保护和自动装置设计规程GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合GB50060-9235110kV高压配电装置设计规范GB50227-1995并联电容器装置设计规范GB50293-1999城市电力规划规范GB8978-1996污水综合排放标准GB/T20271-2006信息安全技术信息系统通用安全技术要求GB/T17468-1998电力变压器选用导测GB/T16434-1996高压架空线路和发电厂、变电站环境污染分级及绝缘选择标准DL/T5056-1996变电所总布置设计技术规程DL/T5222-2005导体和电器选择设计技术规定DL/T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T5143-2002变电所给水排水规程DL/T5027-93电力设备典型消防规程DL/T5352-2006高压配电装置设计技术规程DLGJ56-95发电厂和变电所照明设计技术规定SDJ5-1985高压配电装置设计技术规程SDJ161-1985电力系统设计技术规程NDGJ96-1992变电所建筑结构设计技术规定GB50016-2006建筑设计防火规范GB50229-2006火力发电厂与变电所设计防火规范内蒙古电力（集团）公司电网建设标准1.2工程概况沙井位于鄂托克旗东部木凯淖镇，据旗政府所在地乌兰65公里，东临杭锦旗，南与乌审旗接壤，西北分别于乌兰镇、阿尔巴斯苏木、棋盘井相连，土地面积2497平方公里，是鄂托克旗的东大门。随着沙井区域建设步伐的不断加快，产业结构的进一步调整，对电网的供电能力及安全稳定运行提出了更高要求，电力的制约性已十分突出，加大重点电力工程建设力度，实现供电能力扩容升级，构建长远的供电构架已迫在眉睫。 为此，沙井变电站的建成投运，将增加向木凯淖镇辐射的电源点，既可缩短10kV供电半径，又可以加强10kV供电线路之间联络，供电可靠性将得到较大的提高。因此为满足该地区经济发展的用电需求，缩小10kV供电半径，提高供电可靠性，拟于2012年建设110kV沙井变电站。根据负荷预测结果，以及配电网规划的主要技术原则，确定拟建的110kV沙井变电站规模为：该变电站为110kV和35kV、 10kV三个电压等级。主变容量为：最终规模为240MVA，根据负荷发展状况确定为分期建设，本期建设140MVA；110kV线路规划2回，本期新建1回，由同期建设的沙井220kV变电站送出，导线型号LGJ-240/40，线路长52km；110kV配电装置规划为内桥接线户外中型布置，本期线变组接线；35kV规划出线 8回，本期建设4回；10kV规划出线12回，本期建设6回；无功补偿最终容量2X(2600+5200kVar)，本期建设1(2600+5200kVar)；站用变压器最终2160kVA，本期2160kVA。站内配置相应的继电保护、远动、通信装置，按无人值守综合自动化变电站方式设计。110kV沙井变电站接入系统方案为：由沙井220kV变电站送出供电。1.3 设计水平年 根据鄂尔多斯市电网规划， 110kV沙井变电站设计水平年为2012年。1.4 主要设计原则本工程内容深度按内蒙古自治区公司110kV输变电工程初步设计内容深度规定的要求执行，设计方案参照内蒙电网110kV及以下变电工程标准设计方案，遵照内蒙古电力（集团）公司电网建设标准，结合电网规划和本变电站的外部环境条件，工程主要设计原则如下：1)遵循“安全可靠、技术先进、设计规范、投资合理、资源节约、标准统一、运行高效”的原则，综合考虑每个设备选择的合理性，每个布置尺寸的合理性，每个问题解决方案的合理性。努力做到主接线方案安全可靠，设备选择先进合理，占地面积小，注重环保，各项经济可比指标先进，并与变电站周边人文地理环境协调统一，投运后运行安全、灵活、可靠。