35kV三都变电站数字化改造初步设计说明书

1、xx县35kv三都变电站改造工程初步设计说明书（图号：）x x 电 力 勘 察 设 计 院二一一年一月xx县35kv三都变电站改造工程初步设计说明书批准：审核：校核：编写： - 1 -目 录1、总的部分2、电气一次部分3、电气二次部分4、远动通信部分5、土建部分xx县35kv三都变电站改造工程初步设计说明书1 总的部分1.1 设计依据1.xx供电公司农电工作部下达的设计任务书。2.xx县供电有限责任公司的设计委托书。1.2 变电站的性质和建设规模1.2.1 变电站现状本变电站现为xx县三都镇的主要供电电源点，站址位于319国道旁，大型设备运输条件良好。 本站35kv出线两回（35kv上三线、3

2、5kv三江线），主变两台（容量1*2000kva +1*3150kva），10kv出线6回，10kv电容器1组。1.2.2 工程改造规模本站为一二期农网改造时新建的小型化站，原有设备已不能满足安全及运行要求，本工程有以下改造内容：1、更换#1主变、#2主变为6300kva；2、更换#1主变、#2主变35kv侧跌落式熔断器为真空断路器，更换#1主变、#2主变35kv侧负荷开关为隔离开关；3、将10kv由户外布置方式改为高压室布置方式；4、全站数字化改造，新增微机五防系统，更换全站控制电缆；5、新增10kv高压室及相应土建内容。1.3 设计范围及分工1.3.1 设计范围本工程设计范围包括站区围墙以

3、内、设计标高零米以上的所有生产、辅助生产设施、设备安装、土建工程，以及工程概算书的编制。（1）站区总平面。（2）站内各级电压配电装置和主变压器、无功补偿装置的一、二次线，继电保护和远动装置。（3）全站照明和电缆。（4）站内各级电压配电装置、二次室和辅助设施的建（构）筑物。（5）站内给排水设施及污水排放设施。（6）站内采暖通风、空调及消防设施。（7）编制主要设备材料清册。1.3.2 设计分工35kv屋外配电装置以出线构架绝缘子串为界、10kv屋内配电装置电缆出线以屋内电缆终端为界（不含该电缆终端）。2.电气一次部分2.1 系统短路容量设定短路电流按远景系统三相短路阻抗计算，计算结果及电气设备选择

4、校验见图“471-b10311c-a-06”。2.2 电气主接线本期更换两台主变为6300kva三相双绕组自冷式有载调压变压器。35kv本期架空出线2回，采用单母线接线方式，远期架空出线2回，采用单母线接线；10kv本期电缆出线6回，采用单母线断路器分段接线，远期电缆出线8回，采用单母线断路器分段接线。无功补偿本期配置电容器容量2*600kvar，接于10kv、段母线上；远期2*600kvar，分别接于10kv、段母线上。主变压器35kv侧及10kv侧中性点不接地。2.3 主要电气设备选择根据图“471-b10311c-a-06”的短路电流对电气设备进行选择校验。2.3.1设备使用环境条件海拔

5、高度为1000m以下，抗震校验烈度为7度。按江西省电力公司“电力系统污区分级与外绝缘选择标准及实施意见”的规定，本变电站按d级污秽区考虑。2.3.2 主变压器为便于变电站无人值班管理，35kv主变压器选用低损耗、检修周期长的三相双绕组自冷式有载调压变压器。主变压器的选型及主要技术参数见型号：sz11-6300/35；有载调压开关采用国产油浸式1. 额定容量：6300kva；2. 容量比(高/低):100/100；3. 电压及分接头：353*2.5%/10.5kv；4. 阻抗电压(高低):7.5%；5. 联结组标号:y，d11。6. 调压方式：有载调压7. 冷却方式：自冷式8. 中性点接地方式：

