35kV变电站新建工程电气施工图纸含初步设计说明书.docx

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35kV变电站新建工程电气施工图纸含初步设计说明书

图号：

35千伏变电站新建工程

初步设计说明书

二○一三年八月

35千伏变电站新建工程

批准：

审核：

校核：

编写：

1总的部分

1.1设计依据

（1）根据四川省电力公司对XXXXXX35千伏输变电工程可研报告的审查意见；

（2）根据《XXXXXX35千伏变电站新建工程可行性研究报告书》；

（3）《国家电网公司“两型一化”变电站设计建设导则》；

（4）根据电力工业部电力规划设计总院DLGT25-94《变电所初步设计内容深度规定》；

（5）GB50059-2007《35～110kV变电所设计规范》；

（6）GB50060-2008《35～110kV高压配电装置设计规范》；

（7）GB50062-2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》；

（8）DL/T620-2012《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》；

（10）GB50007—2011《建筑地基基础设计规范》；

（11）GB50010－2010《混凝土结构设计规范》；

（12）GB50009－2001《建筑结构荷载规范》（2006版）；

（13）DL/T5222-2005《导体和电器选择设计技术规定》；

（14）国家电网公司输变电工程《典型设计－35kV变电站分册》；

（15）其他相关规程规范。

1.2设计原则

根椐可研审查意见和规程规范以及现场实际情况，本次设计按以下原则进行：

（1）本站按微机综合自动化无人值班变电站设计。

（2）主变压器采用低损耗、低噪声有载调压油浸自冷式电力变压器，户外布置。

（3）35kV采用箱式配电装置户内充气式高压开关柜单列布置。

（4）10kV采用箱式配电装置户内中置式高压开关柜双列布置。

（5）本站按D级污秽区，地震基本烈度7度进行设计。

1.3设计内容及范围

1.3.1电气部分设计内容及范围：

35kVXX变电站：

从35kV进线终端塔起至10kV电缆出线桩头为止的全部电气一次部分、二次部分、直流系统、站用电系统、防雷接地、照明、站内电缆敷设等电气内容的设计。

1.3.2土建部分设计内容及范围：

35kVXX变电站：

新建部分站外排水沟在内的建构筑物、地下管沟、给排水、道路、消防、通风、环保及场地处理等土建内容的设计。

1.4电力系统

1.4.1变电站接入系统方式

为了促进XX县地方经济发展，加强XX县电网建设，解决XX县部分无电地区人民生活用电需求，新建XX35kV变电站。

根据XX州电网的规划，XX35kV变电站接入系统的方案为：

由110kVXXXX新建1回35kV线路，接入XX35kV变电站，导线型号JL/G1A-120，线路全长10.2kM。

本期接入系统接线示意图

1.4.2无功补偿装置的设置

根据《电力系统电压和无功电力技术导则》，220kV及以下电压等级的变电站，应根据需要配置无功补偿设备，其容量按照主变容量的10％～30％确定。

本站按主变容量19%进行补偿，即：

10kV无功补偿远期2×600kVar本期2×600kVar。

1.5工程规模

新建XX35kV变电站一座：

（1）主变容量：

最终2×3.15MVA，本期2×3.15MVA，电压等级35/10kV。

（2）35kV出线：

最终2回，本期1回（至110kVXXXX），采用架空出线。

（3）10kV出线：

最终6回，本期6回，采用电缆出线。

（4）无功补偿容量：

最终2×600kvar，本期2×600kvar。

（5）站用变：

最终2×50kVA，本期2×50kVA。

1.6站址选择概况

根据XX县电力公司电网发展规划，以及当地电力系统情况，综合考虑供电半径、用地情况、线路走廊、城乡规划、地形地质、交通运输、污秽情况、环境保护影响、水源、防洪排水、施工建设、综合投资等因素，经设计现场踏勘和进一步的资料收集，同时根据可研审查意见，确定新建XX35kV变电站站址位于XX乡马尔村（大岩湾）站址。

