普雄110kV输变电新建工程
初步设计
第二卷技术部分
第三册变电工程
二〇一一年九月
普雄110kV输变电新建工程
初步设计
第二卷技术部分
第三册变电工程
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校核：
编写：
二〇一一年九月
第二卷第三册变电工程
目录
变电站设计技术 (4)
1 概述 (4)
1.1 主要设计原则 (4)
1.2气象条件 (5)
2 建设规模 (6)
3.变电站主体专业工程设计 (6)
3.1接入系统 (6)
3.2电气主接线 (7)
3.3 各电压等级配电装置型式及设备选择 (7)
3.3.1短路电流计算 (7)
1）计算依据及参数 (7)
2）计算结果 (7)
3.3.2.电气设备选择 (8)
3.4 电气总平面 (8)
3.5 防雷接地、照明及站用电 (9)
3.5.1 过电压保护 (9)
3.5.2 防雷 (9)
3.5.3 接地 (9)
3.5.4 站用电 (9)
3.5.5 照明 (9)
3.5.6 检修、通风 (10)
3.5.7 电缆设施及电缆防火 (10)
3.5.8 电气一次设备工程量表 (10)
3.6 电气二次 (12)
3.6.1．全站控制监测系统（1套） (12)
3.6.2．继电保护 (13)
3.6.3 调度自动化 (15)
1）调度关系 (15)
2）远动系统 (16)
3）网架现状 (17)
4）调度数据网 (17)
5）调度端接口 (18)
3.6.4．电能量采集管理系统 (18)
1）电能计量关口设置 (18)
3.6.5 一体化电源系统 (19)
3.6.6．微机五防 (20)
3.6.7．图像监视及安全警卫系统 (20)
（1）安全、防盗监控 (21)
（2）设备监视 (21)
（3）电网应急指挥及演习 (21)
3.6.8火灾探测报警系统 (22)
3.6.9设备状态检测 (22)
3.6.10设备清单 (22)
3.7 站内通信及自动化 (23)
3.7.1概述 (23)
3.7.2系统通信 (25)
3.7.3站内通信 (32)
3.7.4设备材料表 (33)
3.7.5投资估算 (35)
4 节能、抗灾措施分析 (35)
（2) 基坑开挖 (37)
（3) 塔基排水 (37)
5土建部分 (37)
5.1概述 (37)
5.2站区总布置与交通运输 (38)
5.3建筑 (39)
5.4结构 (40)
5.5采暖、通风 (41)
5.6给水、排水 (42)
5.7围墙、大门 (43)
6 消防 (44)
6.1 化学灭火器的配置 (44)
6.2 建筑消防 (45)
6.3 主变压器消防 (45)
普雄110kV输变电新建工程
变电站设计
1 概述
1.1 主要设计原则
本工程设计执行现行国家及行业的相关设计规程、规范（技术标准），主要设计技术标准如下：
GB50059-92 35—110千伏变电所设计规范
GB50060-92 35—110kV高压配电装置设计规范
DL/T5056-1996 变电所总布置设计技术规程
GB50052-95 供配电系统设计规范
GB11022 高压断路器通用技术条件
GB311.1 高压输变电设备的绝缘配合
GB/T 15544-1995 三相交流系统短路电流计算
GB50062-92 电力装置的继电保护和自动装置设计规范
GB50229-1996 火力发电厂与变电站设计防火规范
GB50217-94 电力工程电缆设计规范
GB11032-2000 交流无间隙金属氧化物避雷器
GB311.1-1997 高压输变电设备的绝缘配合
GB50062-1992 电力装置的继电保护和自动装置设计规范
GB50227-1995 并联电容器装置设计规范
GB50260-1996 电力设施抗震设计规范
GB50011-2001 建筑物抗震设计规范
GBJ 16-1987 建筑设计防火规范（修订本）（2001年版）
DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合
