110千伏输变电工程初步设计变电部分总说明书.doc

检索： 110 千伏输变电工程千伏输变电工程 初步设计变电部分初步设计变电部分 总说明书总说明书 110 千伏输变电工程千伏输变电工程 初步设计变电部分初步设计变电部分 总说明书总说明书 批批 准：准： 审审 核：核： 校校 核：核： 编编 制：制： 目目 录录 1 总的部分总的部分3 1.1 概述.3 1.2 站址概况.6 1.3 技术原则及存在问题.9 1.4 主要技术经济指标.10 2 电力系统电力系统11 2.1 电力系统概述.11 2.2 建设规模.11 2.3 主要电气参数.12 3 电气部分电气部分13 3.1 电气主接线.13 3.2 短路电流及主要设备选择.13 3.3 绝缘配合及过电压保护.16 3.4 电气总平面布置及配电装置.19 3.5 站用电及照明.20 3.6 防雷接地.22 3.7 电缆设施.23 4 二次系统二次系统24 4.1 系统继电保护及安全自动装置.24 4.2 系统调度自动化.26 4.3 系统及站内通信.34 4.4 变电站自动化系统.38 4.5 电气二次.43 4.6 直流系统.48 4.7 元件保护及自动装置.50 4.8 全站时钟同步系统.51 4.9 电缆设施.52 4.10 辅助设施及其它.52 4.11 二次设备组柜及布置.53 5 土建部分土建部分54 5.1 站区总布置与交通运输.54 5.2 建筑.57 5.3 结构.59 5.4 给排水.60 5.5 采暖通风与空气调节.62 6 消防消防64 6.1 概述.64 6.2 消防措施.64 7 环境保护、水土保持和节能减排环境保护、水土保持和节能减排66 7.1 环境保护.66 7.2 水土保持.70 7.3 节能减排综述.74 8 劳动安全卫生劳动安全卫生75 8.1 防火防爆.75 8.2 劳动安全.76 8.3 职业卫生.76 9 变电站对侧部分变电站对侧部分77 9.1 电气一次.77 9.2 电气二次.78 附件： 1、 关于有限公司申请新装用电负荷的复函 。 第 2 页 1 总的部分总的部分 1.1 概述概述 1.1.1 工程设计的主要依据 （1）国家相关的政策、法规和规章。 （2）工程设计规程、规范 1) 35110kV 变电所设计规范（GB50059-92） 2) 变电站总布置设计技术规程（DL/T 5056-2007） 3) 高压输变电设备的绝缘配合（GB311.7-1997） 4) 电测量及电能计量装置设计技术规程 （DL/T 5137-2001） 5) 供配电系统设计规范（GB50052-95） 6) 建筑物防雷设计规范（GB50057-2000） 7) 通用用电设备配电设计规范（GB50055-93） 8) 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件（GB/T13730- 92） 9) 远动终端通用技术条件（GB/T13729-92） 10)地区电网电调自动化设计技术规范（DL/T 5002-2005） 11)高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求（DL/T 593-2006） 12)建筑照明设计标准 （GB50034-2004） 13)电力工程电缆设计规范 （GB50217-2007） 14)电气简图用图形符号 （GB4728-2005） 15)电能质量公用电网谐波（GB/T14549-93） 16)交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 （DL/T620-1997） 17)交流电气装置的接地（DL/T621-1997） 18)电力变压器 （IEC 60076） 第 3 页 19)高压电缆选用导则（DL/T401-2002） 20)高压交流断路器 （GB 1984-2003） 21)额定电压 1kV 以上 52kV 以下的交流金属封闭开关设备和 控制设备（IEC298） 22)远动设备及系统工作条件 （IEC870-2-1） 23)远动设备及系统性能要求 （IEC870-4） 24)3.6kV40.5kV 交流金属封闭开关设备和控制设备 （GB 3906-2006） 25)额定电压35kV以下铜芯、铝芯塑料绝缘电力电缆 （GB12706） 26)低压配电设计规范 （GB50054-95） 27)火力发电厂与变电站设计防火规范 （GB50229-2006） 28)继电保护和安全自动装置技术规程（GB/T14285-2006） 29)110220kV 电网继电保护与安全自动装置运行条例 30)采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003） 31)建筑设计防火规范（GB50016-2006） 32)城市区域环境噪声标准（GB3096-93） 33) 暖通空调气象资料 34)电力设备典型消防规程（DL 5027-93） 35)建筑内部装修设计防火规范（GB50222-95） 36)火灾自动报警系统施工及验收规范（GB50166-2007） 37)工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85） 38)工业企业厂界噪声排放标准（GB12348-2008） 39)污水综合排放标准（GB8978-1996） 40)厂矿道路设计规范（GBJ22-87） 第 4 页 41)220kV500kV 变电所通信设计技术规定 （DL/T 5225-2005） 42)国家电网公司输变电工程典型设计-110kV 变电站分册 43）国家电网公司 110500kV 变电站通用设备典型规范 （2009 年版） 44）国家电网公司办公厅文件办基建200820 号关于印发 协调统一基建类和生产类标准差异条款的通知 。 （3）关于有限公司申请新装用电负荷的复函 。 1.1.2 工程建设规模和设计范围 1.1.2.1 建设规模 （1）拟建 110kV 变电站部分 主变压器容量：最终 220MVA，本期 120MVA，有载调 压变压器，电压等级 110/10kV； 110kV 出线：最终及本期 1 回（至 110kV 变电站） ； 10kV 出线：最终 40 回，本期 20 回； 10kV 无功补偿：最终为 222004kvar，本期为 122004kvar。 （2）变电站对侧部分 新建电源侧 110kV 变电站 1 回出线间隔至本站。 1.1.2.2 设计范围 （1）本工程设计范围 新上 1 台 20MVA 主变压器及按建设规模要求的 110kV、10kV 配电装置及相应的电气控制、测量、信号、继电保护、安全自动装 置；站内交直流电源、电缆敷设；站内过电压保护、全站接地、照 明；调度通信。与上述内容对应的土建部分：配电装置楼；站区上 第 5 页 下水系统、采暖、通风、消防、火灾报警、绿化设施及进站道路。 （2）设计分界点 变电站与线路的分界点为：110kV 配电装置以 110kV 电缆出线 的电缆终端（含）为界；10kV 配电装置以开关柜内 10kV 电缆出线 的电缆头(不含)为界；110kV 和 10kV 出线电缆隧道以围墙外 1 米处 为界。 进站道路设计以公路引接点为界。 （3）本工程按无人值班变电站设计，土建按最终规模征地。土建按 最终规模建设一次完成；电气部分按本期规模建设。 1.2 站址概况站址概况 1.2.1 站址自然条件 拟选 110kV 变电站，原地貌属单斜地质构造单元形成的剥蚀地 貌区。现已平场，场地平整结束其地形平缓，可以满足 110kV GIS 户外变电站建设面积要求。 本站址属于重庆市嘉陵川江汽车制造有限公司厂区征地范围， 该站址建地不属于国家基本农田保护区。 变电站站址西侧连接厂区内公路，厂区外为新区规划公路，周 围的公路网均为新建，四通八达，交通非常方便。 1.2.2 环境影响评价结论 目前该站的环评报告处于编制过程中，待编制完成经环保部门 审查批复后，设计将严格按环保部门批复意见要求，落实各项治理 措施，减缓本工程污染因子对环境的影响。 1.2.3 进出线走廊条件 110kV 专用变电站的电源点来自 110kV 变电站。本次新建 1 回 专用站 110kV 单回架空线路。 第 6 页 1.2.4 征地拆迁及设施移改的内容 拟建站址位于有限公司厂区征地范围内，无民房、线路等搬迁。 1.2.5 工程地质、水文地质和水文气象条件 1.2.5.1 工程地质和水文地质 变电站拟建区域，在大地构造上属川东旋卷构造带，属单斜岩 层地质构造单元。预选区范围内次级褶皱构造和节理（裂隙）较发 育。根据重庆市地质矿产勘查开发总公司 2002 年编制的“市构造纲 要图” ，参考四川省地质局 1980 年编制的“区域地质调查报告”以 及现场地质调查，拟建变电站及其附近区域无大的断裂构造通过。 测区基底为侏罗系中统沙溪庙组(J2s) 地层，为一套以暗紫红 色紫红色泥岩夹长石砂岩为主的泻湖相和滨海相沉积岩，岩相变 化比较大；第四系覆盖层上部为近期人工回填土，下部为褐红色残 坡积粉质粘土。各岩（土）层工程地质基本特征及分布范围分述如 下： 人工素填土(Q4ml)：灰色等杂色，主要由粉质粘土组成，局 部 夹砂岩与泥岩碎石组成，硬质物大小 1050mm，硬质物含量约 10%， 稍湿，稍密，堆填时间在 3 年以上。 粉质粘土（Q4el+dl）： 为红褐色略带黄色，主要由粘土矿物组成，底部多含泥岩，砂 岩碎粒和砂，表层多含植物根须，无摇震反应，刀切面稍有光泽、 干强度中等，韧性中等。呈可塑状，沟湾低洼处呈软塑状，系残坡 积成因。 侏罗纪中统沙溪庙组(J2s)基岩 泥岩：褐红色、紫红色,中厚厚层状构造，泥质结构，主要 由粘土矿物组成，局部见不规则灰绿色团斑和砂质条带，含砂质较 第 7 页 重，钙泥质胶结。 砂岩：灰褐色、灰白色，中厚厚层状构造，细粒结构，主 要矿物为石英、长石、次为云母暗色矿物及岩屑等，钙质胶结。 拟建站位于重庆市江津区双福镇，属于双福新区内，站址及周 围场地均按规划平整，建地区域内汇水面积不大，也无大型地表径 流，不会受江河洪水、山洪、泥石流和内涝危害。 变电站排水采用有组织排水和自然排水相结合的方式，场地地 表雨水散排，生活用水排至站外道下水管网中。拟建站位于重庆市 嘉陵川江汽车制造有限公司厂区内，厂区规划设施健全，可利用厂 区内的自来水管网解决变电站的施工用水问题。 1.2.5.2 水文气象 该建地属重庆市地域的亚热带季风性湿润气候，冬暖夏热，无 霜期长，雨量充沛，温湿多阴，雨热同季，夏季酷热，秋多绵雨。 