曙光110kv变电站设计说明书.doc

曙曙 光光1 1 0 k V 变变 电电 站站初初 步步 设设 计计 说说 明明 书书安庆电力规划设计院工程设计证书 编号：A2340099612013 年 01 月 安庆目 录1 总的部分 1.1 编制依据1.2 用户资料1.3 主要设计原则1.4 设计范围2 接入系统 2.1 主要技术原则2.2 接入系统方案3 电气一次部分 3.1 电气主接线3.2 短路电流及主要设备、导体选择3.3 过电压保护、绝缘配合及接地4 电气二次部分 4.1 微机保护及自动装置配置4.2 系统通信4.3 系统调度自动化4.4 电能质量监测4.5 交直流一体化电源系统4.6 电能表4.7 二次室屏位布置4.8 二次设备的接地、防雷、抗干扰5 电气总平面布置及配电装置 5.1 电气总平面布置5.2 配电装置5.3 防雷接地5.4 电缆设施6 土建6.1 综述6．2 站区总平面布置6．3 站区建筑6．4 站区结构6．5 给水、排水6．6 采暖通风6．7 消防1 总的部分1.1 编编制依据制依据1.1.1《35-110kV 变电所设计规范》（GB50059-1992）1.1.2《35-110kV 无人值班变电所设计规范》（DL/T5103-1999）1.1.3《城市电力网规划导则》等国家和电力行业有关 110kV 变电站设计、通信设计和调度自动化设计的标准、规程、规范及国家有关安全环保等建设工程强制性标准1.1.4 国家电网公司《十八项电网重大反事故措施》、《输变电设备技术标准》、《预防输变电设备事故措施》、《电力系统无功补偿配置技术原则》等有关企业标准和规定。

1.2 用用户资户资料料安庆新曙光精细化工有限公司是安庆市曙光化工股份有限公司全资子公司，位于安庆市区，该公司主要产品有：液体氰化钠、合成氨、碳酸氢铵、乙二胺四乙酸及其钠盐、硫酸铵、甲醛，氰化银、氰化银钾、氰化亚金钾等贵金属盐，还向中石化安庆分公司提供备用氢源该公司厂区现已规划为城市商住区，市政府要求其搬迁至新建的化学工业区正在建设的中石化安庆分公司“800 万吨炼化一体化”项目建成后所需原料氢气用量将大幅增加，需要有能随时供氢的备用制氢装置同时，正在建设的中石化安庆分公司“21 万吨/年丙烯腈扩建”项目建成后装置副产的氢氰酸须就地利用2011 年安庆市政府、中石化安庆分公司、安庆曙光化工股份有限公司三方达成协议，由安庆市曙光化工股份有限公司牵头合资建设煤制氢项目，为中石化安庆分公司工程配套提供备用氢源，同时为丁辛醇项目提供原料气根据市政府关于该项目建设协调会议纪要，要求新建项目与老厂区搬迁有机结合、一同推进，安庆市曙光化工股份有限公司决定将位于市中心的新曙光精细化工有限公司整体搬迁至安庆化学工业区进行改造升级，总体项目名称确定为“安徽曙光化工集团改造升级工程”，分为煤制氢和精细化工产品 2 个子项目。

根据市政府关于该项目建设协调会议纪要，要求新建项目与老厂区搬迁有机结合、一同推进，安庆市曙光化工股份有限公司决定将位于市中心的新曙光精细化工有限公司整体搬迁至安庆化学工业区进行改造升级，总体项目名称确定为“安徽曙光化工集团改造升级工程”，分为煤制氢和精细化工产品 2 个子项目上述项目实施后预计本期工程（2014 年）用电负荷将达到 35.5MW，终期再新增 86.6MW，总用电负荷达到 122.3MW根据安徽省电力公司皖电营销〔2010〕892 号文《关于印发安徽省电力公司客户电力负荷等级认定指导意见的通知》，并根据安庆市经济和信息化委员会意见，会议确认本工程本期总负 荷 中 主 要 为 二 级 负 荷 （ 占 约 95% 以 上 ）， 少 量 为 一 级（162.2kW）、三级负荷，终期新增 86.6MW 主要为三级负荷（77.4MW）,少量为二级负荷（9.4MW）1.3 主要主要设计设计原原则则按照无人值班变电所设计，设备及自动化系统的设计选型满足安全可靠的原则；追求变电站的基本功能和核心功能，以节能和环保为中心，优化设备配置，实现变电站功能的集成整合电气主接线清晰明朗，维护方便，操作便利，节约投资。