DL/T 621-1997 交流电气装置的接地
DL/T 5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定
DL/T 5147-2001 电力系统安全自动装置设计技术规定
DL/T 667-1999 远动设备及系统
DL 5103-1999 35kV～110kV无人值班变电所设计规程
DL 5134-2002 变电所给水排水设计规程
DL/T 5222-2005 导体和电器选择设计技术规程
DL/T 5137-2001 电测量及电能计量装置设计技术规程
DL/T 5044-1995 火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定
NDGJ 96-1992 变电所建筑结构设计技术规定
建筑、消防、环保等其它现行行业标准
1.2气象条件
根据本线路调查资料，结合全国典型气象区的划分，确定本工程线路设计用气象条件如下表：
表1 工程沿线参证气象站一般气候条件统计表
项目单位越西站
观测场标高m 1659.0
年平均气压hpa 832.2
气温
年平均气温℃13.2 极端最高气温℃34.5 极端最低气温℃-8.5 最冷月平均气温℃ 4.1
湿度
平均相对湿度％74 冬季平均相对湿度％68
风速年平均风速m/s 1.4 最大风速m/s 17.0
降雨
年平均降雨量mm 1118.3 一日最大降雨量mm 160.1
天气年平均雨日数 d 162.5
日数年平均雾日数 d 1.2 年平均积雪日数 d 5.2
年平均冰雹日数 d 1.1
年平均大风日数 d 10.4
年平均雨凇日数 d /
年平均雷暴日数 d 75.9
年最多雷暴日数 d 98
其它最大积雪深度cm 16 最大冻土深度cm /
2 建设规模
本站110kV侧终期采用单母线接线、35kV终期采用单母线分段接线、10kV终期采用单母线分段接线，建设规模如下：
主变容量：最终2×25MVA，采用三相三绕组有载调变压器。
电压等级：110/35/10.5kV；
110 kV出线：本期出线2回，最终出线4回。110kV接线形式本期为单母线接线，最终采用单母线分段接线，采用户外敞开式布置形式。
35kV进线：本期进线1回，最终4回，35kV接线形式为单母线分段接线，采用户内布置形式。
10 kV出线：本期出线1回，最终6回；10kV接线形式本期为单母线分段接线，采用户内布置形式。
3.变电站主体专业工程设计
3.1接入系统
3.1.1工程概况
普雄变电站是普雄河干流电站的汇集点。普雄河干流共分七级开发，总装机容量67.9MW，分别为依呷电站（2.5MW），尔普电站（10MW）,永兴一级电站（4MW）,永兴二级电站（4MW）,普雄一级电站（6.4MW）,普雄二级电站（11MW）,铁西电站（6MW）。普雄变电站电力送出方案涉及的范围是除已投产的铁西电站以外的其他六级电站，总容量37.9MW。
3.1.2接入系统
根据《关于凉山州普雄河流域梯级电站互联及电力送出方案的批复》和结合越西县电网现状，作普雄110kV变电站接入系统方案：
1）在普雄镇北侧新建一座普雄110kV变电站，通过一回110kV线路接入越西220kv 变电站。
2）依甲、尔普电站通过一回35kV线路串接入普雄110kV变电站。
3）普雄一级、普雄二级、永兴二级各出一回35kV线路接入永兴一级电站，永兴一级电站汇集电力后通过一回110kV线路接入普雄110kV变电站。
3.2电气主接线
3.2.1.方案比较见电气主接线方案比较图。
3.2.2电气主接线
本站110kV侧终期采用单母线接线、35kV终期采用单母线分段接线、10kV终期采用单母线分段接线，建设规模如下：
1)主变：
容量：最终2×25MVA，采用三相三绕组有载调变压器。
电压等级：110/35/10.5kV；
2)110kV出线：
本期进线1回，出线1回，110kV接线形式本期为单母线接线，采用户外敞开式布置形式。