2)变电所的电气、线路、建筑物，按照国家及电力行业现行标准、规程、规范设计，以保证各项指标均达到国家允许范围内，并做到安全、可靠、经济、适用。1.5电气设计方案（1）110kV主接线为内桥接线，本期线变组接线；35kV主接线为单母线分段接线，本期单母线接线；10kV主接线为单母线分段接线本期单母线接线；（2）主变110 kV中性点采用直接接地方式，为适应110 kV中性点不接地运行方式，在主变压器110 kV中性点与接地隔离开关并接了放电间隙；（3）为避免各主要高次谐波引起的谐振过电压及限制电容器合闸涌流，在电容器回路中串接了6%的空心电抗器；（4）110kV设备短路水平不低于40kA，110kV导线流容量按不小于100MVA考虑；（5）35kV设备短路水平按不低于31.5kA设计；（6）10kV设备短路水平按不低于31.5kA设计；（7）380/220站用电采用单母线分段接线。1.6 设计范围及配合分工1.6.1本工程设计范围（1）110kV沙井变电站电气、土建部分；（2）110kV沙井变电站接入系统部分；（3）110kV沙井变电站投资概算。1.6.2本工程设计不包括以下项目：（1）站外市话通信及线路；（2）站外给排水管线；1.6.3设计分界点：（1）变电站与线路的分界点为：110kV配电装置以110kV进线电缆终端为界；35kV、10kV配电装置以出线开关柜内出线电缆终端为界，界内为变电站一、二次部分，界外为接入系统部分或非本工程设计部分。（2）进站沟道、管道设计以变电所建筑物四周墙柱中心线外1m为界。1.7主要技术经济指标序号项 目技术方案和经济指标1电压等级 高/低：110/35kV/10kV2主变压器容量及台数：规划/本期：240MVA/240MVA型号：SSZ11-40000/1103进出线高压出线规模：规划/本期：110kV 2回/1回中压出线规模：规划/本期：35kV 8回/4回低压出线规模：规划/本期：10kV 12回/6回4无功补偿规模：规划/本期：2(2.6+5.2) Mvar/1(2.6+5.2) Mvar5电气主接线高压：规划/本期：内桥/线变组中压：规划/本期：单母线分段/单母线低压：规划/本期：单母线分段/单母线6配电装置型式高压：户外中型布置中压：断路器型式、数量：全封闭固定柜 7面低压：断路器型式、数量：KYN型中置柜 11面7地域污秽等级/设备选择污秽等级选择：d级/ d级8变电站控制方式：变电站综合自动化9系统通信方式：光纤通讯10施工电源方案11电缆电力电缆长度（km）：5.18控制电缆长度（km）：1512接地材料/长度（km）： 5.20降阻措施降阻模块13变电站总用地面积（ha）0.4761其中：围墙内占地面积（ha）0.4489站外1米占地面积（ha）0.027214进站道路占地面积（ha）0.24进站道路长度：新建/改造（m/m）60015总土石方工程量：挖方/填方（m3/m3）16边坡工程量：护坡/挡土墙（m3/m3）17水源方案：站内打井18总建筑面积(m2)742.66其中：主控室、10kV配电室、辅助房间建筑形式/面积(m2)单层砖混/459.9135kV配电室建筑形式/面积(m2)单层砖混/282.7519消防方案干粉灭火器、手提式灭火器、消防铲、消防斧、消防铅桶。2.电力系统一次2.1 电力系统概况2.1.1鄂托克旗沙井区域概况近年来，沙井基础建设得到不断加强，109国道、东乌铁路和109高速公路横穿全镇，镇内乡村公路四通八达，交通运输十分方便。网络覆盖全镇。近年来，木凯淖镇通过严格执行禁牧、休牧和草畜平衡政策，制定各类生态建设项目，大力实施生态建设工程，生态环境得到显著改善。从2003年开始实施退牧换草工程，累计治理退化草牧场44万亩，保护天然林12万亩。实施生态移民工程，搬迁农牧户1000户3000余人，围封草原30万亩。木凯淖镇目前是以农牧业为中心，优势产业并举为指导，大力开发旅游业，退出独具特色的民族宗教旅游，红色文化旅游，农家特色旅游等项目，积极推动全镇第三产业的发展。