1、檢索號：編 號：110kV三房巷升壓站工程初 步 設 計說 明 書無錫供電設計研究院工程設計證書：蘇設證丙字1024183號 錫建設字315號2003年 4月110kV三房巷升壓站工程初 步 設 計說 明 書總工 程 師：設 總：主任工程師：主要設計人：校 核：編 寫：目 錄1.概述I1.1 前言1設計依據11.2建設規模11.3設計范圍11.4與線路設計分界點21.5所址條件21.6主變壓器運輸條件21.7主要技術經濟指標22.系統條件32.1110KV母線短路容量設定32.2系統繼電保護32.3通信通道組織要求32.4遠方監控要求33.電氣部分33.1電氣主接線33.2短路電流及主要設備選

2、擇53.3過電壓保護和接地63.4電氣設備布置及配電裝置73.5照明及動力83.6電氣二次線93.7變電所自動化系統103.8對控制中心的功能要求123.9微機保護及自動裝置配置123.10直流系統143.11交流所用電系統143.12電纜敷設與防火153.13輔助設施及其它154.土建部分154.1設計原始資料設定154.2所區布置與交通要求164.3建筑與裝修164.4結構與基礎174.5采暖通風174.6給水與排水系統185.環境保護和勞動安全衛生措施185.1生活廢水、生活污水處理措施185.2噪聲防治措施185.3環境綠化185.4消防185.5防SF6氣體泄漏195.6安全防范19

3、附錄:附錄1 所用負荷統計及所用變壓器容量確定20附錄2 蓄電池.充電裝置型式及容量選擇21附件:附件1 附件2 1. 概述1.1 前言江陰三房巷自備電廠位于江陰市東片的周莊鎮東部原三房巷村南部三房巷工業區內，該地區歷來是江陰地區經濟發展比較迅速的地方。三房巷近期內已有6個批準的項目將在新工業園區內投資建設，迅速的發展造成了三房巷熱、電負荷需求緊張。根據規劃，三房巷將在新工業園區內建設一座高溫高壓級的熱電廠。電廠本期建設2×30MW+2×15MW機組，建成后有部分電力可向電網供電，遠景裝機容量為3×30MW+3×15MW。根據區域電網情況及發展規劃，電廠

4、在新工業園區內建一座110kV升壓站，熱電廠所發電力通過10kV聯絡線直接送到110kV升壓站10kV母線，主要電力通過升壓站10kV母線饋給工業園區內的企業，內部消化。多余電力通過升壓站上網。本期110kV三房巷升壓站T接入220kV芙蓉變至220kV延陵變的110kV線路上。升壓站遠景將建成2回110kV線路，1回接至220kV芙蓉變作為主并網線，1回接至220kV延陵變作為備并網線。熱電廠發電機側開關作為第一并網點、第二解列點，110千伏升壓變電所主變次總開關作為第一解列點和后備并網點。升壓變電所配置相應的無功補償、繼電保護、交直流系統、遠動通訊等設施，均按無人值班變電所設計。1. 2設

5、計依據1、 關于下達三房巷實業股份有限公司110千伏升壓變電所設計任務書的通知2、 110kV三房巷實業股份有限公司熱電廠升壓站設計聯絡會會議紀要1. 3建設規模遠景規模：110kV 31.5MVA雙圈三相電力變壓器3臺，110kV并網線路2回，一主一備。110kV雙母線接線，10kV部分單母四分段。與電廠發電機10kV聯絡線6回，10kV負荷線路45回。10kV電容器為3×3600kvar，10kV接地變2臺，分別接于T1、T2主變低壓側母線上，10kV消弧線圈3臺分別接于T1、T2、T3主變低壓側母線上。本期工程：110kV 31.5MVA雙圈三相電力變壓器2臺；110kV并網線

6、1回；110kV雙母線接線，10kV為單母三分段接線方式，II、III段本期搭接，與電廠發電機10kV聯絡線4回，10kV負荷線路30回。10kV電容器為2×3600kvar，10kV接地變2臺，分別接于T1、T2主變低壓側母線上，10kV消弧線圈2臺分別接于T1、T2主變低壓側母線上。1.4設計范圍1.4.1本期新建2臺31.5MVA主變（遠景預留第3臺31.5MVA主變）及相應的110kV戶外PASS配電裝置，10kV戶內配電裝置。1.4.2 10kV無功補償并聯電容器裝置，10kV接地變及消弧線圈。1.4.3 交流所用電系統設備，過電壓保護，接地和照明裝置，1.4.4 直流操作

