35kV变电站电气设计

③卵石：埋深3.2～7.1m，最大揭露厚度为6.8m，青灰色，颗粒岩石成分以硅质灰岩石为主，颗粒磨圆度较好，胶结程度较好，颗粒形状呈圆状～亚圆状。一般粒径20～90mm，最大粒径130mm，骨架颗粒间基本连续接触，主要以中、粗砂充填、密实。1.1.2土石方情况序号名称单位站址一站址二挖方填方挖方填方1总计m31409153022852980经过以上对比，站址二地面不平整，填方相对大点。站址一地表相对平整，推荐站址一。1.1.3进站道路及交通运输1.1.4大件运输方案1.1.5站址上下水1.1.6施工条件1.1.71.1.7.1序号项目名称方案站址一（推荐）站址二（比选）1所址地理位置及地形地貌坐标为E：82°36'34.15"，N：43°14'32.57"。地形平坦，土石方量小，地质稳定坐标为E：82°33'18.85"，N：43°15'47.15"。地形起伏较大，土石方量小，地质稳定2土地用途草地草地3系统条件距离负荷中心较近，系统接入方便。35kV单回线路长度33.8km,10kV送出线路长3×5km距离负荷中心较近，系统接入方便。35kV单回线路长度31km,10kV送出线路长3×6km4进出线情况35kV架空线从站址西侧线廊道较好。35kV架空线从站址南侧线廊道开阔。5交通运输便利，有道路引进便利，有道路引进6地质条件没有发现存在的危害所址的构造问题及其他不良地质现象，适合建所。址无洪水危险。没有发现存在的危害所址的构造问题及其他不良地洪水危险。7与地区负荷关系距该变电站所带负荷中心较近距该变电站所带负荷中心较近8施工条件施工场地富裕，易于施工施工场地紧凑，施工不便9施工用水从附近村庄拉水约1.0km从附近村庄拉水约0.8km10施工用电从附近10kV线路T接约0.5km从附近10kV线路T接约0.02km11土地征用情况征地难度不大征地难度不大12土石方量程挖方：725.4m3，填方：1286m3挖方：2285m3，填方2980m313环境情况本站址无较大污染源，不会对周围环境造成污染，对周围电磁干扰满足规程、要求。本站址无较大污染源，不会要求。14大件运输公路公路15地基处理无需进行地基处理。无需进行地基处理。16历史文物无无17临近设施无无18矿产资源无无1.1.7.21.1.8站址协议办理情况1.2主要设计原则和工程设想1.2.1电气主接线变电站远景规划为2×10MVA变压器，本期建设1台10MVA变压器。35kV侧：电气主接线规划为单母线分段接线，35kV出线规划4回，本期建设2回。10kV侧：电气主接线规划为单母线分段接线，10kV出线规划12回，本期按单母线建设，10kV出线6回。10kV无功补偿装置：装设1×2Mvar电容器组，接在10kVⅠ段母线上。35kV采用不接地系统，经计算接地电容电流满足规程要求，10kV采用不接地方式。1.2.2主要电气设备的选择本期工程电气设备采用国网标准设备，均从《国家电网公司输变电工程通用设备（2020年版）》中选取，设备选型严格执行国家电网“四统一”原则，即“统一技术参数”、“统一电气接口”、“统一二次接口”和“统一土建接口”。变电站海拔高度为820m左右，按照1000m修正，电气设备的抗震校验烈度设为8度，所有电气设备选择以国产设备为主。根据短路电流的计算结果，35kV主要设备短路电流水平按25kA选择；10kV断路器短路电流水平按31.5kA选择。所选设备全部选择标准物料。1）主变压器的选择本期新上1台变压器，容量为10MVA，为便于变电站无人值班管理，35kV主变压器选用低损耗、检修周期较长的三相双绕组有载调压变压器。主变压器的选型及主要技术参数见下表：主变压器的选型及主要技术参数选择结果表项目技术参数备注主变压器型号SZ11-10000/35额定容量10000kVA容量比35/10.5电压比电压比：35±3×2.5%／10.5kV短路阻抗Uk%=8连接组别接线组别：Yd11调压方式有载调压2）35kV电气设备选择：本期新上35kV开关柜6面，分别为主变进线柜1面、PT柜1面、出线柜2面、站用变出线柜1面、隔离柜1面。根据短路电流水平，35kV设备额定开断电流为25kA，动稳定电流峰值63kA。35kV开关柜采用金属铠装中置式手车柜。主要设备选择结果如下：35kV设备选择序号设备名称型式及主要参数备注1断路器真空、单断口、35kV，1250A，25kA主变进线、馈线、站用变2电流互感器户内、单相，35kV，200-400/1A，0.2S/0.5/5P30/5P30主变进线户内、单相，35kV，200-400/1A，0.2S/0.5/5P30馈线户内、单相，35kV，50-400/1A，0.2S/0.5/5P30站用变3电压互感器户内、单相、35kV，母线3）10kV电气设备选择本期新上10kV开关柜11面，分别为主变进线柜1面、电容器出线柜1面，站用变出线柜1面，PT柜1面，出线柜6面，隔离柜1面；按照短路电流水平，10kV设备短路电流水平按31.5kA考虑。10kV开关柜采用金属铠装中置式手车柜。