本科毕业论文---110kv-胶南水城变电站工程初步设计.doc
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1、检 索 号 110kV 胶南水城变电站工程 初步设计 设计说明书、清册、概算书及图纸(审定稿)2012年08月初 步 设 计 总 目 录第1卷 设计说明书及主要设备材料清册第1册 设计说明书1C-A01第2册 主要设备材料清册1C-A02第2卷 设计图纸第1册 电气部分图纸1C-D第2册 土建部分图纸1C-建方第3卷 工程概算书(修改稿)1C-E检 索 号 青岛-B1112012-1C110kV 胶南水城变电站工程 初步设计第1卷第1册设计说明书2012年08月初 步 设 计 说 明 书 目 录第1章 总的部分1.1 概述1.2 站址概况1.3 主要技术原则及存在问题1.4 主要技术经济指标第
2、2章 电力系统部分2.1 概述2.2 建设规模2.3 主要电气参数第3章 电气部分3.1 电气主接线3.2 短路电流及主要设备选择3.3 绝缘配合及过电压保护3.4 电气总平面布置及配电装置3.5 站用电及照明3.6 防雷接地第4章 二次部分4.1 系统继电保护及安全自动装置4.2 系统调度自动化4.3 系统及站内通信4.4 变电站自动化系统4.5 元件保护及自动装置4.6 直流系统及交流不停电电源4.7 其他二次系统4.8 二次设备组柜及布置第5章 土建部分5.1 站区总布置与交通运输5.2 建筑5.3 结构5.4 给排水5.5 采暖通风与空调调节第6章 消防部分6.1 概述6.2 消防措施
3、6.3 消防给水系统第7章 环境保护、水土保持和节能减排7.1 环境保护7.2 水土保持7.3 节能减排第8章 工程造价分析8.1 与可研对比分析8.2 与通用造价对比分析附 件1 关于110千伏胶南水城变电站站址的批复2 国家电网发展2012152号文件关于山东潍坊安丘翠山等110千伏输变电工程可行性研究报告的批复3 110千伏胶南水城变电站工程可行性研究报告(审定稿)4 110kV 胶南水城变电站设计采用通用设计方案对照表5 110kV 胶南水城变电站设计“两型一化”落实对照表6 110kV 胶南水城变电站设备应用国网通用设备(2011年版)情况表7胶南水城地质勘察报告 8鲁电经评审201
4、211号青岛平度曲坊等110kV输变电工程初步设计评审会议纪要 第1章 总的部分1.1 概述 1.1.1 工程设计的主要依据 1)国家电网公司输变电工程典型设计110kV变电站分册2)国家电网发展2012152号文件关于山东潍坊安丘翠山等110千伏输变电工程可行性研究报告的批复3)鲁电集团发展2011634号文件关于下发2012年济南章丘等三十一个县公司110千伏、35千伏输变电工程可研审查意见的通知4)青岛110kV胶南水城输变电工程可行性研究报告5)国家有关的设计规范、规定,有关的概算定额、规定6)鲁电经评审201211号青岛平度曲坊等110kV输变电工程初步设计评审会议纪要1.1.2 工
5、程建设规模和设计范围1) 工程建设规模建设内容远期规划本期建设主变压器3*63 MVA三相两卷有载调压变压器,户内布置2*63 MVA三相两卷有载调压变压器110kV配电装置出线2回,扩大内桥变压器组接线,GIS户内布置出线2回,扩大内桥接线10kV配电装置出线42回,单母线4分段,户内开关柜布置出线28回,单母线分段无功补偿装置3*(4000+4000)kvar户内布置2*(4000+4000)kvar接地变消弧线圈成套装置3套,安装于成套柜中,接于10kV开关柜, 700/630kVA2套变电站按无人值守形式设计,室外污秽等级为e级。2)设计范围与分工本设计包括的设计项目:A) 站区内生产
