35kV汇宇升压变电站方案设计第1版

山东汇宇资源循环利用产业园35kV 汇宇变电站工程电源接入系统方案(第 1 版)胜利油田森诺胜利工程有限公司工程设计证书:A237003158工程咨询证书:工咨甲 218200700062016 年 5 月I目 录1 项目概况 .12 设计依据 .13 设计内容 .13.1 变电部分 13.2 线路部分 14 电源变电站现状 .25 目前存在问题 .26 设计方案 .36.1 一次及线路改造方案部分 36.2 电网调度部分 56.3 电网侧电流互感器部分 66.4 发电机并网点部分 66.5 保护的配置 76.6 主要工程量 87 故障发生时保护的动作 .9附图一 110kV 埕一变电站一次系统主接线图 10附图二油田电网河口地区 110kV 系统接线图 11山 东 汇 宇 资 源 循 环 利 用 产 业 园 35kV 汇 宇 变 电 站 工 程 电 源 接 入 系 统 方 案- 0 -1 项目概况山东汇宇资源循环利用产业园成立于 2015 年，位于黄河三角洲高效生态经济开发区-利津（刁口）滨海新区，产业园中设计了三个项目和一个研发中心：年产 120 万吨炭素和 12MW 余热发电机组及热水发电，并成立了滨海热力公司，负责滨海新区的蒸汽和热水供应；年产 5 万吨特耐项目；年产 5 万吨阴极项目；炭素、特耐材料和石墨烯研发中心。经与山东汇宇资源循环利用产业园调研了解到：目前产业园已投运 12000kW 余热发电机组，因产业园为边施工边生产，12000kW 发电负荷无法全部自用，需将剩余电量上网外售。一年后，项目二期投运，用电负荷增加，12000kW 发电负荷将无法满足用电需求，需电网供电，满足生产需要，此后将仅从电网侧买电，不再对外售电。2 设计依据根据业主山东汇宇资源循环利用产业园提供，产业园远景负荷为：有功负荷：P=12000kW余热发电机：112000kW（目前已投 12000kW）发电负荷：P=12000kW考虑发电机容量后，动力负荷为：有功负荷：P=2000kW3000kW3 设计内容3.1 变电部分设计 35kV 汇宇变电站 1 座：主变压器采用 16000kVA 双绕组有载调压变压器，电压比 38.522.5%/10.5kV，接线组别 YNd11；35kV 进线 1 回，电气主接线采用单母线接线；10kV 电气主接线采用单母线分段接线，出线 8 回。10kV 侧每段母线分别设 1 台接地变消弧线圈成套装置。10kV 每段母线设置 2400kvar 分组投切式无功补偿装置 1 套。3.2 线路部分山 东 汇 宇 资 源 循 环 利 用 产 业 园 35kV 汇 宇 变 电 站 工 程 电 源 接 入 系 统 方 案- 1 -由电源变电站架设一条 35kV 专用架空线路，引至新建 35kV 变电站电源进线柜，满足本项目的二级负荷供电要求。4 电源变电站现状距山东汇宇资源循环利用产业园最近的油田 110kV 变电站为 110kV 埕一变，埕一变主变压器采用 SFSZ7-31500/110 三绕组变压器，电压比11081.25%/38.522.5%/6.3kV，接线组别 YNyn0d11；110kV 进线 2 回（备用 1 回），电气主接线采用单母线分段接线；35kV 电气主接线采用单母线分段接线；6kV 电气主接线采用单母线分段接线。目前 110kV 埕一变 35kV 出线共 5 回，其中 35kV段母线有 3 回出线，分别是35kV 埕二线、35kV 埕雁线和 35kV 埕利线：35kV段母线有 2 回出线，分别是 35kV埕刁线和 35kV 埕一线。35kV 接口全部已投用，目前无备用接口。110kV 埕一变输电网络如图 1 所示。图 1 110kV 埕一变输电网络图山 东 汇 宇 资 源 循 环 利 用 产 业 园 35kV 汇 宇 变 电 站 工 程 电 源 接 入 系 统 方 案- 2 -5 目前存在问题110kV 埕一变 35kV 接口全部已投用，目前无备用接口。35kV 汇宇变电站若要接入 110kV 埕一变，则需对 110kV 埕一变的 35kV 出线进行改造。6 设计方案根据目前 110kV 埕一变 35kV 配电装置及配电装置室结构，对 35kV 配电装置室进行改造。