某110kV变电站新建工程初步设计说明书资料讲课稿

1、1 总的部分1.1 概述1.1.1 工程设计的主要依据1 ）中华人民共和国土地管理法、中华人民共和国节约能源法、中华人民共和国环境影响评价法。2）35kV 110kV无人值班变电所设计规程、变电所总布置设计技术规程、高压配电装置设计技术规范、火力发电厂与变电所设计防火规范、电力设施抗震设计规范、国家电网公司输变电工程初步设计内容深度规定等。3）沧州正元化肥有限公司关于本工程的设计委托书。1.1.2 工程建设规模和设计范围1.1.2.1 工程建设规模电压等级：110kV/10kV。主变压器：规划规模2X40+63MV相、双绕组有载调压变压器，本期建设2 X 40MVA110kV:规划出线2回，单

2、母线三分段方式，本期一次建成，电缆进线。10kV： 规划出线40 回， 单母线三分段接线方式，本期 20 回， 单母线分段接线方式，电缆进线。10kV无功补偿：本期每台主变低压侧补偿（3000+5000） kvar ,本期建设 2X（3000+5000） kvar 。10kV接地补偿：本期每台主变低压侧配置 400kVA接地变消弧成套装置，其中消弧 线圈容量为315kVA接地变兼做立用变容量为100kVA终期安装1台315kVA接地变消 弧成套装置。1.1.2.2 设计范围与分工a、我院负责变电站站区围墙以内的生产及辅助生产工艺和建筑设计。其中各级电压配电装置的电缆引出线设计到站内对外的引出线

3、端子（但不包括引出电缆及终端盒）。b、站内给排水系统。c、进站道路。d、系统继电保护、通信及远动的站内部分。e、工程概预算部分。f 、列入概算投资，但不包括在本院设计范围的项目：（1）站外市话联络通讯及线路等。（2）由本类型变电站建设引起的站外系统线路改造工程1.24主要经济指标工程总投资：4485.36万元，其中，工程静态投资：4368.12万元，单位静态投资:546.01 元/kVA。主要技术方案和经济指标统计表序号项目技术方案和经济指标1主变压器规模，远期/本期，型式2 X 40+63MVA/2X 40MVA户内2（高）电压出线规模，远期/本期2/23 （中）电压出线规模，远期/本期/4

4、（低）电压出线规模，远期/本期40/205低压电容器规模，远期/本期3 X ( 3+5) Mvar/2 X ( 3+5) Mvar6（高）电气主接线，远期/本期单母线三分段/单母分段7（中）电气主接线，远期/本期/8（低）电气主接线，远期/本期单母线三分段/单母分段9（高）配电装置型式，断路器型式、数量组合电器/SF6/1010（中）配电装置型式，断路器型式、数量/11（低）配电装置型式，断路器型式、数量开关柜双列面对面/真空/3512地区污秽等级/设备选择的污秽等级IV/ IV13运行管理模式有人值班14智能变电站（是/否）否15变电站系统通信方式、本期建设规模光纤通信，SDHfl用155M

5、b/s16 1电力电缆（km）117控制电缆（km）1518 1光缆（km）0.819接地材料/长度（km）铜包钢、钢/420 变电站总用地面积（公顷）0.30221围墙内占地面积（公顷）0.29222进站道路长度新建/改建（m）新建15.0/023 -2站内道路面积远期/本期（m）0/10024电缆沟长度远期/本期（m）0/3025水源方案与工业园给水管网连接26总建筑面积远期/本期（m3）0/273627地震动峰值加速度0.05g28主变压器消防方式化学灭火：推车式干粉灭火器29 1动态投资（万兀）4480.6230静态投资（万兀）4363.5031 建筑工程费（万元）88132设备购置费

6、（万兀）252933安装工程费（万元）319:34其他费用（力兀）7523电气部分3.1 电气主接线3.1.1 电气主接线及规模本工程电压等级110kV/10kV,本期安装2X40MV人 变2台，终期安装2X40+63MVA 主变3台；110kV进线两回，采用单母线三分段接线，本期一次建成；本期 10kV出线共 20回，终期出线共40回，本期采用单母线分段接线，终期采用单母线三分段接线；本 期每台主变10kV侧安装（3+5） Mvar共2组无功补偿装置电容器，具用联电抗器按抑制 5次谐波设计。本站为全户内有人值守变电站。3.1.2 中性点接地方式（1） 110kV侧：直接接地系统。（2） 10

