110KV变电站一次系统设计方案范例

110KV变电站一次系统设计方案范例一、方案背景与设计目标随着区域经济发展与用电负荷的持续增长，建设一座110KV变电站以优化电网结构、提升供电可靠性成为迫切需求。本设计方案针对某工业园区供电需求，结合电网规划要求，旨在构建一套安全可靠、技术先进、经济高效的110KV变电站一次系统，满足近五年负荷增长需求（最大负荷约80MW），同时预留远期扩展空间。二、设计依据与原则（一）设计依据1.规范标准：《35kV～110kV变电站设计规范》（GB____）、《电力工程电气设计手册（电气一次部分）》、《交流电气装置的接地设计规范》（GB/T____）等。2.系统参数：电网公司提供的110KV系统短路容量、母线残压要求；区域负荷预测报告（近五年最大负荷80MW）。3.现场条件：站址地形、地质勘察资料，周边环境对电气布置的限制（如临近居民区，需控制噪声与电磁干扰）。（二）设计原则1.安全可靠：主接线与设备选型满足“N-1”准则，重要负荷实现双电源供电；设备绝缘水平、动热稳定裕度匹配系统短路电流（110KV侧短路电流40kA）。2.技术先进：采用免维护、智能化设备（如SF6断路器、智能型互感器），减少运维工作量；配电装置布置兼顾经济性与扩展性。3.经济合理：主变容量、台数结合负荷特性优化（按近期负荷1.25倍选择），避免过度投资；设备选型优先考虑性价比与全寿命周期成本。三、系统主接线设计（一）电压等级与接线形式变电站设计为110KV/35KV/10KV三级电压，主接线形式如下：110KV侧：双母线带旁路母线。进线为两回110KV线路（来自不同电源点），出线规划为两回（远期扩展至四回）。双母线接线满足电源切换灵活性，旁路母线便于断路器检修时不中断供电。35KV侧：单母线分段（两段母线设母联断路器）。35KV出线共6回（远期8回），分段运行可限制故障范围，提高供电可靠性。10KV侧：单母线分段（两段母线设母联断路器）。10KV出线共24回（含无功补偿装置），分段运行配合母联自投，保障低压侧供电连续性。（二）接线逻辑与操作说明110KV侧母线设母联断路器，正常运行时母联断开，双母线分列运行；当任一路进线或母线故障时，母联断路器自动合闸（或手动切换），由另一电源带全部负荷。35KV与10KV侧分段断路器正常闭合，故障时自动跳开，保障非故障段供电。四、主要电气设备选型（一）主变压器选用两台三相双绕组有载调压变压器，型号为SZ____/110，参数如下：额定容量：50MVA（远期扩容至63MVA）；电压比：110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5kV；接线组别：Ynd11（高压Y接、中压Y接、低压d接）；阻抗电压：Uk1-2=10.5%，Uk1-3=17%，Uk2-3=6.5%。选型理由：有载调压适应系统电压波动，双绕组结构简化接线；容量按近期负荷（80MW）的1.25倍选择，预留20%裕度。（二）断路器与隔离开关1.110KV断路器：选用LW____型SF6断路器，额定电压126kV，额定电流3150A，开断电流40kA，机械寿命____次。2.35KV断路器：选用VS1-40.5型真空断路器，额定电压40.5kV，额定电流2000A，开断电流31.5kA。3.10KV断路器：选用VS1-12型真空断路器，额定电压12kV，额定电流6300A，开断电流40kA。4.隔离开关：110KV侧选用GW4-126型户外隔离开关，35KV与10KV侧选用GN27-40.5、GN30-12型户内隔离开关，满足动热稳定要求。（三）互感器与避雷器1.电流互感器（CT）：110KV侧选用LGB-110型SF6绝缘CT，35KV与10KV侧选用LZZBJ9-35、LZZBJ9-10型干式CT，准确级10P20（保护）/0.2S（计量）。2.电压互感器（PT）：110KV侧选用JDCF-110型电容式PT，35KV与10KV侧选用JDZ10-35、JDZ10-10型电磁式PT，配置熔断器保护。3.避雷器：110KV侧选用YH10WZ-108/281型氧化锌避雷器，35KV与10KV侧选用YH5WZ-51/134、YH5WZ-17/45型，保护设备绝缘免受过电压损害。五、配电装置布置（一）总体布局变电站采用“屋外配电装置（110KV、35KV）+屋内配电装置（10KV）”结合的布置方式：110KV配电装置：中型布置，母线桥采用LGJ-400型钢芯铝绞线（软母线），断路器、电流互感器等设备分间隔布置，间隔宽度15m，满足安全距离（空气间隙≥1.2m）。35KV配电装置：中型布置，母线采用LGJ-300型钢芯铝绞线，设备布置同110KV侧，间隔宽度10m。10KV配电装置：屋内双层布置（上层母线桥、下层开关柜），开关柜选用KYN28A-12型，单列布置，通道宽度1.2m，满足《低压配电设计规范》要求。（二）辅助设施1.架构与基础：110KV与35KV架构采用钢筋混凝土环形杆，基础为灌注桩（直径1m，深度8m），满足抗风（35m/s）、抗震要求（地震烈度7度）。2.电缆敷设：10KV电缆采用YJV22-8.7/15kV铠装电缆，沿电缆沟敷设，沟内设置防火隔板与防火墙，每隔50m设一个防火段。六、防雷与接地设计（一）防雷保护1.直击雷防护：在变电站围墙内布置三座独立避雷针（高度35m），保护范围覆盖所有屋外设备；避雷针接地电阻≤10Ω，与主接地网连接。2.侵入波防护：110KV与35KV进线终端杆处安装氧化锌避雷器（与站内避雷器参数一致），限制雷电波侵入；10KV开关柜内配置避雷器，保护低压设备。（二）接地系统1.主接地网：采用铜覆钢接地极（Φ20mm）与40×4mm镀锌扁钢组成网格状接地网，埋深0.8m，网格间距5m；接地电阻≤0.5Ω（经降阻剂处理后）。2.设备接地：所有电气设备金属外壳、架构、电缆金属层等与主接地网可靠连接，接地引下线截面≥120mm²（铜材）。七、方案特色与实施建议（一）方案优势1.扩展性强：主接线形式（双母线+单母线分段）可满足远期8回110KV出线、10回35KV出线的需求。2.运维高效：设备选型采用免维护、智能化产品（如SF6断路器、干式互感器），降低运维成本；有载调压变压器适应电压波动，提高供电质量。3.空间优化：屋外中型布置减少占地面积，屋内10KV开关柜双层布置提升空间利用率。（二）实施建议1.施工管控：严格执行《电气装置安装工程施工及验收规范》，重点把控设备基础浇筑、母线焊接、接地网施工质量。2.调试验证：投运前进行短路电流计算、保护定值校验、整组传动试验，确保系统安全稳定运行。3.运维升级：配置在线监测系统