实联化工(江苏)有限公司110kV专用变电站设计毕业论文

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1、 1实联化工实联化工( (江苏江苏) )有限公司有限公司 110kV110kV 专用变电站设计专用变电站设计摘要摘要本次设计的主要任务是：新建2 台 110kV 90MVA 主变压器及按建设规模要求的 110kV、35kV 配电装置、主控综合楼及相应的电气控制、测量、信号、继电保护、安全自动装置；所用交直流电源、电缆敷设；所内过电压保护、全所接地、照明；调度通信。与上述内容对应的土建部分：主控综合楼、各级电压配电装置；所区上下水系统、采暖、通风、消防、火灾报警、绿化设施及进所道路。关关键键词词：新新建建，配配点点装装置置，电电气气控控制制，土土建建部部分分。 2目目 录录1.总论 .41.11

2、.1设计依据设计依据.4 41.21.2设计规模设计规模.4 41.31.3设计范围设计范围.4 41.41.4站址概述及主变压器运输站址概述及主变压器运输.5 51.51.5主要技术经济指标主要技术经济指标.5 52.电力系统 .72.12.1系统一次系统一次.7 72.22.2系统继电保护系统继电保护.10102.32.3系统远动系统远动.11112.42.4系统通信系统通信.14143.电气部分 .163.13.1电气主接线电气主接线.16163.23.2短路电流及主要设备选择短路电流及主要设备选择.17173.33.3电气总平面布置及配电装置型式电气总平面布置及配电装置型式.19193

3、.43.4电气二次线电气二次线.20203.53.5计算机监控系统计算机监控系统.21213.63.6微机保护及自动装置配置微机保护及自动装置配置.23233.73.7抗干扰及二次电缆选择抗干扰及二次电缆选择.24243.83.8直流系统直流系统.25253.93.9交流所用电系统交流所用电系统.26263.103.10逆变电源逆变电源.26263.113.11电缆敷设电缆敷设.27273.123.12防雷、接地及过电压保护防雷、接地及过电压保护.27273.133.13照明及动力照明及动力.28283.143.14火灾报警火灾报警.28283.153.15辅助设施辅助设施.28284.土建部

4、分 .29 34.14.1站址地理站址地理位位置置.29294.24.2自然条件自然条件.29294.34.3工程气象工程气象.31314.44.4总平面布置总平面布置.34344.54.5建、构筑物建、构筑物.34344.64.6主要建构筑物结构设计及基础处理方案主要建构筑物结构设计及基础处理方案.35354.74.7采暖通风及消防及消防采暖通风及消防及消防.35354.84.8消防消防.36364.94.9上下水系统上下水系统.36364.104.10环境保护环境保护.36364.114.11劳动安全卫生劳动安全卫生.3737附附 表表附表 1：断路器选择及校验结果表附表 2：隔离开关选择

5、及校验结果表附表 3：电流互感器选择及校验结果表附表 4：软、硬导体选择及校验结果表 41. 总论总论本工程为实联化工 (江苏)有限公司 110kV 专用变电站工程。1.1 设计依据设计依据（1）实联化工（江苏）有限公司100 万吨/年联碱项目专用变电站工程一次接入系统设计评审意见。（附件）（2）实联化工（江苏）有限公司100 万 t/a 联碱项目专用变电站工程二次接入系统设计报告 。1.2 设计规模设计规模根据上述文件设计规模如下：主变压器：远景设计规模为2 台 90MVA 主变压器；本期建设 2 台 90MVA变压器，电压等级为 11081.25%/35kV。110kV 出线回路数 : 本

6、期 2 回（武黄 1、武黄 2） ，远景不变。35kV 出线回路数 : 本期出线间隔 14 回（2 回联碱、 2 回循环水、 2 回合成氨、2 回热电厂、备用 6 回） ；远景规划 22 回。无功补偿： 35kV 1M、2M 各安装 9.05Mvar 电容器 1 组，共计 2 组。相应的继电保护、监控、通信及相关的土建工程。本变电站整体规划按最终规模布置。1.3 设计范围设计范围本工程设计范围包括：新建 2 台 110kV 90MVA 主变压器及按建设规模要求的110kV、35kV 配电装置、主控综合楼及相应的电气控制、测量、信号、继电保护、安全自动装置；所用交直流电源、电缆敷设；所内过电压保

7、护、全所接地、照明；调度通信。与上述内容对应的土建部分：主控综合楼、各级电压配电装置；所区上下水系统、采暖、通风、消防、火灾报警、绿化设施及进所道路。本工程设计不包括以下项目（但在概算中列入其费用）：1、所外上下水管线及防洪设施 52、所外道路安全防范监视警报系统（视频或红外线）与供货商配合完成设计。设计分界点：各级电压配电装置设计到所内对外出线节点（110kV 为出线引出端子头，35kV 为出线开关柜电缆引接端子，电缆头不在设计范围内） ，不包括 GIS 进线端子头。进所道路、沟道、管道设计以变电所围墙中心线外1m 为界。1.4 站址概述及主变压器运输站址概述及主变压器运输1.4.1 站址概

8、述站址概述该变电站位于淮安市盐化工新区洪盐路与台玻大道之间的实联化工（江苏）有限公司厂区内，场地现为总降压站址。1.4.2 主变压器运输主变压器运输1.4.3 变压器的运输尺寸和重量变压器的运输尺寸和重量变压器的运输尺寸： 6500*2800*3650变压器的运输重量： 87.3t1.4.3.1 变压器的运输方式和运输路径主变压器采用大型平板车运输，从厂家运至淮安市盐化工新区经宁连公路、洪盐路运进厂区，经厂区道路从总降压站西侧的道路进运专用变电站。1.5 主要技术经济指标主要技术经济指标1.5.1 总投资经济指标总投资经济指标其中动态投资： 5023 万元 单位造价： 279.04 元/ kV

9、A其中静态投资： 4906 万元 单位造价： 272.56 元 / kVA1.5.2 材料消耗量（估量）材料消耗量（估量）水泥：2065.91t钢材：359.90t 6木材：43.70m3变电所推荐方案占地面积所区占地面积（围墙中心线）： 3360 m2（5.04 亩） 72. 电力系统电力系统2.1 系统一次系统一次2.1.1 淮安电网现状淮安电网现状淮安电网供电区域包括淮安市区、淮阴区、楚州区和涟水县、金湖县、盱眙县及洪泽县等七个区县。 2009 年，全市供电量 83.72 亿 kWh，比 2008年增长 4.9。地调电厂发电量 15.91 亿 kWh，同比增长 35.43。地调电厂上网电