7、kV侧：经消弧线圈接地系统。3.2 短路电流计算及主要设备选择3.2.1 短路电流计算为了给本站电气设备选择提供依据，根据接入系统报告资料及接入系统批复文件，进行了 2025年短路计算，计算结果见表3.2-1 。表3.2-1短路电流计算结果单位：kA母线名基准电压（kV）短路电流（kA）冲击电流（kA）备注110kV母线1151640.810kV母线10.518.7147.711#, 2#, 3#变三分列运行10kV母线10.533.886.191#及2#变并列，3#单独运行10kV母线10.541.2386.191#, 2#, 3#变并列，根据短路电流计算结果，10kV母线采用分列运行或者1

8、#、2#变并列运行方式，本站短路电流水平如下：1） 110kV 电压等级：40kA;2） 10kV电压等级：40kAo3.2.2 主要设备选择1）主变压器本站主变为三相、两卷、自冷、有载调压变压器型 号： SZ11 40000/110容量比：40/40MVA电压比：110± 8 X 1.25%/10.5kV接线组别：Yn, d11阻抗电压：Ud%F 112) 110kV 部分110kV设备选型依据国家电网公司通用设备，采用户内GIS设备，断路器操动机构选用弹簧机构。母线额定电流按2000A考虑；采用三相共箱式GIS。选择结果见下表:110kV主要设备选择结果表设备名称型式及主要参数G

9、IS断路器进线间隔：126kV, 3150A, 40kA(4S)主进、分段间隔：126kV, 2000A, 40kA(4S)隔离开关进线间隔：126kV, 3150A, 40kA(4S)主进、分段间隔：126kV, 2000A, 40kA(4S)(快速)接地开关126kV, 40kA(4S)电流互感器进线、分段：600-1200/5A (保护不带抽头)5P20/5P20/5P20/0.5/0.2S主进：300-600/5A (保护小带抽头)5P20/5P20/5P20/0.5/0.2S电压互感器母线：110/V3: 0.1/ V3: 0.1/ V3: 0.1kV准确等级：0.2/0.5/3P进

10、线：110/V3: 0.1/ V3: 0.1kV准确等级：0.5/3P出线避雷器102/266主母线三相共箱：126kV, 2000A分支母线126kV, 2000A本期建设规模：2个进线间隔、3个主变进线间隔、3个母线PT间隔、2个分段问3) 10kV部分10kV设备采用铠装手车式金属封闭开关柜，户内双列布置，断路器全部采用真空式设备主要参数见下表:10kV主要设备选择结果表设备名称型式及主要参数开 关 柜断路器#1、#2主变压器进线及#1分段回路：4000A, 40kA, 4s#3主变压器进线及#2分段回路：4000A, 40kA, 4s接地变、电容器：1250A, 25kA, 4s 出线

11、：2500A, 25kA, 4s电流互感器主进及分段主变进线：4000/5A , 5P20/5P20/0.5/0.2S分段：4000/5A, 5P20/5P20/0.5电容器及出线 接地变接地变：100/5A, 5P20/0.5/0.2S 电容器：300/5A , 5P20/0.5/0.2S 出线：600-1200/5A , 5P20/0.5/0.2S电压互感器准确等级0.2/0.5/3P变比：10/，3: 0.1/，3: 0.1/，3: 0.1/3kV主母线10kV, 5000A本期规模：本期建设单母线分段接线，2面主进断路器柜，2面主进隔离柜，1面分 段断路器柜，2面分段隔离柜，2面母线设

12、备柜，20面出线柜，2面接地消弧柜，4面电 容器柜。4) 10kV无功补偿部分10kV成套无功补偿装置采用框架式电容器成套装置，每台主变配置2组，单组容量分别是3Mvar和5Mvar。电容器液体介质采用甲基甲苯，固体介质推荐采用全膜产品， 单台电容器采用内熔丝保护，成套装置采用开口三角保护。用联电抗器采用干式铁心产 品，电抗百分率5%3.3绝缘配合及过电压保护3.3.1 110kV每回出线侧配置1组三相氧化专避雷器；10kV母线每段配置1组三相氧化 锌避雷器。3.3.2 电气设备外绝缘的爬电比距本站为全户内变电站，设备按满足d级污秽等级设计。按电力设备的爬电比距取25cm/kV。爬电距离按最高

13、电压值为基准，按此要求选择设备，折算成外绝缘有效爬电 距离：110kV(126kV)设备不小于3150mm 10kV(12kV)设备不小于300mm 3. 4 电气总平面布置及配电装置 3.4.1 站址概况本站位于渤海新区化工一路北侧，正元化肥产区内，大气污染严重，厂区内化学无助对金属材料腐蚀严重，因此在变电站的平面布置上应兼顾变电站外形美观，节省占地 面积以及降低污秽环境对设备的影响，因此本站选择半地上全户内布置型式。1.1.2 各级电压配电装置选型与布置110kV配电装置采用户内 GIS,布置于生产综合楼二层东侧，电缆南出线。 本站 10kV 采用户内开关柜设备，布置于生产综合楼一层东侧，

