(原版_未修改)35kV高安變電站主變增容及10kV配電室設計說明

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。(原版_未修改)35kV高安變電站主變增容及10kV配電室設計說明35kV高安站1#，2#主變增容工程35kV高安站1#，2#主變增容及10kV配電裝置改造初步設計說 明 書重慶市騰泰電力有限責任公司二O一五年十一月232335kV高安站1#，2#主變增容及10kV配電裝置改造初 步 設 計說 明 書批準：審核：校核：編制：第一部分 設計依據和標準 1）國家電網公司“兩型一化”變電站設計建設導則2）高壓輸變電設備的絕緣配合使用原則（GB/T 311.2-2002）3）電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范

2、（GB/T 50062-2008）4）繼電保護及安全自動裝置技術規(guī)程（GB/T 14285-2006）5）電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范（GB/T 50063-2008）6）供配電系統(tǒng)設計規(guī)范（GB 50052-2009）7）通用用電設備配電設計規(guī)范（GB 50055-2011）8）高壓開關設備和控制設備標準的共同技術要求（GB/T 11022-1999）9）電力工程電纜設計規(guī)范（GB/T 50217-2007）10）電氣簡圖用圖形符號（GB/T 4728-2008）11）電能質量 公用電網諧波（GB/T 14549-1993）12）交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合（DL/T 620-19

3、97）13）交流電氣裝置的接地（DL/T 621-1997）14）電力變壓器（IEC 60076-2006）15）高壓電纜的選擇指南（IEC 60183-1990）16）高壓交流斷路器（IEC 62271-2005）17）高壓電纜選用導則（DL/T 401-2002）18）3.6kV40.5kV交流金屬封閉開關設備和控制設備（GB 3906-2006）19）額定電壓1kV（Um=1.2kV)到35kV（Um=40.5kV)擠包絕緣電力電纜及附件（GB/T 12706-2002）20）低壓配電設計規(guī)范（GB 50054-2011）21）火力發(fā)電廠與變電站設計防火規(guī)范（GB 50229-2006）

4、22）導體和電器選擇設計技術規(guī)定（DL/T 5222-2005）23) 國家電網公司輸變電工程設計典型設計35kV變電站分冊24）高壓配電裝置設計技術規(guī)程（DL/T 5352-2006）25）并聯(lián)電容器裝置設計規(guī)范（GB 50227-2008 ）26）火電廠變電站二次接線設計規(guī)程（DL/T 5136-2012）27）電力工程直流系統(tǒng)設計技術規(guī)程（DL/T 5044-2004）28）國家電網公司輸變電工程典型造價29）國家電網公司十八項電網重大反事故措施30）墊江供電公司墊江供電公司“十三五”電網發(fā)展規(guī)劃31）渝電發(fā)展（2015）141號 國網重慶市電力公司關于下達農村電網改造升級工程2015年

5、新增中央預算內投資計劃的通知第二部分 電氣一次部分1.1 變電站現狀1）主變壓器：現有#1主變SZ9-6300/35、#2主變S7-5000/35,電壓等級35/10kV。2）35kV配電裝置：線變組單元接線，戶外軟母線常規(guī)設備布置。3）10kV配電裝置：單母線分段接線，戶內固定式開關柜單列布置。已安裝#1、#2主變10kV進線間隔；分段開關及分段隔離間隔；I 、II段母線及其PT間隔；站用變間隔；9回出線間隔，均采用電纜出線。主變低壓側為電纜進線。無預留開關柜位置。4）無功補償：1×324kVAR，接在10kVII段母線上。1.2 本期工程設計內容（1）主變壓器35kV高安#1、#

6、2號主變增容，容量2x10MVA，電壓等級35/10kV，有載調壓變壓器配電設備改造及站內交直流系統(tǒng)改造。（2）35kV配電裝置本次無設計內容。（3）10kV配電裝置1）原有接線、布置方式不變；2）拆除原有開關柜共17面。新安裝手車式開關柜15面，其中主變進線柜2面、分段及隔離柜2面、PT及避雷器柜2面、出線柜6面、電容柜1面、站變柜2面。主變10kV進線、10kV出線仍采用電纜進線。3）本次工程需根據新安裝開關柜尺寸改造原有開關柜基礎，改造10kV配電室一、二次電纜溝。4）本次工程技改后，10kV最終規(guī)模10回出線，本期6回出線。 （3）10kV無功補償裝置拆除10kV電容器組324kVar

