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35kV变电站典型方案设计编制原则

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发表于 2017-7-16 18:44:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
35kV变电站典型方案设计编制原则
1 总则
1.1 本原则基于以下基本原则
1.1.2变电站全部按无人值班变电站设计,设备选型原则是高可靠性、高技术含量、少维护或免维护、无油化、小型化。根据电网现状及规划,变电站主接线力求简单、可靠。
1.1.2主接线及设备选型应满足遥控实现运行方式改变和电能质量调整的需要,减少运行人员的现场操作。
1.1.3在主接线、设备选型及平面布置上,应考虑电网现状及规划,城市中心区、城区及城郊等不同地域的负荷密度和性质,变电站在电网中的重要性及投资效益等因素,通过经济技术分析,选取优化方案。
1.1.4 变电站主变压器一般为2或3台,在负荷密度较大且重要的地区,宜采用3台,并应满足当一台停运(故障)时,其余主变容量应不小于60%的全部负荷。
1.1.5  短路电流的确定,按可能发生最大短路电流的正常接线方式确定,不考虑切换过程中并列运行方式。变电站在允许电压波动范围内,主变压器低压侧最大短路电流应控制在:10kV不大于16kA,否则应采取降低短路电流的措施。
1.1.6变电站宜采用电气闭锁或机械闭锁,实现完善的五防闭锁功能。条件允许时也可采用微机五防闭锁。
1.1.7 变电站应设置防火、防盗设施。
1.1.8变电站应合理控制工程造价,尽量减少占地面积,弱化室内装饰,外装饰应与当地环境相协调。
2 主接线
2.1当35kV进线两回,且两台主变时,宜采用内桥接线。35kV线路有转供负荷,且进线三回及以上时,宜采用单母线分段接线。当3台主变压器时,宜采用扩大内桥接线或线变组接线方式。
2.2 当主变压器为两台时,10kV侧宜采用单母线分段接线。当主变压器为三台时,10kV宜采用单母线四分段接线方式。
3 设备选型
3.1 主变压器
3.1.1主变压器应采用低损耗、低噪音产品。低损耗指标参照10型标准;低噪音指标:控制在60dB 以下。
3.1.2 市区变压器宜选用自冷有载调压型,郊区宜选用风冷型。
3.1.3 变压器与GIS不宜采用油气联接方式。
3.1.4 主变压器容量及组别
3.1.4.1主变压器容量
一般宜选用20MVA;高负荷密度地区可选31.5MVA。
3.1.4.2 电压及组别
35±3×2.5%/10.5kV  YN,d11
3 .2 其它主要设备选型
3.2.1 户外设备应加强外绝缘,选取防污型产品,泄露比距按污秽等级确定,最低不得小于2.5cm/ kV。
3.2.2 35kV配电装置可选用金属铠装可移开式或固定式开关柜、敞开式组合电器、敞开式断路器,断路器选用SF6或真空型,操作机构优先选用弹簧机构。
3.2.3户外35kV隔离开关宜选用高可靠一体化产品。主刀采用电动机构,地刀采用手动机构,瓷柱采用高强瓷,抗弯强度不小于8kN。
3.2.4户外35kV电流互感器城区变电站一般选用干式或SF6型,郊区一般选用油浸式;电压互感器宜选用电容式。
3.2.5避雷器:应采用硅橡胶或高瓷质外绝缘的氧化锌产品。
3.2.6 10kV开关柜选用金属铠装可移开式;断路器选用真空或SF6型。
3.2.7 开关柜应具备完善的五防闭锁功能。
4 配电装置型式
4.1 配电装置型式的选择应考虑所在地区的地理位置及环境条件。市区内优先选用占地少的户内配电装置型式,郊区可采用敞开式设备户外布置。
4.2根据《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)和《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93),变电站的运行噪音应低于表1的水平。
表1          变电站运行噪音控制要求
  
    类别
  
时段
  
I类地区
II类地区
III类地区
IV类地区
白昼
55dB(A)
60dB(A)
65dB(A)
70dB(A)
夜间
45dB(A)
50dB(A)
55dB(A)
55dB(A)