本输变电工程就是为促进木凯淖镇及沙井区域经济社会快速发展，进一步加快电力建设步伐，为经济社会发展提供坚强的电力保障。2.1.2 电网现状 2.1.2.1 电源现状随着地区经济的发展，原有的沙井35kV变电站已无法满足该地区日益增长的负荷。到目前为止，还有部分农牧民没有解决通电问题。2.1.3 建设的必要性近年来，鄂尔多斯不断加大电力基础设施投入力度，电力主网框架和配网逐步完善，极大地保障了区经济社会的又好又快发展。但是，依然存在电网结构相对薄弱、安全可靠性较差、变电容量不足等问题，依托特殊的地理环境，木凯淖镇经济发展迅速，用电负荷也随之迅速增长,对电网的供电能力及安全稳定运行提出了更高要求，电力的制约性已十分突出，加大电力工程建设力度，实现供电能力扩容升级，构建长远的供电构架已迫在眉睫。随着区政府十二五规划的逐步实施，需提高电网供电可靠性，以便更好的服务于经济发展和人民的生活。因此，建设沙井110千伏输变电工程是非常必要的。（1）沙井110kV输变电工工程的建设符合鄂尔多斯市建设发展规划，符合鄂托克旗电网发展规划。（2）针对木凯淖镇经济发展负荷增长的情况，原有供电设施远远不满足需求，加快地区电网建设十分迫切。（3）沙井110kV输变电工工程的建设，将加强完善鄂托克旗电网网络结构，增加供电电源点，提高供电能力和供电可靠性。（4）沙井110kV输变电工工程的建设，将增加地区变电容量，减轻网内变电站供电压力。综上所述，为了解决周边农牧民通电、用电问题，优化完善网络结构，增加电源布点，缩短供电半径，降低电能损耗，保证电压质量，提高供电可靠性，进一步缓解该地区电力供应紧张的局面，建设沙井110kV变电站是非常必要的，也是紧迫的。2.2接入系统方案2.2.1接入系统方案沙井110kV变电站电源点确定为同期建设的220kV沙井变，沙井110kV变电站110 kV出线规划2回，本期建设1回，导线型号LGJ-240/40,线路长度约为52km 。沙井220 千伏变电站由内蒙古电力设计院设计，目前正在可行性研究设计阶段。2.2.2短路电流计算计算水平年：2015年故障方式：三相故障等值点：由于缺乏系统等值阻抗资料，计算中假设系统阻抗为0。计算范围：沙井110kV变电站110kV、35kV 、10kV母线；计算方式：变压器并列运行；主变压器阻抗值：I-II10.5%；I-III17.5%；II-III6.5%；表2-6短路电流计算短路点基准电压（kV）三相短路电流有效值(KA）三相短路电流冲击值(KA）110kV母线1155.8414.8935kV母线 377.218.3510kV母线 10.518.146.122.3接入系统结论和对变电站主设备的要求(1)为适应电力负荷发展需求，优化完善网络结构，提高供电可靠性，建设沙井110kV变电站是必要的。(2) 沙井110kV变电站接入系统电源点确定为同期建设的220kV沙井变；(3)110kV进线本期1回，导线型号LGJ-240/40，线路长度约为52km。(4) 沙井110kV变电站110kV设备短路水平不低于40kA。(5) 沙井110kV变电站110kV母线通流容量按不小于100MVA考虑。(6)本期工程无功补偿电容器每台变设置2组，每组 2.6+5.2Mvar。 (7)主变采用高压侧有载调压变压器，变压器高、低压侧额定电压及分接头选择为：11081.25%/38.52X2.5/10.5kV。2.3.1主变容量、台数选择根据负荷预测，主变规划2台40MVA变压器,本期1台40MVA变压器，主变容量及台数均能满足负荷要求。主变形式：三相三绕组自冷有载调压降压变压器。2.3.2无功补偿容量设置按照无功负荷就地平衡的原则，本变电所无功补偿容量设置主要考虑主变压器的无功损耗。在高峰负荷时，主变负载率Im/Ie按100%考虑，其补偿的最大容性无功为变压器空载损耗和绕组损耗之和。