6、不接地2.3.3 35kv电气设备断路器选用户外真空断路器（采用外置电子式电流互感器），配弹簧操动机构；隔离开关选用双柱水平开启式隔离开关，线路侧带接地开关，均配手动式操动机构；电压互感器宜选用抗揩振油浸式电压互感器，避雷器选用交流无间隙金属氧化物避雷器。1. 35kv断路器：zw-40.5/1250-25 附弹操机构dc 220v 外置电子式电流互感器。2. 35kv隔离开关：gw4（a）-40.5（）d/1250-25 cs14g。2.3.4 10kv电气设备断路器选用户内真空断路器，配弹簧操动机构；电压、电流互感器宜选用干式电压、电流互感器，避雷器选用交流无间隙金属氧化物避雷器。选用ky

7、n28a-12 型中置柜，；主变进线及分段柜配vs1-12/1250-25ka型真空断路器，出线柜及电容器柜配vs1-12/630-25ka型真空断路器，附弹操机构。2.3.5 10kv并联电容器装置因本站户外无位置放置电容器，本工程并联电容器补偿装置采用单台式电容器组，容量0.6mvar，放置于电容器柜内。2.3.6 站用变压器本工程新增10kv站用变压器一台，采用干式，容量为50kva，安装在10kv段母线上，接线组别为y，yn0，型号为sc10-50/10.5 10.55%/0.4kv、uk%=4%、y，yn0。2.3.7 导体设计35kv侧导线均采用软导线，10kv侧导线采用硬导体与软

8、导线结合的方式。35kv母线没有穿越功率，按每条线路带二台主变压器（6300kva）计算，10kv母线按1.3倍主变压器容量计算。（1）导体选择的原则1）母线的载流量按系统规划要求的最大同流容量考虑，按发热条件校验导线截面。2）主变压器进线的导线截面按经济电流密度选择。3）各级电压设备引线按回路通过最大电流选择导线截面，按发热条件校验。（2）导体选择结果1）35kv母线选用lgj-300/25导线，35kv主变进线设备连接线选用lgj-185/25导线，35kv出线及母设间隔选用lgj-185/25导线。2）10kv主变进线选用tmy-80*8铜排，主变进线柜及母线分段柜引下线选用tmy-80

9、*8铜排，其他柜引下线选用tmy-60*6铜排，10kv母线选用tmy-80*8母排。2.4 电气设备布置及配电装置2.4.1电气设备布置本工程将10kv部分由户外布置更改为高压室布置。其他维持现有布置。2.4.2 35kv配电装置维持现有户外软母线ais设备改进中型双列布置。2.4.3 10kv配电装置10kv配电装置采用户内高压开关柜单列离墙布置，采用电缆段出线；主变压器10kv侧进线以矩形铜母线经穿墙套管通过封闭母线桥引入10kv开关柜。2.5 站用电及照明系统 本工程新增1台站用变压器。2.5.1 站用电接线站用电电压为380/220v，低压接线采用380v三相四线制中性点直接接地系统

10、，接线形式为单母线分段接线。2.5.2 站用电负荷统计每台工作变压器按全站计算负荷选择。2.5.3 站用电布置本工程新增1台站用变压器，接于10kv母线上的高压开关柜内。低压配电柜利用原有。2.5.4 站用变保护采用熔断器保护。2.5.4 动力照明变电站工作照明由站用电交流屏供电，事故照明电源由站用电屏交直流切换装置供给。主控室、配电室及变压器附近配电场地分别安装动力配电箱或检修电源箱，供给照明、检修和试验电源。本站户外照明采用庭院灯及在进站大门两侧柱上设防潮灯照明。主控室盘前采用格栅灯照明，配电室设碘钨灯照明，其它辅助生产室均设简式荧光灯照明。工作电源均由站用电屏供电并在有关位置设置照明分电