10、量 5.79 亿 kWh，比 2008 年（3.42 亿 kWh）增长 69.51。统调装机容量 1650MW，其中华能淮阴 1320MW、淮阴发电厂 330MW，另有非统调小机组容量为 263MW。淮安电网目前有 500kV 变电站 1 座（上河） ，主变 2 台，总容量1500MVA；220kV 变电站 13 座，主变 24 台，总容量 3170MVA；110kV 变电站56 座，主变 91 台，总容量 3662.5MW；35kV 变电站 141 座，主变 259 台，总容量 1429.2MW；500kV 线路 6 条，长度 214.5km；220kV 线路 46 条，总长度1159.2k

11、m；110kV 线路 108 条，总长度 1235.3km；35kV 线路 210 条，总长度1711.8km。2.1.2 建设必要性建设必要性实联化工 100 万 t/a 联碱项目已经国家发展和改革委员会文件发改产业20092206 号文批准。下设制盐厂、空气分离厂、煤气化厂、氨合成厂、联碱厂、自备热电厂。工厂占地km2。年生产纯碱 100 万 t，氯化铵 100 万 t。配套 40 万 t/年合成氨， 50000Nm3/h 空分装置和 120 万 t/年盐硝联产装置。本工程 100 万 t/年联产生产能力和 120 万 t/年真空制盐生产能力均为目前国际最大生产装置。为满足实联化工本期及远

12、景工程的用电需求，实联拟建设1 座变电站（以下简称 “实联专用变 ” ） 。变电站站址位于实联在淮安盐化工新区内的厂区内部，本期考虑建设 2 台 90MVA 主变，两台主变均为主供变压器，高压侧 8采用单母线分段接线，低压侧为35kV 电压等级，采用单母分段的接线形式。根据江苏省电力公司文件苏电发展 2010551 号文附件 实联化工（江苏）有限公司 100 万 t/a 联碱项目专用变电站工程一次接入系统设计评审意见：实联化工（江苏）有限公司本期新建110kV 总降变一座（ 290MVA 主变） ，并通过双回 110kV 线路接入 220kV 武黄变 110kV 母线。2.1.3 建设规模建设

13、规模2 2. .1 1. .3 3. .1 1主主变变压压器器根据实联化工（江苏）有限公司100 万 t/a 联碱项目专用变电站工程一次接入系统设计评审意见 及业主的实际需求，本变电站的建设规模如下：主变压器： 远景规模 290MVA，本期 290MVA，电压等级为110/35kV。2 2. .1 1. .3 3. .2 2出出线线回回路路数数110kV：远景规模 2 回，本期 2 回（武黄 2 回） 。35kV：远景规模 22 回，本期 14 回（联碱 2 回、循环水 2 回、合成氨 2回、热电厂 2 回、备用 6 回） 。2.1.4 主变压器选型主变压器选型根据业主要求，本变电站主变选择带

14、平衡绕组的变压器，容量为90MVA，采用有载调压方式，接线组别采用YNyn0+d11，电压比为11081.25/35kV。2.1.5 电气主接线要求电气主接线要求根据业主提供的资料，本期110kV 母线采用单母分段接线，远景不变。2.1.6 无功补偿无功补偿根据业主提供的资料，实联专用变每台主变下拟装设9.05Mvar 电容器，本期合计装设 29.05Mvar 电容器。本报告以此为基础，对实联专用变近期及 9远景年高峰、低谷负荷水平时一次侧功率因数进行校核计算，计算负荷数据中已经考虑了实联专用变各用电车间的无功补偿以及热电机组（本期250MW，远景 450MW 的出力）作用，并以考虑机组n-1

15、 的情况。计算结果见表 2.1-1。根据国家电网生 2009133 号文附件 国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定 第十七条： “35 千伏及以上供电的电力用户，在变压器最大负荷时，其一次侧功率因数应不低于0.95，在任何情况下不应向电网倒送无功。”以及第二十一条： “新建变电站和主变压器增容改造时，应合理确定无功补偿装置容量，以保证35220 千伏变电站在主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数应不低于0.95；在低谷负荷时功率因数不应高于0.95，且不应低于 0.92。 ”无功补偿配置校核计算结果表明：实联化工专用变配置的29.05Mvar电容器能满足本期和远景高峰低谷负荷的补偿需求

16、。表 2.1-1实实联联专专用用变变无无功功补补偿偿配配置置校校核核计计算算结结果果单位：MW、Mvar投产年高峰低谷项目负荷功率因数投入的电容器负荷功率因数投入的电容器35kV侧负荷50j16.430.9529.0510j3.290.95110kV侧负荷50j1.250.9997103.3670.9480远景年高峰低谷项目负荷功率因数投入的电容器负荷功率因数投入的电容器35kV侧负荷100+j32.870.9529.0520j6.570.95110kV 侧负荷100+j27.470.96420+j6.9200.9450 10112.2 系统继电保护系统继电保护2.2.1 系统一次简介系统一次

17、简介根据一次接入系统报告， 110kV 实联专用变以 2 回 110kV 线路接入220kV 武黄变电站，本期实联专用变考虑建设2 台 90MVA 主变，两台主变均为主供变压器，高压侧采用单母线分段接线，低压侧为35kV 电压等级，采用单母分段的接线形式。2.2.2 保护现状保护现状220kV 武黄变电站为 10 包在建项目，目前部分二次设备已招标订货。具体设备配置情况如下：现有 110kV 线路均配置了单套微机距离零序保护，采用的是国电南瑞科技股份有限公司生产的 PSR201Z-02 型线路保护。110kV 母线保护采用的是深圳南瑞科技有限公司生产的BP-2C 型母线保护。110kV 母联保