14、终期出线40回，全部电缆出线，所有间隔采用真空断路器。本期建设对应主变的无功补偿装置， 预留出线开关柜位置。主变采用户内布置，位于生产综合楼的北侧，由西向东一字排开。接地变消弧线圈成套装置、无功补偿装置布置于配电综合楼一层西侧。二次设备室布置于生产综合楼的二层西侧。1.1.3 抗震措施由建筑抗震设计规范(GB50011-2010),本站拟选站址区场地抗震设防烈度为VI度(第三组)，设计基本地震加速度值为0.05g。3.5 站用电及照明3.5.1 站用电源系统配置本工程远期设有3 台 DKSC-400/10.5-100/0.4kV 干式接地变压器，其中 2台兼站用变压器， 每台变压器容量400k

15、VA， 其中站用额定容量为100kVA， 3 台变压器分别经开关接入 10kV I 、 II 、 III 段母线上。本期10kV共20回出线，全部电缆出线，每回长度约 1公里。经计算，I、II段出 线的10kV单相接地电容电流为40A,超过规程规定的30A,因此在接地变一次侧中性点 装设消弧线圈以补偿电容电流，消弧线圈选用干式消弧线圈，型号为：XHDC-315/10.5kV，带中电阻接地选线装置及微机自动调谐。接地变及消弧线线圈成套设备布置在生产综合楼西北侧，消弧线圈调谐屏布置在二次设备室内。根据业主提供资料确认本站10kV 出线负荷均为二级负荷，对于厂区内压缩机的润 滑油泵、事故油泵、盘车电

16、机、事故照明等一级负荷由东华工程科技股份有限公司（设 计院）统一考虑设计EPS应急电源。3.5.2 站用电源系统接线方式站用电源采用三相四线制接线，380/220V中性点直接接地系统，单母线接线形式, 两台所变采用一用一备的运行方式，重要负荷采用双回路供电，全容量备用，低压主进 处设自动投切装置，满足变电站的运行要求。3.5.3 站用电负荷计算变电站所用变压器负荷计算厅P名称额定容量（kW运行（kW备注1生变有载调压开关电源332主变中性点隔力电源333GIS交流电源箱电源po10410kV开关柜加热电源10105UPS电源10567二次装置电源338检修电源箱电源209风机控制箱电源1.51

17、.5动力负荷小计 P160.510主建筑采暖配电箱电源503011主建筑空调插座箱电源10-电热负荷小计P23012主建筑照明箱电源101013户外照明箱电源8照明负荷小计P318S(KVA)=0.85P1+P2+P3=99.33.5.4工作照明及事故照明工作照明网络采用交流380/220V三相四线制TN-C-S系统，中性点直接接地系统, 照明灯具工作电压220V,电源由接地变引出。变电所工作照明由接地变供电，应急照明采用直流电源供电。保护控制室、各级电压配电装置室、变压器附近分别安装动力配电箱或电源箱，供 给检修、试验和照明电源。屋外照明采用投光灯，屋内工作照明采用荧光灯、泛光灯及壁灯等，应

18、急照明采用 直流供电的白炽灯，设手动切换装置。灯具的配置和安装数量与建筑装饰相配合，并避免眩光。3.6 防雷接地3.6.1 直击雷保护本站对直击雷保护主要通过避雷带实现。为防止可能的绕击、侧击和球雷等情况， 建筑物的梁、柱钢筋要求焊接成一体，作为自然接地体与主地网相连接。3.6.2 接地网型式本站接地网采用以水平接地网为主，垂直接地极为辅，边缘闭合的方孔复合式接地网，网孔距离8ml本站基础以下水平接地极拟采用 -40*6铜包钢，垂直接地极采用20, L=2.5m铜包钢接地棒，整个接地网敷设在距地面以下0.8m或地面以下。一楼二楼地面接地材料及设备引下线使用60*6扁钢。据站址的地质资料，本立接地网埋深暂按0.8m考虑，土壤电阻率按 4.76 Q.m计算。经计算，本站接地电阻为0.039 Q,不需考虑降阻措施。配电装置区接触电势和跨步电压允许值分别为216.824V、219.953V,经计算本站最大接触电势和最大跨步电压值分别为 115.813V、42.255V ,接触电势和跨步电压均满足要求，不需采取特别措施。接地网接地材料亦通过校验。同时需对主变区域电气设备附近做绝缘地面， 以保证运行人员的安全。沿二次电缆的沟道、