注:①I类地区:指以居住、文教机关为主的区域。
②II类地区: 居住、商业、工业混杂区以及商业中心区。
③III类地区:工业区。
④IV类地区:交通干线道路两侧区域。
4.3 35kV城区变电站宜采用GIS户内布置或常规设备户内布置;主变宜户内或半户内布置。
4.4 35kV城郊变电站宜采用户外布置;受环境条件限制时,可采用户内布置。
4.5 10kV出线宜采用电缆方式;35kV应根据出线走廊和资金状况等条件,选择架空或电缆方式。
5 无功补偿与电压调节
5.1 电网的无功补偿应按分层(电压)分区(供电区)和就地平衡的原则进行容性或感性补偿。容性补偿采用分散补偿与集中补偿相结合,以分散补偿为主。对于电压偏高、无功过剩的地区应根据调相计算结果配置感性无功补偿装置。
5.2 35kV变电站单台主变容量为20MVA及以上时,每台主变压器应配置不少于两组的容性无功补偿装置,10kV母线每段安装1套电容器,电容器采用分组式(一般不宜超过3组),总补偿容量为主变容量的10%~30%,采用框架式户内布置或集合式户内、外布置。
5.3 10kV电容器总投切开关优先选用SF6产品,也可选用真空断路器,选用真空断路器的型号不小于12,宜进行老炼处理。
5.4 采用1台带有保护装置的总断路器,下设分组投切装置实现电容器组的自动投切,投切装置可选用真空接触器或SF6开关。
5.5 电容器宜采用全膜介质产品,电容器的连接应为软连接(导线或电缆)或采用有伸缩节的铜排(铝排)。10kV系统用的电容器的内部元件不宜采用三串结构。
5.6 放电线圈应采用全密封式。严禁将电容器组放电线圈的一次绕组接成三角形或“V”型接线;禁止使用放电圈中性点接地的接线方式。
5.7 禁止使用带间隙氧化锌避雷器用于电容器保护。
5.8 电抗器采用干式空心电抗器时宜放置在电容器组的电源侧;普通型铁芯式电抗器宜放置在电容器组的中性点侧。户内布置时,宜选用铁芯式电抗器,当选用空心电抗器时应避开继电保护和微机室,防止对二次系统的干扰。
5.9 配置电压无功自动调节装置,无功自动投切装置应与变压器有载调压实现综合调节。
6 小电流接地系统消弧线圈补偿
6.1 当变电站35kV系统单相接地故障的电容电流大于10A; 10kV系统为架空或架空与电缆结合出线,单相接地故障电容电流大于10A、全电缆线路大于30A时,中性点应加装消弧线圈装置。
6.2 需要装设消弧线圈补偿装置的变电站,当主变压器低压侧无中性点时,可采用与站用变合用的接地变压器。接地变与消弧线圈采用干式设备时,可与调节设备同在户内布置,接地变中性点与消弧线圈的绝缘水平应按相应系统的绝缘水平选择。
6.3 消弧线圈应采用自动调谐跟踪补偿装置,消弧线圈接地系统故障点的残余电流不宜超过5A,最大不应超过10A。
6.4 消弧线圈自动调谐跟踪补偿装置,应考虑与小电流选线装置的动作相配合。
7 保护与自动化装置
7.1保护及自动化装置优先应选用微机型。10kV出线及电容器保护测控装置,宜分散布置在开关柜上。
7.2继电保护
7.2.1 35kV电源侧进线一般不设保护,宜装设备自投装置,串供线路设保护。
7.2.2变电站低压侧有电源时应考虑装设低周、低压解列保护。低压侧有电源线路应设检无压重合闸。
7.2.3主变压器保护
7.2.3.1 主保护:差动保护;主变压器本体重瓦斯保护(非电量);有载调压开关瓦斯保护(非电量)。
7.2.3.2 后备保护
1)高压侧
复合电压闭锁方向过流保护;过负荷保护(发告警信号)。
2)低压侧
限时速断过流保护;过流保护;过负荷保护(发告警信号)。
7.2.3.3 其他非电量保护
    轻瓦斯、压力释放、油温高、绕组温度高、油位异常,发告警信号;当主变压器采取风扇冷却方式时,风扇故障发告警信号,风扇全停长延时跳各侧断路器。
7.2.4 10kV线路宜采用保护与测控合一装置,装置应按电气设备单元间隔配置三段定时限过流保护、小电流接地选线、低周减载、故障录波、三相一次重合闸。
7.2.5 10kV电容器采用微机保护,10kV单星形接线电容器组应采用开口三角电压保护接线、双星形电容器组应采用中性点不平衡电流保护接线。
7.2.6 当安装两台主变及以上时,10kV分段可装设备自投装置。线路变压器组接线时,低压侧装设备自投装置。备自投装置应自动适应运行方式的变化。
7.2.7 保护及自动装置应具备远方投/退功能及远方修改定值功能。
7.3 变电站自动化系统