按照内蒙古电力（集团）有限责任公司电网建设标准，110kV变电站的单台主变压器容量为40MVA及以上时，每台主变压器应配置不少于两组的容性无功补偿装置，且两组容性无功补偿装置按无功容量的1/3和2/3进行配置，其单组容量不宜大于6Mvar，变电站最大单组容性无功补偿装置投切引起所在母线电压变化不宜超过电压额定值的2.5%。由此，沙井110kV变电站规划每台主变压器10kV无功补偿容量建议设置2组，其中1组容量2.6Mvar，1组5.2Mvar，共计4组，为主变容量的19.5%。本期 2组，1组容量2.6Mvar，1组5.2Mvar。表2-7校验无功补偿电容器分组投切后对母线电压的影垧投入容量(Kvar)10kV母线电压波动%26000.852001.52600+52002.3沙井110kV变电站电容器分组进行投切时，电容器所在母线电压波动在允许范围内，满足要求。2.3.3 10kV消弧线圈本期预留35kV、10kV消弧线圈位置。2.3.4变压器中性点接地方式主变压器110kV中性点可直接接地或经放电间隙接地。2.3.5各级电压出线回路数根据电网规划和负荷预测，沙井110kV变电站各级电压出线规模如下：110kV出线远期2回至220kV沙井变电站，本期建设1回；110kV配电装置为户外配电装置；35kV终期规划8回，本期4回。10kV终期规划12回，本期6回。2.4.7电力系统一次部分结论与建议（1）110kV沙井变电站本期接入系统方案为由同期建设的220kV 沙井变电站送出电源，导线型号LGJ-240/40，线路长度约52km；（2）主变远期容量为：240MVA，本期建设140MVA；（3）110kV采用内桥接线，本期线变组接线；（4）35kV远期采用单母线分段接线，远期出线8回，本期单母线接线，出线4回；（5）10kV远期采用单母线分段接线，远期出线12回，本期单母线接线，出线6回；（6）无功补偿容量远期4组，其中2组容量2.6Mvar，2组5.2Mvar，本期建议设置2组，2组容量2.6Mvar，2组5.2Mvar；（7）35kV 、10kV站用变压器远期建议各160kVA，本期2160kVA。3电力系统二次3.1 工程概况沙井110kV变电站为负荷站，由沙井220kV变电站110kV母线间隔出线供电。3.2系统继电保护配置沙井220kV变电站110千伏母线本期已规划建设对沙井110kV变电站110kV出线间隔。依据继电保护和自动装置技术规程及防止电力生产重大事故的二十五项重点要求，设计110kV线路保护配置如下：线路出口侧采用三段式相间和接地距离及零序过流为后备保护，重合闸采用检无压三相一次重合闸方式。保护选型采用微机型保护装置，新上装置与变电站原有装置保持一致。沙井220kV变电站新增110kV线路保护屏2面，110kV线路测控屏1面。沙井220kV变电站110kV出线接入站内母线保护，本期不增加设备。沙井220kV变电站110kV出线接入站内故障录波器，本期不增加设备。以上设备费放在沙井220千伏变工程中计列。3.3 调度自动化系统3.3.1 调度关系依据地区电网调度自动化设计规程和内蒙古电网调度管理条例以及鄂尔多斯电业局有关规定，并考虑该变电站在系统中的地位，变电站由鄂尔多斯区调和乌兰实施一级调度管理。变电站由鄂尔多斯区调和乌兰实施一级调度管理。远动信息采用直采直送上传至鄂尔多斯区调和乌兰县调。相应增加区调集控站扩容接口费用。3.3.2远动化范围遥测：110kV、35kV，10kV母线电压、频率； 35kV线路有功、无功功率；10kV线路有功、无功功率；10kV电容器有功、无功功率；主变各侧有功、无功功率、电流； 主变压器分头位置信号。 遥信： 全所事故总信号； 110kV、35kV，10kV断路器及110 kV隔离开关位置信号； 35kV线路保护动作信号；10kV线路保护动作信号；10kV电容器保护动作信号；变压器主保护动作信号。 