1.6.1站址自然条件

（1）地理位置

XX乡马尔村（大岩湾）站址位于XX县马尔村境内，距XX县约15km左右，站址紧邻303省道，交通较便利，新建进站道路长15.0m，交通方便，运行管理、职工生活条件好。

（1）地形地貌

XX乡马尔村（大岩湾）站址位于一河滩地上，地势平坦，场地西南面为303省道，303省道旁为一陡壁，站址东面为XX川河。

根据水文勘测，站址需抬高，以防止50年一遇洪水影响，场地抬高后满足站址围墙周边的排水通道无内涝之患。

场地经修整后适宜建变电站。

变电站所处区域为耕地，变电站所处区域种植有农作物。

该站址在地质构造、防洪涝及排水、水源、大件运输情况等有无颠覆性或制约性因素，适宜建设35kV变电站。

1.6.2进出线走廊条件

本次工程经过的地区为四川省XX州的XX县，全线沿XX川河两岸山地走线，路径清晰。

全线海拔高程在2100m～2600m之间。

线路所经过地区全线都高山地区，地势高且陡峭，地形起伏大，对拟建线路的设计和施工有一定的影响。

全线地形划分：

70%高山、30%山地。

1.6.3征地拆迁及设施移改的内容

变电站所处区域为耕地，经济作物为玉米、小白菜，变电站所处区域没有经济林及民房，地面经济作物为农户自有，工程建设时同意按青苗赔偿。

站区需要通讯线路改线（拆除并回复新建）一条0.5km，该通讯线路为XX县移动公司所有，XX电力公司与XX县移动公司协商，同意改线并取得相关改线协议。

1.6.4站址地质和水文气象条件

（1）工程地质

区域地层为典型的中高山地区的地层构造。

上层有一层耕植土之后，其下多为坡积的碎石土层，厚度不均匀。

1）耕植土：

黄褐色，松散，稍湿，主要为水旱地，树林。

见少量植物根茎，埋深在0~0.5m。

2）卵石土：

黄灰色、褐黄色，稍密，湿-饱和，母岩成份以沉积岩、变质岩为主，中风化，磨圆度、分选性较差，以棱角状为主，充填物为粘性土，岩屑等。

（2）水文、气象资料

1）水文

XX县地处四川西北部山区，属岷江水系大渡河流域。

其中XX川河、汗牛河为大渡河一级支流。

境内河流众多，水量丰沛，河流落差大，水头集中。

主要河流XX川河流域面积4686平方km，主源为抚边河和沃日河，总落差约2100m，平均比降约16‰。

境内集雨面积大于50平方公里的支沟有33条；多年平均流量大于5m³/s的河流有XX川河、抚边河、沃日河、汗牛河等8条。

2）气候

金县XX川流域地处青藏高原东南缘的高山狭谷区，其气候属四川西部高原气候区，即康定、雅江漫温区。

高空主要受西风环流和印度洋西南季风的影响，具有高原型季风气候特征。

冬季时间长、气温低、降水少，气候寒冷而干燥，夏季时间短促，雨强小，雨日多，气候凉爽，降雨在地区上的变化较大，大致由西北向东南递增，降雨量在600～1400mm。

域内具有日照时间长，昼夜温差大，风速大，黄沙大等特点。

据XX气象站资料统计，多年平均气温11.9～14.3℃，极端最低气温-10.6～-11.7℃，出现在1月，极端最高气温为36.7～39.0℃，出现在8月。

多年平均年降水量为593.8～606.8mm，多年平均相对湿度为52%，多年平均风速2.1～3.5m/s，历年最大风速30～34m/s；多年平均蒸发量为1920.3mm（20cm蒸发皿观测值）；多年平均日照为2277.5小时。