3)35kV进线：本期进线1回，最终4回，35kV接线形式为单母线分段接线，采用户内布置形式。
4)10kV侧：
进线：本期无进线回路。
出线：本期出线1回，最终6回；10kV接线形式本期为单母线分段接线，采用户内布置形式。
5)详见普雄110kV变电站电气主接线图
3.3 各电压等级配电装置型式及设备选择
3.3.1短路电流计算
1）计算依据及参数
a电气主接线。
b短路点的确定：为了选择、校验电气设备所需的最大短路电流值，短路点选择任一主变高压侧为d-1点, 主变中压侧为d-2点, 主变低压侧为d-3点。
c按网络等值阻抗法计算（采用标幺值计算）。
d系统基准容量100MVA。
e变压器主要参数：T1=T2=25MVA Uk（I-II）= 18%, Uk（I-III）=10.5%, Uk（II-III）=6.5%，
2）计算结果
短路点
短路点
平均电压
(kV)
I"(kA) I
4
(KA)
三相短路电
流冲击值
i
ch
(KA)
d-1 115 25.6 25.6 67.07
d-2 38.5 29.287 29.287 75.73634
d-3 10.5 14.92 14.92 39.09
3.3.2.电气设备选择
1）主变压器选用110kV三相三绕组有载调压变压器，变压器型号为：SSZ9－25000/110, YN,yno.d11。
2） 110kV断路器，LW25-126，1250A，31.5kA，弹簧操作机构。
3） 110kV隔离开关，GW5-110GD/600，1250A，31.5kA。
4） 110kV电容式电压互感器：TYD-110/√3-0.02H (母线型)，爬电比距≥2.5cm/kV 110 /√3/0.1/√3/0.1/√3/0.1kV。
5） 110kV电流互感器，LB6-110.
6）氧化锌避雷器：110kV，102/266W，附放电计数器。
7）35 kV开关设备：选用金属铠装中置式开关柜（KYN61A-40.5型），内装真空断路
器额定电压为35kV，断路器额定电流为630A、开断电流25kA。
7） 10kV开关设备：选用金属铠装中置式开关柜（KYN28-12型），内装真空断路器额
定电压为12kV，断路器额定电流为1250A、开断电流25kA。
以上户外电气设备按III级污秽地区选型。全部设备选择为高原型
3.3.3.详见电气设备材料表
3.4 电气总平面
110kV普雄变电站电气总平面布置根据建设规模、结合进站道路和110kV进出线方向，
力求紧凑合理、出线方便、减少占地面积的原则，参考《国家电网公司输变电工程典型设
计110kV变电站分册（补充分册）》A-4方案进行合理布置。
110kV设备布置在站区北侧，采用架空进线；生产综合楼位于站区南侧，为单层建筑，
布置有10kV配电室、主控制室及附属室等；进站道路及大门位于变电站西侧。
主变压器平行布置在110kV配电装置及10kV配电室之间，110kV侧中性点设备布置
在主变压器右侧。
35kV配电装置采用户内高压开关柜布置方式，架空出线，主变压器35kV进线以电缆
引入35kV高压开关柜。
10kV配电装置采用户内高压开关柜布置方式，电缆出线，主变压器10kV进线以矩形
铜母线经穿墙套管通过封闭母线桥引入10kV高压开关柜。
详见附图:《电气总平面布置图》
3.5 防雷接地、照明及站用电
3.5.1 过电压保护
110kV、35kV、10kV主母线，主变高低压两侧及主变110kV侧中性点均装设氧化锌避雷器作为过电压保护。主变110kV侧中性点均装设放电间隙及隔离开关，变压器中性点接地方式可以选择不接地或直接接地方式，满足系统不同的运行要求。
按DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的规定，在110kV进出线侧装设氧化锌避雷器。
3.5.2 防雷
为了防止大气雷电对电气设备的直接袭击，在变电站内设置4支40米高独立避雷针形成联合保护网，配合出线杆塔的避雷针尖。详见附图:《防雷保护范围布置图》
3.5.3 接地