7、電源系統設備的布置安裝和接線；相應的繼電保護及自動裝置，測量及控制操作設備，遠方微機測控系統設備的布置安裝和接線；電纜及通信設施等。1.4.5 與電氣設備相關的建筑物、構筑物，給水排水設施，通風設施。消防設施，安全防范及環境保護、綠化措施。1.5與線路設計分界點110kV配電裝置以架空線耐張線夾（不含）為界。10kV配電裝置以開關柜內電纜頭為界。1.6所址條件 本升壓站所址位于周莊工業園區內，地形平坦。周圍工廠企業較多，污染較重。1.7主要技術經濟指標1.7.1總投資： 萬元單位造價：元 / kVA1.7.2材料消耗量（估量）：水泥： t鋼材： t木材： m32. 系統條件2.1 110kV母

8、線短路容量延陵變110kV母線短路容量：1968MVA芙蓉變110kV母線短路容量：1688MVA2.2 系統繼電保護 2.3 通信通道組織2.4 遠方監控3. 電氣部分3.1 電氣主接線3.1.1 主變壓器升壓站主變壓器容量最終規模為3×31.5MVA，本期為2×31.5MVA。為便于無人值班管理，主變壓器選用自冷有載調壓型，型號為：SZ9-31500/110，電壓等級110×2.5%/10.5kV，阻抗電壓10.5%，接線組別YNd11。3.1.2 110kV配電裝置110kV并網線遠景2回，本期1回。110kV部分為雙母線接線。進線間隔，主變間隔，母聯間隔均

9、采用PASS結構。3.1.3 10kV配電裝置10kV部分遠景單母四分段，本期單母三分段。T1主變帶段母線，T2主變低壓側為A、B開關，分別接于、段母線（正常運行時A、B開關均合上，、段母線搭接），遠景T3主變帶段母線（本期不上）。主變低壓側分列運行，最終規模每臺主變帶負荷線路15回，與電廠發電機聯絡線2回，均采用電纜。3.1.4 無功補償裝于10kV母線側，最終容量按3*3600kvar配置，本期配置2*3600kvar。3.1.5 接地變和消弧線圈由于升壓站主變壓器接線組別為YN，d11，低壓側無中性點引出，故考慮裝設專用接地（所用）變壓器，將其中性點引出后用來引接消弧線圈。本期T1、T2

10、低壓側接地（所用）變各1臺，消弧線圈各1臺。遠景T3主變低壓側只帶接地消弧線圈1臺。3.1.6中性點設備主變壓器110kV側中性點采用避雷器加保護間隙保護，也可經隔離開關接地。3.2 短路電流及主要設備選擇3.2.1 短路電流計算在考慮主變低壓側不并列運行的況下短路電流計算阻抗見圖3-1，圖中阻抗均已歸算為基準容量為100MVA的標幺值。 圖3-1 計算阻抗圖主變回路短路電流計算結果見下表：短路點編號短路點位置短路點平均工作電壓短路電流周期分量起始值穩態短路電流有效值短路電流沖擊值短路全電流最大有效值短路容量U(kV)I”(kA)I(kA)ich(kA)Ich(kA)S”(MVA)K1110k

11、V母線K210kV母線30.6注：表中ich2.55I，Ich1.52I3.2.2 主要設備選擇3.2.2.1 污穢等級本變電所配電裝置除10kV配電裝置外均為戶外布置，由于周圍工廠企業較多，污染較重，因此，所有電氣設備的污穢等級為2.5級，要求電氣設備的泄漏比距2.5cm/kV。斷路器、隔離開關、流變選擇見附表一、二、三。3.2.2.2 110kV PASS間隔設備3.2.2.3 10kV并聯電容器并聯電容器組布置在戶內，為有利于減少消防投資，簡化消防設計，設計選用難燃介質的電容器組，采用裝配式。3.2.2.4 10kV所變本變電所在10kV每段母線上各設一臺所變，所用電計算容量為2

12、5;50kVA。設計考慮選用干式絕緣，并布置在10kV非標準開關柜內。3.2.2.5 導體本變電所110KV導線選用LGJQ-240。主變壓器10kV側額定電流為2309A，考慮到施工難度及對外不能停電的因素10kV主變進線考慮兩個方案：一是從主變出來用10KV高壓鋁排母線接至10KV配電裝置；二是從主變出來用10KV架空母線至10KV配電裝置。設計推薦采用一方案。3.3 過電壓保護和接地3.3.1 直擊雷保護本變電所擬用4根30米避雷針作為對直接雷的保護。3.3.2 過電壓保護為防止線路侵入的雷電波過電壓，在110kV進線、主變壓器10kV側引出線、10kV每段母線及10KV架空出線上分別安