主要设备选择结果如下：10kV设备选择序号设备名称型式及主要参数备注1断路器真空,10kV，1250A，31.5kA主变进线、馈线、电容器柜、站用变柜2电流互感器10kV，1000/1A0.2S/0.5/5P30/5P30主变进线10kV，0.2S/0.5/5P30200-400/1A电容器10kV，0.2S/0.5/5P3050-100/1A站用变10kV，0.2S/0.5/5P30200-400/1A馈线3电压互感器户内、单相、10kV，10/√3/0.1/√3/0.1/√3/0.1/3kV4电容器户外成套，10kV1×2Mvar，含干式空芯串抗，电抗率为5%4）导体选择（1）35kV及10kV母线按照1.05倍主变进线长期工作电流选择；（2）各级电气设备间连接按经济电流密度条件校验；（3）主变压器引线载流量按各侧额定容量计算。导体选择表电压等级回路名称最大工作电流（A）选用导体导体截面选择的控制条件型号载流量（A）35kV主变进线103.9ZR-YJV22-26/35-3×150mm²540长期允许电流10kV母线363.7TMY-100×102174长期允许电流电容器、站用变225/5.8ZR-YJV22-8.7/15-3×120mm²348长期允许电流，热稳定校验1.2.3电气总平面布置及配电装置形式1.2.3.1通用设计方案选择根据变电站建设规模、线路出线方向、站址地理位置及场地实际情况，结合农网35kV配电化技术导则（QGDZW11019-2013）及《国家电网公司35～750kV变电站通用设计、通用设备应用目录(2020年版)》要求，本次设计提出两个方案，分别描述如下:方案一：应用通用设计35-E3-1方案，根据本工程用电规模，进行差异化设计，将变压器容量及10kV出线规模进行调整。采用半户内式布置，35kV开关柜单列布置，10kV开关柜单列布置；35kV、10kV金属铠装移开式开关柜布置在一个配电室内，二次设备室及附属房间布置在一个建筑中。主变压器及电容器户外布置，二次设备按常规综自站设计。方案二：应用通用设计35-E2-1方案，根据本期规模进行调整。采用全户内式布置，其中35kV及10kV配电装置采用户内金属铠装移开式开关柜布置，进出线配置真空断路器；主变及电容器装置户内布置，二次设备布置于主控室内，二次设备按常规综自站设计。1.2.3.2方案比选本工程在可研设计阶段中引进LCC设计理念，结合本工程条件，对各方案配电装置型式进行分析，论证设备型式及配电装置型式的选择。本工程两个方案在技术经济上均满足设计规程要求。方案比较项目方案一方案二35kV配电装置采用开关柜布置，安装真空断路器采用开关柜布置，安装真空断路器10kV配电装置采用配电室，开关柜单列布置采用配电室，开关柜单列布置主变户外布置户内布置35kV进出线方式电缆进线电缆进线二次系统常规综自站设计，设置操作员工作站常规综自站设计，设置操作员工作站占地面积2148m²2423.4m²投资低高方案一采用半户内布置，主变及电容器装置布置在户外；方案二采用全户内布置。全户内方案由于整体美观、噪音小，主要适用于城市变电站，但后期主变及电容器组维修及更换复杂，投资较高。本期变电站位置远离城区，综合考虑后期运维及投资，本次推荐方案一作为本期变电站建设方案。1.2.3.3本工程与典型设计方案对比本工程与《国家电网公司35～750kV变电站通用设计、通用设备应用目录(2020年版)》35-E3-1方案的设计规模及主要技术方案比较如下表：通用设计应用情况表序号项目名称通用设计35-E3-1方案本工程方案应用通用设计情况1主变1.1主变本期/远景：1×20MVA/2×20MVA本期/远景：2×10MVA/1×10MVA主变容量不同235kV配电装置2.135kV出线规模本期/远景：2/4回，电缆出线本期/远景：4/2回，电缆出线相同2.235kV主接线本期/远景：单母线接线/单母线分段接线本期/远景：单母线接线/单母线分段接线相同2.335kV设备选型及布置户内开关柜布置户内开关柜布置相同310kV配电装置3.110kV出线规模本期/远景：8/16回，电缆出线本期/远景：6/12，电缆出线远期规模不同3.210kV主接线本期/远景：单母线/单母线分段接线本期/远景：单母线/单母线分段接线相同3.3配电装置布置中置开关柜，屋内布置中置开关柜，屋内布置相同4电容器组4.1布置形式户内布置户内布置相同4.2容量本期：1+2Mvar远景：2×（1+2Mvar）本期：1×2Mvar远景：2×2Mvar容量不同根据本工程的建设规模对各基本模块进行优化，整个方案的布置格局基本相同。因此，本站设计方案执行了通用设计。1.2.3.4电气总平面布置根据变电站的进出线廊道规划，35kV及10kV向东北方向电缆出线，35kV及10kV户内配电装置布置在变电站东侧；35kV配电装置与主变压器通过ZR-YJV22-26/35-3×150型电缆连接，10kV配电装置与主变压器通过矩形导体连接。10kV出线采用电缆出线方式；10kV并联电容器组采用电缆与开关柜连接的方式布置于户外。变电站进站道路为从北侧引入，主建筑物与综合配电室联合建筑物位于站区东北侧，面向整个配电装置区，视野开阔；主建筑物呈“一”型布置。主变户外布置在综合配电室西侧，变电站出口正对主变运输道路。整个站区布置清晰、紧凑，层次分明。