18、护采用的是深圳南瑞科技有限公司生产的ISA-300 型母联保护。武黄变 110kV 系统不进行故障录波。保护及故障信息管理子站采用的是南京银山电子有限公司生产的YS-3000A 型保护及故障信息管理子站。2.2.3 配置原则配置原则系统继电保护的配置原则是：贯彻执行有关专业设计技术规程、规定，贯彻执行国网公司、规划总院、华东和省电力公司有关系统继电保护配置和反事故措施文件精神。尽量利用原有系统继电保护装置。2.2.4 配置方案配置方案2.2.4.12.2.4.1110kV110kV 线路保护线路保护12根据本工程二次接入系统审查意见，本期2 回 110kV 线路分别在线路两侧配置单套光纤电流差

19、动保护，拟在新建的110kV 线路上架设 OPGW 光缆，线路保护通道采用专用光纤。2.2.4.22.2.4.2110kV110kV 分段保护分段保护110kV 实联专用变本期远景 110kV 系统均为单母线分段接线，根据 国家电网公司输变电工程典型设计（ 220kV 变电站二次系统部分）要求，110kV 分段断路器应按断路器配置专用的、具备瞬时和延时跳闸功能的过流保护。因此，本期工程建议 110kV 分段配置充电过流保护 1 套。2.2.4.32.2.4.3110kV110kV 母线保护母线保护110kV 实联专用变本期远景 110kV 系统均为单母线分段接线，根据 继电保护和安全自动装置技

20、术规程 及国家电网公司输变电工程典型设计（220kV 变电站二次系统部分）要求，建议本工程配置单套母线保护，保护单元按远景配置。110kV 母线保护柜应包括如下功能：母线差动保护、母联充电和过流保护、母联死区保护。2.2.4.42.2.4.4故障录波器故障录波器根据建设单位要求，本期 110kV 实联专用变需配置故障录波器一台，按64 路模拟量 /128 路开关量配置。2.3 系统远动系统远动110kV 实联专用变 为新建变电站，按照淮安地调 一级调度设计。2.3.1 现状现状淮安地调 调度自动化系统为 南瑞 OPEN-3000 型系统，具备采用电力数据网络和点对点远动通道两种通信方式传输远动

21、信息的能力。系统接收相关发电厂、 500kV 变电所、 220kV 变电所的远动信息 ，接收的远动信息主要来自于远方终端装置或计算机监控系统。132.3.2 本期工程远动设计本期工程远动设计2.3.2.12.3.2.1淮安地调淮安地调110kV 实联专用变 建成后， 淮安地调采用现有 OPEN-3000 系统以一路网络方式接收该所信息。 根据建设单位要求，监控系统配置一套远动通信装置向调度端发送相关远动信息 。2.3.2.22.3.2.2 110kV110kV 实联专用变电站实联专用变电站110kV 实联专用变 为新建工程，该变电站数据采集、控制及远动装置采用计算机监控；有关计算机监控系统设备

22、、功能详见电气二次部分。该监控系统向 淮安地调发送该变电站的实时信息。110kV 实联专用变需配置数据网接入设备1 套，利用江苏电力调度数据网第一平面网络向调度端发送相关远动信息。根据电力二次系统安全防 护规定 （国家电力监管委员会令第5 号） ，为保障电厂监控系统的安全稳定运行，加强安全防护，防范监控系统因网络攻击而引起电力系统事故，应建立相应的安全防护体系。按照安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的原则，与远方调度实现网络通信需配置相应IP认证加密装置等纵向防护；以切实保障实时监控系统及调度数据网络的安全。本工程需配置与淮安地调端网络通信用纵向加密认证装置一台。2.3.3 远动信息远动信

23、息根据电力系统调度自动化设计技术规程 及苏电生 20071600 号变电站运行监视信号采集规范 进行本期工程的远动信息设计。2.3.3.12.3.3.1遥测：遥测：1）110kV 线路有功功率、 无功功率、有功电度及电流；2）110kV 母线三相电压、频率；3）110kV 分段三相电流；4）主变各侧有功功率、 无功功率、有功电度及电流 ；145）主变油温、绕组温度；6）35kV 线路有功功率、 无功功率、有功电度及电流；7）35kV 母线三相电压、频率；8）35kV 分段三相电流；9）直流系统母线电压；站用变低压侧三相电压；10）主变有载调压分接头位置2.3.3.22.3.3.2遥信：遥信：1

24、）所有断路器、隔离开关、接地刀闸位置信号；2）主变保护动作信号；3）110kV 线路保护动作信号；4）35kV 线路保护动作信号；5）110kV 分段保护、母线保护动作信号；6）事故信号；7）变压器内部故障信号；2.3.4 信息传送及远动通道要求信息传送及远动通道要求110kV 实联专用变 电站的所有远动信息均传送到 淮安地调，传送方式为 ：采用一路数据网方式，通过江苏电力第一平面调度数据网设备经江苏电力调度数据网第一平面 至淮安地调； 淮安地调所需远动信息 采用现有 OPEN-3000 系统以一路网络方式接收110kV 实联专用变远动信息 。数据网络通信协议采用 IEC60870-5-104

25、。远动信息从调度数据网络传送时，通道传送速率为2Mbps，误码率不大于 10-7。2.3.5 电能量计费电能量计费根据二次接入系统审查意见，本工程关口计量点设置在对侧220kV 武黄变电站。为方便 110kV 实联专用变对电量进行 核对，依据电能计量装置技术管理规程 （DL/T448-2000） ，110kV 实联专用变侧 110kV 进线配置关15口比对表一块，要求 表计精度为 0.2S 级，110kV 线路的 CT 计量级精度需达到 0.2S 级，线路计量 PT 的计量次级精度需达到 0.2 级。为便于 110kV 实联专用变内 进行计量信息管理 ，建议配置计量用终端服务器一套，与关口校核

26、表合组一面柜。2.3.6 负荷管理装置负荷管理装置根据二次接入系统审查意见，为了便于供电公司对负荷进行管理和考核，110kV 实联专用变 内需配置负荷管理装置一套。2.3.7 调度端接口配合调度端接口配合根据二次接入审查意见，由于调度端数据网接口已接满，无法满足本工程接入要求。因此，本期需在调度端增加E1 板卡 1 块。同时，为满足 110kV 实联专用变接入主站系统的要求，调度端需对EMS 系统、电能量计费主站系统进行相应的接入、调试。2.4 系统通信系统通信2.4.1 淮安城区电力通信网规划简介淮安城区电力通信网规划简介淮安电网通信现状以光缆通信为主，光缆通信网已覆盖到各变电站和生产基地。

