110kv变电站设计.doc

某10kV配电工程设计及其概预算编制1 绪论配电工程是电力建设设计及其施工工程的重要构成，由于它具有与一般工程建设项目不同的特点，所以各方面对配电工程的设计及其概预算编制都提出了很高的要求。但是，由于其投资大、技术密集、对工程质量要求高、注重安全性等特点，给配电工程设计及其概预算编制带来较高的难度。从总体上来讲，国内在配电工程设计及其概预算编制方面仍然处于比较落后的状况。据调查，目前很多配电工程项目的设计和概预算都局部性地应用了电脑，比如文档的输入，但都是零碎的进行，所以基本上配电工程项目的设计决策都处于手工为主的作业方式，比如设计施工图的绘制，概预算的编制等，造成设计结果不规范、概预算标准不统一、设计时间长的不合理状况。随着市场经济的发展和市场竞争的加剧，用电量增长很快。这些新情况对于配电工程项目设计的速度和质量要求大大提高，而目前客户配电工程设计的程序是供电局客户服务中心接到客户报装申请后，业扩勘测人员到现场勘测、调查，制定供电方案。方案通过客户认可和审核批准后，委托设计部门进行客户配电工程的设计，等设计完成之后再进行审核、确认。这样的设计程序存在诸多弊端：1） 客户报装配电工程设计的出图时间长，效率低下；2） 配电工程设计出图后客户不能接受，造成重复设计和工作量的巨大浪费；3） 目前设计过程中存在很多不规范的行为，选中的方案并不一定是经比选而择优的方案。容易出现配电工程主接线的随意性设计，存在安全和技术隐患而且对之后的配电工程概预算工作造成不良影响，不能起到设计阶段控制工程造价的作用；4） 配电工程手工编制概预算工作量大，不易修改，变更费工费时；5） 容易造成配电工程概预算不统一，各单位执行的概预算标准不统一，造成类似工程概预算价格相差较大，引发矛盾。由于目前配电工程的设计及其概预算编制方面工作存在以上明显弊端，建立一种新的工作模式显得尤为必要。本毕业设计以10KV配电工程设计及其概预算编制方面的研究为分析对象，分析将计算机软件系统应用于配电工程设计及其概预算编制方面的思路，将配电工程设计决策过程中最为重要的两部分工作配电工程方案设计和配电工程概预算有机结合，从图纸设计到初步工程造价形成，为设计者和客户提供详尽、直观的信息设计方案图纸和概预算报表，从而为配电工程设计决策提供有力的辅助支持，大大提高配电工程设计决策的工作质量和效率。2 10KV配电工程设计任务分析 2.1 10KV配电工程一次系统设计2.1.1配电工程的电气系统配电工程(如变、配电站)的作用就是把电力系统供给的高压电能，经过变电站的各级降压，变成各种用电设备所需要的较低电压的电能，然后经过各种配电装置和配电线路将电能送到生产车间或用户，供给用电设备使用1-3。工厂企业(包括其他用户)中的变电站属于降压变电站。降压变电站一般又分为一次降压和二次降压两种。对某些用电负荷很大的工厂或联合企业，往往从供电系统以35kV或110kV供电，由35kV或110kV首先降压为6-10kV(称为一次降压)，再由6-l0kV降为0.38/0.22kV(称为二次降压)，供给低压电气设备使用。这种方式称为两次降压供电方式。如果供配电系统以35kV或l0kV供电，并直接降压为0.38/0.22kV(或其它用电电压等级)后，供给低压用电设备使用者，则称为一次降压供电方式。本文的系统主要应用于l0kV电压等级的配电工程，所以一般采用一次降压供电方式。由此可知，配电系统的作用是接受电能、变换电压和分配电能。配电工程电气系统的主要电气设备包括：电力变压器、高低压电器、互感器、移相电容器、配电装置、电气测量仪表以及继电保护和过电压保护装置等。2.1.2配电工程一次主接线图配电工程一次主接线图是用来表示从电源进线到用电设备电能传输的途径。即用于接受与分配电能的电路。一般用单线代表三相，故又叫单线图。由于系统电源和负荷等级的不同，主接线有多种形式。确定配电工程一次主接线的形式方案，对于配电工程的电气设备选择，配电装置的布置及配电系统的可靠性、灵活性、安全性与经济性等均有密切关系。确定配电工程一次主接线方案，是配电工程设计的主要组成部分。根据项目所在某地区配电工程电压等级多为10kV的特点4-9，本文的配电工程设计主接线方案主要采用单母线和单母线分段方式。单母线不分段接线式，适用于单电源进线的一般性中、小型容量的用户，电压为6-10kV。