11、箱。主控室和开关室主要通道设置部分吸顶灯作为事故照明。2.6 绝缘配合及过电压保护电气设备的绝缘配合，参照dl/t 620-1977变流电气装置的过电压保绝缘配合确定的原则进行。 各级电压等级氧化锌避雷器按gb 1032-2000交流无间隙金属氧化物避雷器及dl/t 804-2002变流无间隙金属氧化物避雷器的使用导则中规定进行选择。2.6.1 35kv电气设备的绝缘配合35kv电气设备的绝缘水平。35kv 电气设备的绝缘水平按国家标准选取，有关取值见表12-8。表12-8 35kv 电气设备的绝缘水平 试验电压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）

12、全 波截 波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变压器高压侧2001852208580其他电器1851859595断路器断口间1851859595隔离开关断口间2151182.6.2 10kv电气设备的绝缘配合（1）避雷器选择。10kv 氧化锌避雷器按国内制造厂生产的设备选型，作为10kv绝缘配合的基准，其主要技术参数见表12-9。 表12-9 10kv氧化锌避雷器主要技术参数避 雷 器 型 号hy5wz1型避雷器额定电压（kv，有效值）17最大持续运行电压（kv，有效值）13.6操作冲击残压（kv，有效值）38.3雷电冲击（8/20us）5ka残压（kv，有效值）45陡波冲击（1/5us）5ka残压（

13、kv，有效值）51.8（2）10kv电气设备的绝缘水平。10kv电气设备的绝缘水平按国家标准选取，有关取值见表12-10。 表12-10 10kv电气设备的绝缘水平 试验电压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压器低压侧7575853535其他电器75754242断路器断口间75754242隔离开关断口间85492.6.3雷电过电压保护（1） 直击雷保护 利用现有避雷针保护。（2） 过电压保护为限制雷电侵入波过电压，在主变压器10kv出口及35kv、10kv母线上分别安装氧化锌避雷器，10kv每回出线安装氧化

14、锌避雷器；为防止电容器操作过电压，在10kv并联电容器首端按规定装设氧化锌避雷器保护。2.6.4 接地接地网采用水平敷设的接地干线为主，垂直接地极为辅联合构成的复合式人工接地装置，并在避雷针及避雷器引下处设集中接地装置。考虑到土壤对接地体的腐蚀，使用年限按30年，年腐蚀率取0.10.2（mm），接地干线按热稳定要求选-506热镀锌扁钢，接地引线选-506热镀锌扁钢。接地极统一采用5052500镀锌角钢，接地体埋深0.8米，变电站主接地网接地电阻设计不大于4。当接地电阻不满足规定要求时，可采用钻接地深井等措施。变电站内采取防静电接地及保护接地措施，由于微机保护、监控系统对接地要求较高，主控室接地

15、采用铜排。2.7 电缆设施在35kv户外配电装置、主变压器均设二次电缆沟至生产综合用房，10kv配电装置室设二次电缆沟至二次设备室，设一次电缆沟到站外。电缆沟内采用热镀锌角钢支架。3 电气二次系统本站现为西安康拓新源公司设备，该公司的设备已运行多年且售后服务滞后，本工程对本站进行数字化改造。3.1 综自系统数字化变电站是基于计算机技术、光电技术、微电子技术、信息技术、高速网络通信技术，以变电站一、二次设备为数字化对象，由电子式互感器、智能化一次设备、网络化二次设备分层构建，建立在iec61850数据模型和通信规范基础上，能够实现数据采集、数据管理、数据通信、继电保护、测量控制、故障录波、设备诊

16、断、计量计费等功能以及变电站内智能电气设备间的信息共享和互操作，具有高度的运行安全性、可靠性、和智能化的现代化变电站。按照iec 61850标准，数字化变电站的二次系统可分为三层，即站控层、间隔层和过程层。3.1.1站控层站控层配置后台监控系统一套，a3针式打印机一台，放置于控制室工作台上。配置公用柜一面，内含综合采集装置（测量站变的380v电压信号、主变油温信号、主变档位信号）； gps对时装置；通讯工作站（微机通讯管理系统），实现与调度的通讯功能，部颁cdt规约、iec60870-5-101/104等多种规约，实现与其他智能设备的接口功能，如微机五防、图像监控系统等。3.1.2 间隔层本站