3.3.3远动功能实现本变电站为无人值守站，采用变电站综合自动化系统，为避免信息重复采集，其远动功能采用变电站综合自动化系统的远动通讯管理装置实现，既由通讯管理装置实现信息的采集与发送，模拟量的采集采用交流采样，开关量的采集采用无源接点方式输入，对于微机保护及测控装置的各种信号采用分层、分布式网络结构的站内通信总线传输方式。远动通讯管理装置要求具备1发3收，双通道。其中配3路数字接口，3路模拟接口，模拟通道配有防雷措施，数字接口配有光电隔离措施。为实现本变电站本期工程的接入，在鄂尔多斯区调端需扩充模拟屏和软件。3.3.4 远动通道远动通道为：从本站到鄂尔多斯区调的远动通道采用模拟全双工主、备通道。传送速率为 1200 波特，在通道信噪比为17dB时，通道误码率不大于105。 电能量计量系统信息的传送暂按电话拨号方式设计。 为今后网络传输预留一路数据网络通信信道、2M接口。3.3.4远方电能量计费系统乌兰区沙井110kV站的计量点设置在沙井220kV变电站。沙井220kV变电站配置0.2S级1+0远方电能量计量表，组柜1面。远方电能量计量表具备失压无流报警计时等装置，其具有脉冲和RS-485通信接口两种输出方式，送入电能远方终端，向鄂尔多斯区调计量中心传送。远方电能量计量通道目前采用电力系统电话网自动拨号方式，条件具备后可采用数据网络传输方式。3.3.5电源系统电源系统是保证远动设备正常传送信息量、可靠运行的必要条件。当事故发生时，远动系统必须正确无误的反映事故情况，使调度运行人员正确判断和处理事故，以保证电网的安全运行。根据“电力系统调度自动化设计技术规程”规定，为保证远动设备的安全可靠运行，应配置不停电电源，不停电电源的供电时间应满足在变电站发生故障时，远动设备能将事故情况正确无误的发送到调度端，时间一般不小于30min。本变电站远动不设专用电源，远动主站（通讯管理装置）所需的直流220V电源由电气专业直流系统提供。3.3.6调度端设备配置根据调度关系，本变电站远动信息向鄂尔多斯区调传送，属于一级调度，其调度端的计算机软件及数据库、调度模拟屏需要扩容和修改，并增加通信接口，由此而增加的费用列入工程概算。3.4 电力系统二次部分结论本站采用按无人值守的计算机监控系统设计，完成对变电站运行的实时监测和控制，数据统一采集处理，资源共享；同时完成调度自动化功能，实现调度端及集控中心对变电站的远方监视和控制，提高了变电站运行的可靠性、安全性和科学性，为该区域电网电力的优化配置和电力资源的科学、高效应用提供坚实的基础保证。4变电站部分4.1建设规模（1）本变电站为三个电压等级，为110kV/35kV/10kV；（2）110kV架空进线规划2回，本期1回；（3）110kV配电装置为户外装置，本期建设线变组；（4）35kV规出线划8回，本期4回；（5）10kV规出线划12回，本期6回；（6）无功补偿规划容量2（3000+6000kVar），本期建设1（3000+6000kVar）；（7）35kV 、10kV站用变压器各160kVA，本期2160kVA。（8）相应的继电保护、远动、通信装置，按无人值守综合自动化变电站方式设计。4.2电气主接线根据电气主接线设计可靠性、灵活性、经济型的基本要求，结合内蒙古电力（集团）有限责任公司电网建设标准，考虑到沙井110kV变电站接入系统方案及变电站接带负荷性质，故远期设计110kV采用内桥接线形式，35kV 、10kV为单母线分段接线形式。图4-1电气主接线图4.3主要电气设备选择(1) 主变压器：SSZ11-40000/110 三相三绕组油浸自冷有载调压降压变压器。 电压比：11081.25%/38.52X2.5/10.5 kV 联结组别：YN/ yno/d11 阻抗电压：I-II10.5%；I-III17.5%；II-III6.5%； (2)110kV电气设备：110kV电气设备采用户外六氟化硫断路器，断路器额定电流1600A，开断电流40KA。(3)35kV电气设备 选用户内全封闭固定开关柜，采用真空断路器，开断电流选择31.5kA。