工程優(yōu)化創(chuàng)新簡(jiǎn)介

1、南梨園110kV變電站工程設(shè)計(jì)及創(chuàng)優(yōu)簡(jiǎn)介一一郭鋒1 .站址概況及建設(shè)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(xiàn)狀為規(guī)劃市政設(shè)施用地.站區(qū)南一2北長(zhǎng)49m東西長(zhǎng)90m含站外道路總用地面積4684m,其中包括圍墻四周1米保護(hù)用地范圍.南梨園110kV變電站于2021年11月開(kāi)工建設(shè),2021年6月建成投產(chǎn),擔(dān)負(fù)閻村鎮(zhèn)中心重要負(fù)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?zhǔn)匠鞘袔Р季值闹匾M成局部,在房山區(qū)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)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(zhì)量相對(duì)較低.同時(shí)由于采用10kV電壓等級(jí)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(fù)荷的快速增長(zhǎng).在閻村鎮(zhèn)內(nèi)建設(shè)110kV變電站十分必要.2 .變電站概況建設(shè)規(guī)模終期規(guī)模安裝110/50MVA油浸式有載調(diào)壓自冷變壓器2臺(tái)1#、3#變,110/50MVA油浸式有載調(diào)壓自冷變壓器1臺(tái)2#變；110kV進(jìn)線3回,擴(kuò)大內(nèi)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(diào)壓自冷變壓器2臺(tái)1#、3#變；110kV進(jìn)線2回

3、,內(nèi)橋接線；35kV無(wú)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(yíng)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(yíng)福莊110kV架空線路,經(jīng)電纜線路引入本站.設(shè)備選型保定保菱變壓器產(chǎn)品.主變?nèi)萘繛?0MVA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(diǎn)設(shè)備2套,放電間隙距離105110mm中性點(diǎn)接地開(kāi)關(guān)選用新東北電氣沈陽(yáng)高壓開(kāi)關(guān)產(chǎn)品,接地開(kāi)

4、關(guān)型號(hào)為GW13-63W額定電流為630A.主變35kV側(cè)及35kW性點(diǎn)均安裝北京電力設(shè)備總廠電器廠生產(chǎn)的35kV避雷器保護(hù),避雷器型號(hào)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(jī)有限公司產(chǎn)品.組合電氣采用內(nèi)橋接線,共3個(gè)斷路器間隔,2個(gè)主變刀閘間隔,2個(gè)PT間隔,1個(gè)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(kāi)關(guān)額定電流為1250A額定短路耐受電流為.線路側(cè)避雷器布置在戶外,隔離開(kāi)關(guān)選用新東北電氣沈陽(yáng)高壓開(kāi)關(guān)生產(chǎn)的GW5-110DW3,額定電流為1250A;避雷器選用北京電力設(shè)備總廠電器廠生產(chǎn)的HY10

5、WZ-100/24鯽產(chǎn)品.10k配電裝置采用北京潞電電氣生產(chǎn)的金屬鎧裝全封閉中置式手車開(kāi)關(guān)柜,內(nèi)裝VD4-12型真空開(kāi)關(guān).主進(jìn)及母聯(lián)柜開(kāi)關(guān)額定電流為3150A,額定短路開(kāi)斷電流為；饋電柜開(kāi)關(guān)額定電流為1250A額定短路開(kāi)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(chǎn)的自動(dòng)調(diào)諧接地補(bǔ)償成套裝置.其中接地變兼站用變型號(hào)為DKSC-800/,消弧線圈型號(hào)為XHDCZ-600/調(diào)流范圍20100A.本站一期10kV側(cè)安裝3006kvar和6012kvar并聯(lián)補(bǔ)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(chǎn)品,每套裝置均由BAM12"