据我院 2008 年 5 月收集“重庆市气象档案馆”的江津区 1978 2007 年气象资料，整理如下： 1.2.5.2.1 气温和湿度（历年）： 最高年平均气温18.3（2006 年） 最低年平均气温16.4（1989 年） 极端最高气温41.7（2006 年） 极端最低气温-2.8（ 1991 年） 最大年平均相对湿度 84%（1989 年） 最小年平均相对湿度 72%（2006 年） 1.2.5.2.2 气压（hpa）： 最高年平均气压964.1（1986 年） 最低年平均气压960.4（2006、2007 年） 第 8 页 1.2.5.2.3 降雨量（mm）： 最大年平均降雨量1679.8（1998 年） 最小年平均降雨量819.1（2001 年） 1.2.5.2.4 日照： 最大年平均日照 1655.4（1978 年） 最小年平均日照 766.4（1988 年） 1.2.5.2.5 风向、风速（m/s）： 最大年平均风速 2.7（2003 年） 最小年平均风速 1.6（1995、1996 年） 风玫瑰花图(2008.5-2008.5) 1.2.5.2.6 雷暴日（天）： 最大年平均雷暴 51（1979 年） 最小年平均雷暴 23（2001 年） 1.3 技术原则及存在问题技术原则及存在问题 1.3.1 主要技术方案 序号序号项项 目目 名名 称称内内 容容 1主变压器台数及容量最终 220MVA，本期 120MVA。 2出线规模110kV：1/1 回；10kV：40/40 回。 3无功补偿分组及容量22004kvar(电容)/主变。 4电气主接线110kV 单母线接线；10kV 单母线分段接线。 第 9 页 序号序号项项 目目 名名 称称内内 容容 5短路电流110kV、10kV 分别为 40kA、25kA。 6主要设备选择 主变：有载、自冷、三相双绕组； 110kV：户外 GIS； 10kV：采用户内金属铠装移开式开关柜。 7配电装置 主变户外布置，110kV 侧采用架空套管进线； 10kV 侧采用复合屏蔽全绝缘铜管母线； 110kV 采用户外 GIS 布置，电缆出线； 10kV 采用户内开关柜双列布置，电缆出线。 8监控系统微机监控、无人值班、集中布置。 9土建部分 全站总建筑面积 387.0m2，主变消防采用化学消防。 10站址基本条件 按照地震峰值加速度 0.05g，设计风速 28.5m/s，地 基承载力特征值 fk=160kPa500 kPa，无地下水影响， 非采暖区设计，国家 III 级污秽区设计。 1.4 主要技术经济指标主要技术经济指标 序号项目技术方案和经济指标 1主变压器规模，本期/远期，型式1/220MVA，三相双绕组有载调压自冷变压器 2110kV 出线规模，本期/远期1/1 回 310kV 出线规模，本期/远期40/40 回 410kV 电容器规模，本期/远期2/42004kvar 5110kV 电气主接线，本期/远期单母线/单母线 610kV 电气主接线，本期/远期单母线/单母线分段 7地区污秽等级/设备选择的污秽等级级/级（户内） 8运行管理模式综合自动化、无人值班 9智能变电站（是/否）否 10变电站系统通信方式光纤通信 11电力电缆(km)0.5 12控制电缆(km)10 13光缆(km)15 14接地材料/长度(km)铜覆钢/3.5 15变电站总用地面积(ha)0.2427 16围墙内的占地面积(ha)0.2427 17进站道路长度 新建/改造(m)10.0 18 总土石方工程量及土石比 挖方/填方 (m3) 1200/0 19弃土工程量/购土工程量(m3)0/0 20边坡工程量 护坡/挡土墙(m3/m3)0/0 21电缆沟长度 本期/远期(m)175 22水源方案城市市政管网 23站外供水/排水管线（沟渠）长度(m)0/200 24总建筑面积 本期/远期(m2)387.0/387.0 25 二次设备室 层数/面积/体积(层 /m2/m3) 1/90.0/432.0 27构架结构形式及工程量（t）钢砼 28地震动峰值加速度0.05g 第 10 页 29地基处理方案和费用独立基础 2 电力系统电力系统 2.1 电力系统概述电力系统概述 （1）拟建嘉川汽车 110kV 专用站位于重庆市双福新区，属江津 供电局供电片区管辖范围。 截至 2009 年度夏期间，江津供区域内共有 220kV 变电站 3 座 主变容量 1080MVA，最大负荷 468.58MW，容载比 2.31；110kV 变 电站 7 座，主变容量 715MVA，最大负荷 219.34MW，容载比 3.84。 （2）工程建设必要性 拟建的嘉川汽车 110kV 专用站位于江津双福新区。该区现成为 重庆西部乃至整个重庆经济发展的高地，用电负荷激增，用电负荷 也是连连高速增长。因此，有必要及时建设 110kV 变电站，一方面， 为该区快速发展的工业园区提供可靠、稳定的电力支持，保证用电 企业正常生产。提高地区经济增长速度。另一方面加固该区 110kV 电力网架结构，提高该地区的供电可靠性。随着该片区工业园区的 发展，将带动整个片区的经济发展，现有的变电站布点少，网架结 构薄弱。为了实现电源布点布局的优化，彻底解决电网“卡脖子” 问题，实现电网“进得来、出得去、落得下、用得上”的目标。 “十 二五”期间在双福新区拟建嘉川汽车 110kV 专用站，以解决变电容 量不足的问题，满足负荷发展需求，改善电网结构。 2.2 建设规模建设规模 嘉川汽车 110kV 专用站输变电工程变电部分的建设规模如下： 第 11 页 （1）主变：最终变电容量为 220MVA，本期容量为 120MVA。 （2）110kV 进线：专用变电站 110kV 进出线最终 1 回，本期 1 回，接至杉树 110kV 变电站。 （3）10kV 出线最终 40 回，本期 20 回。 （4）无功补偿装置：装设低压并联电容器补偿，最终容量为 222MVar，本期容量为 122MVar。 2.3 主要电气参数主要电气参数 2.3.1 变压器参数 根据电力系统技术导则（试行）7.4 条“对 110kV 及以下的 变压器，宜考虑至少有一级电压的变压器采用带负荷调压方式”，和 电力系统电压和无功电力技术导则（试行）8.7 条“直接向 10kV 配电网供电的降压变压器，应选用有载调压型”的要求， 国家电网 公司输变电工程通用设备应用目录 （2011 年版）以及重庆市电 力公司 110 千伏及以上主变压器规格型号标准化方案审查会议纪要 ， 嘉川汽车 110kV 专用站推荐采用有载调压变压器，具体参数如下： （1）主变容量：变电站最终 220MVA，本期 120MVA，有 载调压方式。 （2）主变抽头：11081.25%/10.5kV。 （3）阻抗电压：Uk%=15。 2.3.2 电气主接线 根据双福园区管委会提出的变电站设计规模的相关要求确定电 气主接线的方案编制，110kV 为单母线接线，嘉川汽车 110kV 专用 站 110kV 最终出线 1 回，变压器最终为 2 台，10kV 接线采用单母 线分段接线。 第 12 页 2.3.3 短路电流计算 1）计算条件 （1）以江津供电局“十二五”电网规划和规划网架结构为基础。 （2）计算水平年取 2020 年。 （3）基准容量：100MVA； 基准电压：平均额定电压。 2）计算结果 表 2.3.3-1 短路电流计算结果表（2020 年） 单相短路三相短路 母线名短路电流 (kA) 短路容量 (MVA) 短路电流 (kA) 短路容量 (MVA) 嘉川汽车 110kV14.76294014.652750 从上述计算结果可以得出，110kV 1#专用变电站 110kV 母线侧 短路电流水平取 40kA，可以满足要求。 2.3.4 中性点接地方式 主变压器中性点经隔离开关直接接地。 主变压器 10kV 侧不接地运行。 3 电气部分电气部分 3.1 电气主接线电气主接线 110kV 出线：本期及最终均采用单母线接线。 10kV 出线：本期及最终采用单母线分段接线。 3.2 短路电流及主要设备选择短路电流及主要设备选择 3.2.1 短路电流计算 根据系统计算的资料可知，2020 年分片解环方式下嘉川汽车 第 13 页 110kV 专用站由杉树 110kV 站供电时，拟建的嘉川汽车站变电站 110kV 侧三相短路电流为 14.76kA，单相接地短路电流为 14.65kA； 由此可计算嘉川汽车 110kV 专用站主变 10kV 侧短路电流如下： 主变 10kV 侧分列运行：次暂态短路电流：I7.01kA； 冲击电流峰值：ich17.89kA； 主变 10kV 侧并列运行：次暂态短路电流：I=12.43kA； 冲击电流峰值：ich31.70kA； 3.2.2 主要设备选择 本变电站的设备需进行招标采购，具体选厂选型有待招标确定， 设计仅对其技术性能提出要求。 本变电站户内设备按外绝缘爬电比距2.0cm/kV（按最高工作电 压计算）选择。 3.2.2.1 主变压器 选用高压侧有载调压、油浸式、低损耗、低噪音、自冷变压器。 其主要技术规范如下： 型号：SZ 口-20000/110 容量比：20MVA/20MVA 额定电压：11081.25%/10.5kV 接线组别：YN，d11 阻抗电压：Uk%=15 3.2.2.2 110kV GIS 设备 （1）断路器 额定电压： 126kV 额定电流： 2000A 额定开断电流： 40kA 第 14 页 热稳定电流： 40kA/3s 动稳定电流峰值： 100kA （2）隔离开关 额定电压： 126kV 额定电流： 2000A 热稳定电流： 40kA/3s 动稳定电流峰值： 100kA （3）电流互感器 额定电压： 126kV 额定电流： 150300/5A(本期采用 150/5A) 热稳定电流： 40kA/3s 动稳定电流峰值： 100kA 级次组合： 5P30/5P30/5P30/0.5/0.2S （4）电压互感器 额定电压： 126kV 电压比： kV（母线设备）1 . 0/ 3 1 . 0 / 3 1 . 0 / 3 1 . 0 / 3 110 准确级： 0.2/0.5/0.5（3P）/3P（母线设备） （5）氧化锌避雷器 额定电压：102kV 持续运行电压：79.6kV 标称放电电流：10kA 最大雷电冲击电流下的残压峰值：266kV （6）电容式电压互感器 额定电压：126kV 第 15 页 电压比： kV1 . 0/ 3 110 准确级： 0.2 （6）GIS 组合电器母线 额定电压： 126kV 额定电流： 2000A 热稳定电流： 40kA/3s 动稳定电流峰值： 100kA 3.2.2.3 10kV 设备 （1）高压开关柜 选用金属铠装移开式开关柜。