工程優(yōu)化創(chuàng)新簡介

1、南梨園110kV變電站工程設計及創(chuàng)優(yōu)簡介一一郭鋒1 .站址概況及建設必要性南梨園110kV變電站擬建于北京市房山區(qū)閻村鎮(zhèn),現狀為規(guī)劃市政設施用地.站區(qū)南一2北長49m東西長90m含站外道路總用地面積4684m,其中包括圍墻四周1米保護用地范圍.南梨園110kV變電站于2021年11月開工建設,2021年6月建成投產,擔負閻村鎮(zhèn)中心重要負荷供電.閻村鎮(zhèn)處于房山東部城鎮(zhèn)群的中央,處于房山區(qū)總體規(guī)劃中的“兩城、“兩廊的重要部位,是連接良鄉(xiāng)、燕房衛(wèi)星城的橋梁,是北京通向西南部的交通樞紐,是全區(qū)規(guī)劃良、房路珠鏈式城市帶布局的重要組成局部,在房山區(qū)經濟的開展中具有重要的戰(zhàn)略地位.良鄉(xiāng)與紫草塢變電站距離工程

2、供電距離約6公里,供電質量相對較低.同時由于采用10kV電壓等級供電,供電線路輸送容量有限,很難滿足閻村鎮(zhèn)中央鎮(zhèn)區(qū)負荷的快速增長.在閻村鎮(zhèn)內建設110kV變電站十分必要.2 .變電站概況建設規(guī)模終期規(guī)模安裝110/50MVA油浸式有載調壓自冷變壓器2臺1#、3#變,110/50MVA油浸式有載調壓自冷變壓器1臺2#變；110kV進線3回,擴大內橋接線；35kV出線6回,單母線分段接線；10kV出線34回,單母線四分段接線；10kV電力電容器6組,3000kvar和6000kvar各3組,均用12%電抗器.本期規(guī)模安裝110/50MVA油浸式有載調壓自冷變壓器2臺1#、3#變；110kV進線2回

3、,內橋接線；35kV無出線；10kV出線20回,單母線接線；10kV電力電容器4組,3000kvar和6000kvar各2組,均用12%電抗器.接入電源一期110kVt源自榆管營福莊110kV®回架空線路T接；終期電源暫考慮由閻村北焦莊110kV®回架空線路T接,第三電源T接自榆管營福莊110kV架空線路,經電纜線路引入本站.設備選型保定保菱變壓器產品.主變容量為50MVA電壓變比為110±%/,阻抗為U12%=,U1%=,U2%=;接線組別為YN,yn0,d11o主變中性點設備2套,放電間隙距離105110mm中性點接地開關選用新東北電氣沈陽高壓開關產品,接地開

4、關型號為GW13-63W額定電流為630A.主變35kV側及35kW性點均安裝北京電力設備總廠電器廠生產的35kV避雷器保護,避雷器型號為HY5WZ-51/122110kV配電裝置采用SF6氣體絕緣全封閉組合電器GIS,為山東魯能恩翼帕瓦電機有限公司產品.組合電氣采用內橋接線,共3個斷路器間隔,2個主變刀閘間隔,2個PT間隔,1個分段刀閘間隔.母線額定電流為1250A,斷路器額定電流為1250A隔離開關額定電流為1250A額定短路耐受電流為.線路側避雷器布置在戶外,隔離開關選用新東北電氣沈陽高壓開關生產的GW5-110DW3,額定電流為1250A;避雷器選用北京電力設備總廠電器廠生產的HY10

5、WZ-100/24鯽產品.10k配電裝置采用北京潞電電氣生產的金屬鎧裝全封閉中置式手車開關柜,內裝VD4-12型真空開關.主進及母聯柜開關額定電流為3150A,額定短路開斷電流為；饋電柜開關額定電流為1250A額定短路開斷電流為25kA.10kV接地變和消弧線圈選用廣州智光電氣股份生產的自動調諧接地補償成套裝置.其中接地變兼站用變型號為DKSC-800/,消弧線圈型號為XHDCZ-600/調流范圍20100A.本站一期10kV側安裝3006kvar和6012kvar并聯補償電容器各2組,均用12%!抗器.10kV電容器組采用成套裝置,選用西安西電電力電容器產品,每套裝置均由BAM12"

