初步设计报告

德格县卡松渡变电站初步设计报告PAGEPAGE81概况更庆镇—卡松渡35KV输变电工程位于德格县汪布顶及卡松渡乡境内，乡政府驻地距县城分别为72KM和98KM。两乡面积511平方公里，总人口3424人，是德格县重要的产粮区。因电网建设资金缺乏，在实施一、二期农网工程建设后，两地仍属无电乡，群众生产生活水平低下，严重制约了当地社会经济的发展，群众用电愿望迫切，呼声日益高涨。目前德格县发电总装机容量14280KW，县城周边总装机容量达11960KW，县城及周边用电负荷约5000KW，占可利用资源的42%，余电约7000KW。由于建设资金严重缺乏，德格县广大农村地区处于有电无网的困境。因孤网运行，余缺无法调度，装机利用率低，资源浪费严重，迫切需要扩大供区，增加用电负荷，提高装机利用率。1.1气候德格县由于受青藏高原复杂地形的影响，呈现高原性气候和大陆性气候特征，属大陆性季风高原型气候。其主要特点是空气干燥，气温较低，长冬无夏，春秋相连，春秋历时155天。多年平均日照时数2051.7小时，多年大风日数77天，最大风速25m/s，瞬间风速≥40m/s，多年平均降雪日数24.1天，最大积雪深15cm，多年平均降雨量613.3mm，主要集中在6—9月，年平均湿度53%。年平均气温7℃，历年最高温度32.2℃，最低温度—20.7℃，最大冻土深度75cm。1.2水文地质全境以雀儿山为标志，分为东北与西南两部分，东北部高，总面积7410平方公里，河谷宽平，土壤肥厚，属丘状高原地貌；西南部低，总面积4545.55平方公里，河流深切，地势高差悬殊，属高山峡谷地貌。德格县境内河流众多，水利资源丰富。河流以雀儿山为分水岭，形成东部的雅砻江水系和西部的金沙江水系。其中雅砻江水系的水能理论蕴藏量27.3万KW，主要支流有三岔河、玉曲河等12条河流，因地势平缓，水能开发难度较大；金沙江水系水能理论蕴藏量33.6万KW，主要支流有麦曲、色曲等河流，水流落差大，具有得天独厚的开发条件。全县水能可开发量14万KW，占理论蕴藏量的23%。1.3项目建设区的地质情况项目区内地质情况良好，东部地区地势平坦，草地植被丰茂，无大型沟壑、冲沟和滑坡体，西部虽处峡谷地带，但岩层稳定，无滑坡和垮塌现象，线路工程大部分地处古河床砾石和基岩之上，遇小冲沟及泥石流沟可开跨越，不影响工程总体布局和线路走向。1.4项目建设的优劣条件汪布顶和卡松渡两乡水能资源开发条件差，建设单位投资高，难度较大，建成后孤网运行，管理维护成本高。而附近的八一桥等水电站余电充足，急需外送增收。通过综合评比，架设电网供电比自发自供更安全、更可靠、更经济。更庆镇—卡松渡35KV输变电工程建成后，可解决两乡612户共3424人的用电问题。电网建成后，将提高德格县周边电站（兴城电站、东风电站、班达电站、八里达电站、八一桥电站）的发电利用率和经济效益，解决汪布顶和卡松渡两无电乡广大群众的用电问题，极大地改善当地人民的生产、生活水平，将对德格县经济发展起着积极的推动作用。电网建成后由县电力公司统一管理，将提高各电站的发电利用率和经济效益，对扩大供电覆盖面、提高效益、降低电价、开拓农村市场、繁荣农村经济、减轻农牧民经济负担、贯彻执行国家“天保工程”减少水土流失、改善生态环境、促进生态平衡起着举足轻重的作用。将对德格县经济发展、社会进步及政治稳定起着经济的推动作用。2电气部分卡松渡变电站地处高海拔农牧民聚集地区，德格县电力公司统一管理电网，但技术力量仍显薄弱。卡松渡变电站电气部分的设计方案在充分照顾到具有多年值班经验的运行人员的操作习惯同时，极大地减轻运行维护工作量，即兼顾到投资因素又能有效地提高变电站供电可靠性。