6、和辅助生产系统的设备安装和土建工程。 本站进出线均为电缆,引出线设计到站内对外的引出线端子,但不包括引出电缆、电缆终端及终端盒。B) 站区内的防雷接地,不包括110kV进线档的防雷接地。C) 站区上、下水系统。D) 站区排洪系统。E) 进站道路。自大门至站外连接公路的道路和桥涵。列入本工程概算投资,但不包括在本工程设计范围内的项目:A) 站外市话联络通讯及线路等。B) 由本变电站建设引起的站外系统线路改造工程。C) 外接站用电源围墙外部分。3) 试验研究项目:无。1.2 站址概况 1.2.1 站址自然条件1)站址地理位置110kV胶南水城变电站站址位于青岛胶南市滨海大道北侧,海南路东侧。该站址
7、场区处于供电负荷中心;线路走廊较开阔,工程地质、水文条件满足建站要求,无洪涝灾害,110kV进线、10kV出线、交通、运输、施工、运行均方便。2)站址概况场区地貌类型为滨海平原。地面标高3.784.07米。3)站外交通运输及公路的引接。变电站南侧为滨海大道,需新建进站道路30米左右。1.2.3 进出线走廊条件站址周围视野开阔,无进电源出线障碍物,110kV、10kV进出线走廊均已确定。规划110kV电缆进线2回,自南向北经电缆线路进入变电站;规划本期10kV电缆出线28回,自变电站向东、西出线,远景电缆出线42回。1.2.4 征地拆迁及设施移改的内容本变电工程征地3.6亩,现站址为空地,无需进
8、行拆迁补偿。1.2.5 工程地质、水文地质和水文气象条件1 ) 工程地质和水文地质2) 水文气象青岛地区历年最高气温37.5,最低气温-16.4,历年平均气温12.2;历年相对湿度73%;风向以ES、WN向为最多,6级以上大风以NNW向最多,出现频率NNW向为16.8%,WN向为13.8%;瞬间最大风速44.2m/s,累年平均风速5.5m/s,11月至翌年2月风速最大,平均为6.2m/s,7、8月最小,为4.7m/s;年平均受台风侵袭或外围影响13次;近五十年最大降水量1227.6mm,最小降水量386.3mm,平均降水量679.44mm,降水集中在69月份(占全年降水量的70%76%)。本地
9、区污秽等级为e级。1.3 主要技术原则及存在问题1.3.1 主要技术方案110kV胶南水城变电站采用国网典设方案110-A2-4方案(2011版)。110kV侧采用扩大内桥接线,2回电缆进线;10kV远景42回电缆出线,采用单母线4分段接线;主变压器3台,容量为63MVA。变电站按照无人值守设计,通过保护测控装置实现地调对断路器、电容器组的控制和变压器有载分接开关的调节,全站采用综合自动化系统。1.3.2 通用设计、通用设备、通用造价的应用表1.3.1 110kV变电站工程通用设计、通用设备成果应用表 工程概况电压等级110/10.5主变台数及容量(MVA)3*63出线规模(高/中/低)2/0
10、/42变电站类型全户内配电装置类型(GIS/ AIS)GIS设计方案通用设计方案/编号110-A2-4通用设备主变压器设备编号1TA-63并联电容器装置设备编号AC-K4110kVGIS/HGIS设备编号1GIS-2000/40断路器设备编号110kV避雷器设备编号35kV、10kV开关柜(断路器)开关柜(断路器)设备编号AKG-4000/40-AAKG-1250/31.5-A1.3.3 新技术、新设备(新材料)、新工艺的应用 本站采用智能一体化电源系统,将交、直流电源系统设计组合为一体,通过统一的智能网络平台,实现变电站控制电源的集中供电和统一的监控管理,进而实现在线的状态检测。 1.3.4