变电站的接地采用以水平敷设接地带为主，辅助以垂直接地极的混合人工接地网，接地网外缘闭合。本站主接地网的水平接地体采用-60X8镀锌扁钢，垂直接地体采用∠50×50×5的镀锌角钢。变电站主接地网的接地电阻按满足DL/T621-1997《交流电气装置的接地》的要求设计。工频接地电阻在任何季节均应满足规范要求值。设备的接地应满足“反措”的要求，接地引下线单独敷设，并明显标示。独立避雷针应设单独的接地装置，接地电阻R≤10欧姆且与主接地网边缘距离不小于3m，距带电设备距离不小于5m。
在主控室装设专用接地铜排与控制屏接地端子相连。
3.5.4 站用电
站内用电有10kVⅠ、Ⅱ段母线上站用变压器提供。
站用电系统电压380/220V。站用电系统接线为单母线分段接线方式，选用智能交流低压配电屏2面，安装在主控制室内。站用电系统设计为自动切换，并实时将该装置的所有信息量通过RS485通信串口直接传回到监控系统。
3.5.5 照明
本站照明严格按照《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》（SDGJ56-83）进行设计并按终期规模一次性建成。
全站工作照明电压为交流220V，事故照明电压为直流220V，设事故照明自动投切装置。
开关室采用节能型高强气体放电灯为主照明，设事故照明，主控和继电器室及其他室
内照明采用新型荧光灯为主照明，设事故照明。
本站户外照明以高效的防眩通投光灯为主照明，10kV配电装置屋顶设置抗震型灯具。
3.5.6 检修、通风
110kV设备场地、10kV配电室、主控室及主变压器处均设有检修配电箱。
10kV配电室及站变室设有通风机，当自然通风不能满足要求时，应采用通风机强排，通风机同时作事故排风用，主控室设两台空调通风降温。
3.5.7 电缆设施及电缆防火
10kV电力电缆联络线：经柜后一次电缆沟引至户外设备处。
各级电压配电装置处均设有二次电缆沟道，各沟道均与主控制室相通以便于各控制电缆的联络及敷设，敷设时应满足电缆敷设规程规范要求。
电缆防火及阻燃措施按《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）进行设计，详见本工程消防设计。
3.5.8 电气一次设备工程量表
主要设备材料表
类别序号名称规格单位数量备注
110kV 电压设备1 SF6断路器
LW36-126 126kV 1250A
31.5kA
台 4 2
三相隔离开关带单
接地
GW5-110GD/1250 单接地
台 6 3
三相隔离开关带单
接地
GW5-110GD/1250 双接地
台 3
4 电流互感器LB7-110 10P/10P/0.5/0.2S 只16
5 电容式电压互感器
TYD-110/3-0.01H
110/3/0.1/3/0.1
只 2 6 电容式电压互感器
TYD-110/3-0.02H
110/3/0.1/3/0.1
只 3 7
避雷器带放电计数
器
Y10W-102/266
只 6
8 钢芯铝绞线LGJ-240/40 米450
9 绝缘子串只18
10
钢构架（设备支撑，
门型架，横梁及必
要附件）
设备支撑44基，母线门型架
（7.5m）支撑4基，出线门型
架（12.5m）支撑8基，变压器
出线门型架（10m）支撑8基，
横梁（10m）8根，40m高钢结
构避雷针塔4基
35Kv 电压设备11
35kV铠装移开式
开关柜
KYN-37B-40.5 面 4
出线断路器
柜
12
35kV铠装移开式
开关柜
KYN-37B-40.5 面 4
出线PT柜
（经穿墙套
管架空出
线）
13
35kV铠装移开式
开关柜
KYN-37B-40.5 面 2
主变
断路器柜14
35kV铠装移开式
开关柜
KYN-37B-40.5 面 2 母线PT柜15
35kV铠装移开式
开关柜
KYN-37B-40.5 面 1
分段
断路器柜16
35kV铠装移开式
开关柜
KYN-37B-40.5 面 1
分段
隔离开关柜17 高压电缆ZR-YJV-1×185 35kV 米480