1.2.3.5配电装置1）35kV配电装置本方案35kV配电装置采用金属铠装中置式手车柜单列布置，采用电缆出线,主变压器35kV侧进线以电缆引入35kV配电装置开关柜。35kV配电装置主要尺寸一览项目尺寸（m）配电装置室净高4开关柜宽度1.68开关柜深度2.82）10kV配电装置本方案10kV配电装置采用KYN28-12型户内高压开关柜双列布置，采用电缆出线,主变压器10kV侧进线以母线桥引入10kV配电装置开关柜。10kV配电装置主要尺寸一览项目尺寸（m）配电装置室净高4开关柜宽度0.8、1.0开关柜深度1.5、1.81.2.4绝缘配合及过电压保护各级电压等级的电气设备的绝缘配合，国家电网公司物资采购标准高海拔外绝缘配置技术规范（2009年版）、国家标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》（GB/T50064-2014）确定的原则进行。各级电压等级的避雷器按参照国家标准《交流无间隙金属氧化物避雷器》（GB11032-2010）、《绝缘配合第1部分：定义、原则和规则》（GB311.1-2013）及《交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则》（DL/T804-2014）的规定进行选择。避雷器的装设组数及配置地点，取决于雷电侵入波在各个电气设备产生的过电压水平。本工程设计各电压母线装设母线避雷器。本站站址场地海拔约640米，根据国家电网公司物资采购标准《高海拔外绝缘配置技术规范》（2009年版）规定，“对于海拔高度小于1000m地区，电气设备外绝缘参数统一按照海拔1000m选取”。1.2.4.1各级电压电气设备的绝缘配合及过电压保护措施避雷器的装设组数及配置地点，取决于雷电侵入波在各个电气设备产生的过电压水平。本工程各电压母线考虑装设有避雷器。1）避雷器选择35kV、10kV氧化锌避雷器按2019年版通用设备选型，作为各电压绝缘配合的基准，其主要技术参数分别见下表。35kV氧化锌避雷器主要技术参数名称参数额定电压（kV,有效值）51避雷器最大持续运行电压（kV，有效值）40.8操作冲击电流下残压（kV，峰值）114操作冲击（8/20μs）5kA残压（kV，峰值）134陡坡冲击（1/5μs）5kA残压（kV，峰值）15410kV氧化锌避雷器主要技术参数名称参数额定电压（kV,有效值）17避雷器最大持续运行电压（kV，有效值）13.6操作冲击电流下残压(kV，峰值)38.3操作冲击（8/20μs）5kA残压(kV，峰值)45陡坡冲击(1/5μs)5kA残压(kV，峰值)51.82）电气设备的绝缘水平35kV电气设备的绝缘水平以避雷器雷电冲击5kA残压为基准，配合系数取1.4。绝缘水平按国家标准GB311.1–2012《高压输变电设备的绝缘配合》选取，有关取值见下表。35kV电气设备绝缘水平参数及保护水平配合系数设备名称设备耐受电压值雷电冲击耐压（kV，峰值）1min工频耐压（kV，有效值）全波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变高压侧2001852208580断路器断口间1851859595隔离开关断口间215118其他电器185185959510kV电气设备的绝缘水平以避雷器雷电冲击5kA残压为基准，配合系数取1.4。绝缘水平按国家标准GB311.1–2012选取，有关取值见下表。10kV电气设备绝缘水平参数设备名称设备耐受电压值雷电冲击耐压（kV，峰值）1min工频耐压（kV，有效值）全波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘断路器断口间75754242隔离开关断口间8549其他电器757542421.2.4.2变电站的污秽等级、电气设备的外绝缘要求1）电气设备的污秽等级根据《新疆电网污区分布图》版本号XJ-2015，变电站站址区域为c级轻度污染地区。考虑到该区域今后发展可能带来的污染，按照“绝缘到位，留有裕度”和“技术措施为主，清扫维护为辅”的原则，变电站设备选择按d级污秽等级设防。吉尔格朗站吉尔格朗站吉尔格朗污区分布图2）电气设备的外绝缘要求按GB/T16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电站环境污区分级及外绝缘选择标准》中规定，35kV爬电比距为2.5cm/kV。其中主变套管为2.5cm/kV，屋外配电装置选用d级防污型设备。1.2.5站用电及照明1.2.5.11.2.5.2每台站用变按全站计算负荷选择，全站负荷统计见下表：全站负荷统计表序号名称单位容量台数容量(kW)安装运行安装运行一、动力135kV配电装置电源1.2111.21.2210kV配电装置电源3.3213.33.33智能辅助控制系统柜电源211224直流系统（含保护、自动、五防、遥视、事故照明、通信）101110105主变有载调压122226逆变器电源311337轴流风机电源0.75221.51.5∑P1=23kW二、照明加热1综合配电室照明电源10.81110.810.82综合配电室动力电源22.51122.522.5∑P2=33.3kW由以上可得计算负荷S=0.85×P1+P2=52.85kW。