6、;3-334-1W的單臺電容器組裝,其中2#、6#電容器組容量為3006kvar,申12%電抗器,采用順特電氣生產的CKSC-360/10-12型干式鐵芯用聯電抗器,放電線圈型號為FDR3-12/M;1#、5#電容器組容量為6012kvar,用12%電抗器,采用順特電氣生產的CKSC-720/10-12型干式鐵芯用聯電抗器,放電線圈型號為FDR3-12".電氣布置南梨園110kV變電站擬建于北京市房山區(qū)閻村鎮(zhèn),為地區(qū)負荷變電站,參考國網典設北京電力公司實施方案B-1-3模式調整,本站除主變壓器散熱器和110kV架空進線終端設備外,其余均布置在主廠房中.主廠房地上局部二層,地下一層.地

7、下一層為電纜夾層,夾層高,在北墻設有2處電纜隧道出口,供10kV電纜引出,南墻設1處電纜隧道出口,用于終期35kV電纜引出.110kVGIS產房夾層南、北墻各設1處電纜隧道出口,用于終期110kV電纜引入.地上一層設有GIS室、主變壓器室、10kV開關室、10kV電容器室、35kV消弧線圈室和10kV消弧線圈室.其中110kVGIS是和主變壓器室為單層獨立結構,與主廠房貼建.地上二層設有通訊室、主控室、35kV開關室和值班附屬房間.站區(qū)東側靠北位置設警衛(wèi)附房,靠南位置設水池和水泵房,事故油池設在站區(qū)西側偏北位置.主要設備運輸在主變間、GIS廠房外墻預留設備運輸孔洞,待設備運入就位后再行封堵,其

8、余所有設備間均設有設備運輸門,供設備運輸安裝使用.在二層設備間的南墻外設有吊裝平臺,35kV開關柜、二次和通信屏可通過此平臺運進屋內.道路站內北側靠東位置設大門1處.進站道路與站外公路連接,轉彎半徑不小于11m站內環(huán)形運輸道路寬度為4米,轉彎半徑9m過電壓和防雷保護本站為郊區(qū)戶內變電站,主配電裝置樓、水泵房和警衛(wèi)室設置建筑避雷線做為防直擊雷設施,110kV線路架空避雷線引至終端架構,利用架空避雷線可以保護線路側隔離開關、避雷器和GIS戶外終端局部,滿足防雷要求.在主變壓器10kV側引線上、35kV出口和10kV電壓母線上均設有避雷器以預防雷電侵入波引起的感應過電壓.本期在110kV側架空進線與

9、GIS空氣套管連接處設避雷器以預防雷電侵入波引起的過電壓,終期第三電源根據電纜進線考慮,電源側設置防雷電侵入波過電壓保護裝置.接地裝置本站站區(qū)內采用由水平接地體和垂直接地體構成的復合接地網,接地網以水平接地體銅帶為主,加局部垂直地極鍍銅鋼釬組成的復合環(huán)形封閉式地線網.建筑物內部接地體選用熱鍍鋅鋼材.站用電系統380V站用電系統由兩臺DKSC-800/200、ZN,yn11型變壓器供應,采用單母線分段接線型式.正常情況下,兩臺站用變分列運行,當一臺故障時,手動操作雙投刀閘,將負荷倒入另一臺站用變.土建工程主要經濟指標序號工程單位數值1總用地面積2m4617其中：建筑物占地2m1453回琬路及廣場

10、2m23512回積總建筑面積2m3367二其中：地上二層2m1847地下一層2m13703建筑局度m地上4容積率6建筑密度%337總投資萬元45393 .主要設計優(yōu)化創(chuàng)新減少變電站占地面積本工程嚴格執(zhí)行國網公司“兩型一化條款要求,簡約設計.站區(qū)布置參考國網公司典型設計方案北京電力公司實施方案中B-1-3戶內110千伏負荷變電站設計思路,同時根據規(guī)劃意見書要求退規(guī)劃紅線5米,優(yōu)化主廠房內部設備布置.與典設相比,調整后的主廠房建筑面積減少290平方米.優(yōu)化站區(qū)平面布置,在增加水泵房及消防水池后,整個站區(qū)占地面積是相同規(guī)模全戶外110千伏典設變電站A-1占地面積的節(jié)省占地面積819平方米,比典設B-