主变进线回路采用真空断路器， 额定电流 2500A，额定开断电流 31.5kA；分段回路采用真空断路器， 额定电流 2500A，额定开断电流 31.5kA；出线、电容器及站用电馈 线回路采用真空断路器，额定电流 1250A，额定开断电流 25kA。 （2）电容器 选用户内成套装置。每台主变压器 10kV 侧装设 2 组 2004kvar 并联电容器，配 5%干式铁芯电抗器。 （3）小电阻接地成套装置 选用户内小电阻接地成套装置，容量为 600kVA,带 100kVA 站 用负荷。 3.2.2.4 导体选择 （1）110kV 导体选择 110kV 母线工作电流按 2000A 考虑，采用 GIS。 主变压器回路导体按持续工作电流、经济电流密度、热稳定、 电晕电压等选择和校验，主变 110kV 进线选择为 LGJ-185/30。 （2）10kV 导体选择 第 16 页 主变压器低压侧进线工作电流为 1154A，主变 10kV 进线选用 复合屏蔽全绝缘铜管母线，其开关柜内母线选用矩形铜导体。 3.3 绝缘配合及过电压保护绝缘配合及过电压保护 3.3.1 避雷器的配置 为防止 110kV 线路雷电侵入波对主变压器和其它电气设备的危 害，分别在 110kV 出线、主变 110kV 侧中性点、10kV 母线及主变 10kV 侧上装设避雷器。10kV 并联电容器装设氧化锌避雷器以防止 操作过电压。 3.3.2 110kV 电气设备的绝缘配合 110kV 避雷器选择无间隙氧化锌避雷器，参照目前国内 110kV 避雷器制造水平来选型，其主要技术参数见下表: 110kV 氧化锌避雷器参数表 参数 系统标称电压 （kV，有效值） 避雷器额定电 压（kV，有效 值） 避雷器持续运行 电压（kV，有效 值） 雷电冲击 10kA 残压（kV，有 效值） 陡波冲击 10kA 残 压（kV，有效值） 数值11010279.6266297 110kV 电气设备的绝缘水平按 GB311.1-1997高压输变电设备 的绝缘配合的规定选取，有关取值见下表： 110kV 电气设备的绝缘水平及保护水平配合系数表 设备耐受电压值 雷电冲击耐压（kV，峰值） 全波截波 1min 工频耐压 （kV，有效值） 设备名称 内绝缘外绝缘 内绝缘外绝缘 雷电冲击保护水平 配合系数 主变压器480450530200185 1.4266372.4（kV ，峰值） 实际配合系数 450/2661.69 截波配合系数 530/2971.78 第 17 页 其他电器450450230230 断路器断口间550 230 隔离开关断口 间 630 265 * 仅电流互感器及主变压器承受截波耐压试验。 3.3.3 10kV 电气设备及主变压器中性点的绝缘配合 10kV 避雷器选择无间隙氧化锌避雷器，其主要技术参数见下表： 10kV 氧化锌避雷器参数表 参数 系统标称电压 （kV，有效值） 避雷器额定电压 （kV，有效值） 避雷器持续运行电 压（kV，有效值） 雷电冲击 5kA 残 压（kV，有效值） 陡波冲击 5kA 残 压（kV，有效值） 数值101713.64551.8 10kV 电气设备的绝缘水平按 GB311.1-1997高压输变电设备 的绝缘配合的规定选取，有关取值见下表。 10kV 电气设备及主变压器中性点绝缘水平表 设备耐受电压值 雷电冲击耐压（kV，峰值） 全波 1min 工频耐压（kV，有效值）设备名称 内绝缘外绝缘 截波 内绝缘外绝缘 主变压器低压侧7575853530 主变压器中性点1851851858585 断路器断口间75 42 隔离开关断口间85 49 第 18 页 其他电器75 35 3.3.4 悬式绝缘子串片数的选择 海拔高度小于 1000m，污秽等级为级，按国家标准 GB/T16434-1996高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及 外绝缘选择标准中规定，取泄漏比距为 25mm/kV，依最高运行电 压和泄漏比距选择绝缘子串片数；并据导线荷载大小，选用不同强 度的悬式绝缘子，110kV 单片绝缘子的爬电距离为 450mm，据此， 计算如下： 110kV 绝缘子串片数：25126/4507。 根据上面计算结果，再考虑零值绝缘子片数，110kV 绝缘子串 片数取 8。 3.4 电气总平面布置及配电装置电气总平面布置及配电装置 3.4.1 电气总平面 拟建站按无人值班设计。根据站址情况、我院系统专业提供的 资料及业主提供的各级电压出线方向，以及重庆市电力公司户外型 110 千伏标准配送式变电站设计方案，国家电网公司部门文件基建 技术2009263 号关于印发国家电网公司变电站通用设计深化完 善（110/66 千伏标准配送式变电站重庆市电力公司设计方案） 的通 知 ，电气布置方案简介如下： 110kV 配电装置布置在站区的西侧；10kV 配电装置室及二次设 备室布置在南侧；主变压器布置于站区中部，110kV 配电装置和 10kV 配电装置室之间；门卫室布置于站区西侧进站公路旁；户外电 容器组布置于站区西北侧 110kV 配电装置旁。 进站公路从站区西侧引进变电站，主变压器运输方式为正面推 第 19 页 进，留有足够的检修场地。