10kV 电压设备18
10kV铠装移开式
开关柜
KYN28A-12 -03 面 6
出线断路器
柜（电缆出
线后架空出
线）
19
10kV铠装移开式
开关柜
KYN28A-12 -02
面 2
主变
断路器柜20
10kV铠装移开式
开关柜
KYN28A-12 -41
面 2 PT柜21
10kV铠装移开式
开关柜
KYN28A-12 -77
面 2
站用变
断路器柜22
10kV铠装移开式
开关柜
KYN28A-12 -55
面 1
分段
断路器柜23 共箱封闭母线GXFM-1250A 10.5kV 63 kA 米50
主变及中性点24 主变压器
SSZ9－25000/110 110±8×
1.25%/38.5±2×
2.5%/10.5
台 2 25
主变中性点隔离开
关
GW13-72.5/630
台 2
26 主变中性点避雷器YH1.5W-72/186 台 2
27 中性点电流互感器LZZBJ71-10 75/5 套 2
28
变压器运输和
基础钢轨
套 2
厂用29 干式变压器SCB9-100/10 台 3
电30 站用屏GCS 面 4
其他31 变电站金属及混凝
土隔片围墙
和钢大门
套 1
接地系统32
接地用铜编织线，
镀锌扁钢及
必要附件
万元参考价
照明
系统弱电系统33
成套室内，室外照
明及插座设备，紧
急事故照明设备
万元参考价
电线电线34
电力电缆，控制电
缆，通讯电缆，光
纤及电缆终端等
万元参考价
电缆桥架35
缆桥架，支架，托
盘和固定装置
万元参考价
3.6 电气二次
3.6.1．全站控制监测系统（1套）
变电站监控系统按采用成熟先进的计算机监控系统，按无人值班设计，其功能如下：（1）计算机监控系统按分层分布式网络结构设计，系统分为两层，即变电站层和间隔层，具有远方控制功能。站控层网络采用100M单以太网连接。网络媒介采用光纤。
（2）按无人值班设计，站内监控系统设置两台主机兼操作员站、2台通讯服务器。站内设UPS电源一套作为站内计算机监控系统、保护装置等二次设备提供交流不停电电源。
（3）变电站监控设备、保护设备及各智能设备均考虑配置远动数据接口，根据调度管理权限，完成变电站与西昌电业局电力调度中心的通信。
（4）计算机监控系统具备防误闭锁功能，能够完成全站防误操作闭锁。
（5）保护动作及装置报警等重要信息采用硬接点方式输入测控单元。
（6）计算机监控系统配置到地调和县调的双通道上传接口，支持CDT、101、104远动通信规约。
变电站监控系统监控范围如下：
1）各电压等级的断路器以及隔离开关、电动操作接地开关、主变中性点隔离开关。
2）主变的分接头调节及10kV无功补偿装置自动投切。
3）站用电控制及站用电源备用自投。
4）直流系统和逆变电源系统。
5）通信设备及通信电源告警信号。
6）图像监视及安全警卫系统的报警信息。
7）火灾探测报警系统的报警信息。
3.6.2．继电保护
继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求。全站各主要电气设备包括主变、110kV线路、110kV母线、35KV线路、10KV线路、厂用变的继电保护拟采用微机型继电保护装置。继电保护配置按“GB14285-2006”《继电保护和安全自动装置技术规程》、、川电调［2004］9号关于印发《四川电网220kV-500kV继电保护配置和选型原则》的通知及本变电站的实际情况设计。
1）主变保护：
⑴主保护
差动速断保护、纵差保护；
主变本体瓦斯保护（重瓦斯、轻瓦斯）；
压力释放保护（动作于信号）
温度保护；
⑵ 110kV后备保护
①复压闭锁过流：保护动作延时跳开变压器各侧断路器
②零序电流保护，动作出口有跳主变各侧断路器。
③间隙电流保护，动作出口跳主变各侧开关。
④过负荷发信，温度高发信功能
⑤过载闭锁有载调压功能。
⑶ 35kV侧后备保护
中压侧配置复合电压闭锁过流保护。
⑷ 10kV侧后备保护
低压侧配置复合电压闭锁过流保护、限时速断保护。
2）110kV线路保护：