7.3.1 监控系统应采用分布式网络结构,系统的各项技术指标应满足电网调度自动化的有关要求。
7.3.2 监控系统与主站通信应同时具备串口通信与上2M口(或以太网口)通信两种方式。
7.3.3 监控系统宜与微机保护系统、小电流接地选线装置、直流系统等有机结合,达到信息共享。
7.3.4 控制方式:不设控制屏,所有断路器实现遥控,同时可通过测控屏或保护屏操作断路器。
7.3.5 信号:全站中央信号、断路器位置信号、预告信号及保护信号等均由微机监控装置采集,并发送至地调。
7.3.6 测量及数据处理:
     35kV进线测量三相电流,有功、无功功率,有功、无功电能;
     主变10kV侧测量三相电流,有功、无功功率,有功、无功电能;
     10kV出线测量A、C相电流及有功、无功电能;
     10kV电容器测量三相电流及有功、无功电能。
     测量各级母线电压及频率、主变油温、控制及合闸母线电压、站用电电压。以上所有信息均由微机监控装置采集,并发送至地调。
7.4 变电站电能计量
7.4.1 按线损和计量管理的有关规定,变电站应装设完善的电能计量装置。低压专线用户应具备收费计量功能,电能表应选用带通信口的多功能智能表。
7.4.2变电站应装设电量采集器。关口电能表应满足电量采集器接口的要求,电量采集器应满足主站电量采集系统通信接口的要求。
7.4.3 计量用电流互感器与保护、测量用电流互感器二次绕组应各自独立,既满足计量要求又满足保护、测量的精度。计量采用专用PT、CT绕组,CT准确级为0.2S;PT准确级为0.2。
7.4.4变电站保护、测控、故障录波与测距装置、电量采集器均应具有GPS(卫星时钟)对时功能,各单元与GPS对时误差应小于2ms。
8 直流与站用电系统
8.1 直流系统
8.1.1 直流系统电压采用220V.
8.1.2变电站宜采用免维护铅酸蓄电池,蓄电池组不装设端电池。
8.1.3 变电站应装设1组蓄电池和一套充电装置。蓄电池容量选择为60Ah(100Ah)。直流系统应采用单母线分段接线,可不设专用的蓄电池室。
8.1.4 充电装置采用高频开关电源,每套充电装置设2-4个10A的充电模块,充电模块具备自动均流功能。
8.1.5 通信装置可不设专用的蓄电池,采用DC/DC电源变换装置。
8.1.6 直流屏主回路及馈线回路的操作设备和保护设备,宜采用直流自动空气小开关作为故障保护,并考虑上下级保护的配合。
8.1.7 直流充电装置应具备微机自动控制功能,正常以全浮充电方式运行,并具有自动均恒充电,输入(交流)电源自动投切等功能。
8.1.8 直流屏上应装设独立的微机型绝缘监察装置,监察母线及分路的绝缘状况。
8.1.9 直流系统应远传直流母线电压及直流系统接地、直流母线电压异常、充电装置故障和蓄电池出口开断设备的故障断开等信号。
8.2 站用电系统
8.2.1 按规划装设消弧线圈补偿装置的变电站,当主变压器无引出的中性点时, 站用变压器宜与接地变压器合用。容量应根据消弧线圈容量和站用电负荷确定。
8.2.2 站用变压器采用干式变压器。
8.2.3 站用电接线及供电方式
1)   站用电宜采用中性点接地的TN-S系统,动力和照明共用的方式,高压侧额定电压应与母线电压相适应,低压侧额定电压为380/220V。
2)   站用电低压母线宜采用单母线分段接线,每台站用变压器各接一段母线,分列运行。
3)   重要馈线采用双回路供电方式时,宜分别接于不同母线段,并能实现自投。
8.2.4 站用电系统应远传站用电母线电压及站用电母线失电、断相以及系统信息等信号。
9  通讯
变电站通信采用两种不同的通信方式,如光纤、微波、市话等。当光纤通信已形成环网时,可全部采用光纤通讯。
10 防雷与接地
10.1 全户内变电站一般采用屋顶避雷带作为防直击雷保护。该避雷带的网格为8~10m,每隔10~20m设接地引下线接地。若屋顶为钢筋混凝土结构,则将其钢筋焊接成网并接地,并采取加强分流、装设集中接地装置、设备接地点尽量远离避雷带的接地引下线等措施。
10.2 采用独立避雷针保护户外主变及设备。
10.3 全户内变电站屋顶避雷带的集中接地装置与主接地网的地下连接点至主变及35kV以下设备与主接地网的地下连接点之间,沿接地体的长度一般不小于15m。
10.4金属门窗和管线应与楼面接地网等电位连接。
