上饶莲荷110kV变电站新建工程初步设计说明书（收口版）

卷册检索号'

上饶莲荷HOkV变电站新建工程

初步设计说明书

（收口版）

江西饶电电力设计院有限公司

发证机关：江西省住房和城乡建设厅

证书等级：乙级证书编号：A236004777

二o二零年4^一月上饶

签署页

批准：程丽英

审核：潘爱强

刘正平

校核：李聪

廖燕明

编写：龚博阳

胡林平

王朱涌

俞静华

郑璐

目录

1总的部分.....................................................1

1.1概述..................................................................................1

1.2站址概况.............................................................................3

1.2.1站址自然条件....................................................................3

1.2.2进出线走廊条件.................................................................3

1.2.3工程地质、水文地质和水文气象条件...............................................3

1.3主要技术原则.........................................................................7

1.3.1主要技术方案....................................................................7

1.3.2通用设计、通用设备、通用造价的应用.............................................7

1.3.3新技术、新设备（新材料）、新工艺的应用.........................................8

1.3.4控制工程造价的措施.............................................................8

1.4技术经济指标.........................................................................8

2电力系统一次................................................10

2.1电力系统概况.........................................................................10

2.1.1上饶供电区现状.................................................................10

2.1.2横峰县电网现状................................................................11

2.2建设规模.............................................................................12

2.2.1主变规模.......................................................................12

2.2.2出线规模.......................................................................12

2.2.3无功补偿.......................................................................12

2.3主要电气参数........................................................................13

2.3.1主变参数.......................................................................13

2.3.2无功补偿.......................................................................13

2.3.3各级电压中性点接地方式........................................................14

3电气部分....................................................15

3.1电气主接线...........................................................................15

3.1.1110kV接线......................................................................15

3.1.210kV接线......................................................................15

3.1.3中性点接地方式.................................................................15

3.2短路电流及主要设备选择..............................................................16

3.2.1短路电流.......................................................................16

3.2.2导体及主要电气设备选择........................................................17

3.3绝缘配合............................................................................21

3.3.1llOkV绝缘配合及过电压保护....................................................21

3.3.210kV绝缘配合及过电压保护.....................................................22

3.4电气总平面布置及配电装置............................................................23

3.4.1总平面布置.....................................................................23

3.4.2配电装置布置..................................................................24

3.5站用电及照明........................................................................24

3.5.1施工电源引接方案..............................................................24

3.5.2站用电接线....................................................................26

3.5.3照明.........................................................................26

3.6防雷接地............................................................................27

3.6.1全站雷保护.....................................................................27

3.6.2接地...........................................................................27

3.7光缆、电缆设施......................................................................28

3.7.1电/光缆设计原则................................................................28

3.7.2电缆防火.......................................................................30

3.8消弧线圈容量计算....................................................................30

4二次系统....................................................31

4.1系统继电保护及安全自动装置..........................................................31

4.1.1一次系统概况...................................................................31

4.1.2现状和存在的问题..............................................................31

4.1.3系统继电保护配置方案..........................................................32

4.1.4备用电源自动投切装置..........................................................33

4.1.5对相关专业的技术要求..........................................................34

4.2系统调度自动化......................................................................35

4.2.1调度自动化系统现状............................................................35

4.2.2远动系统......................................................................35

4.2.3远动信息的传输................................................................36

4.2.4电能计量装置及电能量远方终端..................................................37

4.2.5调度数据通信网接入设备........................................................37

4.2.6二次系统安全防护..............................................................37

4.2.7网络安全监测装置..............................................................38

4.3系统通信............................................................................38

4.4变电站自动化系统....................................................................41

4.4.1管理模式.......................................................................41

4.4.2监测、监控范围................................................................41

4.4.4与其他设备接口................................................................48

4.4.5高级应用.......................................................................48

4.5元件保护及自动装置..................................................................49

4.5.1现状...........................................................................49

4.5.2元件保护.......................................................................49

4.5.3安全自动装置..................................................................51

4.6一体化电源系统......................................................................51

4.6.1直流系统.......................................................................52

4.6.2不间断电源系统................................................................54

4.6.3通信电源系统..................................................................54

4.6.4低压配电柜....................................................................54

4.6.5一体化电源监控................................................................54

4.7其他二次系统........................................................................55

4.7.1全站时间同步系统..............................................................55

4.7.2电流互感器、电压互感器二次参数选择............................................55

4.7.3二次设备的接地、防雷、抗干扰..................................................56

4.7.4智能辅助系统..................................................................57

4.8高级应用............................................................................59