7、。新安裝#2電容器組，采用戶內電容器成套裝置，安裝在#2電容器室。本次工程改造后，電容器本期規(guī)模為1×2000 kVar，最終規(guī)模為2×2000 kVar。（4）站內交直流系統(tǒng)改造。以上介紹詳見有關設計圖紙。1.3 電氣主接線本站建設規(guī)模及電氣主接線如下：² 主變壓器容量：有載調壓變壓器，遠景2×10MVA；本期2×10MVA。² 35kV：采用單母線分段接線，2回出線；本期不涉及。² 10kV：遠景采用單母線分段接線，12回出線；本期采用單母線分段接線，12回出線。² 無功補償：遠景2×2000kvar

8、；本期1×2000kvar。詳見電氣一次主接線圖。1.4 短路電流計算根據電力系統(tǒng)規(guī)劃，2020年系統(tǒng)最大運行方式下，按主變最終容量2×10MVA，阻抗電壓7.5%；兩臺主變壓器35kV側并列運行，10kV側并列運行及并列運行時計算。根據系統(tǒng)專業(yè)提供的資料，經計算，各電壓等級母線三相短路電流計算結果見下表。 短路電流計算結果表短路點位置三相短路電流(kA)三相短路容量（MVA）三相沖擊電流（kA）35kV母線（并列運行）1.959125.5510kV母線（并列運行）3.78168.769.64根據以上計算結果，變壓器允許并列運行。本工程10kV側以兩臺主變并列運行時的短路電

9、流作為依據，并考慮系統(tǒng)510年的發(fā)展，進行設備選擇。根據以上分析，電氣設備的短路開斷電流取值如下：10kV電壓等級：25kA。1.5主要電氣設備選型根據短路電流計算結果、系統(tǒng)負荷計算、國家電網公司輸變電工程通用設備應用目錄（2013年版）及ERP物料編碼數據庫，35kV變壓器選用容量10MVA；10kV設備按25kA選擇。根據重慶市電網污區(qū)分布圖，本變電站處于d級污穢區(qū)，因此本站設備污穢等級按d級考慮。戶內、戶外設備按外絕緣統(tǒng)一爬電比距4.4cm/kV考慮。主要設備選型如下：1）主變壓器選用高壓側有載調壓、低噪音、低損耗、油浸自冷銅芯變壓器。其主要技術規(guī)范如下：型號：SZ-10000/35額定

10、電壓：35±3×2.5%/10.5kV容量比：10/10MVA接線組別：YN，d11阻抗電壓：Uk =7.5% 2）10kV設備 （1）高壓開關柜選用小車式開關柜，選型與通用設備一致。開關柜內裝真空斷路器，額定電流1250A，額定開斷電流25kA。（2）電容器選用戶外框架式并聯(lián)電容器成套裝置，10kVI段母線新增設1組2000kvar并聯(lián)電容器，采用干式空芯串聯(lián)電抗器前置布置。（3）站用變開關柜：本站設2臺50 kVA的站用變壓器，分別接于10kV 、段母線。（4）電流互感器:電流互感器選用樹脂澆注絕緣電流互感器，主變進線側、分段參數為800/5A，5P20/5P20/0.

11、5/0.2S，電容器、出線側參數為200-600/5A，5P20/0.5/0.2S。（5）母線電壓互感器 母線電壓互感器選用樹脂澆注絕緣電壓互感器，參數為10/0.1/0.1/0.1/3kV。1.7導體選擇1）各級電壓設備引線按回路最大工作電流選擇導體截面，按發(fā)熱條件校驗；2）10kV出線按送出經濟負荷為5.25MVA考慮。表3.2-2 導體選擇結果表電壓回路名稱回路工作電流（A）導體型號載流量（A）導體截面控制條件（環(huán)境溫度25）10kV母線549.87開關柜廠家提供2500按長期允許電流控制主變進線（柜內）549.87開關柜廠家提供2500按長期允許電流控制主變進線（引線）549.87YJ