6、;3-334-1W的單臺(tái)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(chǎn)的CKSC-360/10-12型干式鐵芯用聯(lián)電抗器,放電線圈型號(hào)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(chǎn)的CKSC-720/10-12型干式鐵芯用聯(lián)電抗器,放電線圈型號(hào)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(fù)荷變電站,參考國(guó)網(wǎng)典設(shè)北京電力公司實(shí)施方案B-1-3模式調(diào)整,本站除主變壓器散熱器和110kV架空進(jìn)線終端設(shè)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(shè)有2處電纜隧道出口,供10kV電纜引出,南墻設(shè)1處電纜隧道出口,用于終期35kV電纜引出.110kVGIS產(chǎn)房夾層南、北墻各設(shè)1處電纜隧道出口,用于終期110kV電纜引入.地上一層設(shè)有GIS室、主變壓器室、10kV開(kāi)關(guān)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(dú)立結(jié)構(gòu),與主廠房貼建.地上二層設(shè)有通訊室、主控室、35kV開(kāi)關(guān)室和值班附屬房間.站區(qū)東側(cè)靠北位置設(shè)警衛(wèi)附房,靠南位置設(shè)水池和水泵房,事故油池設(shè)在站區(qū)西側(cè)偏北位置.主要設(shè)備運(yùn)輸在主變間、GIS廠房外墻預(yù)留設(shè)備運(yùn)輸孔洞,待設(shè)備運(yùn)入就位后再行封堵,其

8、余所有設(shè)備間均設(shè)有設(shè)備運(yùn)輸門,供設(shè)備運(yùn)輸安裝使用.在二層設(shè)備間的南墻外設(shè)有吊裝平臺(tái),35kV開(kāi)關(guān)柜、二次和通信屏可通過(guò)此平臺(tái)運(yùn)進(jìn)屋內(nèi).道路站內(nèi)北側(cè)靠東位置設(shè)大門1處.進(jìn)站道路與站外公路連接,轉(zhuǎn)彎半徑不小于11m站內(nèi)環(huán)形運(yùn)輸?shù)缆穼挾葹?米,轉(zhuǎn)彎半徑9m過(guò)電壓和防雷保護(hù)本站為郊區(qū)戶內(nèi)變電站,主配電裝置樓、水泵房和警衛(wèi)室設(shè)置建筑避雷線做為防直擊雷設(shè)施,110kV線路架空避雷線引至終端架構(gòu),利用架空避雷線可以保護(hù)線路側(cè)隔離開(kāi)關(guān)、避雷器和GIS戶外終端局部,滿足防雷要求.在主變壓器10kV側(cè)引線上、35kV出口和10kV電壓母線上均設(shè)有避雷器以預(yù)防雷電侵入波引起的感應(yīng)過(guò)電壓.本期在110kV側(cè)架空進(jìn)線與

9、GIS空氣套管連接處設(shè)避雷器以預(yù)防雷電侵入波引起的過(guò)電壓,終期第三電源根據(jù)電纜進(jìn)線考慮,電源側(cè)設(shè)置防雷電侵入波過(guò)電壓保護(hù)裝置.接地裝置本站站區(qū)內(nèi)采用由水平接地體和垂直接地體構(gòu)成的復(fù)合接地網(wǎng),接地網(wǎng)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(fù)合環(huán)形封閉式地線網(wǎng).建筑物內(nèi)部接地體選用熱鍍鋅鋼材.站用電系統(tǒng)380V站用電系統(tǒng)由兩臺(tái)DKSC-800/200、ZN,yn11型變壓器供應(yīng),采用單母線分段接線型式.正常情況下,兩臺(tái)站用變分列運(yùn)行,當(dāng)一臺(tái)故障時(shí),手動(dòng)操作雙投刀閘,將負(fù)荷倒入另一臺(tái)站用變.土建工程主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào)工程單位數(shù)值1總用地面積2m4617其中：建筑物占地2m1453回琬路及廣場(chǎng)

