电力设计院制作110kv变电站修改版

南通电力设计院有限公司地下变电站设计方案介绍(110千伏中南变电站)一、背景南通电力设计院有限公司一、背景随着城市的发展，电力需求持续增长，需要新增城市核心区变电站的布点。而大中型城市核心市区土地资源极为宝贵，规划环境要求严格，造成变电站站址选择日趋困难。对环境影响小，可以综合利用土地资源的地下变电站型式越来越得到政府、企业的重视。国家电网公司“两型一化”变电站设计建设导则中也提出了“环境友好型”的技术要求，而地下变电站“节地、和谐、简约”的设计原则也正好契合了这一要求。一、背景南通中央商务区为南通市近年重点发展的新城区的核心区域，面积约1.8km2（东西长约1.2km，南北长约1.5km），该区域中轴线为行政中心—体育会展中心—狼山风景名胜区（5A）的视觉景观通道，以休闲广场、园艺绿化为主，地下设置商场、停车场等设施，原则上不允许有突出地面的建筑。行政中心体育会展中心狼山风景名胜区一、背景中央商务区预测用电负荷为120~150MW，故在该区建设一座110kV变电所。根据其总平规划以及接近负荷中心的设计原则，本站被布置于该区域中轴线上。南通市行政中心中南世纪城体育会展中心啬园变电站一、背景由于规划要求变电站主体建筑不得高出地面，无法实施常规变电站的方案，故考虑采用地下变电站方案思路。常规变电站变电站主体建筑不得高出地面一、背景考虑进风、主变运输、检修等因素，在所区前设置宽度约为20m的广场；为便于其他功能房的采光、通风以及设备运输，变电所主体建筑距其余三侧挡土墙3m；宽度约为20m的广场主体建筑距其余三侧挡土墙3m二、地下变电站设计技术介绍南通电力设计院有限公司二、地下变电站设计技术介绍2.1概念地下变电站是在常规地上变电站无法建设时采用的特殊变电站建设形式。变电站可独立建设，也可与其它建（构）筑结合建设。地下变电站包括全地下变电站和半地下变电站。全地下变电站变电站主建筑物建于地下，主变压器及其他主要电气设备均装设于地下建筑内，地上只建有变电站通风口和设备、人员出入口等少量建筑，以及有可能布置在地上的大型主变压器的冷却设备和主控制室等。半地下变电站变电站以地下建筑为主，主变压器或其他主要电器设备部分装设于地下建筑内。二、地下变电站设计技术介绍2.2选址地下变电站站址一般在城市电力负荷集中但地上变电站建设受到限制的地区，可结合城市绿地或运动场、停车场等地面设施独立建设地下变电站，也可结合其它工业区或民用建（构）筑物共同建设地下变电站，做到尽量不单独占有或少占用城市用地，体现了可持续发展的思想。地下变电站其它工业区民用建（构）筑物结合城市绿地运动场停车场等结合不单独占有或少占用城市用地目的二、地下变电站设计技术介绍地下变电站的站址选择应与城市市政规划部门紧密协调，统一规划地面道路、地下管线、电缆通道等，以便于变电站设备运输、吊装和电缆线路的引入与引出。地下变电站城市市政规划部门紧密协调地面道路地下管线电缆通道统一规划2.2选址二、地下变电站设计技术介绍2.2选址设计人员考虑可否将变电站布置于下沉敞开广场上，除两侧楼梯间与道路相接，便于人员出入，突出周边约2m外，其他均满足规划要求，考虑到本所毗邻商场地下车库，大开挖和基坑支护还可结合主体工程一并开展。变电站布置于下沉敞开广场上出入楼梯口间毗邻商场地下车库二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.1电气主接线地下变电站的电气主接线应根据变电站在电网中的地位、规划容量、电压等级、线路和变压器连接元件总数、负荷性质、设备特点等条件综合确定，并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。电气连接线电网中的地位规划容量电压等级线路和变压器连接元件总数负荷性质设备特点供电可靠运行灵活操作检修方便节约投资便于扩建依据满足二、地下变电站设计技术介绍110kV进线2回(临江、东郊)内桥结线20kV出线16回单母线分段结线10kV出线16回单母线分段结线主变2台，容量为2×63MVA电压变比为110/20/10kV变电所设2台400kVA接地变兼80kVA所用变4组电容器容量为2×(4200+5400)kvar根据规划结合方案需求。二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.2电气设备选择2.3.2.1主变压器地下变电站主变压器的台数和容量应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。变电站的主变压器台数不宜少于2台；不宜多余4台。装有2台及以上主变压器的地下变电站，当断开1台主变压器时，其余主变压器的容量（包括过负荷能力）应满足全部负荷用电要求。