(4)10kV电气设备 选用户内中置式金属封闭手车开关柜，采用真空断路器，开断电流选择31.5kA。 (54)电容器补偿设备无功补偿成套装置户外布置，单台容量200kvar。(6)导体选择导体载流量选择按导体规划要求的最大通流容量考虑，按发热条件选择截面。各电压设备引线按回路通过的最大电流选择导线。4.4电气平面布置及配电装置结合电气主接线及各级电压线路的出线方向及地理位置等综合条件，电气总平面布置如下：110kV西侧架空进线， 35kV南侧（或东侧）10kV东侧电缆出线。变电站110kV配电装置采用屋外软母线中型布置。10kV配电装置及主控室为生产综合室一字布置型式。10kV配电装置采用真空断路器中置式开关柜屋内双列布置，35kV配电装置采用真空断路器固定式开关柜屋内单列布置，主控室布置于10kV配电室北侧。35kV配电室布置于变电站南侧。主变压器屋外布置，在110kV配电装置和10kV配电室中间。无功补偿装置屋外布置在站区的西侧，并设置围栏。变电站南北方向长67米，东西方向长67米，变电站围墙内占地约0.4489公顷。图4-2电气总平面图4.5过电压保护与绝缘配合4.5.1 过电压保护本变电站可能存在的过电压有：雷电过电压、主变压器中性点过电压、10V系统电弧接地过电压，过电压保护采取的主要措施如下：(1).雷电过电压保护 雷电过电压包括直击雷过电压、雷电侵入波过电压。本变电所直击雷过电压保护采用4支30m避雷针联合保护，雷电侵入波过电压保护采用氧化锌避雷器。 (2).主变压器中性点过电压理论计算表明：雷电侵入波通过变压器，在中性点产生过电压可能超过端电压的2倍。另外，110kV中性点直接接地系统，当变压器中性点不接地运行时，由于断路器非同期操作，断路器非全相运行，或由继电保护的原因造成中性点不接地的孤立系统且带单相接地运行时，将会产生较高的工频过电压。为此，主变压器中性点装设棒间隙保护，棒间隙距离取值为115mm。主变压器110kV中性点可经隔离开关接地，也可经间隙接地的两种运行方式，其运行方式必须由电力系统调度部门实施调度管理。4.5.2 绝缘配合电气设备的绝缘配合参照国家行业标准DL/620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合确定的原则进行。由于220kV及以下配电装置的绝缘水平一般由雷电过电压决定，并按避雷器的冲击保护水平进行选择，外绝缘常由泄漏比距控制，110kV配电装置电气设备的绝缘水平以氧化锌避雷器10kA残压的基础进行绝缘配合，35kV、 10kV配电装置电气设备的绝缘水平以氧化锌避雷器5kA残压的基础进行绝缘配合。各级电压等级的氧化锌避雷器按GB1032-2000交流无间隙金属氧化物避雷器的使用原则中的规定进行选择。依据内蒙古电力集团公司绘制的内蒙古污区分布图，本所所址属于D级污秽区，本工程屋内配电装置外绝缘泄露比距：110kV2.5cm，35kV、 10kV3.1cm。4.6接地（1） 工频接地接地网采用以水平接地网为主，垂直接地网为辅助复合接地。接地网采用-505镀锌接地扁钢作为水平接地体， 5050镀锌角钢作为垂直接地体，采用-505镀锌扁钢作为设备接地引下线，主变压器中性点在不同位置两点分别与主接地网接地，按热稳定要求接地引下线采用-808镀锌扁钢。复合接地网埋深1.1m。变电站建设占地面积较小，需采取减阻措施，以保证接触电位差和跨步电位差在允许范围内和接地网接地电阻0.5欧姆。根据内蒙古电网建设标准，本变电站推荐采用非化学石墨降阻措施。4.7站用电、照明4.7.1站用电本变电站站用电源取自接在35kV 、10kV母线上的站用变压器，两台变压器互为备用，变压器容量各为160kVA。站用电采用380/220V采用三相五线制，动力和照明共用，单母线分段接线，正常情况下两段母线同时供电分裂运行，对重要负荷分别从两段母线引出双回路供电。4.7.2照明室内配电装置采用节能型具灯，室外道路采用投光灯。