2.1电气主接线方案根据电网规划和负荷预测，卡松渡变电站设计容量1250KVA，由县城的城关变电站经35KV架空输电线路送入，降压成10KV后经两回架空线分别向不同供区供电，并预留一回10KV出线应对负荷发展，10KV侧无电源。电气主接线方案为35KV系统采用单母线接线方式，10KV系统也采用单母线接线方式。35KV进线一回，10KV出线二回并预留一回。由于该变电站地处人烟稀少的农村地区，土地成本低，故所有进出线全部采用架空线进出。站用电变压器容量30KVA，电源取自35KV母线，可以提高供电的可靠性。电气主接线图详见：卡松渡变——电（一）——012.2电气设备卡松渡变电站地处德格县高海拔偏远地区，经济力量和技术力量均薄弱，电气设备的选择应充分考虑到此因素。方案一所有35KV电气设备全部采用户外布置，10KV电气设备采用户内布置。35KV进线采用SF6断路器配弹簧操作机构，10KV出线采用XGN2开关柜配真空断路器和弹簧操作机构。优点：电气设备造价低，SF6断路器和真空断路器都能较好地适应高海拔地区的特殊要求。缺点：SF6断路器运行维护工作量大，当地技术力量薄弱，不能长期保证开关设备的可靠、持续运行；35KV设备户外布置不适应当地冬季极端气温影响，对设备冰冻问题无有效解决措施；需要修筑高压开关室并配置运行维护人员。方案二采用箱式变电站结构，35KV及10KV断路器全部采用真空开关，箱内布置，仅将1250KVA的变压器户外布置。优点：箱式变电站是在工厂内预装，现场无安装调试工作内容，大大缩短工期；无需修筑高压开关室和值班室，土建工程量极低；真空断路器适应高海拔地区要求，无维护工作任务；箱内设空调装置，有效解决高原冬季冰冻环境对设备的影响；由于无维护工作，故现场不需要配置运行人员，有效解决了当地技术力量薄弱的问题；美观，占地面积小。缺点：电气设备造价高于全部采用户内高压开关柜的方式；运输困难。经技术及经济比较，确定采用方案二进行设计。对于造价较高的缺点，可以通过优选设备供应单位以及将1250KVA主变户外布置的方式来降低投资，这样的方案与全部采用户内高压开关柜相比，几乎没有多大区别。对于运输的问题，可在工厂内预装并调试完毕后解体运输，现场组装。所需主要电气设备详见表1。主要电气一次设备统计表表1序号名称型号及规格单位数量备注110KV开关柜KYN1-10ZN28-10630A20KACT-19面3210KV母线PT柜KYN1-10面1335KV开关柜JYN1-35ZN23-35630A20KACT-10面2435KV母线PT柜JYN1-35面1535KV站用变柜JYN1-35面1含S9-30变压器6变压器S9-1250/35台12.3继电保护系统卡松渡变电站根据全站实现微机综合自动化的要求，对所有进出线及主变采用微机保护。微机保护技术成熟，运用广泛，运行维护工作量极低，保护装置故障后仅需使用备品备件更换即可，能最大限度保证变电站供电的持续性和可靠性要求。微机保护装置分散布置于各高压开关柜上，并通过通讯口与微机监控系统联网，组成全站综合自动化系统。全站的继电保护配置根据国家标准《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB14285—93）执行，所有保护装置均采用微机型。具体配置方案考虑如下：2.3.110KV进出线及母线每条10KV线路采用微机保护装置一个，含以下保护功能：过电流保护（延时动作于跳开断路器）过负荷保护（延时动作于跳开断路器）接地保护（延时动作于信号）微机保护装置含测量功能并通过通信发送至主控计算机每条10KV线路配置电子式智能电度表一只，以通信方式将数据发送至主控计算机。