境内主要自然灾害有：

暴雨洪水、泥石流、雷暴、干旱、低温、大风、雪灾、冰雹等。

XX气象站为本工程的主要气象参证站，位于XX县内，观测海拔高度2369.2m（黄海），该站为国家基本气象站，有较齐全的长系列观测资料，可靠性高。

XX变电站均位于XX县境内，与XX县变电站同属一县，气候变化特征基本相同，本次所收集气象资料可用于本次变电站新建工程。

气象站气象特征统计

项目名称

发生日期

气象站观测场海拔高度（m）

2369.2（黄海）

年平均气温（℃）

11.9

最冷1

月平均气温（℃）

极端最高气温（℃）

36.7

极端最低气温（℃）

-11.7

年平均气压（百帕）

765.9

年平均水气压（百帕）

7.7

年平均相对湿度（%）

52

冬季相对湿度（%）

40

夏季相对湿度（%）

62

年最小相对湿度（%）

0

年平均风速（m/s）

2.1

冬季平均风速（m/s）

1.8

夏季平均风速（m/s）

2.0

定时10

分钟平均最大风速（m/s））

一日最大降水量（mm）

37.1

3）抗震设防裂度：

7度；设计基本地震加速度为0.1g。

4）根据调查以及收资，站址北侧为场地东北面为XX川河，根据水文勘测，XX乡马尔村（大岩湾）站址20年一遇洪水水位为2230.07米，50年一遇洪水水位为2230.48米，站址内有洪水淹没隐患。

该站址需抬高场地设计标高，防止洪水灾害影响，经综合分析，场地标高按迎河面高于XX川河50年一遇洪水位标高0.7m（洪水翻浪水位要求），确定变电站入口处的设计标高定为2231.18m。

1.6.5进站道路

进站公路直接从303省道引接至变电站入口。

道路宽度满足运输要求，满足不小于9m转弯半径要求。

新建进站公路采用混凝土公路，长约15.0m，宽度4.0m。

1.6.6施工电源

变电站施工用电从附近10kV线路“T”接，作为35kVXX变电站施工电源。

新架10kV线路长度约0.1km。

1.6.7电磁及噪声干扰

站址内及周边无通信设施干扰。

建站不会干扰通信设施；通信设施也不会干扰变电站运行。

变电站噪声对周围环境的影响较少，对平面布置进行厂界噪声预测估算，站界噪声能满足《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）Ⅱ类标准[昼间60dB（A）、夜间50dB（A）]和《声环境质量标准》（GB3096-2008）Ⅱ类标准[昼间60dB（A）、夜间50dB（A）]的要求。

1.6.8施工条件

由于本站为半户内变电站，场地较小。

施工时需临时租用部分变电站外场地，以满足搭建施工临时用房的需要。

变电站施工用电从站址附近的10kV线路“T”接，作为35kVXX变电站施工电源。

新架10kV电缆线路长度约0.1km。

施工用水采用打深井取水方式，打井深度20m，取水较方便。

施工通信可租用当地电信局市话一门。

1.7通用设计和通用设备的应用

根据本工程规模大小，地形地貌，工程环境、出线方位及线路走廊情况，参照《国家电网公司输变电工程典型设计－35kV变电站分册》和《国家电网公司输变电工程典型设计-西藏电网35kV变电站分册）进行设计，本工程通用设计和通用设备具体应用如下：