27、至 2009 年底，淮安城区接入层主要由NEC 622M SDH 环网和 NEC 155M SDH 环网组成。按照江苏电网 “大运行”体系建设工作意见和通信传输网十二五规划，原淮安城区接入层、淮阴区接入层、楚州区接入层电力通信网将合并为一张网（统称为淮安城区接入层）。届时，淮安城区将建成以中心站和220kV 变电所为主要网元节点的相交双环主环 +8 个支环的接入层 SDH 网络。主环容量为 2.5G，支环容量为 622M。随着传输网归并一期和二期项目的实施，以及基建技改工程建设，至实联专用变投运时，淮安城网和淮阴区将完成传输网设备归并工作，楚州区完成传输网设备改造升级工作，光传输设备将统一采用

28、华为 SDH/MSTP 光传输设备。与本工程相关的通信环网为2.5G 主环网 1（西主环）。162.4.2 调度关系及业务需求调度关系及业务需求实联化工 110kV 专用变按淮安地调一级调度进行设计，对侧武黄变本期扩建后，信息量和原有通信通道维持不变。按保护、自动化、通信等专业的要求，需组织通道的信息如下表2.4-1 所示，本工程将负责完成下述信息的通道组织。表 2.4-1：信息量统计表 。信息种类信息量/接口类型接入站点备 注实联化工 110kV 专用变武黄变两回 110kV线路继电保护信息8 芯/专用光纤淮安地调调度电话64kbps/FXS淮安地调调度数据网信息2Mbps/G.703淮安地

29、调第一平面2.4.3 保护通道组织方案保护通道组织方案根据继电保护专业的推荐方案， 实联化工 110kV 专用变武黄变、回电力线路采用光纤保护，通道为专用光纤芯。沿本期新建 110kV 实联专用变 武黄变双回电力线路架设 2 根 24 芯OPGW 光缆，长度约 19km+19km。由此构成实联化工 110kV 专用变武黄变电力线路光纤保护通道。每根OPGW 光缆保护用 4 芯，其余通信用。2.4.4 通信接入系统方案通信接入系统方案(1)网络接入方案根据上述章节电网通信现状描述和本工程新增传输信息的需求分析，本工程拟将实联化工 110kV 专用变与武黄变两个节点组建一个622M SDH 支环网

30、，在武黄变支接接入淮安城区2.5G 主环网 1（西主环） 。由此形成实联化工 110kV 专用变至淮安地调的调度、通信及自动化主备通道。(2)光缆路由组织方案17利用保护通道组织方案中新建的2 根 24 芯 OPGW 光缆。(3)光通信设备配置方案本工程在实联化工 110kV 专用变配置 1 台 622M SDH 设备和 1 台 PCM 设备；在 220kV 武黄变配置 1 台 622M SDH 设备；在淮安供电公司配置1 台PCM 设备。2.4.5 通信机房、通信电源及其他通信机房、通信电源及其他 实联化工 110kV 专用变本期不设专用通信机房，新增通信设备安装于实联化工 110kV 专用

31、变二次设备室内。本工程通信设备所需电源由直流电源系统通过 2 组 DC/DC 变换器（其中每组含 220A 模块）提供 48V 通信电源，不设置专用通信电源系统。2.4.6 支撑系统支撑系统本工程新增 SDH 光通信设备不配置专用网络级网管系统，为实现对SDH 设备网元的远程配置和监控，本工程在武黄变配置1 对 2M 网桥，将本期新增光通信设备的网管信息通过武黄变接入淮安地调现有网管系统。实联化工 110kV 专用变侧配置本地维护终端1 台。2.4.7 光纤通信光纤通信3. 电气部分电气部分3.1 电气主接线电气主接线3.1.1变电站本期新建 2 台 90MVA 主变压器， 远景不变，采用三相

32、双绕组带平衡线圈有载调压电力变压器，电压等级为11081.25%/35kV，接线组别为 YNyn0+d11。3.1.2110kV 本期 2 回（武黄 1、武黄 2），远景不变 。根据业主意见， 110kV 本期采用单母线分段接线形式，远景接线形式不变。183.1.335kV 出线本期 14 回，远景 22 回，35kV 本期为单母线双分段接线 ，远景接线不变。本变电站 35kV 采用小电阻接地方式，保证系统发生单相接地时能可靠跳开故障线路，按单相接地电流控制为300A 选择，该电阻阻值为 67.36。本期设二台站 用变压器 ，容量为 100kVA，分别接于 35kV 1M、2M 母线上。3.1

33、.4经系统专业论证，变电站本期每台主变装设一组9.05 Mvar 并联电容器装置，远景不变。3.2 短路电流及主要设备选择短路电流及主要设备选择3.2.1 短路电流计算短路电流计算系统专业根据 淮安地区网络远景规划，提供了本期及远景110kV 侧系统综合正、零序阻抗。本设计根据系统提供的资料进行了短路电流计算。短路电流计算阻抗见图 3.2-1，图中阻抗均已归算为基准容量为100MVA 的标幺值。 图 3.2-1 系统远景阻抗图19短路电流计算结果见表 3.2-1。表 3.2-1 基准容量 基准电压暂态短路电流（有效值）稳态短路电流（有效值）短路电流冲击值（峰 值）SjUjIIich短路点编号短

34、路位置MVAkV短路形式kAkAkA三相短路15.2415.2438.85K1110kV 母线100115单相短路10.5910.5927.1K235kV 母线10037三相短路20.920.953.29根据短路电流计算结果及业主意见， 110kV 设备短路电流水平确定为40kA，35kV 设备短路电流水平确定为 31.5kA。3.2.2 主要设备选择主要设备选择本变电所的设备进行招标采购，具体选厂选型有待招标确定，设计仅对其技术性能提出要求。3.2.2.1 根据江苏省电力公司苏电生 200946 号文规定 ，根据 07 版污区图的变电设备 爬电比距 选择原则，本变电站变电设备外绝缘爬电比距按

