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1、110kV變電所設計東北農業(yè)大學本科論文 學號： 110kV變電所設計110kV substation design學生姓名： 指導教師：所在院系：網絡教育學院所學專業(yè)： 電氣工程及其自動化研究方向： 110kV變電所設計東北農業(yè)大學中國哈爾濱2008年6 月 IV摘 要隨著我國工業(yè)的發(fā)展，各行業(yè)對電力系統(tǒng)的供電可靠性和穩(wěn)定性的要求日益提高。變電站是連接電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，用以匯集電源、升降電壓和分配電能。變電站的安全運行對電力系統(tǒng)至關重要。本文主要進行110kV/10kV無人值班降壓變電站的設計。主要內容包括：變電站電氣主接線的設計和選擇、短路電流的計算、主變壓器和電器設備的選擇。其中電器設

2、備的選擇主要包括：斷路器、隔離開關、PT、CT、支柱絕緣子、套管、母線導體、避雷器、電抗器、高壓熔斷器等。本文簡單介紹了采用綜合自動化設備實現(xiàn)變電站無人值班。附件包括：變電站電氣主接線圖、變電站平面布置圖、110kV側進線間隔斷面圖關鍵詞 降壓變電站、電氣部分設計、無人值班、綜合自動化系統(tǒng)Abstract Along with the continuous developing of agriculture and industry in our country,every walk of lifes demand of reliability and stability towards el

3、ectric power system .They are used to connect the power supplies ascengd or descend the electric voltage ,or distribute electric power .Its very important to power system that the substation works safely . This paper main focus on the designing of primary power system in 110/10kV unmanned and step-d

4、own substation .The main contents are as follows :the designing and selecting main electrical connection of substation ,calculation of short-circuit current ,selecting of main transformer and electrical equipments primarily includes :circuit-breaker ,disconnecting switch ,potential transformer ,curr

5、ent transformer ,post-type insulator ,busbar conductor ,lighting arrestor etc . This paper also contains the designing of intergrated automation based unmanned substation . Affix main contains main electrical connection drawing ,general layout drawing of substation ,fracture surface of 110kV drawing

6、 .Keywords: step-down substation、electrical connection、design unmanned、intergrated automation system目 錄摘要IAbstractII1 前言11.1變電站的發(fā)展過程、特點、設計原則11.2 基本概念22 概述33短路電流計算及設備選擇93.1電氣布置213.2電纜設施243.3電氣建筑物254所用電、直流系統(tǒng)及主控室255繼電保護及微機監(jiān)控系統(tǒng)275.1總的要求275.2繼電保護配置及微機監(jiān)控系統(tǒng)275.3變壓器繼電保護326 過壓保護、接地及照明337消防及其它368通信、遠動及工業(yè)電視379

7、計算書38 9.1短路電流計算.38 9.2負荷電流計算.41 9.3斷路器和隔離開關的選擇.42 9.4電流互感器的選擇46 9.5母線的選擇及其它4810結論.51致謝52參考文獻5311附錄.54110kV變電所設計1前言1.1變電站的發(fā)展過程、特點、設計原則1.1.1 變電站的發(fā)展過程變電站無人值班運行管理，早在50年代末60年代初，許多供電局就進行了無人值班的試點，當時采用的是從原蘇聯(lián)引進的有接點遠動技術，型號是SF-58,但由于技術手段不完善，管理體制不適應，認識上的種種原因，除上海、鄭州等少數(shù)地區(qū)外都沒有堅持。80年代以來，自動化技術的完善，特別是人們對變電站無人值班認識的提高，

8、鄭州、深圳、大連、廣東出現(xiàn)無人值班，1996年底全國有60余座，97年底有1000余座。1.1.2 特點增強了設備可靠性：無論是正常操作或事故處理，均通過自動化系統(tǒng)，減少了人為失誤，降低了出差錯的概率，及時準確可靠；簡化生產管理環(huán)節(jié)：以實現(xiàn)遠動和自動化為基礎，人到自動化的轉變使生產管理環(huán)節(jié)得以解放；降低了電力建設造價：采用先進的遠動及自動化設備，優(yōu)化系統(tǒng)結構，減少設備可用空間，減少占地面積和生產輔助設備及生活設施，降低工程造價；推進供電網絡科學化管理；在供電網絡中，降壓變電站進線由地區(qū)電網接入降至配電電壓與用戶連接，將降壓變電站、開關站及相關饋線綜合考慮實行自動化管理，增強供電可靠性，提高科學

9、管理水平。1.1.3 設計原則結合本地區(qū)電網規(guī)劃、電網調度自動化系統(tǒng)規(guī)劃和通信規(guī)劃，根據(jù)電網結構、變電站地理環(huán)境、交通、消防條件、站地區(qū)社會經濟狀況，因地制宜地制定設計方案；除按照電網規(guī)劃中規(guī)定的變電站在電網中地位和作用考慮其控制方式外，其與電網配合、繼電保護及安全自動裝置等均應能滿足運行方式的要求；自動化技術裝備上要堅持安全、可靠、經濟實用、正確地處理近期建設與遠期發(fā)展關系，做到遠近結合；節(jié)約用電，減少建筑面積，既降低電網造價，又滿足了電網安全經濟運行；對一、二次設備及土建進行必要簡化，取消不必要措施；應滿足備用電源自投、無功功率和電壓調節(jié)。1.2 基本概念1.2.1 按突然中斷供電造成的損