工程概况

电压等级

35/10kV

主变台数及容量

最终2×3.15MVA；本期2×3.15MVA

出线规模（高/低）

最终2/6本期：

1/6

变电站类型

箱式变电站

设计方案选择

通用设计方案编号

《国家电网公司输变电工程典型设计－35kV变电站分册》（2006年版）D-3方案改

通用设备

主变压器设备编号

通用设备最小容量为6300kVA，本站选用3150kVA变压器。

35kV开关柜设备编号

BKG-GZ-1250/25

10kV开关柜设备编号

AKG-AZ-1250/31.5

1.8主要技术方案和经济指标统计表

序号

项目

技术方案和经济指标

1

主变压器

远期

2×3.15MVA

本期

2×3.15MVA

型式

三相双绕组自冷式有载调压电力变压器

2

35kV出线

远期

2回

本期

1回（至110kVXXXX）

3

10kV出线

远期

6回

本期

6回

4

10kV电容器

远期

2×600kvar

本期

2×600kvar

5

35kV电气主接线

远期

单母线接线

本期

单母线接线

6

10kV电气主接线

远期

单母线分段接线

本期

单母线分段接线

7

35kV配电装置型式

户内气体绝缘封闭开关柜

8

10kV配电装置型式

户内金属铠装移开中置式开关柜

9

地区污秽等级/设备选择的污秽等级

c级/d级

10

运行管理模式

有人值守，无人值班

11

是否智能变电站

否

12

变电站系统通信方式、本期建设规模

租用电信2M通信、光电一体化设备一套；

新建光纤线路11km；

13

10kV电力电缆长度（km）

0.2

14

控制电缆长度（km）

2

15

接地材料/长度（km）

铜排/0.1

扁钢/1

16

变电站总占地面积（hm²）

0.1539

17

围墙内占地面积（hm²）

0.0947

18

进站道路长度新建/改造（m）

15/0

19

总土石方工程量及土石比挖方/填方（m³）

0/3774.8

20

弃土工程量/购土工程量（m³）

0/3774.8

21

进站道路及挡土墙（m³）

1525

22

站内道路面积（m²）

165

23

电缆沟长度

30

24

水源方案

打井取水，井深20米

25

站外供水/排水管线（沟渠）长度（m）

30/65

26

总建筑面积（m²）

25.74（共一幢:

为警卫室）

27

10kV箱式配电室基础（m²）

84.48

28

35kV箱式配电室、二次设备室箱体基础（m²）

54.21

29

地震动峰值加速度

0.1g

30

投资（万元）

见造价

2电气一次部分

2.1电气主接线

XX35kV变电站主要解决XX乡和新格乡1641户6400多人的用电问题，促进民族团结，维护少数民族地区社会稳定，满足人民群众不断增长的物质文化需求，是终端负荷站，根据本站建设规模和变电站接入系统的重要性和供电的可靠性，本站电气主接线的设计原则，首先在考虑满足运行的可靠性、灵活性的前提下，尽可能降低工程投资（即经济性要求）。

本站电气主接线具体方案设计如下：

（详见图：

B2013042C-D0101-04）

（1）35kV最终出线2回，本期出线1回。

本期及最终采用单母线接线。

（2）10kV最终出线6回，本期出线6回；本期及最终采用单母线分段接线。

（3）并联无功补偿装置最终2×600kvar，本期2×600kvar。

电容器采用单星型接线。

（4）站用电源由站用变供给，全站最终设置两台站用变，每台站用变压器容量50kVA，分别接在35kV母线和10kVⅠ段母线上。

站用电电压为380/220V，采用单元制单母线接线，并设备用电源自动投入装置。

2.2电气总平面布置及配电装置型式

2.2.1电气平面布置

本次变电站的总平面布置根据工艺技术、运行、施工、扩建和生活需要，结合变电站站址自然条件按最终规模规划，对进站道路、进出线走廊、终端塔位等进行统筹安排、合理布局。

变电站总平面根据站址实际地形情况，并参照《国家电网公司输变电工程典型设计－35kV变电站分册》（2006版）D-3方案进行布置。

主变压器布置于站区西北侧，并分别位于站内道路两侧，变压器之间设置砂池。

10kV箱式配电装置位于站区西南侧，35kV箱式配电装置位于站区东北侧，分别布置于站内道路两侧，警卫室布置于进站道路右侧，包括值守室、备用间、安全工具室、卫生间，进所道路由站区西南方向接入。