6.1 一次及线路改造方案部分方案一：将 110kV 埕一变 35kV 配电装置室段母线拆除（共 4 回间隔，2 回出线间隔，1 回 PT 间隔，1 回主变进线间隔），新建 40.5kV SF6充气柜 5 面（考虑现场如果满足检修距离的话，可采用 KYN61 柜），3 面出线柜，1 面进线柜，1 面 PT柜。其中进线柜通过母排与前期工程连接。方案一设计见图 2。（具体实施会结合土建专业核实，拆除间隔是否为承重墙）图 2 方案一设计图由 35kV 汇宇变架设 1 条 8km 专用架空线路进入 110kV 埕一变空余后的 35kV 间隔。110kV 埕一变输电网络见图 3。山 东 汇 宇 资 源 循 环 利 用 产 业 园 35kV 汇 宇 变 电 站 工 程 电 源 接 入 系 统 方 案- 3 -图 3 110kV 埕一变输电网络图方案二：由 110kV 埕一变至 35kV 埕三变新建 2.5km 35kV 单回输电线路，将35kV 埕刁线所带负荷转至 35kV 埕三变 35kV 备用出口。110kV 埕一变让出空余出口给 35kV 汇宇变。方案二设计见图 4。山 东 汇 宇 资 源 循 环 利 用 产 业 园 35kV 汇 宇 变 电 站 工 程 电 源 接 入 系 统 方 案- 4 -图 4 方案二设计图6.2 电网调度部分1.35kV 汇宇变电站采用 10kV 电压等级并网后，升压至 35kV 外送。小型电源的启停时，应执行电网调度机构的指令。具备与电网调度机构之间进行数据通信的能力，能够采集电源的电气运行工况，上传至电网调度机构，同时具有接受电网调度机构控制调节指令的能力。并网双方的通信系统应以满足电网安全经济运行对电力系统通信业务的要求为前提，满足继电保护、安全自动装置、调度自动化及调度电话等业务对电力通信的要求。通过并网的小型电源与电网调度机构之间通信方式和信息传输由双方协商一致后作出规定，包括遥测、遥信、遥控、遥调信号，提供信号的方式和实时性要求等。一般可采取基于 DL/T 634.5101 和 DL/T 634.5104 通信协议。2.在正常运行情况下，电源向电网调度机构提供的信号至少应当包括：（1）电源并网状态、有功和无功输出、发电量；（2）电源并网点母线电压、频率和注入电力系统的有功功率、无功功率；山 东 汇 宇 资 源 循 环 利 用 产 业 园 35kV 汇 宇 变 电 站 工 程 电 源 接 入 系 统 方 案- 5 -（3）变压器分接头档位、断路器和隔离开关状态。3. 35kV 汇宇变站内信息的远传路由关系35kV 汇宇变站内信息通过 110kV 埕一变至 35kV 汇宇变站架空 OPGW 线内光纤传输至 110kV 埕一变，由 110kV 埕一变转发至 110kV 渤三变，再由 110kV 渤三变转发至调度机构。110kV 埕一变需新增远动屏一面。6.3 电网侧电流互感器部分110kV 渤三变电站的 110kV 三阳线出口 CT（电流互感器）绕组和 110kV 新渤线出口 CT 绕组等设备在特殊方式下存在过负荷状况，需将它们由 300/5 改为 600/5，分两种情况：一种是 CT 变比可调的，将 CT 抽头调至 600/5（这种情况下 CT 绕组无需更换）；另一种是 CT 变比不可调的，需更换成变比为 600/5 的 CT 绕组。具体为哪种 CT 绕组需修试部门落实。本次接入方案按照更换为 600/5 的 CT 绕组考虑。6.4 发电机并网点部分发电机并网点已由工艺设计公司予以设计，其并网点为发电机配电室内监测并网。本期新建 35kV 汇宇变时，实现 35kV 汇宇变 35kV 并网线处的检同期并网功能，需在 110kV 埕一变 35kV 并网线出口处新增线路 PT 装置 1 套。发电机房 10kV 高压配电室设计见图 5。山 东 汇 宇 资 源 循 环 利 用 产 业 园 35kV 汇 宇 变 电 站 工 程 电 源 接 入 系 统 方 案- 6 -图 5 发电机房 10kV 高压配电室设计图6.5 保护的配置1.考虑 35kV 汇宇变接入系统后，220kV 新孤变、盐镇变系统母线阻抗参数发生变化，特别是零序参数变化较大。并网点系统侧变电站 110kV 埕一变，需将现运行的电磁式保护改造为微机保护并增加零序电流保护跳闸回路。