10、失程度分為：一級負荷、二級負荷、三級負荷。一級負荷中斷供電將造成人身傷亡和將在政治經濟上造成重大損失，如造成重大設備損壞，打亂重點企業(yè)生產次序并需要長時間的恢復，重要鐵路樞紐無法工作，經常用于國際活動的場所的負荷。1.2.2 一級負荷供電可靠性要求高，一般要求有一個以上的供電電源（來自不同的變電所或發(fā)電廠，或雖來自同一變電所，但故障時不相互影響不同母線段供電）。1.2.3 同時率-各用戶負荷最大值不可能在同一時刻出現(xiàn)，一般同時率大小與電力用戶多少、各用戶的用電特點有關。 對所建變電所在電力系統(tǒng)中的地位、作用和用戶的分析，變電所根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為以下幾類：1.2.4 紐變電所：位于電力

11、系統(tǒng)的樞紐點，連接電力系統(tǒng)的高壓和中壓的幾個部分，匯集多個電源，電壓為330-500kV的變電所，成為樞紐變電所。全所停電后，將引起系統(tǒng)的癱瘓。1.2.5 中間變電所：高壓側以交流潮流為主，起系統(tǒng)交換功率的作用，或是長距離輸電線路分段，一般匯集2-3個電源，電壓為220-330kV，同時降壓供當?shù)厥褂?，這樣的變電所主要起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電所。全所停電后將引起區(qū)電網瓦解。1.2.6 地區(qū)變電所：高壓側一般為110-220kV，向當?shù)赜脩艄╇姙橹鞯淖冸娝?，這是一個地區(qū)或城市的主要變電所。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。1.2.7 終端變電所：在輸電線路的終端，接近負荷點，高壓側多為11

12、0kV經降壓后直接向用戶供電的變電所。全所停電后僅使用戶中斷供電。2概述設計依據(jù)中華人民共和國電力公司發(fā)布的35kV110kV無人值班變電所設計規(guī)程（征求意見稿）110kV清河輸變電工程設計委托書。電力工程電氣設計手冊（電氣一次部分）設計范圍所區(qū)總平面、交通及長度約20米的進所道路的設計。所內各級電壓配電裝置及主變壓器的一、二次線及繼電保護裝置。系統(tǒng)通信及遠動。所內主控制室、各級電壓配電裝置和輔助設施。所區(qū)內給排水設施及污水排放設施。所區(qū)采暖通風設施、消防設施。所區(qū)內的規(guī)劃。編制主要設備材料清冊。編制工程概算書。設計分工110kV配電裝置以出線門型架為界，10kV電纜出線以電纜頭為界。電纜溝道

13、至圍墻外1米。所外專用通信線、光纖系統(tǒng)通信、施工用電、用水等設施由建設單位負責。主要設計原則電氣主接線電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設計的重要部分，也是構成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運行的可靠性、靈活性和經濟性密切相關，并且對電氣設備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。因此，必須處理好各方面的關系，全面分析有關影響因素，通過技術經濟比較，合理確定主接線方案，決定于電壓等級和出線回路數(shù)。110kV主接線設計：110KV清河變主要擔負著為清河開發(fā)區(qū)供電的重任，主供電源由北郊變110KV母線供給，一回由北郊變直接供給，另一回由北郊變經大明湖

14、供給形成環(huán)形網絡，因此有兩個方案可供選擇：單母線接線；單母線分段接線。方案I：采用單母線接線優(yōu)點：接線簡單清晰、設備少操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。缺點：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后才能恢復非故障段的供電。適用范圍：一般適用于一臺發(fā)電機或一臺變壓器的110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回。方案II：采用單母線分段接線優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自

15、動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點：當一段母線或母線隔離開關故或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電。當出線為雙回路時，常使架空線路出線交叉跨越。擴建時需向兩個方向均衡擴建。適用范圍：110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回時。經過以上論證，決定采用單母線分段接線。35Kv主接線設計：主要考慮為清河工業(yè)園區(qū)及周邊高陵西部地區(qū)供電。方案I：采用單母線接線優(yōu)點：接線簡單清晰、設備少操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。缺點：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時，全部

16、回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后才能恢復非故障段的供電。適用范圍：一般適用于一臺發(fā)電機或一臺變壓器的35-63KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回。方案II：采用單母線分段接線優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點：當一段母線或母線隔離開關故或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電。當出線為雙回路時，常使架空線路出線交叉跨越。擴建時需向兩個方向均衡擴建。適用范圍：35-63KV配電裝置的出線回路數(shù)為4-8回時。經過以上論證，決定采用單母