故选用容量100kVA。本工程设置2台单独的站用变压器，变容量为100kVA，电压比为10.5±2×2.5％/0.4kV，接线组别为Dyn11。5.4.3站用配电装置的布置及设备选型站用变选用油式，容量为100VA，户外布置。根据《35～110kV变电站设计规范》<GB50059-2011>、《35～110kV无人值班变电站设计规范》<DL/T5103-2012>，本工程站用变规划选用两台容量为100A的变压器，每台变压器按全站计算负荷选择。本期变电站在35kV、10kV侧各设置1台容量为100的站用变压器，均按油浸式变压器考虑，布置在户外。交流站用电系统为380/220V中性点接地系统，站用电系统采用双电源ATS切换装置，采用三相五线制接线方式，380/220V中性点直接接地系统向所区内动力、检修、照明、采暖等用电负荷供电，重要回路为双回路供电，全容量备用。为节省电缆，在主变区设检修电源箱。1.2.5.2照明变电站内设计正常照明和事故照明。正常工作照明采用380/220V三相五线制，由站用电源供电，采用工作接零保护方式的系统接线。屋内配电装置箱式采用荧光灯照明，在配电装置室及主要通道进出口等处，均装设事故照明灯，事故照明采用手动开启方式，事故照明直流电源直接由交直流一体化电源系统供给。本站照明均采用节能型灯具，推荐采用超高亮的LED作为发光光源，LED日光灯与传统的日光灯在外型尺寸口径上都一样，具有质优、耐用、节能的特点。屋外配电的照明采用投光灯。站区主要道路及主要出口处设置庭院灯。1.2.6防雷接地1.2.6.1防雷为防止雷电对电气设备的直接袭击，在变电站内设置1支35m高的独立避雷针，可以满足全站防雷保护的要求。1.2.6.2接地变电站接地的主要作用有以下几点：（1）系统正常情况下，保障变电站安全运行；（2）系统短路故障状态下，保障人员安全和设备不受损害；（3）雷电侵入时，保障人员及设备的安全；（4）防止设备漏电使金属外壳带电，以及释放金属外壳或构架上积累的静电，防止触电和影响系统稳定运行。1）接地体材料、截面选择根据《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065-2011要求，接地导体的最小截面应符合下式的要求：式中：－接地导体的最小截面（mm²）；－流过接地导体的最大接地故障不对称电流有效值（A）;C－接地导体材料的热稳定系数。根据岩土工程地勘报告，区域内地层主要由粉土、基岩组成，场地土对混凝土结构具有弱腐蚀，对混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀型，对钢结构具有微腐蚀性,本期接地材料采用热镀锌扁钢。热稳定系数C取70，短路电流值取35kV电压等级短路电流最大值0.35kA，接地故障等效持续时间取0.6s，经计算。根据十八项反措要求，主接地网及设备引下线腐蚀率扁钢取0.05~0.1mm/年；因为该所址地下水位较深，考虑40年的腐蚀，主接地网及设备引下线腐蚀率取0.1mm/年：1）主接地网采用－606截面的热镀锌扁钢,经校验：S=（60－0.140）（6－0.140）=118>3.87mm²满足；2）35kV户外设备引下线采用－608截面的热镀锌扁钢，经校验：S=（60－0.140）（6－0.140）=118>3.87mm²满足；3）10kV户内设备引下线采用－606截面的热镀锌扁钢，经校验：S=606=360>3.87mm²满足；因此，本期主接地网及设备接地引下线采用－606截面的热镀锌扁钢，经过校验满足本工程设计要求。1.2.7电气二次1.2.7.1变电站自动化系统1）主要设计原则本变电站的二次系统按无人值班模式进行设计，监控系统实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示，具备运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理各辅助应用等功能。该变电站自动化系统通信规约采用DL/T860。保护装置采用国网九统一设备。（1）采用开放式分层分布式网络结构，由站控层、间隔层以及网络设备构成。站控层设备按变电站远景规模配置，间隔层设备按工程实际规模配置。（2）应优化简化网络结构，站内监控保护推荐统一建模，统一组网，信息共享，通信规约统一采用DL/T860通信标准，实现站控层、间隔层二次设备互操作。（3）变电站内信息宜具有共享性和唯一性，计算机监控主站与远动数据传输设备信息资源共享，不重复采集，节约投资。（4）变电站内由计算机监控系统完成对全站设备的监控，不再另外设置其它常规的控制屏以及模拟屏。（5）计算机监控系统具有与电力调度数据专网的接口，软、硬件配置应能支持联网的网络通信技术以及通信规约的要求。（6）向调度端上传的保护、远动信息量执行现有相关规程。（7）计算机监控系统网络安全应严格按照《电力二次系统安全防护规定》执行。