4.8.1二次设备组柜方案..............................................................59

4.8.2二次设备模块划分方案..........................................................61

4.8.3二次设备模块化布置方案........................................................62

4.8.4柜体统一要求..................................................................62

4.9新技术推广应用......................................................................62

5土建部分....................................................63

5.1站区总布置与交通运输................................................................63

5.1,2站区总平面布置................................................................63

5.1.3竖向布置.......................................................................64

5.1.4管沟布置......................................................................64

5.1.5道路及场地处理................................................................64

5.1.6征地拆迁及设施移改的内容......................................................65

5.1.7主要技术经济指标表.............................................................65

5.2建筑.................................................................................66

5.2.1全站建筑物一览................................................................66

5.2.2生产建筑物....................................................................66

5.2.3主要建筑材料..................................................................67

5.2.4建筑消防......................................................................67

5.3结构.................................................................................67

5.3.1设计主要技术依据..............................................................67

5.3.2生产及附属建筑物结构..........................................................67

5.3.3屋外配电装置支架..............................................................67

5.3.4全站构筑物地基与基础..........................................................68

5.4给排水..............................................................................68

5.4.1站区供、排水条件..............................................................68

5.4.2给水系统......................................................................68

5.4.3排水系统.......................................................................69

5.5防洪排涝............................................................................69

站址所处位置地势较高，无内涝影响。..................................................69

5.6采暖通风与空气调节..................................................................69

5.6.1采暖方案及设备选型............................................................69

5.6.2通风方案及设备选型............................................................69

6消防部分....................................................70

6.1概述.................................................................................70

6.1.1设计中执行的有关消防设计规范..................................................70

6.2消防措施............................................................................70

6.2.1站区总平面布置................................................................71

6.2.2电气设施.......................................................................71

6.2.3火灾自动报警系统..............................................................72

6.3消防给水系统........................................................................73

7环境保护、水土保持及节能减排................................73

7.1水土保持.............................................................................73

7.1.1项目建设区水土流失状况........................................................73

7.1.2水土保持方案批复标准和其他相关标准............................................74

7.1.3本工程的水土保持措施..........................................................74

7.2环境保护............................................................................74

7.2.1站区的自然环境概况............................................................74

7.2.2环境影响评价批复标准和其他相关标准............................................74

7.2.3生产废水、生活污水处理措施和达到排放的标准...................................74

7.2.4噪声源及防噪措施..............................................................74

7.2.5电磁辐射标准及措施............................................................75

8劳动安全卫士................................................75

9新技术应用部分..............................................75

9.1新技术成果介绍......................................................................75

9.1.1标准化预制小型构筑物..........................................................75

10三维设计...................................................76

10.1三维模型...........................................................................76

10.2配电装置电气三维设计模型..........................................................77

10.3配电装置室土建三维设计.............................................................80

10.4安全净距校验及碰撞检查.............................................................83

10.5三维防雷设计.......................................................................84

11概算部分...................................................87

11.1概述................................................................................87

11.1.1工程概况......................................................................87

11.1.2工程资金来源..................................................................87

11.1.3建设场地情况..................................................................87

11.1.4施工条件......................................................................87

11.2编制原则和依据.....................................................................87

11.2.1编制说明......................................................................87

11.2.2编制原则及依据................................................................88

11.3投资分析...........................................................................89

11.3.1概算汇总表....................................................................89