35kV线路采用架空出线，10kV线路采用电缆出线，电缆引出站外后上架空出线终端杆。

主变高压侧和低压侧均采用电缆进线。

35kV箱式配电装置仅布置35kV开关柜、35kV站用变压器和二次设备。

10kV箱式配电装置布置有10kV开关柜和10kV电容器柜。

变电站全站布局紧凑，占地面积小，全站围墙内占地面积1.42亩。

2.2.2配电装置型式

主变采用户外布置。

35kV配电装置采用户外箱式配电装置，箱内充气式高压开关柜单列布置，柜中配置一体式真空断路器，进出线采用电缆连接方式。

10kV配电装置采用户外箱式配电装置，箱内金属铠装中置式高压开关柜双列布置，柜中配置一体式真空断路器，进出线采用电缆连接方式。

2.3短路电流计算

本站按两台主变并列运行方式。

35kVXX站由110kVXXXX站主供时短路电流最大，经计算，本站各级母线上的三相短路电流为：

35kV母线I"＝1.82kA

10kV母线I"＝3.79kA

2.4主要电气设备选型

本站的海拔高度2300m左右，空气间隙（海拔高度3000m）A1、A2按+100修正，其B、C、D、E值应分别增加A1值的修正差值。

本站电气设备均选用高原型设备。

按海拔高度3000m修正后配电装置最小安全净距

3~10kV

35kV

屋外配电装置

A1

海拔修正前

200

400

海拔修正后

300

500

A2

海拔修正前

200

400

海拔修正后

300

500

B1

海拔修正前

950

1050

海拔修正后

1050

1150

B

海拔修正前

300

500

海拔修正后

400

600

C

海拔修正前

2700

2900

海拔修正后

2800

3000

D

海拔修正前

2200

2400

海拔修正后

2300

2500

屋内配电装置

E

海拔修正前

4000

4000

海拔修正后

4100

4100

具体选型如下：

（1）主变压器：

型号：

SZ－3150/35（GY），三相双绕组自冷式有载调压电力变压器，其参数如下：

额定容量：

3150/3150kVA

电压等级：

35±3×2.5％/10.5kV；

阻抗电压：

Uk＝7.0％；

冷却方式:

油浸自冷式。

联接组别：

YN，d11

有载调压开关选国产V型；

套管统一泄漏比距：

55mm/kV；（对应原标准：

套管泄漏比距：

31mm/kV）；

变压器选用45#绝缘油。

（2）35kV箱式配电装置：

选用35kV户内气体绝缘封闭开关柜，柜内主要设备:

真空开关：

40.5kV，1250A，25kA,配一体式弹簧机构

户外设35kV隔离开关及避雷器，型号参数如下：

GW4-40.5（GY）,1250A/25kA（双接地）

HY5WZ-51/134（GY）

（3）10kV箱式配电装置：

选用KYN-12户内中置式高压真空开关柜设备，柜内主要设备:

真空开关：

12kV，1250A，31.5kA，配一体式弹簧机构；

（4）无功补偿装置：

电容器:

选用TBB10-600/200AKN（GY）户内柜式并联电容器1套：

容量:

600kvar,电压10kV；

隔离开关：

GN24-12D（GY）/630；

氧化锌避雷器：

HY5WR-17/45（GY），200A，3只；

氧化锌避雷器均配在线监测装置；

放电线圈：

FDN2-1.7/11√3（GY）；

串联电抗器：

选用CKSC10-30/5%（GY）干式铁芯电抗器；

电抗百分数：

XL=5。

（5）站用变压器：

选用SC10-50/35站用变压器1台，电压比为35±2×2.5%/0.4kV，接线组别为Dyn11,Uk%=6，配保护外壳，安装于35kV箱式配电装置内。

选用SC10-50/10站用变压器1台，电压比为10.5±5%/0.4kV，接线组别为Dyn11,Uk%=4安装于10kV开关柜内。

（6）导体及其它：

35kV线路出线选用YJV22-26/35-3×120电缆；

35kV主变进线选用YJV22-26/35-3×95电缆；

10kV配电装置室外主变进线选用YJV22-8.7/15-3×240的电缆。

（7）其它设备选择结果见主接线图及主要设备材料表。

2.5过电压保护及防雷接地

1、过电压保护及防雷：

1）为防止大气雷电对电气设备的直接袭击，本站设置了1根30m高的独立避雷针进行防雷保护。

2）为防止雷电入侵波和操作过电压对电气设备的危害，在35kV进线及10kV各侧母线上分别装设了一组氧化锌避雷器；在断路器柜内装设避雷器；在35kV变压器高压侧中性点装设了氧化锌避雷器。