17、配置综合保护柜一面，内含主变差动保护装置2台，主变后备保护4台，35kv线路保护装2台，10kv线路保护装置6台，10kv电容器保护装置2台，10kv分段保护装置1台，35kv光纤pt综合采集装置各1台，10kv光纤pt综合采集装置各2台，光纤终端箱一台，光集线器两台。主变差动保护装置为二次谐波制动的比率差动保护；差动速断保护；差流过大告警；ct断线检测；两侧电流相位调整；启动通风、闭锁调压。重瓦斯、有载重瓦斯、压力释放、轻瓦斯、有载轻瓦斯等本体保护功能。突变量启动故障录波（前8周波、后56周波、每周波32点）。通讯功能：通过can总线与通讯管理单元通讯，保护装置上发遥测、遥信并接收对时和遥控

18、命令。4路光纤传输，用于与光纤数字终端通讯。主变后备保护包含复合电压闭锁过流保护，设二段、每段三时限，一时限跳母联、二时限跳低压侧、三时限跳高压侧；过流保护，设一段一时限，动作后跳母联、低压侧及高压侧；过负荷告警；单相接地检测；pt断线检测。保护电流取主变高压侧、测量电流和电压取主变低压侧突变量启动故障录波（前8周波、后56周波、每周波32点）。1路三元件遥测。通讯功能：通过can总线与通讯管理单元通讯，保护装置上发遥测、遥信并接收对时和遥控命令。5路光纤传输，用于与光纤数字终端通讯。35kv、10kv线路保护装置含三段式方向过电流保护(带低压闭锁)；零序电流保护；小电流接地选线；三相一次重合

19、闸（检无压或检同期可选）和后加速；低频减载（滑差闭锁、低压闭锁、低流闭锁）；pt断线检测并闭锁方向或保护，控制字可投退。突变量启动故障录波（前8周波、后56周波、每周波32点）。1路两元件遥测通讯功能：通过can总线与通讯管理单元通讯，保护装置上发遥测、遥信并接收对时和遥控命令。4路光纤传输，用于与光纤数字终端通讯。3.1.3 过程层过程层是一次设备与二次设备的结合面，或者说是指智能化一次设备的智能化部分。过程层主要功能：1）实时电气量检测，主要是电流、电压、相位、谐波分量的检测。2）运行设备的状态参数检测与统计，变电站需要进行状态参数检测的设备主要有变压器、断路器、刀闸、母线、电容器、电抗器

20、、直流电源系统等，在线检测的内容主要有温度、压力、密度、绝缘、机械特性以及工作状态等数据。3）操作控制执行与驱动，包括变压器分接头调节控制，电容器、电抗器投切控制，断路器、刀闸的合分控制，直流电源充放电控制等。被动，智能。（1）35kv进线间隔：35kv电子式电流互感器6台、35kv间隔光纤数字终端2台。（2）主变高压侧：35kv电子式电流互感器6台、主变高压侧光纤数字终端2台。（3）主变低压侧：10kv电子式电流互感器6台、10kv线路光纤数字终端2台。（4）10kv馈线间隔：10kv电子式电流互感器18台、10kv线路光纤数字终端6台。（5）10kv电容器间隔：10kv电子式电流互感器6台

21、、10kv电容器光纤数字终端2台。（6）35kv pt间隔：35kv电子式电压互感器、35kv pt光纤数字终端各1台。（7）10kv pt间隔：10kv电子式电压互感器、10kv pt光纤数字终端各2台。3.2 直流系统利用原有。3.3 防误闭锁本工程新增一套微机五防系统。该系统有以下主要功能：a)通过与监控系统的通讯，可实现闭锁监控系统的遥控操作；b)采用电编码锁闭锁就地操作的断路器及电动隔离开关；c)采用机械编码锁闭锁隔离开关、手动接地刀闸、网门等；d)对于有防止走“空程序”、线路侧验电等要求的特殊闭锁方式，可通过加装智能防空锁、超级防空锁、验电器等锁具实现；e)能完善实现三态小车开关柜