11、1-3節(jié)省占地270平方米.首層電氣平面優(yōu)化思路：將1#和2#10kV消弧線圈移入10kV開關室內,同時將10kV電容器組整體左移；35kV消弧線圈和2#主變所帶的10kV消弧線圈布置于同一房間內,緊貼電容器布置；考慮到上樓需求,將右側樓梯旋轉方向布置于10kV開關室右下角.魚優(yōu)化前1磔優(yōu)化后二層電氣平面優(yōu)化思路:35kV開關室同樣左移;將左側生產附房進行整合,去除多余房間,將主控室左移,參照首層布置調整右側樓梯間布置優(yōu)化前優(yōu)化后1I卜(M印;平時1lilt;加L一j申1曲;UfHl.?曲+VU1I電氣總平面優(yōu)化思路:工w4&a近li警衛(wèi)室調至進站大門附近,方便觀察大門情況；增加消防泵

12、房和消防水池,與警衛(wèi)室排成一列,便于設施維護優(yōu)化前節(jié)能設計北京地區(qū)氣候分區(qū)屬于嚴寒地區(qū),但夏季炎熱,建筑物平面布置宜采用規(guī)整形態(tài),外圍護結構采用250mnS加氣混凝土砌塊,外門窗采用雙層中空玻璃保溫、隔熱結構,屋面為保溫隔熱屋面,可以有效減少建筑物能耗.變電站的變壓器、電抗器、電容器、通風機等設備均布置在戶內,可以充分利用廠房墻體的隔音和吸音功能,減少設備運行噪聲的對外傳遞.為減少對周圍環(huán)境的影響,降低通風系統噪音,本站風機均采用低噪聲風機,進出風口安裝消聲百葉,以滿足環(huán)保要求.變電站的主變壓器、電容器、電抗器、站用變壓器、照明燈具等均采用低損耗節(jié)能設備和產品.南梨園110kV變電站建成后主要

13、為閻村鎮(zhèn)供電,站址選擇靠近負荷中央,優(yōu)化地區(qū)供電網絡,大大減少的輸電線路的電能損耗.環(huán)保設計南梨園110kV變電站的變壓器、電抗器、電容器、通風機等設備均布置在戶內,可以充分利用廠房墻體的隔音和吸音功能,減少設備運行噪聲的對外傳遞,對降低變電站廠界噪聲起到良好作用.為減少對周圍環(huán)境的影響,降低通風系統噪音,本站風機均采用低噪聲風機箱,進出風口安裝消聲百葉,以滿足環(huán)保要求.通過一系列降低噪聲舉措,保證變電站廠界噪聲水平限制在國家環(huán)保一級標準允許的45dB范圍內.設計創(chuàng)新本站優(yōu)先采用了較為先進的小型10kV開關柜,在保證不增加用地前提下,很好的解決了規(guī)劃部門要求建筑物退紅線5米的要求,優(yōu)化了主廠房

14、布置,到達了預期目的.另外,主變10kV出口母線采用封閉母線型式,大大降低了相間短路、人員觸電等平安事故概率.4,全壽命周期治理理念本工程在設計階段貫徹全壽命周期治理理念,以全壽命周期本錢治理思想為指導,綜合考慮工程的經濟性、平安性及可靠性、可維護性、可施工性、節(jié)約環(huán)保性、防災和突發(fā)事件處理性等主要指標.在工程經濟性方面,設計除考慮建設本錢等一次性投資外,還考慮遠期改擴建的方便利用,以及變電站后期運行、維護本錢.設備選型結合工程所在地區(qū)地理位置特點、城市規(guī)劃、電力系統需求合理選??；站區(qū)布置結合區(qū)域開展規(guī)劃、用電負荷需求確定,且需避免大量占地及拆遷；站址選擇及規(guī)模結合系統規(guī)劃、負荷預測及地理位置

15、特點,預防盲目建設、重復建設,到達充分利用、合理利用的目標.在工程平安性及可靠性方面,主廠房結構型式和施工工藝要結合站區(qū)的地勘報告合理選取,降低施工危險；電氣設備選型要在結合環(huán)境特點、滿足系統需求的同時,盡量選取運行業(yè)績豐富、平安可靠的產品.在工程的可維護性方面,廠房內設備布置應盡量簡潔、流暢,減少事故發(fā)生概率,各種設備的安裝應充分考慮人的因素,方便人員巡視、維修、更換；增加必要的監(jiān)測設備及附屬設施,更好對設備進行監(jiān)控.在工程的環(huán)保方面,設備類型和廠房外裝和周圍環(huán)境相適合,減少對周邊環(huán)境的影響；施工工藝盡量減少工程對土層結構的污染及破壞；設備選型應預防環(huán)境污染,具安裝方式利于回收再利用.綜合考慮上述因素