17、線分段接線。10kV主接線設計：主要考慮為變電站周圍地區(qū)供電。方案I：采用單母線接線優(yōu)點：接線簡單清晰、設備少操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。缺點：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后才能恢復非故障段的供電。適用范圍：6 -10KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回 。 方案II：采用單母線分段接線優(yōu)點：1）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供

18、電和不致使重要用戶停電。缺點：當一段母線或母線隔離開關故或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電。當出線為雙回路時，常使架空線路出線交叉跨越。擴建時需向兩個方向均衡擴建。適用范圍：6 -10KV配電裝置的出線回路數(shù)為6回及以上時。經過以上論證，決定采用單母線分段接線。主變壓器選擇容量的確定:主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期10-20年的負荷發(fā)展。對于城郊變電所,主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結合。根據(jù)變電所所帶負荷的性質和電網結構來確定變壓器的容量。對于有重要負荷變壓器的變電所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許進間內，應

19、保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應能保證全部負荷的70%-80%。同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多，應從全網出發(fā)，推行系列化、標準化。主變壓器臺數(shù)的確定：對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側已構成環(huán)網的情況下，變電所以裝設兩臺主變壓器為宜。對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設計時應考慮裝設三臺主變壓器的可能性。對于規(guī)劃只裝設兩臺變壓器的變電所，其變壓器基礎宜按大于變壓器容量的1-2級設計，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。因此為保障電壓水平能夠滿足用戶要求，本所選用有載調壓變壓器，選變壓器兩臺。主要電氣設備選擇110kV配

20、電裝置選用戶外110kV六氟化硫全封閉組合電器(GIS)。開斷電流31.5kA。35kV選用kYN-35型手車式金屬鎧裝高壓開關柜，內配真空斷路器。開斷電流25kA。10kV選用CP800型中置式金屬鎧裝高壓開關柜，內配真空斷路器。出線開斷電流31.5kA，進線開斷電流40kA。10kV母線避雷器選用HY5WZ-17/45型氧化鋅避雷器。根據(jù)陜西電力系統(tǒng)污穢區(qū)分布及電網接線圖集，該站地處級污穢區(qū)，考慮到該站距公路較近，污級提高一級，按級戶外用電氣設備泄漏比距，110kV、35kV、10kV為2.5cm/kV(均按系統(tǒng)最高工作電壓確定)。無功補償及消弧線圈10kV出線回路數(shù)每段母線12回，本期裝

21、設2組干式接地變及消弧線圈。接地變容量700/160kVA，消弧線圈600kVA。本期裝設21800kVar電容器組。電工構筑物布置根據(jù)進出線規(guī)劃及所址地形情況，電工構筑物布置如下：110kV屋外配電裝置布置在所區(qū)南側，二次室及35kV10kV開關室布置在所區(qū)北側，為一座二層樓結構，一層10kV，二層35kV；主變壓器布置在二者之間，所區(qū)大門設在西側，進所道路自所址西側的公路接引。110kV配電裝置進線采用軟母線，進線間隔寬度為8米。按遠期出線總共6個間隔設計。35kV配電裝置按兩臺主變進線，4個出線間隔設計。10kV配電裝置采用屋內單層雙列布置。干式接地變及消弧線圈裝在一箱內，安裝在10kV

22、開關柜中間。共36個出線間隔(公用4個)。控制、保護及直流控制方式本工程的控制、信號、測量采用計算機監(jiān)控方式，分層分布式綜合自動化系統(tǒng)，按無人值班有人值守方式設計。保護裝置繼電保護均采用微機保護，這些保護的信息都以通信方式接入計算機監(jiān)控系統(tǒng)。自動裝置10kV饋線裝設小電流接地選線裝置；10kV饋線具有低周減載功能。直流采用智能高頻開關電源系統(tǒng)，蓄電池采用2100Ah免維護鉛酸蓄電池，計206只，單母線分段接線。基礎資料110kV清河變電站地址選在市開發(fā)區(qū)清河工業(yè)園區(qū)的北部，西鄰一條南北公路。電源由北郊330kV變110kV母線出兩回，一回直接接入，一回經大明湖變“”接后再接入。導線選擇LGJ-

23、300/40。環(huán)境條件該站位于市開發(fā)區(qū)清河工業(yè)園區(qū)的北部，西鄰一條南北公路。占地東西長69m，南北長66m，面積4554m2，合6.831畝。該站出線條件較好，110kV南面進出，35kV北面進出，10kV電纜從西側進出(電纜溝)。交通方便，靠近鄉(xiāng)鎮(zhèn)，職工生活方便。圍墻內自然高差與公路相差3m左右，回填土方量較大。環(huán)境溫度:-15C+45C。相對濕度：月平均90%，日平均95%。海拔高度:1000m。地震烈度:不超過8度。風速:35m/s。最大日溫差:25C。周圍環(huán)境無易燃且無明顯污穢，具有適宜的地質、地形和地貌條件(如避開斷層、交通方便等)。并應考慮防洪要求，以及鄰近設施的相互影響(如對通訊