从而实现：一时限跳35kV 母联，二时限跳 35kV 并网线开关，三时限跳主变三侧开关。主变微机保护按照 2 台主变考虑，每台含主变差动保护装置、主变非电量保护装置、主变高压侧保护装置、主变中压侧保护装置、主变低压侧保护装置、主变本体保护装置、主变测控装置、主变测温装置。2.考虑 35kV 汇宇变接入系统后，从 220kV 新孤变 110kV 母线至埕一变至发电站所形成的供电链路由单电源辐射型电网变为了两端供电型网络（220kV 盐镇变山 东 汇 宇 资 源 循 环 利 用 产 业 园 35kV 汇 宇 变 电 站 工 程 电 源 接 入 系 统 方 案- 7 -110kV 母线至埕一变至发电站的供电链路也是如此）。标准的两端供电网络相关线路为实现检同期检无压重合闸方式，需设置线路 PT，线路两端保护重合闸均投入。方案一：在 35kV 汇宇变站内设置安全稳定紧急控制装置 1 套，例如南自的SSC510D 安全稳定紧急控制装置，主要用于主要实现低频低压减载、联络线或主变过负荷联切功能，出口可以自由整定 30 路。可在 110kV 埕一变上侧 110kV 线路出线故障时，将并网线与系统断开。保护 35kV 汇宇变的发电机组的安全运行，防止被系统拖垮；同时不影响原有设计动作关系，切掉并网线后系统转为 110kV 线路保护运行模式跟辐射型电网时相同（电源侧保护及普通重合闸投入，受电侧不投），110kV 线路可不加装线路 PT。方案二：改造 110kV 变电站线路 PT 共 7 套，分别是 110kV 新渤线渤三变侧、110kV 三阳线两侧、110kV 盐河两侧、110kV 渤埕两侧。改造后可实现检同期检无压重合闸方式，线路两端保护重合闸均投入。3.35kV 汇宇变并网线两侧设置线路 PT，系统侧装设 35kV 单相 PT 装置 1 套，以满足重合闸检无压及手动合闸非同期闭锁回路使用。35kV 汇宇变侧按需配置，以满足正常同期并网装置及手动合闸非同期闭锁回路使用。并网线两侧开关手动合闸回路应有非同期闭锁回路。4.35kV 汇宇变并网线两侧配置光纤纵差保护作为主保护，带方向的三段式电流保护为后备保护（方向逻辑应每段后备保护单独可选“指向母线或指向线路”，这有异于常规线路保护方向的单一指向，订货时需向供货厂家提出该特殊要求），保护光纤通道应为 OPGW 型式。并网线系统侧配置检无压重合闸，发电站侧配置检同期重合闸。并网点系统侧（埕一变）主变 110kV 侧及 35kV 侧需设置功率方向元件元件。注：目前光纤纵差保护装置基本配备三段式电流保护为后备保护功能。6.6 主要工程量主要工程量见表 1。山 东 汇 宇 资 源 循 环 利 用 产 业 园 35kV 汇 宇 变 电 站 工 程 电 源 接 入 系 统 方 案- 8 -表 1 主要工程量表数量序号 项目名称 单位 方案一 方案二 备注1 35kV 用光纤差动保护装置（组屏） 面 1 12 35kV 同期闭锁装置（组屏） 面 1 13 110kV 主变微机保护装置 套 2 24 远动屏 面 1 15 110kV 户外 SF6气体绝缘电流互感器 LVQB6-110 只 6 6 600/56 35kV 单相线路 PT 套 1 17 35kV 充气式开关柜 面 58 拆除 35kV 配电装置间隔 间隔 49 调整 35kV 配电装置出线 回 2 110 35kV 1250A 母线 m 1011 35kV 输电架空线路 km 2.512 安全稳定紧急控制装置 套 113 110kV 单相线路 PT 套 714 新建 35kV 216MVA 变电站 座 115 配套 35kV 单回输电线路 km 87 故障发生时保护的动作1.35kV 汇宇变电站站内发生故障时，应迅速切断站内故障点，避免扩大故障范围，影响电网安全。2.35kV 汇宇变电站专用架空线路发生故障时，应迅速断开专用架空线路两侧断路器。3.110kV 埕一变电站或 110kV 勃埕线发生故障时，断开故障点断路器，同时应迅速断开专用架空线路断路器。35kV 汇宇变电站因第 2、3 条断开专用架空线路断路器后，如果站内发电机出力不能满足符合需要，则应该通过安全稳定紧急控制装置保护，依次切掉那些不必要的三级负荷，从而保证发电机的平稳运行及必要的一级、二级负