12、V22-8.7/15-3×4001331電容器110.19YJV22-8.7/15-3×120330按長期允許電流控制出線300YJV22-8.7/15-3×240375按長期允許電流控制1.8布置簡介根據電氣主接線，根據站址地形、地理位置、各級電壓出線方向等條件，確定各級電壓配電裝置的型式，綜合選擇國家電網公司輸變電工程典型設計35kV變電站分冊（2006年版）A3方案。35kV配電裝置為主外軟母線布置、10kV配電裝置及所用電布置現10kV配電室內，呈“L”形布置，長為22m，寬為15.2m。電容器布置在原戶內電容器室旁。站用變布置10kV配電室站變柜內。以上

13、介紹詳見電氣總平面布置圖1.9絕緣配合及過電壓保護本次改擴建工程均在站址內原有位置進行,未超出避雷針保護范圍,本次工程無防直擊雷設計內容.為防止感應過電壓和操作過電壓,在本次更換的10kV母線PT柜、電容器柜、#2電容器處裝設氧化鋅避雷器。變電站已有接地網，本次不作改造。10kV避雷器除與主地網相連外，還應與新設置的集中接地裝置相連；本次工程更換的設備支構架、基礎及外殼應與主地網可靠連接。1.10站用電、照明系統(tǒng)及檢修電源 本次設計更換原10kV站用變1臺，新增10kV干式站用變1臺，容量2×50kVA，分別安裝在10kV、段母線上的站用變開關柜內。站用變0.4kV側接至控制室站用電

14、源屏。照明系統(tǒng)及檢修電源本次無設計內容。第三部分 電氣二次部分2.1二次設備現狀1）控制、保護及測控部分變電站1996年投運，現有保護為南京恒星微機保護測控裝置，配置操作箱。主變保護、35kV線路保護及10kV保護均分散安裝于相應開關柜上。遠動系統(tǒng)采用南京恒星生產的PM2050B型RTU設備。2）電度表及電能量采集裝置電能量采集裝置為積成電子公司生產的IES-LM10T型產品，電能表采用漳州科能產品，所有電度表均接入電能量采集裝置。3）微機“五防系統(tǒng)”變電站配有珠海優(yōu)特公司微機“五防”裝置一套。4)直流電源系統(tǒng)該站配有1996年生產的PZQ-3/612K型直流系統(tǒng)1套。運行情況良好。5）站用電

15、源系統(tǒng)該站配有1985年生產的GKA-12站用電源系統(tǒng)1套。該柜當時按單電源進線設計，無雙電源自投裝置，不符合重慶市電力公司生技部201038號文件關于開展變電站直流及站用電“三查一制定”工作和落實反事故措施的通知規(guī)定，且柜內部分元件已壞，元件廠家早已停產，無法購買備品備件，因此不能滿足現代電網的安全穩(wěn)定運行要求。 2.2設計范圍及內容2.2.1二次系統(tǒng)設計原則1)全站按微機綜合自動化無人值班變電站模式進行設計。2)微機監(jiān)控裝置設計為“四遙”功能,與所屬供電公司調度端接口，實現地區(qū)性操作中心遠方對變電站的監(jiān)控操作。為方便運行、檢修、調試，配置有后臺機作為就地監(jiān)控操作。3）全站二次系統(tǒng)按變電站最

16、終規(guī)模設計，按本期規(guī)模訂貨，監(jiān)控系統(tǒng)等一次性訂貨完成。主控制室本期共需安裝11面屏，其中直流電源屏（利舊）2面、主變保護測控屏2面、遠動通信及公共測控屏1面、站用屏2面（利舊桂南更換設備）、公共輔助屏1面（35kV線路及10kV分段保護測控）、電壓并列及備自投屏1面、低周減載屏1面、計量屏1面。2.2.2本期工程設計內容新增監(jiān)控后臺系統(tǒng)1套，包括新增1套后臺機及其軟件，安裝在主控制室的值班桌上。新增遠動通信及公共測控屏1面，柜內配通信管理機2臺，網絡交換機1臺，GPS天文時鐘1臺，公用測控裝置2臺，直流變送器8只、溫度變送器5只。安裝在主控制室的J11位置處。 新增#1、#2主變保護測控柜各1