24、、居民生活等)。環(huán)境保護變電所僅有少量生活污水，經處理后排入滲井。變壓器事故排油污水，經事故油池將油截流，污水排入生活污水系統(tǒng)，對周圍環(huán)境沒有污染。噪音方面是指變壓器和斷路器操作時所產生的電磁和機械噪聲。對主變及斷路器要求制造廠保證距離設備外殼2米處的噪聲水平不大于65bB，以達到工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準的規(guī)定。綠化在所內空閑地帶種植草坪及綠籬，以美化環(huán)境。3短路電流計算及設備選擇短路電流及負荷電流計算用于設備選擇的短路電流是按照變電所最終規(guī)模：三臺50MVA主變壓器及110kV遠景系統(tǒng)阻抗，考慮三臺主變并列運行的方式進行計算的。計算結果如下。表1 變壓器短路阻抗標幺值電壓等級（kV）110351

25、0符號XIJ*XJ*XJ*短路阻抗標幺值0.341000.1980表2 主變壓器額定電流值電壓等級（kV）1103510額定電流（A）173.574961735.7表3 清河變電站短路計算表110kV母線2010年規(guī)劃短路阻抗值：0.0335， 短路電壓：Ud-=10.5% 零序短路阻抗值：0.0136， Ud-=17%額定電壓：11081.25%/38.522.5%/10.5kV Ud-=6%額定容量：31.5MVA 容量比：100%.100%.100% 接線組別：YN，yn0.d11表4 清河變電站短路電流計算結果表（遠期10kV、35kV并列運行）短路類型短路點編號短路點位置短路點平均電

26、壓（kV）基準電流（KA）短路電流周期分量起始有效值短路電流沖擊值（KA）短路電流最大有效值（KA）三相短路d1110kV母線1150.5021.238.21114.985d235kV母線371.562.2430.3987.628d310kV母線10.55.59.3346.211118.122單相短路d1110kV母線1150.5021.76.95642.728設備的選擇與校驗結合以往110kV變電所設計及運行情況，本次選用110kV及10kV開關開斷電流采用31.5kA，35kV選用25 kA。并依次對設備進行了選擇和校驗。斷路器型式的選擇除需滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還應考慮便于安裝調

27、試和運行維護，并經技術經濟比較后才能確定。斷路器的選擇及校驗條件如下：UzdUg；IeIg；熱穩(wěn)定校驗 Ie2.t .t I2.t 動穩(wěn)定校驗 ichidf隔離開關的選擇隔離開關的主要用途：隔離電壓，在檢修電氣設備時，用隔離開關將被檢修的設備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全。倒閘操作，投入備用母線或旁路母線以及改變運行方式時，常用隔離開關配合斷路器，協(xié)同操作來完成。分、合小電流。隔離開關選擇和校驗原則是：UzdUg；IeIg；Ie2.t.t I2.t ichidf電流互感器的選擇電流互感器的選擇和配置應按下列條件：型式：電流互感器的型式應根據(jù)使用環(huán)境條件和產品情況選擇。對于620kV屋內配電裝

28、置，可采用瓷絕緣結構或樹脂澆注絕緣結構的電流互感器。對于35kV及以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結構的獨立式電流互感器。UzdUg；IeIg；校驗動穩(wěn)定 2ImKem ich 校驗熱穩(wěn)定 I2.teq（Im.kth）2.t主要設備參數(shù)表：主變：(有載調壓電力變器)型 號SSZ10-31500/110冷卻方式DNAN標準代號GB1094.1-21996GB1094. 3-85GB1094.5-85絕緣水平L1480AC200-L1250AC95/L1200AC85/L175AC額定容量31500kVA聯(lián)接組別YnynOd11空載損耗23.42KW額定頻率50HZ空載電流0.10%相 數(shù)3使

29、用條件戶 外海 拔1000m油面溫升55 K油 重5684(帶油)Kg額定電壓11081.25%/38.522.5%/10.5kV短路阻抗負載損耗在31500kVA時在31500kVA時110及38.5kV間10.12%110及38.5kV間141.10KW110及10.5kV間17.55%110及10.5kV間144.93KW38.5及10.5kV間6.22%38.5及10.5kV間122.23KW1101、1102、1100、涇北、涇湖開關：（GIS組合電器）型 號LWG2-126額定電壓126kV額定電流1250 A額定頻率50 HZ 額定開斷電流315 KA額定分閘電壓 220 V額定