13、裝避雷器（全部采用氧化鋅避雷器）。為保護主變壓器中性點絕緣，在主變110kV側中性點裝設一臺避雷器及放電間隙（間隙115mm）。10kV并聯電容器根據規定裝設氧化鋅避雷器保護。3.3.3 接地升壓站接地方式以水平接地體為主，輔以垂直接地極，主接地網用鍍鋅扁鋼50×6。變電所主接地網接地電阻應不大于0.5。變電所四周與人行道相鄰處，設置與主網相連接的均壓帶。本變電所10kV出線電纜有20根，對本變電所低壓和通信線路及通向所外的管路，采用隔離接地措施。引出的10kV電纜和地下管線之間，交叉時避免相碰，并設絕緣護套。變電所內采取防靜電接地及保護接地措施。考慮到微機監控系統對接地要求較高，二

14、次設備室接地采用銅排。3.4 電氣設備布置及配電裝置3.4.1 電氣總布置升壓站110kV配電裝置及主變壓器為戶外布置，10kV配電裝置、并聯電容器組等電氣設備布置室內。110kV架空進線； 10kV出線及10kV聯絡線均采用電纜。二次設備室、電容器室及10kV配電裝置一字排開，全為單層布置。3.4.2 配電裝置3.4.2.1 110kV配電裝置3.4.2.2 10kV配電裝置10kV配電裝置為單層布置，主變10kV電纜從柜下引入開關柜。10kV開關柜為雙列，面對面布置，中間維護通道寬2.9米，柜后維護通道不小于1.2m。開關柜一次、二次電纜均敷設在電纜溝內。10kV配電室尺寸： 40m

15、15;9m×4.55m（長×寬×高）。3.4.2.2 并聯電容器組10kV并聯電容器布置在獨立的電容器室內。3.5 照明及動力變電所正常照明由所用電交流屏供電，事故照明由直流屏供電。110kV配電裝置及變壓器照明采用投光燈。室內采用投光燈集中照明。10kV配電室及電容器室照明采用節能型熒光燈。二次設備室照明采用金屬管型燈具配高效節能型熒光燈管，靠頂棚吊裝。電氣二次設備室、110KV及10KV配電裝置、變壓器間隔分別安裝動力配電箱或電源箱，供給檢修、試驗和照明電源。3.6 電氣二次線 3.6.1 電氣二次設備室布置電氣二次設備母線室內布置控制柜、主變壓器保護柜、備自

16、投及低周減載柜，公用設備柜、所用電柜、直流電源柜、遠動通信柜及計量柜等。柜體尺寸均采用2360´800´600mm，色調一致，柜后加門的結構形式。室內設置工作臺。3.6.2 二次回路的參數直流電壓220V，交流電壓380V/220V。電流互感器二次電流5A，電壓互感器二次電壓100V。3.6.3 防誤操作閉鎖10kV配電裝置采用柜內帶五防功能的機械閉鎖，110kV采用廠家提供的機構中電氣回路閉鎖和電磁鎖。3.6.4 電能計量表計的配置10kV線路及主變低壓側采用有功、無功合一的電子式電度表，具有遠傳功能。10kV電容器采用無功電度。計量選用獨立的具有遠傳功能的電子式電度表。

17、3.7 變電所自動化系統3.7.1 系統概述變電所自動化系統包括監控、保護、自動裝置、智能化直流系統，智能型電度表及其它自動裝置，它通過標準通信接口與網絡互聯進行信息交流，完成對設備保護、監測、控制、調節等功能，并能與調度通信實現四遙（遙測、遙控、遙信、遙調）。3.7.2 系統配置分層分布式結構，上層為系統管理層，由監控匯集單元、當地監控接口等組成。實現“遙測、遙控、遙信、遙調”及與調度通信聯絡，運行管理等功能。下層為交流數采、監控、保護系統。設有主變單元、10kV線路單元和電容器單元、交流所用電系統、直流系統、其它自動裝置。根據建設單位的要求，保護全部采用電磁型。由于10KV開關柜上安裝空間

18、的原故，所以10kV線路和電容器組的保護安裝在配電裝置的開關柜上；監控、電度表采用集中組屏的方式。3.7.3 主要功能3.7.3.1 數據實時采集變電所自動化系統實時采集包括采集模擬量、狀態量、脈沖量。模擬量主要采集：各級母線電壓；線路、主變、電容器組的電流和功率；變壓器的上層油溫；直流系統及所用電系統的電壓、電流等參數。狀態量主要采集：斷路器、隔離開關狀態；有載調壓分接頭開關位置；各種保護的動作狀態。脈沖量，由電度表輸出脈沖信號，采集后累計或按峰、平、谷時段分段累計。一般通過數字通信傳遞，亦可通過硬接口輸出。3.7.3.2 遠方和就地操作、控制變電所自動化系統的監控系統可實現控制中心和調度的