22、的五防闭锁；f)能进行设备的检修操作进行五防闭锁；g)能对联动设备进行五防闭锁。h）无人值班变电站采用在集控站配置中央监控防误闭锁系统时，应实现对受控站远方操作的强制性闭锁。i）电气设备防误装置采用单元电气闭锁回路加微机“五防”的方案，实现双重闭锁功能。3.4 计量、电缆设备选择计量表计利用原有。控制电缆选用阻燃屏蔽电缆，型号为zr-kvvp22-0.5型。3.5 电缆防火为防止电缆火灾事故，根据设计规程本站设计考虑采用防火阻燃措施，选用阻燃电缆，且在电缆穿墙或楼板进出口处采用防火堵料封堵。3.6 电气二次设备表及设备布置本次工程电气二次需要以下主要设备：设备名称型号规格数量 单位备注1综合保

23、护柜1面主变差动保护装置2台主变高后备保护装置2台主变低后备保护装置2台35kv线路保护测控装置2台10kv线路保护测控装置6台10kv电容器保护测控装置2台10kv分段保护测控装置1台光纤pt综合采集装置3台光纤分线箱1台光集线器2台防雷设备1套屏体及附件2200）1套2公用柜1面综合采集装置2台通讯管理装置1台gps卫星对时装置1台积分电度装置1台防雷设备1套屏体及附件1套3电子式互感器部分35kv电子式电流互感器12台35kv电子式电压互感器3台10kv电子式电流互感器 33台10kv电子式电压互感器6台4光纤数字终端35kv间隔主变光化保护终端4台35kv间隔线路光化保护终端2台35k

24、v pt光纤数字终端1台10kv线路光化保护终端6台10kv分段化保护终端1台10kv电容器光化保护终端2台10kv pt光纤数字终端2台5后台机柜工控机（配置：cpu频率2.93ghz、内存容量2g、硬盘存储器250gb、19液晶显示器、鼠标、combo光驱、音箱）1 台当地监控软件 1套激光打印机hp lq16001台防雷设备1套6铠装8芯光缆（两头带尾纤熔接）150米/根20根7五防系统柜含五防机一台、防误闭锁软件、电脑钥匙管理箱等相关软硬件。屏体及附件1套8图像监控柜含各种图像监控设备1面 本期屏柜分一排布置于控制室内，具体数量及布置分别见本次设计图纸。4 远动通信 4.1 远动本期新

25、建工程将按全站综合自动化进行设计。远动信息量有：遥控：所有断路器。遥测：主变两侧三相电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能；主变本体油温。35kv、10kv两段母线电压。35kv线路、10kv线路三相电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能。10kv电容器三相电流、无功功率、无功电能。所用小母线电压。220v直流母线电压。遥信：所有断路器、隔离刀闸、接地刀闸、弹簧未储能信号、控制回路监视信号。监控、保护屏、站用电屏、pt柜、主变保护屏及高压开关送来的异常信号，保护动作信号及事故跳闸信号等。以上信息量通过远动工作站送往县调。主变二侧配置0.5s级电能表。4.2 调度通信4.2.1 调度

26、管理关系本工程设计按以下调度管理关系考虑， 本电站由xx县供电有限责任公司县调调度。4.2.2 通信配置采用现有通信方式。5 土建部分5.1 概述（1）站区场地概述本工程站址位于xx县冠朝镇坎头村区域内,319国道旁，现有35kv 变电站旁，场地现为平地,地势略比319国道高。本期站址围墙内约为1206平方米，35kv线路从站址北面用架空方式进线，站址南面用10kv电缆出线。本工程暂无提供地质报告,但经过初步踏勘,场地处于开挖区域，且地势平整，场地用水可接原变电站自来水系统。站址位于公路旁,现有一条进站公路，满足主变等大型设备运输。（2）主要建筑材料1）现浇钢筋混凝土结构。混凝土：c30、c2