30、氣壓05mpa額定合閘電壓 220 V操作機構型 號CT20-1XG額定電流2 A分合閘線圈電阻33 歐交直流電機額定電壓功率220 V 330WFES快速接地刀閘：(線路側)型 號120-GRE額定電壓126kV額定電流1250 A短時耐受電流315KA 操作機構型 號CTG1控制電壓220 V電機額定電壓220 V ES接地刀閘：(開關側)型 號120-GRE額定電壓126kV額定電流1250 A短時耐受電流315KA 操作機構型 號CJG1控制電壓220 V電機額定電壓220 V DS刀閘：(開關側)型 號120-GR-20C額定電壓126kV額定電流1250 A短時耐受電流315KA

31、操作機構型 號CTG1控制電壓220 V電機額定電壓220 V 110kV電壓互感器：型號JSQX8-110HA1標準代號GB1207-86相數(shù)3額定頻率50 HZ額定絕緣水平126/230/550kV二次繞組額定電壓端子標號準確級極限110/3V1a 1n022400VA110/3V2a 2n3p剩余電壓繞組100VDa on3p額定電壓因數(shù)1215六氟化硫額定值04mpa相應額定時間連續(xù)30s氣體壓力035mpa110kV電流互感器：型號BS1EC441初級電流300400600A次級電流5A初級5P20額定容量300VA額定短時耐受電流315KA 3s出廠編號081出廠日期2000-7

32、型號BS1EC441初級電流300400600A次級電流5A初級02額定容量300VA額定短時耐受電流315KA 3s出廠編號081出廠日期2000-7 型號BS1EC441初級電流300400600A次級電流5A初級05額定容量300VA額定短時耐受電流315KA 3s110kV電流互感器：型號Y10WF5-110/260額定電壓100V額定頻率50HZ 額定氣壓0392mpa 4kg/cm持續(xù)運行電壓80kV標稱放電流10KA直流1mA電壓145 kV3501、3502、3500開關：型 號VD4M-3612-31ZC額定電壓405kV額定電流1600 A額定頻率50 HZ 額定開斷電流3

33、15 KA工頻試驗電壓96kV雷電沖擊耐受電壓185kV額定短時耐受電流315 KA 4s涇西開關：型 號VD4M-3612-31ZC額定電壓405kV額定電流1250 A額定頻率50 HZ 額定開斷電流315 KA工頻試驗電壓96kV雷電沖擊耐受電壓185kV額定短時耐受電流315 KA 4s35kV電壓互感器手車柜：型 號PPT額定一次電壓405kV額定電流1250A額定二次電壓100/3V 額定耐受電壓95kV準確級02/0.535kV電壓互感器:型號ONED35-S額定電壓405/95/200kV35000/3 VV100/3V20VACL021a-1n100/3V30VACL052a

34、-2n100/3V20VACL021a-1n35kV電流互感器:型 號 AW36/250f/2405/95/185kV600A5ACL02101S1-1S25ACL02102S1-2S25ACL5P103S1-3S25ACL5P10 1th2s 31.5KA1dyn80KA35kV電流互感器:型 號 AW36/250f/2405/95/185kV150A5ACL02101S1-1S25ACL02102S1-2S25ACL5P103S1-3S21th2s 31.5KA1dyn80KA101、102、211開關：型 號VD4 1231-40額定電壓12kV額定電流3150A額定頻率50 HZ 額定

35、開斷電流40 KA 工頻試驗電壓96kV雷電沖擊耐受電壓75kV額定峰值耐受電流100 KA10kV開關：型 號ZN63A-12/T1250-31.5額定電壓12kV額定電流1250額定頻率50 HZ 額定開斷電流31.5 KA 4s工頻試驗電壓42/48kV控制電壓 220短路開合電流80 KA2112插車:型 號KYN28A-12額定電壓10kV額定電流3150手車名稱隔離10kV電互感器手車:型 號KYN28A-12額定電壓10kV10YH電互感器：型 號JDZXF1-10額定頻率50HZ額定電壓 kV準確級額定容量最大容量10/3V0.250/75/100500100/3V.100/3

36、V.100/3V6P0.2級101、102、211開關配用電流感器：型 號LZZBJ12-10額定電壓10 kV額定電流 準確級額定容量 3000/5021K1-1K210VA052K1-2K215VA10P3K1-3K22VA1s熱穩(wěn)定電流100KA動定電流80KA10kV開關配用電流感器：型 號LZZBJ12-10額定電壓10 kV額定電流 準確級額定容量 400/5021K1-1K210VA052K1-2K215VA10P3K1-3K22VA1s熱穩(wěn)定電流100KA動定電流80KA2號電容器開關配用電流感器：型 號LZZBJ12-10額定電壓10 kV額定電流 準確級額定容量 300/5

37、021K1-1K210VA052K1-2K215VA10P3K1-3K22VA1s熱穩(wěn)定電流100KA動定電流80KA2號站用開關配用電流感器：型 號LZZBJ12-10額定電壓10 kV額定電流 準確級額定容量 200/5021K1-1K210VA052K1-2K215VA10P3K1-3K22VA1s熱穩(wěn)定電流100KA動定電流80KA2號檔電容器成套裝置：型 號TBB11-1800+1800-KA頻率50HZ容 量1800+1800kVar安裝戶外相 數(shù)3重量3150Kg接線方式星型 2號接地變壓器：型號DKs9-700/10.5額定電壓105005%/400V一次容量700kVA二次容