17、面，柜內分別配差動保護裝置1臺，本體保護裝置1臺，后備保護測控裝置2臺，檔位變送器1臺，#2主變保護測控柜預留檔位變送器安裝位置。安裝在主控制室J5-J6位置處。新增備自投及電壓并列屏1面，內配35kV備自投裝置1套，10kV PT并列裝置1套，10kV分段備自投裝置1套，安裝在主控制室J8位置處。新增低周低壓減載屏1面，內配低周低壓減載裝置1臺，安裝在主控制室J9位置處。新增站用電源柜2面，安裝在主控制室J3-J4位置處；同時拆除原有不滿足運行要求的站用電源柜2面。新增公共輔助屏1面，內配35kV線路保護裝置2套，10kV分段保護測控裝置1套，安裝在主控室J10位置。新增10kV線路保護測控

18、裝置9套，分散安裝在就地對應的開關柜上。新增10kV電容器保護測控裝置1套，就地安裝在對應的開關柜上。 新增計量屏1面，內配置電能量采集裝置1套，所有計量表計利用現有電能表，不新增電能表。同時拆除原有計量屏2面。新增全站等電位地網。完善微機五防裝置接線，完善相應設備改造后的二次線接入。完善相應設備改造后接入自動化系統(tǒng)現場調試及與縣調主站系統(tǒng)調試。拆除主控制室內原計量屏、站變屏及其回路接線。2.2.3變電站綜合自動化系統(tǒng)1）系統(tǒng)特點及構成本站監(jiān)控選用具有“四遙”功能的微機綜合自動化系統(tǒng)，其配置能實現常規(guī)模式中變電站二次接線的所有功能，并能與各微機保護裝置及安全自動裝置接口。為了節(jié)約電能，系統(tǒng)采用

19、局部分散式配置，即遠動通信及公共測控裝置集中組屏，主變高低壓側的保護測控裝置在控制室集中組屏，低周減載裝置集中組屏， 10kV電壓并列裝置、35kV及10kV備自投裝置集中組屏，35kV線路及10kV分段保護測控裝置集中組屏，安裝在主控制室，其余的10kV線路、電容保護分散安裝在相應的開關柜上。2）系統(tǒng)功能滿足無人值班變電站監(jiān)控的所有功能。即實時數據采集與處理，數據庫的建立與維護，“四遙”功能和防誤操作，控制操作功能。報警處理，事件順序記錄，畫面生成及顯示，在線計算及制表，電量處理，遠動功能，時鐘同步，人機聯(lián)系，系統(tǒng)自診斷與自恢復，遠程診斷，維護功能，與保護測控裝置的通信進行時鐘校對，與其他設

20、備接口，運行管理功能，遠方通信功能等。監(jiān)控具有數據通訊功能，具有接口通道和電源通道防雷功能。系統(tǒng)提供完善的變電站五防功能，所有操作均經防誤閉鎖，并有出錯報警和判斷信息輸出。站控層實現向全站設備的綜合操作閉鎖功能，間隔層測控單元防誤實現本單元所控制設備的操作功能。要求與微機五防裝置配合實現五防操作閉鎖。3）系統(tǒng)配置結構計算機監(jiān)控系統(tǒng)包括兩部分：站控層和間隔層。站控層主要設備包括當地監(jiān)控系統(tǒng)，遠動通信設備、打印機、GPS對時裝置、網絡設備等。間隔層主要設備包括測控單元、通訊接口單元、網絡設備等。4）控制對象控制功能中的控制對象包括：35kV、10kV斷路器；無功投切；PT回路切換；主變有載調壓的控

21、制。控制對象均可在遠方及就地手動操作，兩種操作方式通過設在屏柜上的遠方/就地轉換開關進行轉換和閉鎖。5）遠動功能計算機監(jiān)控系統(tǒng)應具有RTU的全部功能，遠動信息、主要技術要求、信息傳輸方式和通道，應符合調度自動化設計技術規(guī)程（DL5003-91、DL5002-91）。滿足電網調度實時性、安全性、可靠性及實用化要求。遠動通訊規(guī)約應滿足調度主站的要求，建立規(guī)約庫，至少具有部頒CDT、DL/T634. 101-2002(idt IEC608070-5-101)、DL/T634.5 104-2002(idt IEC608070-5-104)。到縣調及監(jiān)控中心的遠動通信接口要求支持常規(guī)遠動通信傳輸和電力調