2、接地：

接地网材料、接地电阻、地质情况、湿度温度等自然因素的影响，变电站内敷设以水平接地体为主，辅以垂直接地极的人工接地网，水平接地带用60mm×8mm热镀锌扁钢，垂直接地极选用Φ50×2500mm热镀锌钢管。

根据本工程初设阶段的《岩土工程勘察报告》站址场地地基土主要为粉质风化粘土及表层的耕土，综合场地的周围环境条件，本站土壤电阻率估约1132.7Ω•m。

本变电站为小接接地系统，接地网的接地电阻值在任何季节应满足≤120/I的要求。

取土壤电阻率ρ=1132.7Ω•m.来计算变电站接地网（敷设于粉质风化粘土层内）的接地电阻为18.49欧姆。

取地表土壤电阻率ρ=1132.7Ω•m.进行接触电势和跨步电势校验，估算出最大接触电势为230.9V，最大跨步电势为436.9V，允许接触电势为106.6V，跨步电势为276.5V。

接触电势不满足要求。

需采取以下措施：

1、在变电站内增设1口30米接地深井，来满足接地电阻要求。

2、在设备支架周围以设备支架为中心，敷设了2mX2m的碎石，其敷设的厚度大于20cm碎石，铺设碎石后取地表土壤电阻率ρ=2500Ω•m.进行接触电势和跨步电势校验,均满足跨步电势和接触电势要求。

采取以上措施后,经计算跨步电势和接触电势均满足要求。

由于场地太小，考虑设置3~4套离子接地棒将站内独立避雷针降到10欧姆以下。

2.6站用电及照明

（1）站用电系统

站用电源由站用变供给，全站最终设置两台站用变，每台站用变压器容量50kVA，分别接在35kV母线和10kVⅠ段母线上。

站用变压器作为站内正常照明和检修用交流电源，并为站内控制、保护、信号、直流、通信等装置提供交流电源。

站用电系统采用单母线接线，设置2回进线电源，正常情况下：

由1回供电，1回热备用，事故时通过自动装置相互切换，以保证供电可靠性。

站用电源按380／220Ｖ，中性点直接接地方式向站用电负荷供电。

（2）照明

本站照明设置有正常及事故照明系统，两系统之间设有自动切换装置。

在正常照明系统中，采取工作接零保护方式的系统接线。

变电站内主变压器采用投光灯照明，箱式配电装置内照明由厂家提供。

事故照明在全站失去交流电源情况下，自动投切到由站内蓄电池供电状态下。

站内的二次设备箱体，35kV、10kV配电箱体及电容器箱体均设有事故照明装置。

2.7变电站防污及抗震措施

根据2011年《四川省电力系统污区分布图》，XX35kV变电站属于c级污秽区，本次提高一级按照d级污秽区进行设计；按《高压电力设备外绝缘污秽等级》的要求，中性点直接接地系统电气设备的统一爬电比距≥4.3cm/kV；中性点非直接接地系统电气设备的统一爬电比距≥5.5cm/kV；户内电气设备统一爬电比距3.4cm/kV（爬电比距为电力设备外绝缘爬电距离与系统最高线电压之比）。

本站电气设备均不低于此要求选择。

本变电站地处7度地震基本烈度区，设计基本地震加速度值为0.1g进行设计，电气设备均不低于此要求选择。

3电气二次部分

3.1控制、测量及信号系统

变电站后台监控系统采用计算机监控系统，按无人值班变电站设计。

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，即站控层和间隔层，具有远方控制功能。

站控层网络采用TCP/IP协议的以太网，采用单网配置。

间隔层采用现场总线网络或者以太网。

网络媒介采用屏蔽双绞线或者光纤。

2）站内监控系统设置一台服务器兼操作员站。

站内设逆变电源（UPS）一套作为站内计算