11.3.2工程概算与可研估算对比.......................................................89

1总的部分

1.1概述

1.1.1工程设计的主要依据

国网江西省电力有限公司上饶供电分公司关于江西上饶莲荷HOkV输变

电等5项工程可行性研究报告的批复（饶供发展（2019）23号）

《国家电网公司输变电工程初步设计内容深度规定》（Q/GDW166.2-2017）

《国家电网公司输变电工程全寿命周期设计建设指导意见》

《国网基建部关于发布变电站通用设计通用设备应用目录（2020年版）的

通知》（基建技术［2020）6号）

《关于印发电网设备技术标准差异条款统一意见的通知》（国家电网科

（2017）549号）

国家电网设备（2018）979号国家电网有限公司关于印发十八项电网重大

反事故措施（修订版）的通知

《国家电网公司关于印发防止变电站全停十六项措施（试行）的通知》（国

家电网运检（2015）376号）

DL/T5352-2018高压配电装置设计技术规程

DL/T5222-2005导体和电器选择设计技术规定

DL/T5136-2012火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程

DL/T5056-2007变电所总布置设计技术规程

DL/T5457-2012变电站建筑结构设计技术规程

GB50229-2019火力发电厂与变电站设计防火标准

DL5134-2016变电所给水排水设计规程

1.1.2工程建设规模和设计范围

a）工程建设规模

本工程设计范围为：新建上饶莲荷UOkV变电站一座，包括综自、保护、

通信、远动及土建部分，建设规模和主要内容如下表。

序号项目名称内容

1电压等级110kV/10kV；

本期1X50MVA

2主变压器

远期3X50MVA

HOkV：本期2回，远期4回，架空出线

3出线规模

10kV：本期12回，远期36回，电缆出线

HOkV：本期和远期均采用单母分段接线

4电气主接线

10kV：本期单母线接线，远期单母三分段接线

10kV：本期配置lx（3600+4800）kvar并联电容器

5无功补偿

10kV：远期配置3x（3600+4800）kvar并联电容器

HOkV：采用直接接地方式

10kV：经消弧接地成套装置接地。本期新增消弧接地成套装置1台，

6中性点

容量800kVA（含站用变200kVA）消弧线圈和接地变，远期再增设

2台800kVA消弧接地成套装置

b）设计范围与分工

1）设计范围

（1）所区总平面及所区外进站道路。

（2）所内各级电压配电装置和主变压器、无功补偿装置的一二次回路，继

电保护及自动装置。

（3）系统通信。

（4）全所照明和电缆。

（5）所内各级电压配电装置、二次设备室和辅助设施的建（构）筑物。

（6）所内给排水设施及污水排放设施。

（7）所内采暖通风、空调及消防设施。

（8）编制主要设备材料清册。

2）设计分工

（1）UOkV配电装置以出线电缆终端为界（不含电缆终端）。10kV屋内配

电装置架空出线以穿墙套管为界；电缆出线以屋内电缆终端为界（不含电缆终

端）。

（2）站外光纤通信设计。

2

1.2站址概况

1.2.1站址自然条件

a）站址地理位置

站址位于上饶市横峰县莲荷乡七里垄姜家，城铺大道南侧约10米，岑阳大

道（规划）东侧约220米，距离横峰县城约2km。

b）场地地形地貌

站址地形地貌势起伏较大，地面高程约为72.41m〜87.92m,相对高差约

15.51m。

根据现场踏勘调查、收资，站址所处地区均无滑坡、崩塌及泥石流等不良

地质作用，本站址无拆迁赔偿情况，且站址区域不存在矿产资源，无文化遗产、

地下文物、古墓等历史文物，附近无军事设施，无通信设施，无风景区及水源

保护区。站址UOkV线路朝东西电缆出线再转架空朝北出线，10kV线路朝北及

东西方向电缆出线，周边地势开阔，出线条件较好。

本站址对应河道断面的50年一遇设计洪水位为58.7m（1985国家高程基准）,

站区场地设计标高为77.30m,高于洪水位。且站区场地设计标高高于北侧引接

道路，故本站址无防洪和内涝的影响。

1.2.2进出线走廊条件

本工程UOkV线路为王源〜回垄UOkV线路兀入UOkV莲荷变，站址UOkV

线路朝东架空出线，10kV线路朝东方向电缆出线后向北方向分流，周边地势开

阔，出线条件较好。

变电站建成后的运行环境、生活条件均较好，站区的给水考虑接自来水。

1.2.3工程地质、水文地质和水文气象条件

1.2.3.1工程地质和水文地质

（一）地形、地貌

3

站址位于上饶市横峰县莲荷乡七里垄姜家，城铺大道南侧约10米，岑阳大

道（规划）东侧约220米，距离横峰县城约2kmo交通较便利，场地周边环境

良好，新构造活动不活跃。

（二）场地地层结构及工程特性

在钻探深度范围内，场地地基岩土分布按其特征，可划分为3个工程地质

层，4个亚层。从上至下各岩土层的工程地质特征分述如下：