主控室、35kV 、10kV配电室、除设置正常照明外，还设置事故照明，电源由直流系统提供。室外设置正常照明。当交流电源停电时，交直流事故切换装置自动切换到直流电源。4.7.3围墙电网围墙高2.2 m，电网高1.2m，装设一台220/3000V单相脉冲升压变压器。4.8微机监控装置4.8.1 监控系统配置 变电站监控系统采用成熟先进的计算机监控系统，按无人值守设计。变电所的综合自动化系统采用开放式分层分布式系统，由站控层和间隔层构成，局域通讯总线网，网络结构拓扑宜采用单星型。系统除完成间隔层保护功能，变电站的控制、信号、测量等均经通讯管理机与区调、和集控站通讯。通讯管理单元实行双重化配置，一备一用，可自动切换。与调度的通讯实现1发4收，2路模拟通道配有防雷措施，2个以上以太网口，另配外置Modem 2个。设GPS自动对时系统1套。35kV和10kV保护就地安装，采用通讯总线或以太网方式，双绞线通讯电缆如果不满足抗干扰要求，应采用光纤连接。当地中央音响功能运行异常及事故时驱动当地中央音响报警装置(并含在综合自动化系统内)。中央音响功能不依赖于当地监控系统，应分告警和事故两种音响，并应有转换开关和软压板实现投入和退出。4.8.2防误操作闭锁变电站内的防误操作闭锁由计算机监控系统实现防误操作闭锁功能，110kV、35kV 、10kV间隔的闭锁由本间隔的电气接点和五防装置与监控系统的逻辑闭锁共同判断完成。五防装置具有防止误拉、合断路器；防止带负荷拉、合刀闸；防止带电挂接地线；防止带地线送电；防止误入带电间隔的功能（五防）。且还具有装置自检功能。装置与计算机监控系统采用双以太网连接方式，标准的通信规约。4.8.3监控对象及采集量控制：监控系统的控制对象为变电所断路器的分/合，电动隔离开关（包括主隔离开关，接地隔离开关及主变压器中性点隔离开关）分/合，主变压器的分接头及无功调整等。监控系统具有VQC功能，可自动调节主变压器分接头档位和无功自动投切。信号：变电站运行所需要的监视信号均输入到通讯管理机。保护动作及装置报警等重要信号、配电装置的断路器、隔离开关、接地刀闸位置信号、操作机构信号采用硬接点方式输入。通信设备及通信电源告警信号，图像监视及安全警卫系统的报警信号，温感、烟感火灾报警信号原则上由装置与通讯管理机采用串口通信，不能由装置串行输出的信号采用硬接点方式输入。测量：站内常规测量信息采用交流采样方式由通讯管理机采集。各种电气模拟量为电流互感器、电压互感器二次侧直接接入。主变温度测量采用温度变送器输出直流信号采样方式或由测温模块完成。表4-1电气测量如下：安装单位微机监测电能110kV线路三相电流、有功、无功功率有功电度、无功电度110kV母线三相电压、频率主变35kV三相电流、有功、无功功率有功电度、无功电度35kV母线三相电压、频率主变10kV三相电流、有功、无功功率有功电度、无功电度10kV母线三相电压、频率主变压器温度35kV线路三相电流、有功、无功功率有功电度、无功电度10kV线路三相电流、有功、无功功率有功电度、无功电度10kV电容器三相电流、无功功率无功电度所用电低压线三相电压，三相电流直流系统直流母线电压电量：全站装设数字式电子多功能电能表，电能表具有两个RS485口，向通讯管理机与电量采集器分别传送信息和电量值。4.8.4变电站火灾探测报警及烟感系统本站设置火灾报警及控制系统一套。火灾报警器的容量、性能要求及相应接口均按照终期规模考虑，火灾探测报警区域包括主控制楼、各级电压配电装置室及主变压器等。根据安装部位的不同，采用不同类型和原理的探测器。当有火情发生时，及时发出声光报警信号，并将信号送至变电站的通讯管理机，上传至集控站或调度端。4.8.5图象监视及安全警卫系统（1） 变电站周界安全防护系统。变电站围墙应装设直流高压脉冲电网，以达到安全防护要求。（2） 为便于运行维护管理，保证变电站安全运行，在变电站内设置一套安全监视系统，实现全站安全、防火、防盗功能配置，对设备进行监视，配置实现远方监视的接口。