母线为接受和分配电能的中间环节，可以保证出线并列运行，任一出线(馈线)都可以从电源上获得电能。每条支路都有断路器和隔离开关，用断路器接通或断开电路，用隔离开关与带电部分隔离，形成明显的断口以便对设备或线路检修。这种接线方式的优点是：线路敷设简单，维护方便，保护装置简化，且便于实现自动化。单母线分段式主接线适用于双电源进线的比较重要的一、二类用户，电压为6-10kV级。该接线供电可靠，运行方式灵活，便于分段检修母线，而且可减少母线发生故障时的影响范围，对重要负荷可以分别从不同母线段上引接。正常运行时，分段断路器断开，当一段母线电源故障时，分段断路器自动投入，保证母线不间断供电。 2.2 10KV配电工程二次系统的设计一个完整的配电工程设计方案除了配电系统一次主接线图之外，至少还应包括相应的二次回路接线图。这其中包括继电保护装置接线图和其他二次回路接线图，如断路器控制回路、信号回路、测量仪表回路等7-11。2.2.1继电保护的设计10kV配电工程中，需要配置继电保护装置的主设备主要有高压进线柜和电力变压器。电力变压器是配电系统的重要电气设备，对变压器的故障和不正常运行状态必须装设可靠的继电保护装置。变压器的故障可分为内部故障和外部故障两种。变压器常见的内部故障包括：线圈的相间短路、匝间或层间短路、单相接地短路以及烧坏铁芯等。这些故障都伴随有电弧的产生，可能导致油箱爆炸等更严重的事故。变压器常见的外部故障是指油箱外引出线套管的相间短路和单相接地。变压器的不正常运行状态主要有：由外部短路或过负荷引起的过电流，不允许的温度升高或油面降低。本文中配电工程电压等级主要为10kV，其中的变压器选择是10/0.4kV。根据上述故障类型和不正常运行状态，装设的继电保护形式应为：瓦斯保护、电流速断保护、过电流保护；对于400kVA以上的变压器，数台并列运行或单台运行时要装设过负荷及温度保护。1）瓦斯保护。对变压器油箱内各种故障以及油面降低要装设瓦斯保护，它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作；其中轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧的断路器。2）电流速断保护。对变压器绕组、套管及引出线上的故障，根据容量的不同装设纵联差动保护或电流速断保护。本文的配电工程设计系统对于10kV配电工程的主变压器采用电流速断保护。3）电流保护。对于外部相间短路引起变压器绕组过电流，以及变压器内部故障时作为瓦斯保护的后备，通常装设过电流保护。4）过负荷保护和温度保护。对于400kVA以上的变压器，数台并列运行，或单独运行并作为其他负荷备用电源时，应根据可能过负荷情况，装设过负荷保护。反应于因过负荷而引起的过电流以及变压器上层油温超过规定值(一般为95 0 C)。对于有人值班的变配电室，上述保护一般作用于信号，对无人值班的变配电室可作用于跳闸。2.2.2二次回路设计二次回路的图纸可分为原理图、展开图及安装图等。二次回路原理图能清楚地表示出二次回路中各设备间的电气联系和动作原理。展开图是根据原理图将各元件按电气连接的关系分解成各组成部分，分别画在交流电流、交流电压等各种回路中。展开图中，各继电器的触点以及断路器、隔离开关的辅助触点的位置，都是以继电器不带电或断路器、隔离开关等设备断开时的位置为准。在展开图的右侧还常附有文字说明，以便更清楚的了解各回路的性质和作用。安装图则是根据原理图和展开图而绘制的全部元件位置和实际接线，据此进行二次回路的安装。配电工程设计方案中的二次回路图是包括继电保护、控制、信号等回路的展开图。由于相同功能的继电保护和二次回路接线类似，其接线图较为复杂，利用程序自动绘制非常麻烦，短时间内难以实现。本文考虑在实现配电工程设计功能时，在系统中设置二次回路接线图的典型图库，这样已经可以大大减少设计者的工作量。设计者参考典型接线图，进行必要的修改，便可得到需要的接线图。典型图是按照设计和绘制标准完成的，对于实现标准化设计很有参考价值。本系统中包括的二次回路图主要有：10kV高压进线柜控制和保护接线图、10kV变压器控制和保护原理图、10kVPT柜原理接线图、计量柜二次接线图、低压受电柜原理接线图等。3 配电工程概预算编制配电安装工程的概预算费用是由安装工程费、设备购置费、其他费用构成12-15，其费用组成结构如图1所示。