38、量160kVA額定中性點電流115A額定頻率50HZ低壓額定電流231A接線組別Znyn11標準代號GB10229-88產品代號1 HB 720冷卻方式ONAN 使用阻抗7.2相數(shù)3接地時限2h油重480Kg總重 1900Kg2號有載調流消弧線圈：型號YHDI-630/10.5標準代號GB1029-88額定容量630kVA額定電壓10500/3V額定電流25-100A額定頻率50HZ產品代號1 HB 720使用條件戶外與系統(tǒng)的聯(lián)接按照規(guī)劃，清河變電所、大明湖變電站，均接在北郊330變110kV出線上。見下圖。如果清河變電站先一步上，則將“”接點短接，北郊330變兩回出線直接至清河變電站，這樣在

39、清河變電站要加上線路縱差保護。同時，在訂對側保護時，電流互感器都改為300600/1A，均安裝在北郊330變。清河變 北 12.2km 19.2km大明湖變 電流互感器：300-600/5A 8km “”接點 電流互感器：300-600/1A北郊330變清河變與系統(tǒng)的聯(lián)接圖第五節(jié) 電氣布置與電纜設施電氣布置110kV配電裝置為戶外GIS布置。由于110kV線路順城建規(guī)劃路由南邊來，所以，110kV屋外配電裝置布置在所區(qū)南側，二次室及35kV10kV開關室接布置在所區(qū)北側，三臺主變壓器布置在二者之間，4回35kV線路向北出線，1OkV全部電纜出線。二次設備室布置在二樓西面。10kV密集型電容器、

40、接地變、消弧線圈在西南角。110kV配電裝置采用戶外雙列布置，該配電裝置向南出線，進線采用懸掛式軟母線，進出線架構高10米，間隔寬度均8米，母線及進出線相間距離為2.2米。35kV10kV配電裝置、二次室及輔助廠房采用雙層屋內配電裝置，10kV在一樓，采用CP800型中置式金屬鎧裝高壓開關柜，單母線分段，雙列布置，10kV出線均為電纜出線。35kV在二樓，采用KYN-35Z型金屬鎧裝高壓開關柜，單列布置，35kV均為架空進出線。二次室及輔助廠房布置于35kV開關室西側。在10kV、段母線上分別接700/160kVA干式接地變壓器一臺。安裝在10kV高壓室內。其它本變電所的配電裝置型式選擇，考慮

41、了所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結合運行、檢修和安裝要求，通過技術經濟比較予以確定。在確定配電裝置型式時，必須滿足以下四點要求：節(jié)約用地；運行安全，操作巡視方便；便于檢修和安裝；節(jié)約材料，降低造價。 屋外配電裝置布置應符合下列條件：設備套管和絕緣子最低絕緣部位離地2.5m時應加圍欄；圍欄向上延伸線距地2.5m處與其上方帶電部分凈距不應小于A1值；車道上運設備時，其外廓至裸導線凈距B1值；不同時停電檢修的無遮攔裸導體之間垂直凈距B1值； 帶電部分至建筑物頂部（或圍墻）凈距D值；實際因風力、溫度、結冰使上述尺寸偏短，故設計時取的值大得多，如母線橋母線相間一般取60cm80cm

42、。屋外配電裝置規(guī)定的最小安全凈距：UN（kV）11035110J110200J330J凈距值（cm）名稱導電體地（A1）204090100180260異相帶電部分間（A2）2040100110200280帶電體柵欄95115165175255335裸導體地面（C）270290340350430510不同時停電檢修的裸導體之間的水平距離（D）220240290300380460電纜設施室內外控制及低壓電力電纜采用電纜溝敷設，出電纜溝至電氣設備的電纜采用穿管敷設；10kV出線電纜采用電纜溝敷設。110kVGIS組合電器至主變110kV側及主變至35kV進線套管均采用電纜和電纜溝道敷設。主變10kV

43、到10kV進線套管采用矩形銅母線熱縮接線。變電站內、戶外間設置了800mm寬的控制電纜溝，通向主控室。戶外電纜溝高出地面100mm以防雨水的進入。10kV配電室內設有1000mm寬的電力電纜溝，室外有1800mm寬的電纜隧道，以供1OkV電力電纜通向所外。控制電纜全部采用阻燃、帶屏蔽的銅芯控制電纜，型號:2RkVVP2/22;10kV電力電纜采用交聯(lián)電力電纜，型號:YJV22-8.7/10-3120和3185。去接地變與密集型電容器的10kV電纜采用直埋方式。電氣建筑物設計了一座35kV至10kV高壓室的二層結構樓房。一層為10kV高壓室。呈雙列布置，全部電纜出線。35kV高壓室開關柜呈單列布