主运输通道为 4.0 米，设有环形回车道， 设备运输较方便。 110kV 线路及主变压器侧采用架空出线； 10kV 线路及电容器 采用电缆出线；10kV 主变压器侧户外采用铜管母线，户内均采用封 闭母线桥进线。 3.4.2 配电装置 3.4.2.1 110kV 配电装置 110kV 配电装置采用 GIS 设备户外布置，进出线采用电缆方式， 与主变压器连接采用架空方式。 3.4.2.2 10kV 配电装置 10kV 金属铠装移开式开关柜双列布置于 10kV 配电室内，配真 空断路器，少维护、无污染。接地站用变及小电阻接地装置选用户 内小电阻接地成套装置，布置于 10kV 配电室内。 3.4.3 抗震设防 本站地处 6 度地震基本烈度区，根据电力设施抗震设计规范 5.1.1 条要求，本站电气设施无需进行抗震设计。 3.5 站用电及照明站用电及照明 3.5.1 站用电源的引接及站用电源接线方案 根据 GB 50059-9235110kV 变电所设计规范规定，本站 设站用变压器两台。分别接于 10kV 、段母线上。1 号站用电源 从 1 号主变压器的 10kV 母线上引接，2 号站用电源从 2 号主变压器 的 10kV 母线上引接（本期考虑从厂区自备发电机引接一回电源至 配电屏）。 站用电低压系统采用三相四线制，系统的中性点直接接地。系 统额定电压为 380V/220V。站用电源由两面站用电源柜组成，采用 第 20 页 固定式低压开关柜型，布置于二次设备室内。站用电系统接线为单 母线分段，可分段运行，也可并列运行。柜内设有自投装置，以提 高站用电系统运行的灵活性和可靠性。 3.5.2 站用变压器选择 该站的站用电源取至 10kV 、段母线上引接的两台容量相 同，可互为备用且分列运行的站用变压器。每台站用变按全站计算 负荷选择，站用变容量为 100kVA。计算结果见下表： 站用变容量计算结果表 台数容量序号名称单位容量 (kW) 安装运行安装运行 一、动力 1逆变器电源521105 2充电电源19.81119.819.8 3 保护、自动、五防、遥视、 事故照明、通信 212121 4主变有载调压1.1222.22.2 5二次设备室空调33399 6门卫室和休息室空调1.52233 7公用电源1.51.51.5 810kV 配电装置室风机2.2224.44.4 P1=65.9kW 二、加热防潮 1110kV 汇控柜加热及照明444 210kV 开关柜加热及照明 111111 P2=15 kW 三、照明 1配电装置楼照明及户外照明2020 P3=20kW S65.90.85+15+20=91.02kVA 本工程站用变压器容量建议选用 100kVA。 3.5.3 站用配电装置的布置及设备选型 本工程站用电系统不单设站用配电室，将站用配电装置组柜布 置于二次设备室内。本方案要求站用电设备机柜为标准机柜 (2260800600mm)，采用此方案可方便运行管理。 第 21 页 本站交流低压配电柜共 2 面，布置在二次设备室内。 3.5.4 站用电的供电方式及主要场所的照明及其控制方式 该站站用电源采用直接供电方式对站内交流负荷供电，对重要 负荷（如直流充电机负荷等)采用双回路供电方式供电。对全站的断 路器、隔离开关等的操作负荷，本次设计采用按配电装置区域划分 方式供电。此供电方式的交流电源分别取至两段站用母线，采用双 回路环型供电网络，并在环网中间设置刀开关以便于开环运行。 该站的照明采用专用照明配电箱供电，照明配电箱的电源以辐 射方式从站用电源柜上取得。 3.5.5 照明 3.5.5.1 照明及检修网络 （1）正常照明 全站正常照明由 380/220V 站用配电盘供电。 （2）事故照明 在二次设备室、10kV 配电室设事故照明。事故照明电源来自直 流屏或采用单灯带应急电源方式。 （3）检修电源 本站在 10kV 配电装置处以及二次设备室和安全工器具间内均 设有检修电源箱，其电源由站用 380/220V 配电盘供电。 3.5.5.2 主要场所的照明及控制方式 二次设备室、10kV 配电室等站内场所均采用节能灯具照明方式， 并采用就地分开关控制；户外道路照明采用不锈钢杆路灯方式，并 采用配电箱内空开控制。 3.6 防雷接地防雷接地 3.6.1 直击雷保护 第 22 页 采用独立避雷针及在配电装置楼屋顶设避雷带的方式作为直击 雷保护。 3.6.2 接地 根据“国家电网公司办公厅文件办基建200820 号关于印发协 调统一基建类和生产类标准差异条款（变电部分）的通知 ”第 3 条 的规定：“对于户内型城市变电站及地下变电站等接地网腐蚀难以修 复的场所宜采用铜质材料接地网。本变电站属于户内型城市变电站， 其接地网腐蚀后难以修复，因此本站主接地网拟采用以-6010 的扁 钢水平接地带为主的接地方式。 根据交流电气装置的接地 （DL/T 6201997）要求，结合系 统专业提供资料，本站最大入地短路电流 I11.65kA。经计算本站 接地网应在任何季节接地电阻应不大于 2000/I=0.172 欧。 由我院地质专业提供：拟建区域本站基底岩（土）层主要为泥 岩、平场回填土和第四系残坡积粘土，处于泥岩上的变电站接地电 阻计算可按泥岩地电阻率 60m 取值；处于回填土和第四系残坡 积粘土上的变电站接地电阻计算可按土层地电阻率 2530m 取 值。 