22、度數據網絡傳輸兩種方式。常規(guī)遠動通信方式要求在每臺遠動主機上配置1個專線MODEM。電力調度數據網絡方式要求每臺遠動主機配置一個10/100M以太網接口。遠動主機上應預留調度數據網絡接入設備（交換機）的安裝位置。遠動通信設備應直接從間隔層獲取調度所需要的數據，實現遠動信息的直采直送。遠動通信設備可通過GPS進行時鐘校時，也可實現與調度的時鐘同步。遠動通信設備應具有運行維護接口，具有在線自診斷，遠方診斷，遠方組態(tài)及通訊監(jiān)視功能。計算機監(jiān)控系統(tǒng)應具有與下列各智能設備接口的能力：a) 直流系統(tǒng)b) 逆變電源裝置c) 火災報警及消防系統(tǒng)d) 微機五防系統(tǒng)e) 電能量采集系統(tǒng)等。6）主變保護測控裝置的主

23、要內容（1）主變35kV側每個回路安裝單元3U，3I，P，Q，1YK，32YX；（2路）（2）主變10kV側每個回路安裝單元3U，3I，UX，P，Q，1YK，16YX；（2路）（3）主變溫度2個（PT100）；（4）主變調壓遙控6個（6YK）；（5）2臺主變檔位遙信插件，采用BCD碼傳送方式；（8YX）7）線路、分段保護測控及PT并列裝置的主要內容（1）35kV線路每個回路安裝單元3U，3I，P，Q，COS，線路PT的U，1YK，8YX；（2路）（2）10kV分段回路安裝單元3U，3I，P，Q，1YK，8YX；（1路）（3）10kV線路每個回安裝單元3U，3I，P，Q，COS，線路PT的U，1

24、YK，8YX；（9路）（4）10kV電容器3U，3I，P，Q，COS，1YK，8YX；（1路）（5）35kV 母線三個相電壓，一個線電壓，一個零序電壓，1YK；8YX；（1組）（6）10kV I、II段母線三個相電壓，一個線電壓，一個零序電壓，1YK；8YX；（2組）8）公用測控裝置的主要內容（1）站用變低壓側UX；3U，3I，P，Q，8YX；（2路）（2）35kV及10kV線路硬接點遙信8YX；（13路）（4）直流量采集：（9路共9只變送器）a.室內外溫度5個（PT100），（主控室、10kV配電室、10kV電容器室、通訊室、室外溫度）。b.直流電源遙測量4個（控母電壓、控母電流、充電電壓、

25、充電電流）c變電站通信電源電壓遙測量1個（DC48V）（4）其它：a.其它預留遙控6個（6YK）；b.通信接口8個；c.自動裝置信號（24YX）。d預留遙信（32YX）。2.2.4微機保護系統(tǒng)裝置1）主變壓器（1）二次諧波制動的比率差動保護、差動速段保護。（2）復合電壓閉鎖的方向過電流保護（35kV、10kV側）。（3）復合電壓閉鎖的電流保護（35kV、10kV側）。（4）過負荷保護。（5）主變壓器本體及有載調壓瓦斯保護、主變壓器壓力保護、主變壓器溫度保護。（6）CT斷線告警、CT斷線閉鎖差動、PT斷線告警、控制回路斷線告警。2）35kV線路（1）三段式可經低電壓閉鎖的方向過電流保護。（2）三

26、相一次重合閘（檢無壓或檢同期）及其后加速保護。（3）過負荷告警。（4）零序過流。（5）控制回路斷線告警。（6）線路PT斷線告警。3）10kV線路（1）三段式可經低電壓閉鎖的定時限過電流保護。（2）三相一次重合閘（檢無壓）及其后加速保護。（3）過負荷告警。（4）低周低壓解列。（5）控制回路斷線告警。（6）線路PT斷線告警。（7）小電流接地選線。4）10kV電容器組（1）兩段式定時限過電流保護（三相式）。（2）過電壓保護。（3）低電壓保護。（4）開口三角形電壓保護。2.2.5其它保護裝置設置10kV電壓等級的PT并列裝置1套，帶母線PT斷線、母線失壓告警功能； 35kV母線PT斷線、母線失壓告警功能。配置35kV進線備自投裝置、10kV側分段備自投裝置。設置集中式低周低壓減載裝置1套。2.2.6計量方式及電能量采集1）計量方式（1） 在變電站35kV線路；10kV線路、電容，主變壓器高、低壓側設置全電子式多功能電能表進行計量。計量用PT、CT、電能表準確等級應滿足電氣測量儀表裝置設計規(guī)程及重慶市電力公司有關要求。（2） 35kV線路、主變壓器高、低壓側計