44、置。二層為35kV高壓室。考慮到35kV目前有的線路均在北側，所以，35kV向北邊出線，為單列布置，架空出線。高壓室長寬41.56.3m，層高5m。4所用電、直流系統(tǒng)及主控室所用電接線變電所所用電屬于確保供電負荷，提高所用電供電可靠性的措施如下：對于容量在60MVA及以上或樞紐變電所采用兩臺所用變供電。兩臺所用變分別接至變電所最低一級電壓母線或獨立電源上，并裝設備用電源自接裝置。對于采用復式整流、電容儲能等整流電源代替蓄電池時，其交流供電電源由兩種不同電壓等級取得電源，并裝設備用電源自接裝置。能可靠地利用所外380V電源備用時，需2臺所變的變電所可裝一臺所變。采用強迫油循環(huán)水冷卻主變或調相機，

45、變電所裝設兩臺所用變。對于310kV有旁路母線且變電所只有一臺所用變壓器時，該變壓器與旁路斷路器分別接至兩段母線上。對無人值班的變電所，一般采用兩臺能夠自動接入的所用變。對中小型變電所及有人值班的變電所，一般采用一臺所用變，其容量一般為20kVA。所用變壓器一般高壓側采用熔斷器，為了滿足用戶側電壓質量要求，故宜采用6.3kV或10.5kV的所用變。所用變壓器低壓側采用380/220V中性點直接接地的三相四線制，動力和照明公用一個電源，所內一般設置檢修電源。本次設計在10kV至段母線上分別接一臺700/160/10kVA、10/0.4kV接地變壓器、低壓側為Y0接線、正常運行時供給380/220

46、V站用電源。在35kV有雙向供電線路上接一臺100kVA/35kV線路干式所用變一臺，作為備用電源。當全站失壓后，由35kV帶電線路反供35kV所用變。三臺所用變互為閉鎖自投。所用電源接至五塊所用電屏上，供給全所用電。所用電接地線能滿足三臺接地變分列運行及備用電源自動投入方式運行。所用變容量為160kVA，由于接地變壓器(曲折變)一、二次容量比不宜過大，其低壓側一旦發(fā)生短路可燒壞接地變，故二次容量選160kVA為宜。所用電380/220V母線采用單母線分段接線，三相四線制，中性點直接接地系統(tǒng)。所用屏布置在二次室內。直流系統(tǒng)直流系統(tǒng)主要是指變電所中的直流蓄電池組，其使用目的是：用于控制、信號、繼

47、電保護和自動裝置回路操作電源，也用于各類斷路器的傳動電源以及用于直流電動機拖動的備用電源。本次設計直流系統(tǒng)采用智能高頻開關電源系統(tǒng)。蓄電池采用2100AH 免維護鉛酸蓄電池，單母線分段接線，控制母線與合閘母線間有降壓裝置。直流屏兩面，電池屏兩面。該型直流系統(tǒng)是模塊化設計，N+1熱備份;有較高的智能化程度，能實現(xiàn)對電源系統(tǒng)的遙測、遙控、遙信及遙調功能;可對每一個蓄電池進行自動管理和保護。該系統(tǒng)通過RS232或RS485接口接入計算機監(jiān)控系統(tǒng)。直流負荷統(tǒng)計見下表。直流負荷統(tǒng)計表序號負荷名稱容量（KW）負荷系數(shù)計算容量（KW）計算電流（A）事故放電時間及電流（A）初期持續(xù)末期1經常負荷41418.1

48、818.1818.182事故照明2129993DL跳閘0.6204DL合閘1335合計27.1827.1835繼電保護及微機監(jiān)控系統(tǒng)總的要求控制、信號及測量采用微機監(jiān)控方式，按無人值班變電所設計。要求對所有一次設備進行監(jiān)視、測量、控制、記錄和報警。110kV開關保護測量及主變保護測量，集中組屏放置在主控室；35kV、10kV開關保護放置在35kV、10kV柜上，計量表計放在主控室集中組屏。繼電保護裝置與微機監(jiān)控系統(tǒng)相互獨立。反映微機保護裝置正常運行及事故狀態(tài)時的動作工況應以數(shù)字接口，直接上網并反映于微機監(jiān)控系統(tǒng)中。所選微機保護充分保證變電所安全可靠運行，并便于調試維護。具備微機五防要求。計算機

49、網絡按總線設計，當?shù)乇O(jiān)控微機及遠動微機均按主后備方式配置。保證運行的可靠性及靈活性。微機監(jiān)控系統(tǒng)按分層分布結構，即繼電保護、自動裝置、測量、控制及按I/O以集成形式單元(間隔屋單元)設計。110kV系統(tǒng)保護及公用部分集中安裝于二次室內，10kV保護及測量控制信號部分就地安裝于各單元的開關柜上。繼電保護配置及微機監(jiān)控系統(tǒng)保護配置要求110kV線路保護 (本期四套)110kV清北線保護一套，110kV清湖線保護一套，對側110kV北清線保護一套；110kV湖清線保護一套。設有光纖閉鎖高頻距離保護，后備保護為三段式相間距離，三段式接地距離、四段式零序方向保護，并具有同期三相一次重合閘功能。如果兩回進