第（1-1）层：耕土（Q4Pd）,层厚0.30〜0.60米，层顶埋深0.00米，层顶

标高72.41〜87.92米,层底埋深0.30〜0.60米,层底标高71.81〜87.62米,采

芯率85%〜95%。灰黑色，软塑，土质较均，稍有光泽，干强度和韧性中等，具

臭味，含少量植物根系，含腐殖质，含少许铁锦质斑点。

el+dl

第（2-1）层:粉质黏土（Q4）,层厚0.30〜1.10米,层顶埋深0.30〜0.60

米，层顶标高71.81〜87.62米,层底埋深0.70〜1.70米，层底标高70.71〜87.12

米，采芯率90.00〜95.00%。黄褐色、灰褐色，可塑，主要成份以粘粒为主，切

面多较光滑，干强度高，中等压缩性，中等韧性，摇振反应无。

第（3-1）层：强风化砂砾岩（七），层厚0.60〜0.70米，层顶埋深。。。〜

1.70米，层顶标高70.71〜87.12米，层底埋深0.70〜2.30米，层底标高70.11〜

86.42米，采芯率75.00〜85.00%。棕红色，岩石强烈风化，保留原岩结构痕迹,

偶见层理，风化裂隙发育，岩芯上部呈砂状、砾砂状，手捏易碎，往下逐渐变

硬呈角砾状，层底偶见短柱状，遇水及干湿交替易软化崩解，干钻可以钻进。

未见洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层存在，岩石坚硬程度属极软岩，岩体

破碎，岩体基本质量等级为V级。

第（3-2）层：中风化砂砾岩（匕），层厚6.20〜7.60米，层顶埋深0.70~

2.30米，层顶标高70.11〜86.42米，层底埋深8.10〜8.50米，层底标高63.91〜

79.62米，采芯率90.00〜95.00%。棕红色，岩石中等风化，碎屑结构，层状构

造，泥、钙质胶结，节理裂隙稍有发育，岩芯呈短柱状、柱状，少量长柱状，

一般节长10-30cm,岩质软，锤击易碎，遇水及干湿交替易软化崩解。未见洞穴、

4

临空面、破碎岩体或软弱岩层存在，岩石坚硬程度属软岩，岩体较完整，岩体

基本质量等级为IV级。本次勘察未揭穿此层。

(三)地下水及水的腐蚀性评价

场地水文地质条件较为简单，勘察期间钻孔未见地下水位。地下水主要赋

存于基岩裂隙中，属于基岩裂隙水，主要接受大气降水的渗漏，地下水水位随

着季节变化一般变化不大，一般年变化幅度为0.50-1.00米。

工程区地处亚热带，为季风气候,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)

(2009年版)附录G,场地环境类型为H类。

根据场地地层性质，依据我院在本区大量勘察工作经验表明：场地地下水

质类型属HCO3——Ca2+型，根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009

年版)12.2条判定：地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐

蚀性。

场地区域无污染工业源，根据本地勘察经验，可以判定场地土体对混凝土

结构、钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。

(四)场地及地基地震效应

依据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)和《建筑抗震设计规范》(GB

50011-2010)附录A-AO12江西省，本场地地震基本裂度为6度，基本地震加速

度值小于0.05g,设计特征周期为0.35S,地震分级第一组。依照《建筑工程抗

震设防分类标准》(GB50223-2008)与《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中

第4.1.3和4.1.6条规定，该建筑场地类别属于H类，为无震区，为建筑抗震有

利地段，可不考虑饱和砂土液化问题，构筑物可按VI度抗震设防。在本次勘察

深度范围内未发现对工程不利的河道、沟滨、墓穴、防空洞、孤石等埋藏物；

同时也未发现影响场地稳定性的断裂构造等不良地质作用，场地稳定性较好。

1.2.3.2水文气象条件

所址位于上饶市横峰县，属亚热带季风湿润气候，冬寒春暖，夏热秋凉，

地处东南季风区，四季分明，温暖湿润，春季温暖雨连绵，夏季炎热雨量大，

5

秋季凉爽而干燥，冬季低温少雨雪的特征。历年统计特征值如下：

(1)气压(hpa)

累年平均气压1009.6；

累年最高气压1038；

累年最低气压979.8o

(2)气温(℃)

累年平均气温17.9；

极端最高气温41.5；

极端最低气温-6.1。

(3)湿度

累年平均相对湿度为77%o

(4)降水量(mm)

累年最大降水量为2260.0；

累年最小降水量为1053.0；

累年平均降水量为1670.0o

(5)风

累年(lOmin平均)最大风速24.1m/s；

累年平均风速2.6m/s。

春秋两季主导风向北风和偏西风

夏冬两季主导风向冬为北风、夏为南风

(6)积雪深度(m)