27、5用于一般现浇钢筋混凝土机构及基础；c10用于混凝土垫层。钢筋：hpb235级、hrb335级。2）砌体结构。砖及砌块：mu7.5mu30。砂浆：m5m15。3）钢结构。钢材：q235、q345。螺栓：4.8级、8.8级。5.2 站区总布置与交通要求5.2.1 站区总平面布置全站总平面布置以南侧为10千伏出线方向，北侧为35千伏进线。围墙内以矩形平面形式布置。东西长28.7米，南北长42米。主厂房布置位于变电站南侧，站内公路由变电站东侧引进。主要技术经济指标见表1-5-1序号项目单位数量1站区围墙内总用地面积m212062总建筑面积m21993站内道路面积m21874站区围墙长度m1425.2

28、.2 进站道路进站道路由南引接，路面宽度4m，进站道路与引接公路相接处转弯半径不小于9m.5.2.3 竖向布置站区场地采用平坡式，主要建筑物室内外高差取0.45m.5.2.4 管沟布置站内电缆沟、上下水管、油管布置时按沿道路、建构筑物平行布置的原则，从整体出发，统筹规划，在平面上与竖向上相协调，远近结合，间距合理，减少交叉。同时应考虑便于检修和扩建。站区电缆沟沟壁采用砖或混凝土沟壁，应根据地区气候条件、地质条件及电缆沟的宽度灵活选择。盖板可采用平铺式包角钢钢筋混凝土盖板。5.2.5 道路和场地处理（1）道路。站内道路综合考虑施工、运行、检修及消防要求。站内道路因位于非湿陷性黄土地区，路面采用郊

29、区型，站内路面高出设计地面50mm。站内道路的建设标准：站内道路采用混凝土道路宽3.5m，设计荷载：站内运输道路汽-15级。站内道路转弯半径为6m.（2）配电装置场地处理。户外配电装置场地根据需要，敷设100mm厚2050mm精选碎石。5.2.6 围墙大门 大门围墙统一采用代表国家电网公司企业文化的大门围墙（含标识墙）5.2.7 规模 变电站的建筑物、构架为本期，预留远期。 5.3 建构筑物5.3.1 主体建筑站内建筑物为综合主厂房，建筑面积为199m2，主要布置10kv配电装置室、二次设备室、机动用房、工具间及卫生间。（1）平面设计：变电站为无人值班变电站，配合工艺专业方案，主厂房布置均为一

30、层,室内外高差450mm。（2）建筑立面设计：外墙面采用环保型弹性涂料，内墙采用乳胶漆，颜色可根据业主需求调整。5.3.2 结构主厂房结构形式均为框架结构。屋面为现浇钢筋混凝土梁板结构，基础采用钢筋混凝土独立基础。室外变电装置：（1）主变压器基础为整板式钢筋混凝土基础。（2）事故油池为地下式钢筋混凝土长方体结构。储油量为4t.（3）屋外配电装置构架及设备支柱为300离心砼等径杆,砼等级为c40。钢结构构件防腐处理。所有钢构件均采用热浸镀锌防腐，钢构支架尽量采用螺栓连接，避免现场焊接。不能镀锌处理或现场安装时局部焊缝及镀锌层破坏处，均采用环氧富锌漆补刷，底漆和面漆各两道。构支架基础采用杯形基础,砼等级为c25,垫层砼为c10,初步采用天然地基。5.4 采暖通风5.4.1 采暖通风气象条件采暖通风气象条件根据具体工程确定。5.4.2 采暖方案及设备选型根究工艺需要及实际，采暖通风: 10kv配电装置室各安装3台静音防爆抽风机