35、照25mm/kV 配置。据此折算成爬电距离，户外设备110kV 不小于3150mm，35kV 不小于 1256mm；户内设备 110kV 不小于 2520mm，35kV 不小于 810mm3 3. .2 2. .2 2. .2 2主主变变压压器器选选择择本期主变压器采用三相双绕组带平衡线圈有载调压电力变压器，电压比为11081.25%/35kV，各侧容量分别为 90/90MVA，接线组别为 YNyn0+d11，阻抗电压为： Uk=14。冷却方式采用自冷型。3 3. .2 2. .2 2. .3 3断断路路器器选选择择根据系统远景短路电流计算结果及以往工程设备招标采购情况，根据可研批复意见，本工

36、程断路器选择如下：110kV 采用 SF6 绝缘 GIS 组合电器，断路器选用 2500A、40kA/3s 设备；2035kV 选用手车式开关柜，其中主变回路选用2500A、31.5kA/3s 真空断路器，分段柜选用 2500A、31.5kA/3s 真空断路器，出线回路选用2500/1250A、31.5kA/3s 真空断路器。 各级电压断路器的选择及校验详见附表1。3 3. .2 2. .2 2. .4 4隔隔离离开开关关选选择择隔离开关的选择及校验详见附表2。3.2.2.5互感器选择电流互感器的选择及校验详见附表3。3 3. .2 2. .2 2. .6 6避避雷雷器器选选择择110kV 选

37、用 10kA、108/266kV 型氧化锌避雷器进行过电压保护； 35kV主变进线及出线回路选用 10kA、54/134kV 氧化锌避雷器进行过电压保护。3 3. .2 2. .2 2. .7 7导导体体选选择择主变压器 110kV 进线最大工作 电流为 614A，按文件要求， 110kV 电压等级进出线均用电缆连接， 按经济电流密度选择， 电缆选用 YJLW-64/110-1400；主变压器 35kV 侧最大工作 电流为 1930A，选用 3(4-YJV-26/35-1400)电缆。在主变 35kV 侧分列运行 的条件下，考虑负载电流、短路电流热稳定及谐波电流影响 ，35kV 电容器组选用

38、YJV-26/35-3185 电缆。35kV 所用变选用 YJV-26/35-3185 电缆。3.3 电气总平面布置及配电装置型式电气总平面布置及配电装置型式3.3.1 电气总平面布置及优化电气总平面布置及优化根据系统规划及搜资结果，本变电所仍在实联化工厂区北面一块空地内建设，110kV 向北电缆出线较为适宜， 35kV 采用电缆出线。本变电所设计利用厂变电所规划区域，布置力求紧凑合理，出线方便，不影响对现有负荷的正常供电。21根据场地情况，本工程共设计了两个方案，两个方案110kV 配电装置均采用 GIS 设备户内布置：方案 1：围墙内占地 3360m2。主变室外布置在大楼南侧。综合楼一层为

39、电缆层； 110kV 配电装置、 35kV 配电装置、所用变成套装置和二次设备室布置在综合楼二层；电容器室及办公休息区域布置在三层。电气总平面布置（方案 1）详见图 B0631C-A-08。方案 2：围墙内占地 3360m2。110kV 和主变同 1；35kV 配电装置、所用变成套装置及电容器室布置在主控综合楼一层北面；二次设备室及办公休息区域设在主控综合楼二层；主变户外布置在主控综合楼南侧。电气总平面布置（方案 2）详见图 B0631C-A-12。两方案布置方式比较接近，方案1 建筑结构无错层，抗震性能较好，大部分电缆均走电缆层，无需设置电缆沟，但电容器与35kV 开关柜不在同一层，需要通过

40、电缆井连接，且整幢建筑空置面积较大；方案2 一次设备均在一层，连接方便，布局紧凑，但有错层，房屋抗震性能不如方案1。根据业主习惯，一楼采用电缆层，综合比较本设计推荐采用方案1。3.3.2 110kV110kV 配电装置配电装置方案 1 和方案 2 的 110kV 配电装置布置形式相同：均采用GIS 组合电器户内布置型式。 3.3.3 35kV35kV 配电装置配电装置本工程 35kV 配电装置采用手车式开关柜，户内双列布置。方案一出线电缆引至电缆层引出变电所；方案二35kV 出线电缆均采用电缆沟引出电缆。35kV 并联电容器采用户内框架式成套装置；所用变采用箱式成套装置，占地小，安装、维护工作

41、量少。3.4 电气二次线电气二次线3.4.1 二次设备的布置二次设备的布置22本方案二次设备布置为 ：公用测控柜、监控系统 柜、主变保护测控柜、变压器远控柜、 110kV 解列柜、110kV 线路光纤分相电流保护 柜、110kV 母线保护柜、110kV 分段保护测控 柜、远动通信柜、 GPS 时钟同步系统柜、故障录波器柜、 交流系统柜、直流系统柜、低周减载柜、通信柜、电能表柜、负荷管理装置柜 等，在二次设备室组屏集中布置。 35kV 部分就地布置在开关柜上（保护和测控合为一套）。二次设备室内所有屏柜均采用相同外形尺寸，即2260800600mm。3.4.2 防误操作防误操作110kV、主变及

42、35kV 部分防误操作根据建设单位要求，其中开关柜内应提供完整的电气闭锁回路 。3.4.3 测量、计量测量、计量依据电能计量装置技术管理规程 （DL/T448-2000） ，110kV 进线配置计量表各一块，计量用终端服务器一套，与计量表合组一面柜。有关电气量监视、记录的功能由站内多功能电表和计算机监控系统实现。电能表一律采用带通信接口的全电子式多功能电能表。电能表辅助电源采用 UPS 电源供电。本方案安装单位电度表配置详见下表。安装单位电度表配置表变电所名称表计配置安装单位有功电能表准确度无功电能表准确度备 注实联化工专用变110kV 线路0.2 S1.03.4.4 主变远方测温采用温度指示

43、变送器，并实现遥测功能。主变远方测温采用温度指示变送器，并实现遥测功能。3.5 计算机监控系统计算机监控系统3.5.1 系统概述系统概述23监控装置采用分布式的微机远动终端，具有遥测、遥信、遥控等功能，各个间隔单元经微机汇控单元，与远方控制端进行通信，从而实现远方控制端对本变电所的监 视，所内还设有当地监视操作界面。3.5.2 系统配置系统配置监控系统采用分层分布式结构，上层为系统管理层，由监控汇集单元、当地监控接口等组成。实现遥测、遥信、遥控及与调度通信联络，运行管理等功能。下层为交流数采、监控、保护及保护管理系统，每一单元独立自成一体。设有主变单元、线路单元、分段单元和电容器单元、交流所用