1.4 设计设计范范围围变电站围墙以内的全部生产及辅助生产设施、附属设施的工艺和建(构)筑物的土建设计、进站道路、站内生活用水、消防及暖通2 接入系统 2.1 主要技术原则本工程接入系统方案以安庆电网接线现状为基础，并与安庆电网规划和安庆市曙光化工股份有限公司内部供电规划相结合，既保证电网稳定安全运行，也满足用户供电需要，充分考虑技术、经济的合理性，便于调度管理2.2 接入系统方案根据地区电网规划，可供接入的系统变电站主要是 220kV 安庆变和规划中的 220kV 晴岚变，本站以 2 回 110kV 线路接入系统，1 回至 220kV安庆变（总长约 5km，其中架空线和电缆段长度分别为 3km 和 2km），1回至 220kV 晴岚变（约 8km）3.电气一次部分 3.1 电气主接线3.1.1 变电站设计规模（1）主变压器：变电站本期建设 2 台三相双绕组自冷式全封密封有载调压变压器，容量为 50MVA，电压等级为;115/10.5,最终建设 3 台同容量变压器2）110kV 出线：本期 2 回，最终 2 回3）10kV 出线：本期 24 回，最终 36 回4）无功补偿：最终每台主变压器各配置 1 组 8MVar 无功补偿并联电容器组，本期装设 2 组，电容器组采用单星形接线。

3.1.2 110kV 电气主接线最终 2 回架空进出线，3 回主变压器进线，采用单母线分段接线；本期2 回架空进线，2 回变压器进线，采用单母线分段接线，装设 2 组母线设备3.1.3 10kV 电气主接线最终 36 回电缆出线，3 回主变压器进线，采用单母线 4 分段接线；本期 24 回电缆出线，2 回主变压器进线，采用单母线 3 分段接线，装设母线分段断路器及 3 组母线设备10kV 无功补偿装置最终每台主变压器配置 1 组 8.0MVAR 电容器组，分别接于 10kV 的 3 段母线上，本期装设 2 组 8.0MVAR 电容器3.1.4 中性点接地方式主变压器 110kV 中性点采用避雷器加保护间隙保护，经隔离开关接地，10kV 侧中性点不接地3.2 短路电流及主要设备、导体选择3.2.1 短路电流水平考虑终期两台主变短时并联运行方式下，经过计算 110kV 母线最大短路电流为 8.796kA，10kV 母线最大短路电流为 26.858kA（未考虑自备余热机组并网），确定 110kV 母线的短路电流为 31.5kA 水平，10kV 母线短路电流为 31.5kA 水平3.2.2 主要电气设备选择变电站海拔高度为 1000m 以下，电气设备的抗震校验烈度为 7 度，并参照《安徽电网污区分布图（2011 版）》，设备的外绝缘按 E2 级防污标准选择，110kV 户外电气设备泄露比距为 3.5cm/kV（按系统最高运行电压计算），10kV 户外电气设备泄露比距为 3.8cm/kV（按系统最高运行电压计算），户内设备泄露比距为 2.0cm/kV（按系统最高运行电压计算）。