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(wàn)元45393 .主要設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)新減少變電站占地面積本工程嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)網(wǎng)公司“兩型一化條款要求,簡(jiǎn)約設(shè)計(jì).站區(qū)布置參考國(guó)網(wǎng)公司典型設(shè)計(jì)方案北京電力公司實(shí)施方案中B-1-3戶內(nèi)110千伏負(fù)荷變電站設(shè)計(jì)思路,同時(shí)根據(jù)規(guī)劃意見(jiàn)書要求退規(guī)劃紅線5米,優(yōu)化主廠房?jī)?nèi)部設(shè)備布置.與典設(shè)相比,調(diào)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(gè)站區(qū)占地面積是相同規(guī)模全戶外110千伏典設(shè)變電站A-1占地面積的節(jié)省占地面積819平方米,比典設(shè)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(kāi)關(guān)室內(nèi),同時(shí)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(nèi),緊貼電容器布置；考慮到上樓需求,將右側(cè)樓梯旋轉(zhuǎn)方向布置于10kV開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)室同樣左移;將左側(cè)生產(chǎn)附房進(jìn)行整合,去除多余房間,將主控室左移,參照首層布置調(diào)整右側(cè)樓梯間布置優(yōu)化前優(yōu)化后1I卜(M印;平時(shí)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(diào)至進(jìn)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(shè)施維護(hù)優(yōu)化前節(jié)能設(shè)計(jì)北京地區(qū)氣候分區(qū)屬于嚴(yán)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(hù)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),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(fēng)機(jī)等設(shè)備均布置在戶內(nèi),可以充分利用廠房墻體的隔音和吸音功能,減少設(shè)備運(yùn)行噪聲的對(duì)外傳遞.為減少對(duì)周圍環(huán)境的影響,降低通風(fēng)系統(tǒng)噪音,本站風(fēng)機(jī)均采用低噪聲風(fēng)機(jī),進(jìn)出風(fēng)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(shè)備和產(chǎn)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(fù)荷中央,優(yōu)化地區(qū)供電網(wǎng)絡(luò),大大減少的輸電線路的電能損耗.環(huán)保設(shè)計(jì)南梨園110kV變電站的變壓器、電抗器、電容器、通風(fēng)機(jī)等設(shè)備均布置在戶內(nèi),可以充分利用廠房墻體的隔音和吸音功能,減少設(shè)備運(yùn)行噪聲的對(duì)外傳遞,對(duì)降低變電站廠界噪聲起到良好作用.為減少對(duì)周圍環(huán)境的影響,降低通風(fēng)系統(tǒng)噪音,本站風(fēng)機(jī)均采用低噪聲風(fēng)機(jī)箱,進(jìn)出風(fēng)口安裝消聲百葉,以滿足環(huán)保要求.通過(guò)一系列降低噪聲舉措,保證變電站廠界噪聲水平限制在國(guó)家環(huán)保一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)允許的45dB范圍內(nèi).設(shè)計(jì)創(chuàng)新本站優(yōu)先采用了較為先進(jìn)的小型10kV開(kāi)關(guān)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(dá)了預(yù)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(shè)計(jì)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(dǎo),綜合考慮工程的經(jīng)濟(jì)性、平安性及可靠性、可維護(hù)性、可施工性、節(jié)約環(huán)保性、防災(zāi)和突發(fā)事件處理性等主要指標(biāo).在工程經(jīng)濟(jì)性方面,設(shè)計(jì)除考慮建設(shè)本錢等一次性投資外,還考慮遠(yuǎn)期改擴(kuò)建的方便利用,以及變電站后期運(yùn)行、維護(hù)本錢.設(shè)備選型結(jié)合工程所在地區(qū)地理位置特點(diǎn)、城市規(guī)劃、電力系統(tǒng)需求合理選??；站區(qū)布置結(jié)合區(qū)域開(kāi)展規(guī)劃、用電負(fù)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(jié)合系統(tǒng)規(guī)劃、負(fù)荷預(yù)測(cè)及地理位置

15、特點(diǎn),預(yù)防盲目建設(shè)、重復(fù)建設(shè),到達(dá)充分利用、合理利用的目標(biāo).在工程平安性及可靠性方面,主廠房結(jié)構(gòu)型式和施工工藝要結(jié)合站區(qū)的地勘報(bào)告合理選取,降低施工危險(xiǎn)；電氣設(shè)備選型要在結(jié)合環(huán)境特點(diǎn)、滿足系統(tǒng)需求的同時(shí),盡量選取運(yùn)行業(yè)績(jī)豐富、平安可靠的產(chǎn)品.在工程的可維護(hù)性方面,廠房?jī)?nèi)設(shè)備布置應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔、流暢,減少事故發(fā)生概率,各種設(shè)備的安裝應(yīng)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(cè)設(shè)備及附屬設(shè)施,更好對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控.在工程的環(huán)保方面,設(shè)備類型和廠房外裝和周圍環(huán)境相適合,減少對(duì)周邊環(huán)境的影響；施工工藝盡量減少工程對(duì)土層結(jié)構(gòu)的污染及破壞；設(shè)備選型應(yīng)預(yù)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