11、 提请在设计评审时需解决或确定的主要问题 1)本工程将典设中10kV接线由单母线6分段环形接线简化为单母线4分段接线,主变容量不同,电容器根据国网标准物料选择与典设不同,其他接线形式及设备布置与典设110-A2-4完全一致。1.4 主要技术经济指标 表1.4 主要技术方案和经济指标统计表(推荐方案)序号项 目技术方案和经济指标1主变压器规模,远期/本期,型式63MVA,3台/2台,分体2110kV出线规模,远期/本期2回/2回335kV出线规模,远期/本期无410kV出线规模,远期/本期42回/28回5低压电容器规模,远期/本期4Mvar,6/46110kV电气主接线,远期/本期扩大内桥/扩大
12、内桥735kV电气主接线,远期/本期无810kV电气主接线,远期/本期单母线4分段/单母线分段9110kV配电装置型式,断路器型式、数量GIS,SF6,4/41035kV配电装置型式,断路器型式、数量1110kV配电装置型式,断路器型式、数量开关柜,真空断路器,57/3912地区污秽等级/设备选择的污秽等级e级/d级13运行管理模式无人值守14智能变电站(是/否)是15变电站通信方式光纤16电力电缆(km)217控制电缆(km)318光缆(km)19接地材料/长度(km)铜/1.220变电站总用地面积(hm2)0.2421围墙内占地面积(hm2)0.2422进站道路长度 新建/改造(m)402
13、3总土石方工程量及土石比 填方(m3)0/589324弃土工程量/购土工程量(m3)0/025边坡工程量 护坡/挡土墙(m2/m3)0/026站内道路面积 远期/本期(m3)76227电缆沟长度 远期/本期(m)5028水源方案市政自来水29站外供水/排水管线(沟渠)长度(m)1500/200030总建筑面积 远期/本期(m2)213031生产综合楼建筑 层数/面积/体积(m/m3)3/212032构架结构型式及工程量(t)033地震动峰值加速度0.05g34地基处理方案和费用灌注桩/135万35动态投资(万元)414636静态投资(万元)403837建筑工程费用(万元)65838设备购置费用
14、(万元)212439安装工程费用(万元)37940其他费用(万元)56341建设场地征用及清理费(万元)59第2章 电力系统2.1 概述 胶南水城片区位于胶南市的南部沿海,属黄金海岸,地理位置优势明显,近年来该区域引进了一批大项目,其中已经提报用电申请的客户及装变容量分别是那鲁湾装变容量32.5 MVA +21MVA,达令港装变容量22MVA,红树林装变容量202.5MVA ,保利地产装变容量122.5MVA,馨海国际装变容量32.5MVA+21MVA,凭海临风装变容量22MVA。2010年水城周边区域用电负荷已超过40MW,而且增长趋势越来越快,水城区域周围有一座35kV城东变电站和一座11
15、0kV隐珠变电站,但距离较远且已接近满负荷运行,无扩容的可能,已不能满足该区域的用电需求和供电可靠性要求。因此,该区域急需增加新的110kV变电站,以增加供电能力。变电站投运后可基本满足水城区域建设开发5-10年的用电需求。110kV胶南水城变电站初步设计阶段规模同可研规模一致。2.2 建设规模2.2.1 主变规模说明远景规模:规划安装3台63MVA三相两卷有载调压变压器;110kV/10.5kV,变压器本体与散热片分体设计。本期规模:本期新建2台63MVA三相两卷有载调压变压器;110kV/10.5kV,变压器本体与散热片分体设计。2.2.2 出线规模110kV:远景及本期出线均2回。10k
16、V: 本期出线28回,远景出线42回;经变电站南侧电缆隧道向东西两个方向出线。2.2.3 无功补偿装置每台主变压器设2组并联电容器组成套无功补偿装置,分别装设于10kV两段母线;2组电容器组容量均为4Mvar。本期工程安装4组电容器,远景工程安装6组。2.3 主要电气参数2.3.1 主变型式及参数选择 主变压器:选用三相两卷、低耗、低噪、自冷式有载调压降压变压器。详细参数见主变压器选择结果见表。主变压器选择结果表项 目参 数型 式三相两卷、低耗、低噪、自冷式有载调压变压器,本体与散热片分离容 量63MVA额定电压1108*1.25%/10.5kV接线组别YN,d11阻抗电压Ud=17%冷却方式