44、电系统、直流系统及其它单元。 35kV 线路、分段和电容器组的测控保护装置均安装在配电装置的 35kV 开关柜上，以缩短二次电缆长度，减轻干扰和电流互感器二次负载。各单元或系统间采用数据通道传输方式互联。配置卫星时钟接收系统。二次设备室设置静态模拟 屏，便于运行人员对变电所各设备的监控。为确保监控 /调度实时系统的安全运行，不同等级区间的系统联系，均应经过按省公司要求设置的网络安全隔离设施。3.5.3 主要功能主要功能1) 数据实时采集监控终端实时采集模拟量、状态量、脉冲量。模拟量主要采集：母线电压；线路、主变、电容器组的电流和功率；变压器的上层油温；直流系统及所用电系统的电压、电流等参数。状

45、态量主要采集：断路器、隔离开关、接地开关状态；有载调压分接头开关位置；各种保护异常或动作状态。2 远方就地操作、控制远方监控中心通过监控终端实现正常的远方监视，在变电所电气二次设备室内进行必要的监测和操作；此外为考虑变电所事故状态时的应急处理，在配电装置开关柜和继电保护柜/操作箱柜上留就地操作功能。二次设备室和就地的操作之间应设置闭锁。243) 电压和无功的调节控制根据系统需要监控终端可设置根据无功及电压综合变化的变压器有载调压装置的自动调节。并可实现自动、远方和就地操作方式。3.6 微机保护及自动装置配置微机保护及自动装置配置3.6.1 主变保护主变保护根据继电保护和安全自动装置技术规程 有

46、关要求， 主变压器配置一套完整、独立的主保护和配置完整的后备保护以及相应的非电量保护。主保护和高压侧后备保护组一面柜，布置在二次设备室；低压侧后备保护布置在 35kV 进线柜中；非电气量保护测控组一面柜布置在二次设备室。本工程主变微机保护主要具有下列保护功能：1）主保护：差动速断保护、比率差动、本体及调压重瓦斯。差动速断保护、比率差动、本体及有载重瓦斯保护动作于出口跳闸，本体及有载轻瓦斯保护动作于信号2）后备保护： 110kV 侧过电流保护 、零序方向过电流保护、 过负荷保护；35kV 侧电流保护、过流保护；中性点零序电流保护。其中：110kV 侧过流保护：保护设设两个时限，第一时限跳本侧断路

47、器。第二时限跳主变各侧断路器。110kV 侧零序方向过电流保护分两段：第一段保护，第一时限跳母线分段断路器，第二时限跳本侧断路器；第二段保护，第一时限跳本侧断路器，第二时限跳各侧断路器。110kV 侧中性点 零序电流保护 ：跳主变各侧断路器。35kV 侧过流保护分两段：第一段：定时速切过流保护跳本侧断路器（作为35kV 侧母线后备及出线后备） 。第二段：方向过流保护，设两个时限，第一时限带方向，方向指向变压器。跳主变本侧断路器（作为35kV 侧母线后备及出线后备）；第二时25限不带方向跳主变两侧断路器（作为35kV 侧母线后备及出线后备）。主变高、低两侧均设有过负荷保护，延时动作于信号。3）辅

48、助保护 ：冷却系统故障（温度过高、油位异常、冷却风机故障）和压力释放阀动作。辅助保护动作于信号或跳闸。3.6.2 110kV110kV 线路装设电网解列装置两套线路装设电网解列装置两套3.6.3 35kV35kV 母线保护母线保护35kV 母线配置独立的母线保护，布置在35kV 母线隔离柜。3.6.4 35kV35kV 系统采用微机保护与测控单元合一装置，就地布置在系统采用微机保护与测控单元合一装置，就地布置在开关柜上。开关柜上。35kV 线路保护设有三段电流保护（速断、限时电流速断、过流） 、零序过流保护、过负荷、低频低压减载。35kV 电容器采用过电流保护、过电压保护、低电压保护和不平衡电

49、流保护35kV 分段保护设有三段电流保护（速断、限时电流速断、过流） ，带充电保护功能。35kV 发电机进线设有光纤电流差动保护。35kV 所用变采用三段式电流保护、过负荷告警。3.6.5 自动装置自动装置1）35kV 系统设置低周减载装置一套。2）直流接地检测装置，并设远方监控接口。3）变压器有载调压装置的自动调节功能（由监控终端来实现） 。3.7 抗干扰及二次电缆选择抗干扰及二次电缆选择所有保护均为微机保护，监控系统亦是由计算机和微机型测控装置组成。这些设备的工作电压很低，一次系统的操作、短路、雷电侵袭所产生瞬变电磁26场通过静电耦合、电磁耦合、传导耦合等形式，极易对二次回路形成干扰，造成

50、设备误动作或损坏。另外二次回路本身如直流回路中电感线圈的开断所产生高电压，也会对电子设备产生干扰。为此，除要求这些设备本身具有一定的抗干扰能力外，还采取下列抗干扰措施： 不同电平的回路，不合用同一根电缆；电缆沟内上部设置接地线，接地线与主接地网多点连接；所有电流互感器、电压互感器的二次回路接地均按有关反事故措施规定执行；二次设备室所有保护柜内的接地铜排应互相连通成环路后通过不小于4 根均匀布置且不小于 50mm2 的铜电缆引到主接地网一点接地。除以上措施外，最有效的方法是选用屏蔽性能优越的电缆，根据电力系统反措要点，用于微机型保护的电流、电压和信号的引入线，所有二次控制电缆选用屏蔽电缆。3.8

51、 直流系统直流系统全所设一套直流系统，用于所内一、二次设备及监控系统、系统通信设备的供电。直流系统 配置安全可靠的直流电源，直流系统的输入电压为交流380V，输出电压为直流电压 220V（输出回路数不少于 32 路，以满足直流辐射型供电的反措要求）及 48V（DC/DC 模块 20A 按照 2 个配置，分为 2 路馈线） 。直流系统 采用单蓄电池组。蓄电池的容量计及变电所有人值班事故处理的路途时间，全所事故停电按2h 考虑，事故照明按 1h 计算。蓄电池选用阀控式免维护铅酸蓄电池： 200Ah、2V、104 只。充电机采用 DC220V/20A 的高频开关电源模块，配置 (4+1)20A 模块