2.3.235KV主变采用35KV变压器微机保护装置一套，含差动保护装置和后备保护装置各一个，非电量保护功能由后备保护装置完成，全套含以下保护功能：差动保护（瞬时动作于跳开两侧断路器）复合过流保护（延时动作于跳开两侧断路器）重瓦斯保护（瞬时动作于跳开两侧断路器）轻瓦斯保护（延时动作于发信号）过负荷保护（延时动作于发信号）油温升高保护（延时动作于发信号）油温过高保护（延时动作于跳开两侧断路器）2.3.335KV进线及母线35KV进线采用微机保护装置一个，含以下保护功能：方向限时电流速断保护（延时动作于跳开断路器）方向定时限过流保护（延时动作于跳开断路器）方向过负荷保护（延时动作于信号）微机保护装置含测量功能并通过通信发送至主控计算机接地保护（延时动作于信号）35KV站变保护35KV站变使用熔断器保护，低压侧配置站用电管理装置，以通信方式将数据发送至主控计算机。全站保护测控装置配置图详见卡松渡变—电（二）—01。2.4自动装置每条10KV线路分设检无压三相一次自动重合闸功能，由该线路的微机保护装置提供，不单独设置装置。卡松渡变电站主要微机保护设备详见表2。主要微机保护装置统计表表2序号名称型号及规格单位数量备注110KV线路微机保护装置厂家型号台22主变差动保护装置厂家型号台13主变后备保护装置厂家型号台1435KV线路微机保护装置厂家型号台12.5全站监控与信号系统2.5.1综合自动化系统卡松渡变电站采用微机综合自动化系统，设置工作站一台，值班员可以通过计算机实现全站开关设备的远方操作，微机综合自动化系统主要含以下功能：①数据采集和处理实时采集全站生产过程输入信号（包括数字量、模拟量、脉冲量）、经滤波、检出事故、故障、状态变位信号和模拟量参数变化，实时更新数据库并通过上位机进行显示。②控制操作通过现地/遥控切换手柄可选择对断路器就地操作或上位机进行分、合闸操作，并具有加速跳、电气防跳、自动重合闸、重合后加速跳等功能。③越限报警电气和非电气模拟量设上限、下限、梯度变化值等限值，当测量值越限时发出报警，并作相应处理。④事件顺序记录将继电保护装置、自动装置的动作和断路器的跳、合闸动作事件按动作时间的先后顺序记录下来。⑤人机接口人机接口监视器、鼠标和功能键提供灵活的人机交互联系，能提供正常的运行显示，调用各种数据、报表及运行状况图、参数图等画面。⑥事件报警在系统发生事件或运行设备工作异常时自动投入语音报警，推出事故画面，画面上相应的画块闪光报警，指出事件的性质和异常参数值。⑦技术统计与制表打印根据运行要求进行电流、电压、功率、电度、温度等数据的整点抄表，完成设备的运行工况、时间统计以及进行特征值、合格率、负荷率等技术统计，并能召唤制表打印输出。⑧与调度通信对时电站计算机与调度系统同时进行对时、通信，完成站端事件顺序记录、遥信、遥测、遥控、遥调等功能，可以与多级调度进行远动通信并可选用多种通讯规约。⑨系统自诊断各保护单元箱和计算机监控系统具有在线自诊断功能，并能报警，保护单元自诊断出错时闭锁保护，同时报警。2.5.2全站电能计量系统在10KV出线及站用电变压器低压侧配置电子式智能电度表，以通信方式将数据上送微机监控系统。微机监控系统网络结构图详见卡松渡变—电（二）—02。微机综合自动化系统主要设备见表3。微机综合自动化系统主要设备统计表表3序号名称型号及规格单位数量备注1主控计算机Intel酷睿双核处理器主频：2.0GHz内存：2GB硬盘：160GB语音报警音箱22”宽屏液晶显示器台22GPS时钟系统厂家型号套13A3黑白激光打印机联想LJ6000台14逆变电源DL-2K220V/110台12.6其他系统为保证计算机监控系统运行的可靠性和持续性，卡松渡变电站设60Ah直流电源系统一套,使用微机型免维护蓄电池。考虑本站与上级站的通信联系需要，设立35KV载波通信装置一套，并进入箱变内布置，以方便检修人员与上级站通信。以后随着德格县电网自动化水平的提高，可以考虑通过光纤通信方式与调度联系。3