具体方案如下：1） 在站区大门口，主控楼入口设置变焦彩色摄象机，识别来访人员的身份；2） 在电气二次设备室设置变焦彩色摄象机，观察是否有人闯入 ，设备运行情况；3） 在各级配电装置设置一体化球星摄象机，对设备区巡视、鉴定工作人员合法性。视频、报警信号在二次设备室监视终端显示并报警，将变电站内现场设备的运行状况、视频、报警信号远传至集控站或调度中心。室外摄像头布置：围墙四角各1个 共4个 110kV配电区 2个主变压器 1个 室内摄像头布置：35kV配电室 2个10kV配电室 2个 主控室 2个 共计13个摄像头4.9二次接线4.9.1组屏计算机监控系统的站控层设备、110kV线路保护柜、主变压器的保护柜、主变压器的测控柜、直流系统柜、所用电柜、电度表柜等二次设备和通信设备柜集中布置在主控制室内。35kV 和10kV保护测控装置就地布置在开关柜上。柜体均采用PK-10（2260800600）：颜色为：红狮504。组屏：远动柜 1面；公用测控柜 1面；电压综合柜 1面；电压接口柜 1面；110kV线路保护柜 2面；主变保护柜 1面；主变测控柜 1面；低周低压减载柜 1面；电度表柜 3面；直流电源柜（含电池柜） 4面交流电源柜 3面试验电源柜 1面视频监控柜 1面；微机五防柜 1套4.9.2抗干扰措施所有保护装置、自动装置、数据的采集装置及所内通讯装置均为微机型。电磁兼容性能要求高，为保证可靠运行，除每套装置本身抗干扰性能符合性能标准外，设计施工采取措施如下：（1） 二次电力电缆选用铜芯聚乙烯绝缘及护套钢带铠装电缆（VV22），控制电缆选用铜-阻燃钢带铠装聚氯乙烯绝缘铜带屏蔽电缆（ZR-KVVP2-22）。（2） 不同电压等级回路不放在同一控制缆内。（3）遵照“继电保护反措要点”要求控制室内微机保护及自动装置柜上设置不小于100mm2的接地铜排,且每屏接地铜排用95mm2 多股铜线首尾相连, 形成专用的铜地网，该地网与主控室接地网一点连接，所有屏内装置的接地点及电缆屏蔽层接地均接至此铜地网上。（4）在容易产生干扰源的测量回路,在接入装置前,加装抗干扰电容,在远距离的信号回路中,必要时加装直流光电隔离器,再接入装置。4.10 电源系统4.10 .1直流部分为了保证全所的正常运行以及事故停电时给保护、控制、信号、断路器储能电机，通信设备及事故照明等直流负荷安全供电，本变电所采用电压220V的直流电源系统，控制室集中组屏，考虑到无人值守站以及与综合自动化系统接口的要求，直流系统采用微机控制直流电源柜。直流电源系统是变电所安全、可靠、稳定运行的基础，直流电源系统的设计、选型及设备制造质量除严格执行国家有关标准、规程规范外，还必须强制执行原国家电力公司颁发的防止电力生产重大事故的二十五项重点要求有关继电保护、直流电源的实施细则。配置及接线方式：本设计直流系统采用单母线分段接线，1套充电机、1组蓄电池。正常情况下，单母线分段运行，蓄电池在均充或浮充电状态，直流馈出线依据保护配置、电气主接线情况，按要求进行分配。 蓄电池容量按无人值守的要求选择，即蓄电池组的容量应满足全所事故停电2小时的放电容量，其中事故照明按1小时考虑，经常负荷按2小时考虑，事故照明负荷包括主控室、35kV和10kV配电室。同时蓄电池容量还应满足事故放电末期合闸最大冲击负荷的容量。直流系统设备主要技术要求如下：（1）两路交流电源380V输入,并互为备用。（2）输出纹波系数不大于0.1%。（3）稳压精度不大于0.5%，稳流精度不大于0.5%。（4）均流不平衡度不大于0.5%。（5）具备输入过压、输出过压、输出欠压、过热保护及告警功能。直流系统设备选择如下：（1） 直流系统负荷计算表4-2 220V直流负荷统计表序序号负荷名称容量装置负 荷系数计算容量W负荷电流A经常电流A事故放电时间及电流（A）初期(Iso)持续(Is)冲击(Ich)事故时间(h)放电容量（Ah）1电气经常负荷3.012.9813