累年最大积雪深度为0.22o

(7)平均年雷暴日数65天

本站址对应河道断面的50年一遇设计洪水位为58.7m(1985国家高程基准),

站区场地设计标高为77.30m,高于洪水位。且站区场地设计标高高于北侧引接

道路，故本站址无防洪和内涝的影响。

6

1.3主要技术原则

1.3.1主要技术方案

本初步设计以国网公司“三通一标”、“两型一化”变电站设计建设导则和输变

电工程全寿命周期设计建设指导意见为基础，以UOkV变电站通用设计规范和

现行设计规程为准则，按照变电站作为工业设施的功能定位和配置要求，力求

实现全过程、全寿命周期内“资源节约、环境优好”，做到安全可靠、简洁适用、

创新优化、节约资源。

在设计过程中，充分树立全寿命周期管理理念。在目标定位上，注重资源

节约、环境协调和全寿命周期内的功能匹配、费用平衡；在功能要求上，突出

变电站的整体功能和基本功能，剥离冗余功能，注重与规划前期的协调和生产

运行的衔接；在方法创新方面，本设计采用了一些新的设计方法，总体布局在

现有的通用设计和典型性设计基础上有所突破；在新技术应用方面，选用了一

些新设备和新材料，并进行了专题论证和说明。在变电站的安全可靠性、可维

护性、可扩展性、节约环保性、可实施性、全寿命周期成本最优等方面狠下功

夫，反复比较、论证，择优选择设备、材料和布置型式。

电气设备总平面布置按照《国网基建部关于发布变电站通用设计通用设备

应用目录（2020年版）的通知》110-A2-9半户内方案，主变、10kV设备布置于

一层，主变户外布置，GIS室及二次设备室布置于二层。配电装置楼设于站区中

部，户外设4米宽环形运输通道。站内设消防水池、消防泵房、警卫室。变电

站围墙占地为长72.5米x宽42.5米。

llOkV电气主接线本期和远期均为单母分段接线。

10kV本期为单母线接线，远期为单母三分段。

1.3.2通用设计、通用设备、通用造价的应用

1.3.2.1通用设计、通用设备应用情况

表1-1莲荷11OkV变电站通用设计、通用设备成果应用表

7

电压等级110kV/10kV

主变台数及容量（MVA）1/50

工程概况出线规模（高/低）2/12

变电站类型半户内

配电装置类型A：GIS；B:HGIS；C：瓷柱式；D：罐式A

通用设计方案编号；

设计方案选择A：直接采用通用设计方案；B：进出线规模调整；C：无功补A

偿配置调整

主变压器设备编号1TBA-50

并联电容器装置设备编号AC-K4/AC-K5

GIS编号1GIS-3150/40

通用设备HOkV

断路器设备编号无

llOkV避雷器设备编号1MOA-102/266

AKG-1250/31.5

10kV开关柜设备编号

AKG-3150/40

1.3.3新技术、新设备（新材料）、新工艺的应用

表1-2莲荷HOkV变电站新技术应用表

应用新技术名称成果编号新技术类别

标准化预制小型构筑物推广应用类

1.3.4控制工程造价的措施

针对电网工程设计阶段容易产生的问题做了相应的控制措施：①接到设计

任务初始，开展深入细致的调查研究，按国家标准进行设计，对具体设计方案

进行多方案比选，建立严格的审查制度，按规定要求达到相应的设计深度，分

阶段提供给造价人员核算资料，增强投资概算的准确性；②加强工程设计人员

和技经人员的联系，对专业技术性强的部分及时沟通使相关技经人员熟悉工程

设计和施工工艺的流程，避免缺项、漏项以及错套定额的情况；③及时进行信

息的反馈和沟通，对造价的合理性进行研判，将影响工程造价的不合理因素及

时消除，使建设工程投资概算的真实性、合理性、准确性进一步提升。

1.4技术经济指标

表1-3主要技术方案和经济指标统计表

项目技术方案和经济指标

1主变压器规模，远期/本期，型式远期3X5OMVA,本期1X50MVA

8

2（高）电压出线规模，远期/本期远期4回，本期2回

3（中）电压出线规模，远期/本期远期0回，本期0回

4（低）电压出线规模，远期/本期远期36回，本期12回

3x(3600+4800)kvar/

5低压侧电容器规模，远期/本期

lx(3600+4800)kvar

8（高）电气主接线，远期/本期单母分段/单母分段

9（中）电气主接线，远期/本期无

10（低）电气主接线，远期/本期单母三分段/单母线

11（高）配电装置型式，断路器型式、数量户内GIS,远期8台，本期4台

12（中）配电装置型式，断路器型式、数量无

户内开关柜，真空断路器，远期

13（低）配电装置型式，断路器型式、数量

50台，本期16台

地区污秽等级为c级，按d级设防，

14地区污秽等级/设备选择的污秽等级

爬电比距243.3mm/kV

15运行管理模式