2）监控范围无人值班模式变电站要求调度端能全面掌握变电站的运行情况，监控范围应满足DL/T5103-2012《35kV~220kV无人值班变电所设计规程》和电调（2016）99号文件《国网新疆电力公司电力调控中心关于加强新疆电网110kV及以下变电站监控信息采集规范的通知》的要求。3）系统网络变电站计算机监控系统采用分层、分布式网络系统实现连接。全站各层设备和网络按照IEC61850标准统一建立模型，实现不同厂商、不同设备之间的规约互通和互操作。站控层由监控主机、数据通信网关机等构成，提供站内运行监视控制的人机联系界面，实现间隔层、过程层等设备的管理控制功能，并与调度通信中心通信。间隔层由保护、测控、计量等构成，在站控层及站控层网络失效的情况下，仍能独立完成间隔层设备的就地功能。35kV、10kV不单独设置过程层网络，35kV、10kV间隔层设备与站控层设备之间采用电缆点对点方式。全站网络采用单套星型以太网络，实现信息共享，简化二次回路，任何操作和设备故障对远动通信设备都不应有任何影响。4）设备配置（1）站控层设备配置配置原则按照功能分散配置、资源共享、避免设备重复设置的原则，站控层硬件设备按远期配置，包括监控主机（集成数据服务区、操作员站、工程师站）1台、数据通信网关机1台、其他网络设备及打印机等。小电流接地选线功能集成在后台监控系统内。（2）站控层设备配置方案站控层设备组屏配置一览表序号屏柜名称具体配置数量1监控主机屏监控主机1套+打印机1台+相关软件1面2数据通信网关机屏数据通信网关机1台+站控层中心交换机1台1面3调度数据网络屏路由器2台+交换机4台+纵向加密4台+防火墙1台1面4综合数据网屏路由器1+交换机1+网络安全监测装置1台1面4微机防误闭锁系统屏主机+键盘+鼠标+打印机+显示器+电脑钥匙+钥匙管理机+锁具+相关软件1面（3）间隔层设备配置间隔层设备组屏配置一览表序号屏柜名称具体配置数量1公用测控屏公用测控装置1台+GPS卫星同步北斗双对时装置1台1面2主变保护测控屏主变测控装置1台+差动保护测控装置1台+后备保护测控装置2台+非电量保护装置1台1面335kV线路保护测控装置就地安装在开关柜内2套435kV母线测控装置就地安装在开关柜内1台535kV站用变保护装置就地安装在开关柜内1套635kV间隔层交换机就地安装在开关柜内1台710kV线路保护测控装置就地安装在开关柜内6套810kV电容器保护测控装置就地安装在开关柜内1套910kV站用变保护测控装置就地安装在开关柜内1套1010kV母线测控装置就地安装在开关柜内2套1110kV间隔层交换机就地安装在开关柜内1台（4）网络通信设备配置站控层交换机采用级联方式，配置1台中心交换机，安装于数据通信网关机屏，交换机按24口配置。间隔层网络采用单星型以太网结构，35kV本期配置1台交换机，交换机按24口配置；10kV本期配置1台交换机，交换机按24口配置。安装于开关柜。1.2.7.2元件保护及自动装置1）35kV主变压器保护本站本期主变压器保护测控屏配置方案表序号屏柜名称设备配置数量备注1主变压器保护屏每面含以下设备：差动保护装置1台+后备保护测控装置2台+非电量保护装置1台+测控装置+有载调压控制器1台+温度控制器2台1面2）线路保护（1）10kV线路保护10kV线路保护采用保护、测控一体化装置，按间隔单套配置，就地布置在开关柜内。装设速断保护，限时速断保护、过流保护、三相一次重合闸等保护，保护动作后跳开线路侧断路器。（2）10kV电容器保护10kV电容器保护采用保护、测控一体化装置，按间隔单套配置，就地安装在开关柜。装设速断保护，限时速断保护、过流保护、零序电压、过电压及失压等保护，保护动作后跳开线路侧断路器。（3）10kV站用变保护10kV站用变采用保护、测控一体化装置，采取集中就地安装于开关柜。装设速断保护、限时速断保护、过流保护、过负荷保护等保护，保护动作后跳开线路侧断路器。1.2.7.3站用交直流一体化电源系统交直流一体化电源系统将直流电源、交流电源、UPS不间断逆变电源和通信电源等采用一体化设计，通过统一的智能网络平台，实现变电站交直流控制电源的集中供电和统一的监控管理，进而实现在线的状态检测。共享直流操作电源的蓄电池组，取消传统UPS和通信电源的蓄电池组和充电单元，共享监控单元，减少维护工作量。采用DL/T860（IEC61850）统一与站控层交换信息，实现对交直流控制电源全参数透明化管理。交直流一体化电源系统集中组柜布置于主控制室。1）一体化电源监控部分配置1套一体化电源总监控装置和1套直流监控模块安装于直流充电屏。配置1套交流监控模块，安装于交流屏。配置1套绝缘检测装置，安装于直流馈线屏。配置1套电池巡检装置，安装于蓄电池屏。直流监控装置应具备交窜直检测功能。2）直流部分直流系统按无人值班原则设计，采用一组蓄电池、一套充电装置的方案。直流系统配置高频开关充电装置，该装置具有自动均充/浮充电功能、告警保护功能及自动调压功能,且能与微机综合自动化系统进行网络通讯,实现直流屏的无人值守。直流系统蓄电池组容量按2小时放电容量考虑，选用220V、200Ah阀控式密封铅酸蓄电池组，单体2V，每组104只。蓄电池采用集中组屏安装于蓄电池柜，合计2面蓄电池柜。直流系统电压采用220V，配置一套高频开关充电装置，模块N+1冗余，选用6个20A充电模块，安装于充电柜。