地下变电站宜采用低损耗、低噪声电力变压器，根据防火要求，必要时可选择无油型设备。地下安装的单台容量在63MVA及以下的电力变压器宜采用自冷或风冷方式进行冷却；容量在63MVA以上的电力变压器可采用水冷却方式，或将主变压器散热器引至地上采用风冷方式进行冷却。二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.2电气设备选择2.3.2.1主变压器通常220kV、110kV地下站主变采用无油型（气体变）及油浸型均可，但是由于气体变价格太高，220kV站均采用油浸型，110kV站大部分采用油浸型。220kV110kV均采用油浸型大部分采用油浸型气体变价格太高根据规程，结合实际需求，本站主变2台，容量均为63MVA，采用自冷油浸型。二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.2电气设备选择2.3.2.2配电装置地下变电站应选用断流性能好的无油断路器。地下变电站的66kV-220kV配电装置宜采用SF6气体绝缘全封闭组合电器（以下简称GIS）35kV及以下配电装置宜选用开关柜（包括柜式GIS）二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.2电气设备选择2.3.2.2配电装置本站110kV采用GIS本站20kV、10kV采用开关柜二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.2电气设备选择2.3.2.3无功补偿装置本站采用4组无功装置、容量为2x(5.4+4.2)MVA。二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.2电气设备选择2.3.2.4站用电源地下变电站的站用变压器应选择无油型设备。站用电源必须安全可靠。220kV和重要的110kV地下变电站宜引接一回站外电源，供全站停电时通风、消防等负荷使用。站用变压器无油型设备站用电源安全可靠二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.3电气布置2.3.3.1总平面20kV、10kV均采用户内成套开关柜，电缆夹层位于开关柜下，西侧设两个出口，通过电缆竖井与道路两边电缆管网相连接。中性点设备就近布置于主变附近。电容器布置于配电楼三层。中南百货站前广场二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.3电气布置变电所二层电气平面布置图主变110kVGIS室二次设备室20kV、10kV开关室二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.3电气布置变电所三层电气平面布置图主变散热器主变室上空110kVGIS室上空电容器室二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.3电气布置110kV中南变电所综合断面图变电所下沉式广场二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.3电气布置2.3.3.2主变压器变压器位于室内110kV、20kV、10kV配电装置及二次保护室位于三层综合配电楼内。110kV全地下站目前受油浸式变压器制造水平的限制，大部分变电站将冷却器采用披挂式与主变本体一起布置在地下厂房内。部分采用气体变的全地下站，则将本体布置于地下厂房内，冷却器不封顶，露天布置。二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.3电气布置2.3.3.3110kV配电装置地下站通常采用GIS设备，电缆进出线。故GIS设备的布置主要受规模、运输及电缆出线位置的限制，同时考虑到GIS厂房较高的原因，一般情况下，将GIS与主变压器同层布置，条件允许的情况下，还应与变压器共用运输通道。这种布置形式不但可以有效地减小地下变电站的占用面积，同时还可以降低变电站的地下埋深。露天散热器主变室110kVGIS室二、地下变电站设计技术介绍2.3.3.420kV、10kV开关柜20kV、10kV配电装置通常分开布置，而本次设计为了合理利用空间，将其面对面同室布置于配电楼二层。考虑10kV侧电流大，将其布置于靠近主变侧，采用封闭母线桥与主变连接；20kV侧采用电缆与主变连接。