50、線都接在北郊330變，則加一套光纖縱差保護。110kV母線電壓并列裝置，可在就地或遠方實現(xiàn)PT并列或分開運行。主變保護 (本期二套)主保護：差動電流速斷和二次諧波制動比率差動保護，并具有CT斷線檢測報警功能。后備保護：110kV及10kV二段復合電壓閉鎖過流保護。110kV二段零序電壓閉鎖、零序過流保護。過負荷閉鎖有載調壓。過負荷保護及啟動通風保護。主變高、中、低壓側后備動作時第段作用于10kV相關分段開關，第段作用于變壓器三側開關，同時閉鎖10kV備自投裝置。具有PI斷線檢測功能。非電量保護:跳主變三側開關的有:主變本體重瓦斯、有載重瓦斯、壓力釋放(由壓板切換至跳閘或發(fā)信)。應有獨立跳閘出口

51、。報警信號有:主變本體輕瓦斯、有載輕瓦斯，油溫。無功電壓自動調節(jié)裝置：(本期二套)通過自動改變變壓器有載調壓裝置分接頭位置及自動換切電容器，對變電站的電壓和無功進行綜合控制。10kV線路保護 (本期二十四套)保護配置：三相式速斷、三段式過流保護。三相一次重合閘。低周減載。小電流接地選線。接地變 (本期二套) ：三相式速斷、三段式過流保護，過負荷。小電流接地選線。零序電流、零序電壓。溫度信號。電容器 (二套) ：三相不平衡電壓保護、三相式速斷，三段式過流保護。小電流接地選線；過壓、欠壓保護；小電流接地選線；保護動作應閉鎖電容器自動投切。10kV母聯(lián)(備自投)：配置原則：10kV、段正常運行時為分

52、列運行方式，母聯(lián)處于備用狀態(tài)，當任一主變主保護動作，跳開主變兩側開關，則母聯(lián)開關投入運行，當主變后備保護動作，則跳開母聯(lián)開關，并且閉鎖備自投。10kV母線電壓并列裝置，可就地或遠方實現(xiàn)PT并列或分開運行。35kV線路保護 (本期四套)保護配置：三相式速斷、三段式過流保護。電壓閉鎖電流保護。三相一次重合閘。低周減載。35kV母聯(lián)(備自投) 配置原則：35kV、段正常運行時為分列運行方式，母聯(lián)處于備用狀態(tài)，當任一主變主保護動作，跳開主變兩側開關，則母聯(lián)開關投入運行，當主變后備保護動作。則跳開母聯(lián)開關，并且閉鎖備自投。35kV母線電壓并列裝置，可就地或遠方實現(xiàn)PT并列或分開運行。遙測、遙控、遙信及電

53、能計量要求接收集控站計算機系統(tǒng)遙控、遙調命實施控制操作。接收并實施集控站系統(tǒng)對時命令。接收并實施集控站系統(tǒng)復歸保護動作當?shù)匦盘柮?。向集控站、調度主站傳送信息包括：A、常規(guī)電氣量、非電量(包括模擬量、開關量、電度量)。B、微機保護動用及警告信息。C、事件順序記錄信息。D、保護裝置工作狀態(tài)信息。具體如下：110kV線路遙控：110kV線路斷路器分、合、隔離開關的分合；保護信號復歸；操作箱信號復歸。遙測：110kV線路電流IA、IB、IC、P、Q。遙信：110kV線路斷路器位置信號SOE；隔離開關位置信號SOE，接地刀閘的位置信號SOE；110kV線路保護動作和重合閘動作信號SOE；控制回路斷線等

54、狀態(tài)SOE；SF6氣壓報警。110kV母聯(lián)遙控：110kV母聯(lián)斷路器分、合、隔離開關的分合；遙測：三相電流IA、IB、IC。110kV、段母線電壓VA、VB、VC、3VO。計算：Vab、Vbc、Vac及F。遙信：110kV母聯(lián)斷路器位置信號SOE；隔離開關及接地刀閘的位置信號SOE； PT回路故障SOE； 110kV母線保護動作SOE；母聯(lián)各類故障信號SOE； SF6氣壓報警。主變遙控：主變三側開關的分、合；主變中性點接地刀閘分、合；有載調壓開關的升降、急停；保護信號復歸，操作箱信號復歸；主變有載調壓自動方式的投入、退出。遙測：主變IA、IB、IC、Q、P、COS：主變低壓側IA、IB、IC、Q、P；主變油溫。遙信：主變兩側開關位置信號SOE；隔離開關接地刀閘位置信號、中性點接地閘位置信號SOE；主變抽頭位置信號；主變調壓裝置運行狀態(tài)信號SOE；主保護動作信號SOE，后備保護動作信號SOE；非電量保護動作信號SOE。10KV線路遙控：線路斷路器的分、合