直流系统共由3面屏组成：包括充电柜1面，蓄电池柜1面，电源馈电柜1面，控制回路装置电源、储能电源应采用点对点辐射。本站直流负荷统计见下表：直流负荷统计表10.90.80.723.273.273.273.273.2720.10.80.080.360.360.360.360.3630.20.80.160.730.730.730.730.7340.120.80.10.450.450.450.450.4550.050.60.030.140.140.140.140.1460.050.60.030.140.140.140.140.1471.511.56.826.826.826.826.823.00.61.88.188.188.188.188.1894.80.83.8417.4617.4617.4617.4617.46102.50.61.56.826.821137.5544.3737.5537.5535kV变电站用直流负荷按照2小时供电考虑，48V通信直流负荷按照4小时供电考虑，经过计算本站蓄电池容量选择200Ah。3）交流系统交流站用电系统采用380/220V中性点直接接地的三相五线制系统。为提高供电可靠性，进线柜配置ATS双电源切换装置，向所区内动力、检修、照明、采暖等用电负荷供电，重要回路为双回路供电，全容量备用，站用变低压侧配置电度表。4）UPS逆变电源部分UPS微机不间断逆变电源容量为3kVA，采用主机单套配置方式，不自带蓄电池组，交流电源由站内低压系统采用380V电源供电。UPS负荷包括计算机监控系统、电能量计费系统、火灾报警系统等。UPS正常运行时由站内交流电源供电，当输入电源故障或整流器故障时，由变电站220V直流系统供电。UPS装置和相应的馈线安装于交流屏。5）通信电源部分配置1套220V/48V的DC/DC装置，模块N+1冗余配置，根据通信电源负荷大小，DC/DC转换模块容量配置为6×20A。本期工程设1面48V通信电源DC/DC转换及馈线柜。6）组屏方案交直流系统集中组柜4面，分别为交流电源柜1面、直流馈线柜1面、蓄电池柜2面、通信电源柜1面，布置于二次设备室。3.2.7.4其他二次系统1）变电站微机五防系统本变电站独立配置1套防误闭锁综合系统。微机防误闭锁综合操作系统达到具有两票三制管理制度的特点；配置工控主机（主机应为双机冗余热备用，应具备与微机监控、RTU等接口功能，实现数据共享，并可闭锁监控操作）、汉字显示器、开关闭锁控制器和电脑钥匙等，钥匙管理机应具备运行短信审批功能，本工程不设置模拟操作屏。防误闭锁系统通过综合自动化系统后台计算机监控系统相连，并接收各类操作的操作顺序，并与装在一次设备上的编码配合，一起完成防误闭锁各项功能。本工程每个35、10kV开关柜配置带电显示装置。2）全站时钟同步系统全站设置1套公用的时间同步系统安装于公用测控屏内，该系统支持北斗系统和GPS系统单相标准授时信号，优先使用北斗系统。站控层采用SNTP对时方式，间隔层采用IRIG-B(DC)对时方式。3）电能计量系统所有电度表均通过串口送入集中的电能量采集装置，并通过该装置转送给变电站计算机监控系统。配置1块电能量采集终端，组屏安装在远动屏内。35kV、10kV线路、主变两侧电度表均分散安装在开关柜，全站电表采用三相三线制，其中35kV线路2块、10kV线路6块，2台主变高低压侧电表精度为0.2S级，电容器及站用变共3块表精度为0.5S级。1.2.7.5智能辅助控制系统本工程对变电站的门禁系统、图像监视及安全警卫系统、火灾报警系统、消防系统、采暖通风系统等辅助系统实施智能化运行管理、提出以图像监视平台为基础、辅助系统功能集成的图像监视与辅助控制系统的设计方案。动力环境检测系统增加采暖、空调、灯光的远程控制。全站设一套图像监视与辅助控制系统能够实现变电站设备运行状态监视、现场工作环境监视、防火和安保等统一监视功能。1）图像监视及安全警卫系统变电站内设置一套图像监视及安全警卫系统，其功能按满足安全防范要求配置，考虑对设备运行状态进行监视。图像监视及安全警卫系统设备包括视频服务器、多画面分割器、录像设备、摄像机、编码器、沿变电站围墙四周设置的电子栅栏等。视频服务器等后台设备按全站最终规模配置，并留有远方监视的接口，就地摄像头按本期建设规模配置。电子围栏装置应取得当地公安部门认证。2）安防要求视频安防监视系统：1.站内应设置1套独立视频安防监视系统，预留两个远传接口，组屏安装于二次室，并在避难室另外设置显示终端。2.主控通信室出入口、过道装设摄像机，监视主控楼进出情况。3.围墙各拐点及大门处均设置一套球形一体机，围墙直段不超过40米加设一套枪式摄像机（可辨识人脸），摄像机均采用独立立杆式安装；摄像机高度需高于围墙电子围栏约1.0米；摄像机均为网络红外高清摄像机，像素在200~300万之间，夜间可视100米；硬盘容量满足存储时间90天。宜采用站内光纤传输方式。4.安防视频系统与电子围栏可实现联动功能。2）火灾自动报警系统本站设置一套火灾自动报警系统，火灾自动报警系统设备包括火灾报警控制器、探测器、控制模块、信号模块、手动报警按钮等。火灾自动报警系统应取得当地消防部门认证。火灾探测区域应按独立房（套）间划分。