所有电气设备选择以国产设备为主1 变压器为便于变电站无人值班管理，110kV 主变压器选用低损耗、检修周期较长的三相双绕组自冷式全密封有载调压变压器主变压器的选型及主要技术参数见表项目技术参数备注主变压器型号SZ11-50000/115额定容量50000kVA容量比100%/100%电压比115±8x1.25%/10.5断路阻抗Uk%=15连接组别YNd11调压方式有载调压冷却方式自冷式中性点接地方式经隔离开关接地高压侧中性点附套管电流互感器2 110kV 电气设备110kV 采用 SF6 气体绝缘封闭组合电气（GIS）GIS 具有可靠性高、占地省、少(免)维护等优点，110kV 主要电气设备的选型及主要技术参数选择见表名称形式额定电压(kV)最高工作电压(kV)额定电流(A)开断电流(kA）(4s)额定短路耐受电流(kA)额定短路关合电流(kA)(3s)热稳定电流(kA)动稳定电流峰值(kA)户内全封闭组合电气(GIS)3 相共箱126126200031.580隔离、开关(出线、主变进线、母线分段回路)126126200031.580母线电压互感器电容式110126电流互感器1101262x60031.5803 10kV 电气设备选用铠装移开式户内交流金属封闭开关柜，柜中断路器选用真空断路器，干式电流互感器，交流无间隙金属氧化锌避雷器，干式电压互感器，10kV 高压开关柜内主要设备的选型及技术参数选择表名称形式额定电压(kV)最高工作电压(kV)额定电流(A)开断电流(kA）(4s)热稳定电流(kA)(2s)热稳定电流(kA)动稳定电流峰值(kA)断路器（进线回路）ZN[]-12/T121231504040100断路器(出回路)ZN[]-12/T12612125031.531.580电流互感器（进线）干式1012300040100电流互感器（电容）干式101240031.580电流互感器（出线）干式101260031.580母线电压互感器干式1012氧化锌避雷器干式1012（4）10kV 并联电容器装置根据国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则，110kV 变电站的容性无功补偿以变压器损耗为主，并适当兼顾负荷侧的无功补偿。

每台变压器在 10kV 侧配置 1 组电容量为 8.0MVA 的并联电容器组，采用压控调容分 9 档投切方式并联电容器补偿装置采用屋内成套装置，电容器组串接 6%的干式串联电抗器电容器组、干式串联电抗器、放电线圈、氧化物避雷器、隔离开关等设备由厂家供货，电容器选用无重燃的真空断路器进线投切5）站用电干式接地变兼做站用变压器3.2.3 导体选择各电压等级的导体，在满足动、热稳定、电晕和机械强度等条件下进线选择，母线允许载流量按发热条件考虑，主变压器按经济电流密度选择110kV 侧导线采用软母线，10kV 侧采用硬母线,10kV 母线最大按穿越功率按 1.3 倍主变压器容量计算1 导体选择的原则1 母线的载流量按终期要求的最大通流容量考虑，按发热条件小样导体截面，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的最大电流选择导体截面，按发热条件校验2 导体选择结果如表选用导体电压（V）回路名称回路最大工作电流（A）根数 x 型号载流量（A）导体截面选择的控制条件母线788GIS 铜母线2000由载流量控制110Kv主变进线262（本期）788（终期）LGJ-300/40754由经济电流密度控制母线37533X(TMY-125X10)3816由载流量控制10kV主变进线28873X(TMY-125X10)3816由经济电流密度控制3.3 过电压保护、绝缘配合及接地3.3.1 根据 DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中规定，本设计过电压保护设计包括：（1）为防止线路雷电波过电压，在主变压器 10kV 出口及 110kVGIS 出口上装设交流无间隙金属氧化物避雷器；为保护主变中性点绝缘，在主变中性点装置交流无间隙金属氧化物避雷器及放电间隙保护。

2）10kV 并联电容器根据规定装设交流无间隙金属氧化物避雷器保护3）当 10kV 系统单项接地故障电流超过 10A 时，在主变 10kV 侧装设消弧线圈4）为消除谐振过电压，在 10kV 母线电压互感器的中性点装设消谐器，在开口绕组装设消谐装置3.3.2 绝缘配合电气设备的绝缘配合基于避雷器保护水平，设备所承受的操作过电压和大气过电压均由避雷器来限制，及设备的绝缘水平取决于避雷器的保护性能，设计中选用交流无间隙金属氧化物避雷器3.3.3 直击雷保护本变电站为户内型，为使变电站建筑在受到直击雷和感应雷击时能可靠地保护，因此在建筑物的顶部设置避雷带作。