19、遠方控制、操作，同時又在變電所電氣二次設備室內留有微機接口，可接上監控機后進行全所控制操作，此外為考慮變電所事故狀態的應急處理，在各種繼電保護操作出口或10kV配電裝置開關柜上保留就地控制手段。遠方操作和變電所就地操作設置閉鎖。3.7.3.3 電壓和無功的調節控制根據系統需要和電網功率因素，無功及電壓的綜合變化實現變壓器有載調壓裝置的自動調節和電力電容器組的自動投切，并發送狀態信號。可分別實現自動、遠方和就地操作方式。3.8 對控制中心的功能要求由于變電所內不設當地微機操作界面，僅留有接口。對變電所的運行及控制將由控制中心來完成，控制中心應具有以下功能：3.8.1 控制中心自動化系統的硬件和軟

20、件應采用標準化、模塊化設計，配置靈活，擴充性好，具備在線自診斷和自恢復功能，便于檢修和維護。3.8.2 提供交互式軟件生成數據庫，顯示畫面、報表，控制流程修改等一系列支撐軟件，便于現場修改和擴充。3.8.3 漢字化、多種字符、多彩、多窗口顯示，友好的人機界面，便于運行人員掌握和操作，實現畫面、數據顯示，數據修改，診斷檢測。并根據運行需要打印各種信息和報表。3.8.4 數據處理、記錄及設備管理能實現調度與管理，能對保護及其它裝置動作記錄和變電所運行的各種電氣參數及各專業的歷史數據進行存儲、統計、處理。建立完整的運行操作、設備管理檔案。3.8.5 事件順序記錄，越限報警當電力系統和運行設備發生故障

21、，繼電保護或自動裝置動作，斷路器跳閘，自動順序記錄；當設備運行異常，測量值越限時，自動報警顯示打印記錄。3.8.6 為了發揮微機的綜合功能，該系統通過監控主機采集到的各操作對象的狀態實時信息（包括斷路器，隔離開關等），按防誤操作規則，生成符合安全運行的操作票。3.8.7 根據需要可與各級調度通信。3.9 保護及自動裝置配置3.9.1 主變壓器主保護：差動保護 變壓器重瓦斯保護(包括本體和有載調壓裝置)后備保護：110kV側：復合電壓閉鎖過流保護 過負荷保護10kV側：過流保護中性點： 零序電流保護其它保護：輕瓦斯（本體和有載調壓裝置）超溫。壓力釋放閥動作報警3.9.2 10kV線路過流保護速斷

22、保護三相一次重合閘自動裝置低周減載3.9.3 電力電容器組過流保護失壓保護過電壓保護差壓保護3.9.4 自動裝置110kV橋開關備自投；小電流接地檢測裝置；主變有載開關自動調整及電容器組自動投切。直流接地自動檢測裝置3.10 直流系統變電所自動化系統要求配置安全可靠的直流電源，本變電所采用兩組半容量蓄電池組，兩套充電裝置接線，蓄電池容量： 50Ah、12V、36只。正常時兩組同時工作，檢修時可由一組蓄電池短時工作。充電機選用高頻開關電源模塊，以N+1冗余模式代替兩組可控硅整流裝置。直流系統接線為單母線分段接線，直流電壓220V。直流柜選用智能型控制直流電源柜，運用微機技術對蓄電池、充電機等裝置

23、實現智能化實時管理，并可與變電所自動化系統的通信控制機接口，實現直流系統的四遙功能。3.11 交流所用電系統所用電系統低壓接線采用三相四線制零線接地系統。兩臺所用變壓器，為提高重要負荷的供電可靠性，所用電系統接線采用單母線分段接線，每臺所變各帶一段母線，重要負荷分別從兩段母線雙回供電。3.12 電纜敷設與防火戶內采用電纜溝及埋管暗敷方式。 屏蔽層接地措施按國標GB 50217-94電力工程電纜設計規范要求設計。各相電流和電壓線及其中性點線分別置于同一電纜內。電纜防火延燃措施按國標GB 50217-94電力工程電纜設計規范中電纜防火和阻止延燃措施設計。3.13 輔助設施及其它變電所內不設電氣試驗室，電氣試驗由建設單位考慮集中統一安排。有關繼電保護、通信調試儀表及SF6氣體檢測、水份分析等設備，本設計僅在概算中列入補助費用，由建設單位統籌