经验算，跨步电势及接触电势均能满足上述规程的要求。 各级电压的避雷器、避雷针和避雷线设置的集中接地装置的接 地电阻应10 欧。 本站二次系统接地按有关技术规程的要求设计，根据十八项 反措要求，静态保护的保护柜装设专用铜接地网，在二次设备室、 配电装置的就地端子箱等处，敷设截面不小于 100mm2的等电位接 地网，等电位接地网与主接地网在二次设备室一点可靠连接。 第 23 页 3.7 电缆设施电缆设施 3.7.1 电缆设施 电缆构筑物主要有电缆隧道和电缆沟。110kV 和 10kV 出线电 缆沟内空尺寸为 1200mm1500mm 、1000mm1000mm，10kV 电 缆沟尺寸主要有 1000 mm1000 mm，二次电缆沟内空尺寸为 600mm600mm。 3.7.2 电缆防火、阻燃措施 电缆防火与阻燃按电力工程电缆设计规范GB50217-2007 进 行设计，并结合火力发电厂与变电站设计防火规范GB50229- 2006 实施。电缆选择符合电力工程电缆设计规范GB50217-2007 的规定。 电缆构筑物中电缆引至电气柜、盘或屏、台的开孔部位，电缆 贯穿隔墙、楼板的孔洞处均应实施阻火封堵。在隧道与电缆夹层接 口处应设置阻火墙。 4 二次系统二次系统 4.1 系统继电保护及安全自动装置系统继电保护及安全自动装置 4.1.1 保护配置方案 本系统为中性点直接接地系统，针对继电保护的基本要求，本 站系统保护应满足可靠性、速动性、选择性和灵敏性。本站保护、 测控装置应是全微机型装置，通信规约采用 DL/T860(IEC61850)标 准，保护装置应具有 GPS 和北斗二代卫星对时功能，使用 IRIG-B 时码。 4.1.1. 110kV 线路保护 第 24 页 嘉陵川江 110kV 变电站至杉树 110kV 变电站线路长度均不足 5 公里，按重庆电力公司继电保护设备新建、技术改造及大修指导 意见5.2.4 要求长度不足 5kM 的 110kV 线路原则上配置纵联保护。 因此嘉陵川江 110kV 变电站至杉树 110kV 变电站线路两侧配置相同 型号的微机光纤电流纵联差动保护装置，保护装置应具有如下功能： 分相电流纵联差动和零序电流纵联差动保护； 三段式相间及接地距离保护； 三段相间方向闭锁过流保护； 四段式零序方向过流保护； 双回线相继速动及不对称相继速动； 低周低压解列； 检同期和检无压(两种方式能自由切换)的三相一次重合闸； 断路器操作； 过负荷告警等。 4.1.2 10kV 分段保护及备用电源自动投切装置 10kV 分段配置：1)分段过流及母线充电保护，2) 配置分段备用 电源自投装置（含分段断路器操作回路）10kV 分段保护(含断路器 操作回路)、10kV 分段备用电源自投装置及电压并列集中配置在 10kV 分段保护及电压并列柜（本期不上） 。 4.1.4 故障录波装置设计原则、选型及数量 嘉陵川江 110kV 变电站配置一套嵌入式微机故障录波装置。按 照本站最终规模（1 回 110kV 线路及 2 台主变压器）并有一定裕度 配置其模拟量和开入量容量。 故障录波器应具有接收卫星同步时钟(GPS)功能、远传功能、能 分别实现手动、自动数据远传，故障录波器还应满足规程220- 第 25 页 500kV 电力系统故障动态记录技术准则(DL/T553-94)中所规定的 要求。 模拟量主要有：接入单元三相电流及母线电压。 开入量主要有：跳闸位置信号、线路保护动作信号、重合闸动 作信号、主变主保护及后备保护动作信号、纵联保护通道故障信号 等。 4.1.5 对通信通道的技术要求 杉树站至嘉陵川江 110kV 变电站的 110kV 线路光纤差动保护需 要 1 路专用光纤通道，每套光纤差动保护需要专用光纤 2 芯，备用 2 芯。 4.1.6 对相关专业的技术要求 4.1.6.1 对电流互感器的要求 电流互感器的二次电流设计为 5A。 每回 110kV 线路应提供五组二次 CT 绕组，其中 P 级绕组用于 保护及自动装置，0.5 级绕组用于测量，0.2S 级绕组用于计量。 4.1.6.2 对电压互感器的要求 110kV 母线电压互感器：应提供两组 Y 形二次 PT 绕组和一组 开口三角绕组，其中一组 Y 形绕组和开口三角绕组供线路保护及自 动装置，一组 Y 形绕组供测量、计量。 线路电压互感器：110kV 线路配置三相式电压互感器作为专用 线路计量及重合闸同期用。 4.1.6.3 对直流电源的要求 主变及 110kV 线路保护等应由独立的直流电源辐射状供电。 4.1.6.4 对断路器的要求 110kV 断路器配一组跳闸线圈，一组合闸线圈，压力闭锁及防 第 26 页 跳保护功能均由断路器机构实现。 4.2 系统调度自动化系统调度自动化 4.2.1 现状 根据重庆电网二次系统“十二五”规划并结合本工程一次设 备接线方案确定本工程相关部分调度指挥关系如下：本期新建嘉陵 川江 110kV 变电站隶属江津供电局地调管辖。 与本次工程相关的杉树 110kV 变电站由江津供电局地调调度管 辖。 