52、。直流系统接线为单母线接线，采用一体化电源，包含通信电源，通信电源由直流电源经DC/DC 电源变换装置供给，不再设专用蓄电池组。直流柜选用智能型控制直流电源柜，运用微机技术对蓄电池、充电机等装置实现智能化实时管理，并可与变电所自动化系统27的通信控制机接口，实现直流系统的四遥功能。直流系统加装一套直流绝缘监测装置。3.9 交流所用电系统交流所用电系统本工程交流所用电系统低压采用三相 四线制接线 ，380/220V 中性点直接接地系统。 所用电系统为单母线接线 ，考虑 32 路出线（其中 10 路风机回路附带热继电器），所用电系统 电源分别取自 35kV 1M 和 2M 上的容量为100kV 的

53、所用变压器，正常情况下两回进线具有自动投切功能，同时要求进线开关具有过流保护，过流动作跳开时能闭锁自投，以保证供电可靠性并发报警信号至后台监控系统。所用变容量计算结果详见 3.9-1。表 3.9-1 所用负荷统计表及所用变压器容量选择序号名 称额定容量（kW）负荷类型1通信1经常、连续2主变通风 22经常、连续3主变场地动力8不经常、短时4充电整流器14经常、连续6配电室动力14不经常、短时7二次设备室空调7经常、连续8配电室空调12经常、连续9配电室通风5经常、连续10潜水排污泵3不经常、连续11火灾报警0.1不经常、连续小计动力负荷 P168.11110kV 加热3经常、连续235kV 加

54、热10经常、连续小计加热负荷 P213281一层照明4经常、连续2二层照明2经常、连续3三层照明2经常、连续4室外照明4经常、连续小计照明负荷 P312经常、连续参照220kV500kV 变电所所用电设计技术规程 中公式 5.1.2S=0.85P1P2P3 =0.8568.113120.8/0.6=86.9kVA 由此，所用变压器容量可选100kVA。3.10逆变电源逆变电源全所仅设置一套公用的交流不停电电源系统。该系统由1 台容量为3kVA 的逆变器组成与直流系统组柜， 提供测控系统和监控终端等设备的交流电源。UPS 交流电源来自直流充电交流母线，直流电源则来自所内直流系统。3.11电缆敷设

55、电缆敷设户外采用电缆沟和穿管敷设方式；户内采用吊、支架、竖井及穿管敷设方式。电缆防火按国家标准 GB50217 电缆防火与阻燃要求及 江苏省电力公司电缆防火封堵标准 实施，费用列入概算。3.12防雷、接地及过电压保护防雷、接地及过电压保护3.12.1本本变变电电所所配配电电装装置置为为半半全全户户内内布布置置（仅仅主主变变在在屋屋外外），采采用用屋屋顶顶避避雷雷带带防防直直击击雷雷，屋屋顶顶避避雷雷带带采采用用4 40 04 4 镀镀锌锌扁扁钢钢，并并用用1 15 50 0m mm m2 2 铜铜绞绞线线引引下下与与主主接接地地网网可可靠靠连连接接。3.12.2本本变变电电所所接接地地方方式式

56、以以水水平平接接地地体体为为主主，辅辅以以垂垂直直接接地地极极，主主接接地地网网采采用用 1 15 50 0m mm m2 2 裸裸铜铜线线，垂垂直直接接地地极极采采用用 3 3M Mx x2 20 0 之之接接地地铜铜棒棒，设设备备引引下下线线选选用用 1 15 50 0m mm m2 2 铜铜绞绞线线。接接地地网网布布置置尽尽量量利利用用配配电电楼楼以以外外的的空空地地，深深埋埋接接地地极极。变变电电所所主主接接地地网网的的接接地地电电阻阻应应不不大大于于0 0. .5 5欧欧姆姆。29二二次次设设备备室室及及微微机机保保护护设设备备处处接接地地采采用用铜铜排排。3.12.3对对沿沿送送电

57、电线线路路雷雷电电侵侵入入波波的的过过电电压压，采采用用在在G GI IS S 组组合合装装置置内内进进线线上上设设一一组组避避雷雷器器的的方方式式进进行行保保护护。为保护 35kV 电气设备，在 35kV 各段母线上均装设有氧化锌避雷器，同时在主变高压进线以及各出线回路上也装设氧化锌避雷器，以保护主变高压侧绝缘。3.12.4对对于于主主变变 1 11 10 0k kV V 中中性性点点的的侵侵入入雷雷电电波波和和操操作作过过电电压压保保护护，本本工工程程 1 11 10 0k kV V 变变压压器器在在高高压压侧侧中中性性点点装装设设金金属属氧氧化化物物避避雷雷器器。3.13照明及动力照明及

58、动力3.13.1户户外外考考虑虑沿沿道道路路外外侧侧设设草草坪坪灯灯，用用于于操操作作和和巡巡视视照照明明。3.13.2变变压压器器场场地地、1 11 10 0k kV V G GI IS S 室室工工作作照照明明采采用用投投光光灯灯，其其余余工工作作照照明明采采用用荧荧光光灯灯，事事故故照照明明采采用用白白炽炽灯灯。为为适适应应变变电电所所无无人人值值班班管管理理，工工作作照照明明及及事事故故照照明明总总开开关关箱箱放放在在主主控控楼楼入入口口大大门门的的内内侧侧。3.13.3电电气气二二次次设设备备室室、配配电电室室、变变压压器器附附近近分分别别安安装装动动力力配配电电箱箱或或电电源源箱箱

59、，供供给给检检修修、试试验验和和照照明明电电源源。3.14火灾报警火灾报警本工程考虑在主控综合楼、电缆竖井及开关室等较易发生火灾处设置感温、感烟探测器，在主控室集中报警。3.15辅助设施辅助设施站内不设电气试验室，电气试验由建设单位考虑集中统一安排。304. 土建部分土建部分4.1 站址地理位置站址地理位置新建 110kV 专用变电站是在实联化工（江苏）有限公司厂区，位于厂区高压线走廊南侧，煤气化 35kV/10kV 变配电站北侧。4.2 自然条件自然条件地貌为决口扇形平原，场地主要为农田、住宅，地势平坦，适宜建筑。拟建场地内无暗塘、暗浜等不良工程地质问题，站址内工程地质性质较好。4.2.1