图1 配电工程概预算费用构成 3.1 配电工程概预算编制的依据配电工程概预算的编制依据主要由以下资料组成：(1)设备原价依据和年度价格水平调整系数；(2)定额和价目表；(3)人工费单价和调整系数的依据；(4)计价材料及机械台班费调整系数依据；(5)主要材料价格的取定依据，包括材料市场价、装材价或价差的依据；(6)生活福利工程费用编制依据；(7)其他费用标准和建设期贷款利息中建设工期、贷款额及利率的依据；(8)其他费用中按工程实际需要计列费用的依据；(9)其他依据如规定以外的特殊项目或费用和调整或修正概(预)算的重要原则等)。对于本文中配电工程概预算的主要计算依据是：(1)电力建设工程预算定额，第三册，电气设备安装工程；(2)电力工程建设概算定额，电气设备安装工程(2001年修订本)；(3)电力建设工程预算定额，第六册，调试(2002年修订本)；(4)(2002年版)电力工业基本建设预算管理制度及规定；(5)某省电管局关于颁发某省电力建设工程概预算编制办法的通知；(6)某省电力(集团)有限责任公司文件：关于印发电力(集团)有限责任公司城网建设与改造工程概(预)算取费标准的通知。 3.2 配电工程概预算的编制实施3.2.1直接工程费(一)基本直接费基本直接费是指施工过程中耗费的构成工程实体和有助于工程形成的各项费用。它包括人工费、材料费、施工机械使用费，其中人工费需要单独计算作为其他费用的计算基数。人工费是指直接从事建筑安装工程施工的生产工人开支的各项费用。计算标准：某地区人工单价标准=(六类地区人工单价标准一工资性津贴)某地区系数+工资性津贴；(二)其他直接费其他直接费是指基本直接费以外施工过程中发生的其他相关费用。(1)冬雨季施工增加费冬雨季施工增加费是指建筑、安装工程在冬雨季期间连续施工需要增加的费用。(2)施工工具用具使用费施工工具用具使用费是指施工中生产、检验、试验部门所需不属于固定资产的工具用具的购置、摊销和维护费用。计算标准：配电安装工程施工工具用具使用费=各单位工程人工费费率；(三)现场经费现场经费是指在施工现场为施工准备、组织施工生产和管理所需的费用。(1)临时设施费临时设施费是指为工程进行正常施工活动而设置的施工、生活、设备材料储存的临时建筑物、构筑物以及其他设施的搭设、维修、拆除、折旧及摊销费用。计算标准：配电工程临时设施费=各单位工程的基本直接费费率；(2)现场管理费现场管理费是指施工现场为组织和管理施工所必须的费用。计算标准：配电安装工程现场管理费=各单位工程基本直接费费率；3.2.2间接费间接费是指建筑、安装产品生产过程中，为全过程项目服务而不直接耗用在产品对象上的有关费用，由企业管理费，财务费用和施工机构转移费组成。(一)企业管理费企业管理费是指施工企业为组织施工生产经营活动所发生的管理费用。(1)企业基本管理费计算标准：配电安装工程企业基本管理费=各单位工程人工费费率。(2)职工基本养老保险和失业保险费计算标准：配电安装工程基本养老保险费和失业保险费=各单位工程工资总额当地劳保费率；(3)工会经费、教育经费和住房公积金计算标准：配电安装工程工会经费、教育经费和住房公积金=各单位工程人工费14.9%。(二)财务费用财务费用是指施工企业为筹集资金而发生的流动资金贷款利息等。计算标准：配电工程财务费用=各单位工程基本直接费费率。(三)施工机构转移费施工机构转移费是指施工企业根据建设任务需要，派遣施工队伍从基地迁往工程所在地发生的往返搬迁费用。计算标准：配电安装工程施工机构转移费=各单位工程人工费费率。3.2.3利润计划利润是指按电力建设市场情况应计入建筑安装工程造价的利润。计算标准：配电安装工程利润=(直接工程费+间接费)费率(配电安装工程：7%；建筑工程、热力系统：6.5%；送电工程：5%)3.2.4税金税金指按国家税法规定向施工企业承建建筑、安装工程的营业收入所征收的营业税、城市维护建筑税及教育费附加。计算标准：配电建筑、安装工程税金=(直接工程费+间接费+利润)税率(税率按工程所在地税务部门规定计列。本文地区的税率：地市级3.41%；县级3.24%；乡级3.22%)3.2.5设备购置费设备购置费是指配电工程建设过程中，生产流程中所用的各种主设备、辅助设备、附属设备，从生产厂家或供应商的仓库运至施工现场所发生的费用，包括各组成部分的定购(采购)设备原价及设备运杂费。(一)设备原价设备原价是指设备出厂价格。(二)设备运杂费设备运杂费=设备原价设备运杂费率。3.2.6其