20kV、10kV配电装置设计10kV侧封闭母线桥与主变连接20kV侧电缆与主变连接连接二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.3电气布置2.3.3.5其它其它电气设备如电容器组、并联电抗器、限流电抗器及占用变等则利用大型设备位置确定后的剩余空间进行布置，同时也需要综合考虑设备连接、运输等因素。电容器组并联电抗器限流电抗器占用变大型设备位置确定后的剩余空间布置二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.4设备吊装及运输全地下变电站一般设置大、小设备吊装口各一个。大设备吊装口供变压器GIS等大型设备吊装使用，吊装口在设备吊装后可恢复为道路、绿地或在吊装口上加通风百叶及活动屋顶兼作进风口常年使用。小吊装口为常设吊装口，供日常检修、试验设备及小型设备进、出变电站时吊装使用，本站大吊装口利用站前广场。站前广场(大吊装口)GIS尺寸：2.5mX2.8m,承重5T主变尺寸：4mX2.5m,承重50T小吊装口二、地下变电站设计技术介绍2.3.4设备吊装及运输小吊装口为常设吊装口，供日常检修、试验设备及小型设备进、出变电站时吊装使用，本站大吊装口利用站前广场。二层、三层的设备（保护柜、开关柜、电阻箱、电容器、接地变等）通过变电所西侧的吊物平台吊装（尺寸3.6m×3.0m，承重3T，标高分别为-4.02m、-8.32m），吊车设置在变电所西侧道路上。保护柜开关柜电阻箱电容器接地变吊物平台尺寸3.6m×3.0m，承重3T，下沉广场二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.5保护控制部分1)地下变电站保护测控装置可以集中布置于二次设备室内，也可以放布置于GIS设室内。出于节省占地及节约控制电缆的原因，通常将保护测控装置下方布置。2)目前地下站有两套监控系统，一套与常规变电站相同；另一套为土建电气及智能控制系统，包括火灾自动报警系统、排水系统控制、电伴热控制系统等。二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.6通风通风系统有两种形式，一是直接通风，采用轴流风机，不设集中风机房；二是集中通风，采用离心风机，通过风管道引入风机房。地下变电站的通风系统从所需要的风量，风压选择风机，离心风机的运行工况要优于轴流风机。通风系统所用的风机就是离心风机。但是离心风机也存在占地大，管道布置复杂等缺点。而轴流风机体积小，易于布置。110kV地下变电站通风系统大多选用轴流风机。通风系统直接通风，采用轴流风机集中通风，采用离心风机优缺对比后本站采用轴流风机二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.7防水地下变电站防水设计应遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”的原则，220kV、110kV变电站应按一级防水设计，除主体结构采用防水砼外，结构迎水面铺设4mm+3mm的双层弹性体(SBS)改性沥青防水卷材（其中一层必须为聚酯毡胎）地下变电站防水主体结构采用防水砼结构迎水面铺设4mm+3mm的双层弹性体(SBS)改性沥青防水卷材二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.8消防1)水喷雾灭火系统成熟可靠（王府井220KV站，朝阳门220KV站、新东安110KV站等），但由于地下变电站埋深很深，该系统灭火用水量较大，使灭火后废水的排除比较困难。2)细水雾灭火系统已成功应用于部分地下变电站工程（人定湖110kV站，国贸三期110kV站等），采用泵组式系统并以市政给水作为水源时，系统具备一定的二次灭火能力。但系统灭火时需与通风系统联动关闭进排风口，以保证灭火效果。细水雾灭火系统具备一定的二次灭火能力系统灭火时需与通风系统联动关闭进排风口二、地下变电站设计技术介绍2.3电气部分2.3.9噪声和控制1)满足需要的前提下选用低噪声。低振动的电气及通风设备。2)合理布置风机房位置，使风机设备远离进排风口等噪声易泄露的部位。3)确定合适的系统风速计管道截面，以免通风系统产生气流噪声。4)按设备区设置隔声门、消声百叶等降噪设备，将噪声控制在噪声源所在区域。5)根据噪声源的特性选择合适的降噪产品，合理设置消声器、吸声板、消声百叶等设备。二、地下变电站设计技术介绍2.4主要技术经济指标总用地面积：3210.0平方米建筑用地面积：2142.0平方米总建筑面积：2434.87平方米其中：地上建筑面积：81.92平方米地下建筑面积：2352.95平方米建筑基底总面积：81.92平方米建筑密度：2.6%容积率：0.026绿化面积：867.62平方米绿化率：27.03%道路广场总面积：1204.34平方米三、地下变电