60、所址场地标高及所址防洪、排涝所址场地标高及所址防洪、排涝厂区临近站区周围道路标高约为 (1985 国家高程基准 )10.10m 左右。所址区域无大河河道分布，厂区北侧水利防洪控制带抵御洪水，根据厂区临近站区周围道路标高，所以站区场地设计标高暂定为10.20m。4.2.2 站区工程地质条件站区工程地质条件根据实联化工江苏有限公司100 万 t/年联碱工程勘察报告，站区位于扬子准地台苏北坳陷区洪泽湖 盐城坳陷的西部，下伏下第三系三垛组灰绿、棕红、棕灰色泥、砂岩构成的基岩，上覆150m 左右厚的上第三系土黄色、棕黄、灰绿紫灰等杂色 泥砂岩（土）层和 100m 左右厚的第四系 灰黄色、棕黄色松散土层。

61、拟建区土层局部较为复杂，但总体上尚有规律。在钻探深度30m 范围内，按其工程特性从上到下可分为5 个主要层次，各土层分布、厚度及结构特征简述如下： 层：素填土（ Q4ml） 。以灰黄色粘土、粉质粘土为主。场地大部表层0.5 米为耕植土。层底标高 6.688.95m，层厚 0.32.4m。层: 粘土（Q4al） 。灰黄色、黄色，可塑状，无摇震反应，有光泽，干强度及韧性高，含氧化铁粉末。层底标高4.877.72m，层厚 0.43.2m。承载力特征值 fak=170kPa。31层：粉质粘土或粘土（ Q4al） 。灰黄色、黄色，可塑硬塑状，无摇震反应，稍有光泽，干强度及韧性中等，含铁锰粉末及结核，底部

62、砂性大，夹礓结石。层底标高 -0.305.06m，层厚 1.06.3m。承载力特征值fak=250kPa。层：粉土，局部为粉砂（ Q3al） ，夹粉质粘土（局部层厚较大）。粉土：灰黄色、黄色，湿，中密密实状，摇震反应迅速，无光泽，干强度及韧性低，含云母晶片；粉质粘土：灰黄色，可塑硬塑状，无摇震反应，稍有光泽，干强度及韧性中等，含铁锰结核，夹礓结石。层底标高-2.982.12m，层厚 0.66.6m。承载力特征值 fak=230kPa。层：粉质粘土或粘土（ Q3al） 。灰黄色、黄色、棕黄色，可塑硬塑状（顶部稍软） ，无摇震反应，有光泽，干强度及韧性高，含铁锰结核，夹礓结石，部分地方该层上部夹黄

63、色中密 -密实状粉土。最大 孔深 30 米未穿透该层。承载力特征值 fak=270kPa。4.2.3 地下水及不良地质现象地下水及不良地质现象钻探期间，场地区地下水位一般为7.5m 左右，初见水位为 7.4m。地下水位不同季节有升降变化，一般雨季上升，旱季下降，历史最高地下水位为8.3m（经验值，下同）左右；最低地下水位为6.8m 左右。变化幅度约1.5m，近期内年最高水位为 8.2m 左右。勘察深度内地下水类型以潜水和微承压水为主，1 层素填土及 2 层粘土为主要潜水含水层。场地地下水主要接受大气降水和沟塘侧渗补给，主要排泄为自然蒸发和沟塘侧排。经调查并结合附近的勘察资料综合判断，场地环境类

64、型为类。本场区内地下水和场地土对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。4.2.4 建筑场地类别建筑场地类别32根据区域地质资料本场地等效剪切波速（ 262.5 m /s-264.6m/s）及覆盖层厚度（大于 50m） ，根据建筑抗震设计规范 第 4.1.6 条确定本场地建筑场地类别为 类场地。 根据建筑工程抗震设防分类标准 的规定，本工程属于建筑抗震设防分类的丙类建筑。根据建筑抗震设计规范 的规定，淮安地区抗震设防烈度7 度，设计基本地震加速度值为 0.10g(第一组)，地震特征周期值 0.35s。4.3 工程气象工程气象4.3.1 气压（气压（PaPa）

65、累年平均气压1016304.3.2 气温（气温（）累年年平均气温14.0累年极端最高气温37.6(1959.08.21，1994.08.21）累年极端最低气温-20.4(1969.02.06)累年最高气温平均35.34.3.3 绝对湿度（绝对湿度（PaPa）累年平均绝对湿度1510累年最大绝对湿度4390(1963.07.14)累年最小绝对湿度50(1988.01.23)4.3.4 相对湿度（相对湿度（% %）累年平均相对湿度79累年最小相对湿度3(1971.03.24)4.3.5 降水量（降水量（mmmm）累年年平均降水量928.2累年最大年降水量1430.9 (1991)33累年最大一日降

66、水量184.3(1984.08.03)4.3.6 蒸发量（蒸发量（mmmm）累年年平均蒸发量1385.5累年最大年蒸发量1750.1 (1962)4.3.7 日照日照累年年平均日照时数2269.8h累年平均日照百分率514.3.8 雷暴（雷暴（d d）累年年平均雷暴日数33.6累年年最多雷暴日数45 (1969)4.3.9 累年最大积雪深度累年最大积雪深度3 34 4 ( (1 19 98 89 9. .1 12 2. .2 23 3) )4.3.10风速风速(m/s)(m/s)累年平均风速3.150 年一遇 10m 高 10min 平均最大风速25.3据 GB500092001，本地区基本风压为 0.40kN/m24.3.11风向风向累年全年主导风向NE (9)累年夏季主导风向SE (12)累年冬季主导风向NE (11)详见下图：淮安风向玫瑰图34354.4 总平面布置总平面布置本初步设计总平面布置有 2 个方案，主要区别在于主控制楼电气设备室及电缆室布置不同，推荐方案为方案1；具体详见图 B0631C-A-2132。在新建所站范围内，变电站入口设在站区西面，采用两个入口。大门采用轻