17、自冷(ONAN)套管电流互感器高压侧LRB-110 400/5ALR-110 400/5A中性点无(有误)2.3.2 主接线要求110kV胶南水城变电站110kV侧采用扩大内桥接线,本期上齐,仅#3主变间隔备用。由于本站主变容量较大,10kV母线电流达3637A,且因本站出线回路较多,2#主变采用2台10kV进线开关柜、2段母线的接线型式。该站远景工程10kV侧采用单母线4分段接线;本期工程10kV侧采用单母线分段接线。2.3.3 电力系统短路电流计算结果根据青岛供电公司提供资料,110kV胶南水城变电站接入220kV大庄站,各级电压母线上的三相短路容量、短路电流、冲击电流值如下表所示:202
18、0年短路电流计算表:短路点位置系统阻抗短路电流(kA)冲击电流(kA)短路容量(MVA)110kV侧0.09155.4914.0109010kV侧(分列)0.36115.238.827710kV侧(并列)0.22624.362.04422.3.4 中性点接地方式及变压器低压侧接地电容电流计算 1)主变压器中性点接地方式:110kV侧直接接地或不接地;10kV侧为不接地系统。2)10kV侧接地电容电流计算由于10kV侧全部采用电缆出线,每台主变出线14回,且每回电缆线路较长。经计算电网接地电容电流较大,约为70A,按规程要求,本站配置接地变消弧线圈成套装置,接于10kV母线。第3章 电气部分3.
19、1 电气主接线3.1.1 变电站本期、远期建设规模远景规模:规划安装3台63MVA三相两卷有载调压变压器;110kV出线2回,采用扩大内桥接线;10kV出线42回,主接线采用单母4分段接线;站内规划安装无功补偿电容器64Mvar;安装3套10kV接地变消弧线圈装置,容量630kVA,接于10kV母线。本期规模:本期新建2台63MVA三相两卷有载调压变压器;110kV出线2回,采用扩大内桥接线;10kV出线28回,主接线采用单母分段接线;站内安装无功补偿电容器44Mvar;安装2套10kV接地变消弧线圈装置,容量630kVA,接于10kV母线。3.1.2 电气主接线方案与通用设计及“两型一化”变
20、电站建设设计对比 110kV胶南水城变电站110kV侧采用扩大内桥接线,10kV侧采用单母线4分段接线方式。胶南水城变电站主接线型式采用典设110-A2-4设计方案国家电网公司输变电工程典型设计(2011年版);满足“两型一化”设计导则要求。3.1.3 电气主接线方案论述胶南水城变电站110kV侧采用扩大内桥接线; 2回进线。因本站10kV出线回路较多,为增加10kV系统运行灵活性,采用单母线4分段接线,将2#变压器进线分为2个进线开关柜,以增加运行灵活性。本期工程将2#主变的A、B进线柜母线连接,打开B断路器,本期工程采用单母线分段接线,远景单母线4分段接线。3.1.4 各级电压中性点接地方
21、式 110kV侧为直接接地系统;主变压器110kV侧中性点侧采用中性点成套设备,包括中性点隔离开关、避雷器、放电间隙等,110kV侧可直接接地或不接地运行。10kV侧为非直接接地系统,10kV系统无中性点,经接地变压器变换通过消弧线圈接地,接地变消弧线圈成套装置接于10kV母线。3.2 短路电流计算及主要设备选择3.2.1 短路电流计算的依据及计算结果。 根据青岛供电公司提供资料,110kV胶南水城变电站接入220kV大庄变电站和珠山变电站。本站至大庄站架空线路8.6km,电缆线路2.5km;本站至珠山站架空线路24km,电缆线路1.9km;因大庄变电站距离本站较近,取大庄变电站作为短路电流计
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