35kV变电站火灾探测区域有：二次设备室、10kV配电装置室等。根据所探测区域的不同，配置不同类型和原理的探测器或探测器组合。火灾报警控制器应设置在二次设备室或警卫室靠近门口处。当火灾发生时，火灾报警控制器可及时发出声光报警信号，显示发生火警的地点。3）一键式报警系统一键式报警系统是一种“人防、技防、物防”相结合的安全防范体系，是安防界公认的目前最有效的安全防范手段。一键式紧急报警系统一般由紧急接警中心、报警主机和应急按钮组成。应急按钮通过无线/有线通信方式实现与应急报警主机的信号交互，主机接到应急按钮的报警信号后，通过报警主机自动向应急接警中心上传报警信息。本工程配置一套一键式报警系统（含报警主机一台、报警按钮等），安装于变电站避难室内。1.2.7.6二次设备布置监控系统站控层设备、主变保护、主变测控等二次设备集中组屏布置于主控制室内。交直流一体化电源系统、电能表屏、通信设备等二次设备集中布置于主控制室内。35kV保护测控装置、10kV侧保护测控测控设备下放至开关柜。1.2.8站区总体规划和总布置1.2.8.1站区总体规划（1）站区总体规划在与城市规划相协调的前提下，考虑地理位置、地形地势、地质条件、系统规划、建设规模、供排水条件、对外交通及大件运输等综合因素，根据工艺要求，出线走廊规划方向，施工和生活需要，按最终规模，远近结合，统筹规划。确定本工程规划35kV出线规划2回，本期建设1回，向东北出线；主变压器规划2台，本期建设1台，主变基础及油池一次建设；电容器组规划2组，本期建设1组。站内布置采用半户内布置方案。（2）站区总体规划的特点，全站建筑物按工业建筑标准、以工业化生产模式设计，统一标准、统一模数布置；设计满足生产要求，合理配置功能房间，优化房间设置，确保功能房间数量、大小合理。站内道路布置满足运行、检修、消防及设备安装要求，符合带电设备安全间距的规定。（3）本工程按最终规模一次征地，分期建设。变电站所有建筑物一次建成，35kV、10kV配电装置室一次建成，主变基础、站内道路及电缆沟一次建成。（4）地形图所采用的坐标为：北京2000坐标系统；1985国家高程基准系统。1.2.8.2站区总平面布置（1）站区总平面布置方案根据工艺布置，结合站址地形、地质、地下管线走廊、日照、交通以及环境保护、绿化，遵循通用设计模块化和贯彻“两型一化”变电站建设的基本思路要求布置建构筑物，最终选择变电站布置格局。（2）变电站综合配电室（含主控室、10kV及35kV配电装置室、辅助用房）位于变电站东侧，便于巡视、生产和管理，视觉效果良好，设备支架均采用Φ300环形等径杆，主变压器布置在站区中部，电容器布置在站区西北侧。（3）10kV、35kV配电室位于站区东侧，出线向东南方向。（4）本变电站主出入口设在变电站北侧，通过主入口可以到达站内所有建筑物和设备区。设备区道路主要是为特大型车辆进入主变区及屋外配电装置区，运输变压器等电气设备及将来检修设备出入而设的。进站道路由站址北侧县道引接，长度约20m，本次新建进站道路20m。（5）变电站围墙长度为198m，围墙内占地面积约为0.2418hm²。变电站征地面积约为0.2730hm²。1.2.8.3站区竖向布置（1）站区场地竖向设计按征地规模一次完成，采用布置形式为平坡式，地面雨水排水采用渗排和场地排水相结合的排水方式。（2）变电站自然地形较平坦，变电站布置基本垂直于等高线布置，场地平整依据现有地形，综合考虑土方量因素，拟采用平坡布置、单向坡度为由南向北0.5%。站内所有筑物室内零米标高应高于设计场地标高不小于0.30m，初步确定为0.30m。（3）站址初平计算土方量；挖方量约为1409m³(清表层为725m³，基槽余土为684m³），填方量为1530m³（站区填方为1450m³，站外道路填方为80m³)。（4）本变电站站土方量：填方1530m³,挖方1409m³，外购864m³，³，外弃土运距5km。（5）站区边坡采用自然放坡的设计方案，挖方区1:1，填方区1:0.75。（6）站区内场地排水方式为散排，应从站内较低处排至站外。在地势相对较低段围墙每隔3.0m设一个排水洞，以排出站内雨（雪）水，在排水洞内加钢丝网以防小动物进入。主要技术经济指标序号项目单位指标1变电站总用面积hm²0.27301.1站区围墙内用地面积hm²0.24181.2进站道路用地面积hm²0.021.3站外供水设施用地面积m²/1.4站外排水设施用地面积m²/1.5站外防（排）水设施用地面积m²/1.6其他用地面积hm²/2进站道路长度m203站内给水管长度m/4站内排水管长度m/5站外排水管长度m/6站内主电缆沟长度（800×800）以上m1637钢材用量t/8水泥用量t/9站址土（石）方量（挖/填）m³1409/15309.1站区场地平整（挖/填）m³725/4859.2进站道路（挖/填）m³30/809.3建（构）筑物基槽余土m³6849.4站址土方综合平衡后需（取土）m³85410站内道路面积m²30411户外配电装置场地铺砌绝缘地坪m²10012户外配电装置场地地铺砌石子地面面积m²748.413总建筑面积m²41614站区围墙长度m19815外购土工程量m³85416外弃土工程量m³7251.2.9建筑规模及结构设想1.2.9.1建筑设计1）设计原则变电站各建(构)筑物的设计应满足简洁、稳重和实用，能够与变电站整体色调以及所在区域周围环境协调统一。