10.5 在电流互感器、电压互感器二次侧的每一有电气联系的回路中,只能设置一个接地点,接地点设在二次设备控制室内。监控及微机保护敷设单独的铜接地网,然后与主接地网一点连接。
10.6室外敷设水平接地网及垂直接地体。在变电站内各层及各房间内敷设水平接地环形网、并互相连接与室外网连成一体,接地电阻一般不大于0.5Ω,当受条件限制达不到时,可经计算分析采用均压、隔离、增强操作地面绝缘等措施,满足跨步电压、接触电势等安全的要求。独立避雷针单独接地,接地电阻不大于10Ω。当有困难时,该接地装置可与主接地网连接,但避雷针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主接地网的连接点之间,沿接地体长度不得小于15m。
10.7 主变中性点应与主接地网就近两点可靠接地。
10.8 变电站的接地网应进行接触电势和跨步电压的验算,不满足DL/T-621-1997的要求时,设计上应采取相应的措施。
11 照明
工作照明网络采用交流380、220V三相四线制,照明灯具工作电压220V,电源由站用电屏引出。
室外采用防雨型灯具,其它场所用荧光灯和白炽灯,电缆层采用防潮、防爆灯具。主控室、高压室、电容器室等设事故照明。
12 消防与防盗
12.1 电力生产的建筑物、构筑物,其耐火等级、防火间距和安全出口等应符合现行的《火力发电厂与变电所设计防火规范》和无人值守变电站防盗的规定和要求。
12.2变电站应装设火灾报警装置,防火、灭火装置的设置应满足GBJ140-90《建筑灭火器配置设计规程》有关规定。
12.3变电站可装设工业图像监控系统,用于防盗、防火遥视和设备远方巡视。。
12.4采用一般常规消防措施。主变压器附近设置砂箱,移动式化学灭火器。屋内配电装置室、电容器室及电气二次设备室室内设移动式化学灭火器,采用电缆敷设按防火和阻止延燃措施设计。全站设置火灾自动报警装置,火灾信号送至远方控制端。站区总平面布置、各建构筑物防火间距、所内道路等,均按消防要求设计。
13 建筑物
13.1 变电站土建应符合安全可靠、经济实用的原则。
13.2 变电站建筑物应按设计规模一次建成,建筑物宜采用联合建筑,除生产建筑外,其他建筑应从简设置。长度大于7米的配电室,安全出口不应少于两个安全出口。
13.3 变电站通信、监控、蓄电池等可置于主控制室,不设置专用房间。
13.4 变电站主要建筑物的地坪和端子箱基础应高出地面450mm。
13.5 建筑物的屋面防水标准宜适当提高。根据需要可采用双层防水屋面,屋面排水坡度宜≥2%,宜采用有组织排水。
13.6 建筑风格和外表装修标准要与周围环境相协调,内外装修应力求简化,便于维护。
13.6.1 外墙墙面可根据环境选用外墙涂料。
13.6.2 内墙面装修宜采用内墙乳胶漆涂料。
13.6.3 主控制室地面采用防滑地面砖,其余地面为水泥地面。
13.6.4 门窗宜采用塑钢防盗门窗。
13.7 建筑物设计应考虑噪声对相邻环境的影响。采用有效的隔音、消音及吸音涂料,变电站边界处的噪声应满足GB12348《工业企业厂界噪音标准》的有关规定。
14 构支架
14.1 变电所构架、设备支架优先选用水泥杆,特殊情况下可采用钢支架。
14.2 构架柱、支架柱与基础的连接宜采用杯口插入式,也可采用地脚螺栓连接方式。
15 采暖通风与给排水
15.1 变电站的采暖通风及空调设计应符合《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19的有关规定。
15.2主控制室应根据气候条件及设备需要装设空调。
15.3 电容器室、高压配电室应设事故排风。
15.4 变电站给水应选择可靠卫生的水源,经技术经济比较选择自来水或浅井供水方式。
15.5 变电站排水应根据场地设计标高、坡度、周围环境和当地排水管网选择有组织、散排与局部有组织排水方式。
16、电缆沟
16.1变电站内电缆沟采用明沟。当电缆数量较多采用明沟有困难时可局部采用电缆隧道。
16.2电缆沟可采用砖砌体,素混凝土或钢筋混凝土结构。站内过路处可采用钢筋混凝土结构。
16.3电缆沟的断面不宜小于300mm×300mm,宽度不宜大于1100mm。
16.4电缆沟应设纵向排水坡度一般不宜小于5‰,困难地区不宜小于3‰。
16.5电缆沟壁应高出地面100-150 mm。





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