4.2.2 远动系统 4.2.2.1 远动信息内容 根据电力系统调度自动化设计技术规程(DL5003-91)的内容 规定和重庆市电力公司关于无人值班变电站技术导则的要求， 新建嘉陵川江 110kV 变电站应本站采集和向江北地调发送的远动信 息如下： （1）遥信信号量 1）110kV 断路器位置信号（双位)； 2）10kV 断路器位置信号； 3）110kV 隔离开关位置信号； 4）110kV 接地隔离开关位置信号； 5）主变中性点隔离开关位置信号； 6）所用变断路器位置信号； 7）主变档位信号； 8）主变本体信号； 9）控制回路断线； 10）直流接地信号； 第 27 页 11）充电器跳闸信号； 12）低周动作信号； 13）低周装置异常信号； 14）备用电源自投动作信号； 15）备用电源自投异常信号； 16）断路器弹簧未储能信号； 17）接地装置动作信号； 18）接地装置异常信号； 10）PT 并列信号； 20）备用电源自投信号； 21）PT 断线信号； 22）线路接地信号； 23）录波器动作信号； 24）录波器异常信号； 25）线路保护装置动作信号； 26）线路保护装置异常信号； 27）重合闸信号； 31）零序信号； 28）距离信号； 29）总出口信号； 30）SF6 气体压力异常信号； 31）重合闸闭锁信号； 32）合闸闭锁信号； 33）分闸闭锁信号； 34）重瓦斯信号； 第 28 页 35）轻瓦斯信号； 36）调压瓦斯信号； 37）差动信号； 38）后备保护信号； 39）自动化装置遥控继电器动作信号； 40）消防报警信号； 41）大门开启信号。 （2）遥测部分 1）主变、110kV 部分 110kV 线路：有功功率、无功功率、三相电流、三相电压、一 个线电压； 110kV 母线：三相相电压、一个线电压、一个频率； 主变压器：各侧有功功率、无功功率、三相电流。 2）10kV 部分 10kV 线路：三相电流，有特殊需要时加采有功功率、无功功率； 分段：三相电流； 各段母线：三相相电压、一个线电压、另序电压。 3）所用变 所用变高压侧三相电流、三相电压、有功功率； 所用变低压侧三相电流、三相电压、线电压。 4）并联补偿装置 三相电流、无功功率。 5）直流系统 直流充电电流； 直流充电电压； 第 29 页 直流母线电压（并设置越限告警)； 操作电压。 6）通讯电源 交流电源电压（220V 或用遥信发失压信号)； 直流电源电压（48V 或用遥信发失压信号)。 7）温度部分 主变温度（上层油温)； 保护室室温； 10kV 配电室温度； 消弧线圈室温度； 室外温度。 （3）遥控部分 各电压等级的断路器； 主变中性点接地刀闸； 110kV 隔离开关； “同期”和“解同期” ； （4）遥调部分 有载调压变压器分接头调整（升/降控制)； 有载调压机构急停。 4.2.2.2 远动信息传输方式及通道要求 （1）远动信息传输方式 变电站远动信息若向江津供电局地调进行传输，传输方式应采 用两路专用通道，远动系统配置两套可自动切换远动通信设备，互 为备用。 （2）远动通道要求 第 30 页 该站采用常规远动专用通道传输远动信息，变电站应提供两路 独立路由的远动通道至江津供电局地调，以 DL/T 634.5101- 2002(IEC 60870-5-101)或 DL 45191 协议传送远动信息。远动通道 应具有一定的传输质量，符合 RTU 有关规定。 4.2.2.3 配置原则及技术要求 (1) 设计原则 远动信息的采集和发送必须保证其直采直送，也就是远动信 息的采集、处理、传送和控制命令的执行，其整个过程不允许有其 它的中间环节，必须满足电网调度自动化的实时性要求。 远动装置应与站内的自动化系统合用数据采样单元，避免设 备重复配置，减少变送器、传感器和电缆的投资，降低 CT、PT 的 功耗、提高测量精度。 远动测量数据的采集在满足电网调度自动化遥测量精度的前 提下可以采用电量变送器，也可以采用交流采样，但必须保证符合 DL/T630-1997 标准。 远动数据的信号回路原则上应具有屏蔽措施。当采用分布式 数据采集装置时，其 I/O 单元模块之间可采用光纤连接。 （2）远动系统方案 本站按无人值班站设计，在监控系统中配置两台远动通信工作 站，站内的数据采集装置负责采集监控及远动所需信息，通信工作 站负责汇总调度中心所需的远动信息，通过电力调度数据网和常规 远动专用通道方式可向调度中心传送，站内监控系统只能接受一个 调度端下达的控制命令。 （3）远动信息传输网络及通道要求 本站远动信息的传输采用两路专用通道，一主一备。 第 31 页 当采用调度数据网络传输远动信息时，远动数据通道就近接入 重庆电力调度数据网络的两个相邻交换节点，以 DL/T634.5104-2002 协议传输远动信息，远动数据通道的传输速率 600bps。 当采用常规远动专用通道传输信息时，以 DL/T 634.5101-2002 协议将远动信息传送至调度端，远动通道应具有一定的传输质量， 符合 ITU 有关规定。 4.2.3 电能计量装置及电能量远方终端 4.2.3.1 电能表配置方案 根据渝电生200241 号文“关于实施电能计量装置技术管理 DT/T4482000有关规定的通知”精神, 本站 110kV 线路均为与江 津供电局进行电量贸易结算的关口点，因资产分界点在嘉川汽车 110kV 专用站 110kV 线路侧，故 110kV 线路两侧均需要配置关口电 能表，嘉川汽车 110kV 专用站侧按主副表配置，并以嘉川汽车 110kV 专用站的电能表为结算依据，杉树站电能表