2）全站建筑物一览表序号建筑物名称本期轴线面积（m2）结构形式层数远期轴线面积（m2）设计使用年限耐火等级火灾危险性分类1主建筑物（含二次设备室,10kV配电装置室、辅助房间）416框架一层41650二级戊3）主建筑物变电站建筑物主要有综合配电装置室。综合配电装置室位于变电站北侧，以满足电气工艺及要求。该建筑是综合配电装置设施、保护、通信等多功能的联合综合配电装置室。（1）综合配电室为“一”形单层建筑，建筑功能以简单、适用为原则，设置了主控制室、10kV及35kV配电装置室、警卫室、工具间。丙类建筑，耐火等级为二级，建筑物采光良好；10kV及35kV配电装置室层高4.80m，长24m，宽11.0m；主控制室及辅助用房层高3.5m，长11.0m，宽9.0m。主控制室布置在主变区东侧，便于观察全站情况，视线良好。场地条件契合，人员、交通及检修维护流畅，平面布置功能分区明确，做到既相互联系又互不干扰。（2）建筑立面设计从尺度、色彩等方面，力求简洁、适用。立面设计富于变化，整栋建筑的檐口、雨篷等处的处理力求一致，以形成统一的风格。外墙面采用弹性外墙防水涂料。（3）根据建筑物的重要性，屋面采用建筑找坡，坡度为2%，屋面防水按Ⅰ级防水要求做法选用，设两层3mm厚SBS改性沥青防水卷材，采用有组织水落管的内排水方式。各建筑物屋面均设置保温层。室内地面做法见装修一览表；窗户采用优质铝合金窗，附纱窗，设置防盗护栏；外门采用钢防盗（火、爆）门，内门有防火要求的房间采用防火门，一般房间采用实体木门，内门均设门套。建筑物主出入口设置成品门斗，门采用铝合金玻璃门。（4）建筑装修遵照两型一化的原则，采用中等工业装修标准。4）围墙及大门围墙采用2.50m高大砌块围墙。不做任何涂料粉刷或高档装饰材料饰面。考虑到新疆地区的安保问题，大门原则上采用封闭实体门，大门设置防冲撞栏杆(推拉阻拦装置)。1.2.9.2结构设想1）设计依据（1）地基承载力站址地层主要分部为耕土、基岩。根据现场地质点及探井揭示，主要土层物理学指标如下：粉土：fak＝150kPaφk＝20oγ=16kN/m3C=20kPa硬质基岩：fak＝500kPaφk＝50oγ=24kN/m3τs=40kPa（2）场地腐蚀性根据岩土勘测报告：场地土对砼结构具有微-中等腐蚀性，对砼结构中的钢筋具有微腐蚀性。（3）建（构）筑物抗震设防烈度及确定依据依据《中国地震动峰值加速度区划图》及《建筑抗震设计规范GB50011-2016》，拟建站址区地震基本烈度7度，设计基本地震加速度值为0.15g，第三组。结构安全等级为二级，环境类别二类，设防类别为8度。（4）场地类别根据场地土地层岩性，依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2016）表4.1.3的规定，变电站场区内地层均稳定分布，属中硬土，场地属抗震有利地段。（5）不良地质作用根据地勘资料，拟建站址范围内未发现诸如滑坡、岩溶、泥石流、采空区、危岩和崩塌、地面沉降、活动断裂等不良地质作用所引起的地质灾害，也不存在压矿及地下设施等。拟选站址基本稳定。（6）地基处理由于站址地质①层厚小于1.0m，浅黄色、黄褐色，稍湿～湿，稍密～中密状态，韧性、干强度低，手搓有砂感，摇震反应一般，含少量的结核。植物根系及虫孔发育。5.0m以下未见地下水。②硬质基岩：主要为砂岩和花岗岩；灰褐色，红褐色，杂色，中风化，块状结构，属硬质岩，局部有裂纹，少量裂隙发育，表现为块状，矿物成分主要以石英和长石为主。变电站内各建（构）筑物基础埋深为2.0～2.2m，基坑开挖后基底土层为②硬质基岩层，该土层分布连续，工程性能可满足变电站各建（构）筑物基础设计要求，可作为天然地基持力层使用。2）主建筑物结构主建筑物为单层框架结构，内外墙采用烧结多孔砖砌筑，屋面采用钢筋混凝土屋面板，基础采用柱下独基和基础梁相结合，地基基础设计等级为丙级，基础埋深初步定为-2.2m，持力层为圆砾层。建筑物的抗震设防类别按GB50059-2011《35kV～110kV变电站设计规范》执行。设计使用年限均为50年。1.2.10采暖通风及消防变电站气象参数与站区的地理位置、海拔、气压等有关。根据当地气象资料，采暖通风设计参数如下：冬季采暖室外计算温度：-16.4℃冬季通风室外计算温度：-17.5℃夏季通风室外计算温度：27.2℃夏季空调室外计算温度：32.9℃夏季通风室外计算相对湿度：43%累年主导风向：WN年极端最高温度：37.6℃年极端最低温度：-43.5℃累年平均气温：4.3℃年最大冻土深度：172cm日平均温度≤+5℃的天数：127天1.2.10.1站区建筑物采暖根据相关要求，变电站设计按采暖地区设计。对于采暖地区、除需恒温的二次设备室等外，其他房间均应考虑采暖设备。变电站内建筑物采用电暖器作为供暖热源，二次设备室热泵型空调为辅助热源。1.2.10.2站区建筑物通风、空调（1）屋内配电装置室采用通风方案。（2）变电站夏季炎热酷暑，气候干燥，为保证仪表的正常运行和值班人员集中精