本科毕业论文---110kv-胶南水城变电站工程初步设计.doc

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-B1112012-1C

110kV 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
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[2012]152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[2012]11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[2012]152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[2011]634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[2012]11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， 700/630kVA
2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3.78～4.07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N－NW向最多，出现频率N－NW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6～9月份(占全年降水量的70%～76%)。本地区污秽等级为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）
2/0/42
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-K4
110kV
GIS/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-A
AKG-1250/31.5-A
1.3.3 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 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
2
110kV出线规模，远期/本期
2回/2回
3
35kV出线规模，远期/本期
无
4
10kV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，6/4
6
110kV电气主接线，远期/本期
扩大内桥/扩大内桥
7
35kV电气主接线，远期/本期
无
8
10kV电气主接线，远期/本期
单母线4分段/单母线分段
9
110kV配电装置型式，断路器型式、数量
GIS，SF6,4/4
10
35kV配电装置型式，断路器型式、数量

11
10kV配电装置型式，断路器型式、数量
开关柜，真空断路器，57/39
12
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）
2
17
控制电缆（km）
3
18
光缆（km）

19
接地材料/长度（km）
铜/1.2
20
变电站总用地面积（hm2）
0.24
21
围墙内占地面积（hm2）
0.24
22
进站道路长度 新建/改造（m）
40
23
总土石方工程量及土石比 填方（m3）
0/5893
24
弃土工程量/购土工程量（m3）
0/0
25
边坡工程量 护坡/挡土墙（m2/m3）
0/0
26
站内道路面积 远期/本期（m3）
762
27
电缆沟长度 远期/本期（m）
50
28
水源方案
市政自来水
29
站外供水/排水管线（沟渠）长度（m）
1500/2000
30
总建筑面积 远期/本期（m2）
2130
31
生产综合楼建筑 层数/面积/体积（m/m3）
3/2120
32
构架结构型式及工程量（t）
0
33
地震动峰值加速度
0.05g
34
地基处理方案和费用
灌注桩/135万
35
动态投资（万元）
4146
36
静态投资（万元）
4038
37
建筑工程费用（万元）
658
38
设备购置费用（万元）
2124
39
安装工程费用（万元）
379
40
其他费用（万元）
563
41
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3×2.5 MVA +2×1MVA，达令港装变容量2×2MVA，红树林装变容量20×2.5MVA ，保利地产装变容量12×2.5MVA，馨海国际装变容量3×2.5MVA+2×1MVA，凭海临风装变容量2×2MVA。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110kV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。
10kV： 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
110±8*1.25%/10.5kV
接线组别
YN，d11
阻抗电压
Ud=17%
冷却方式
自冷（ONAN）
套管电流互感器
高压侧
LRB-110 400/5A
LR-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：
2020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
0.0915
5.49
14.0
1090
10kV侧（分列）
0.361
15.2
38.8
277
10kV侧（并列）
0.226
24.3
62.0
442

2.3.4 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

3.1 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6×4Mvar；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4×4Mvar；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算电源。
2020年大庄变电站110kV母线短路电流为8.08kA。
110kV主变压器短路阻抗按照标准阻抗17%考虑。
经计算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：
2020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
0.0915
5.49
14.0
1090
10kV侧（分列）
0.361
15.2
38.8
277
10kV侧（并列）
0.226
24.3
62.0
442

3.2.2 导体和主要电气设备的选择原则和依据
导体和主要电气设备的选择原则和依据：
1）导体和电器选择贯彻国家的经济技术政策，考虑工程发展规划和分期建设的可能，达到技术先进、安全可靠、经济适用、符合国情的要求。
2）满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。
3）符合当地使用环境条件。
4）满足DL/T5222-2005等国家、行业的相关标准、规范、规定。
110kV胶南水城变电站环境参数表
序号
名 称
单位
招标人要求值
1
环境温度
最高日温度
℃
40
最低日温度
－25
最大日温差
K
25
2
月平均最高相对湿度，
20℃下（％）
日相对湿度平均值
％
≤95
月相对湿度平均值
≤90
3
海拔高度
m
≤1000
4
太阳辐射强度
W∕cm2
0.11
5
最大覆冰厚度
mm
10
6
离地面高10m处，维持10min的平均最大风速（m/s）
m/s
35
7
耐受地震能力（对应水平加速度，
安全系数不小于1.67）
m/s2
2
8
安装场所（户内/户外）

户内
9
污秽等级
级
e
注　1. 环境最低气温超过-25℃的需要进行温度修正。
3.2.3 通用设备应用情况
本站在设备选型时参照了国网通用设备及国网标准物料编码，尽量与通用设备参数一致，详细比较情况见下表。
通用设备应用对比表
项目名称
110kV胶南水城变电站
通用设备
备注
主变压器
SZ11-63MVA-110/10.5kV
同通用设备

110kV GIS
126kV 2000A 40kA
同通用设备

10kV真空开关柜
进线柜12kV/4000A-40kA
同通用设备

馈线柜12kV/1250A-31.5kA

10kV电容器
6*4000kvar
同通用设备

10kV消弧设备
接地变消弧线圈700/630kVA
同通用设备

3.2.4 导体和主要电气设备的选择
主要电气设备选择
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。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
容 量
63MVA
额定电压
110±8*1.25%/10.5kV
接线组别
YN, d11
阻抗电压
Ud=17%
冷却方式
自冷（ONAN），散热片与主变本体分离
套管电流互感器
高压侧
LRB-110 400/5A
LR-110 400/5A
中性点
LRB-66 300/5A
110kV设备选择
110kV胶南水城变电站位于胶南市区，周边为居民住宅，为减少对周边居民的影响，本站设计为全户内变电站，为减少变电站占地面积，本站110kV设备采用户内SF6气体绝缘组合电器，即GIS。断路器额定电流为2000A，额定开断电流为40kA。本站为智能化变电站，电流互感器、电压互感器选用传统电磁式互感器，增加电流电压合并单元实现测量信号数字化。选择结果见表。
110kV主要设备选择结果表
设备名称
参 数
GIS
断路器
126kV 2000A 40kA/3S
隔离开关
126kV 2000A 40kA/3S
接地开关
126kV 40kA/3S
电流互感器
126kV，400-800/5A 5P20/5P20/5P20/0.5/0.2S （电磁式）
电压互感器
(110/√3)/(0.1/√3)/(0.1/√3)/0.1kV （电磁式）
主母线
126kV，2000A
分支母线
126kV，2000A
氧化锌避雷器
102kV，10kA雷电冲击残压不大于266kV
10kV开关设备选择
10kV设备采用户内配电装置。选用金属铠装移开式开关柜，柜内配真空断路器。由于主变容量63MVA，10kV进线开关柜最大工作电流为3637A左右，故进线及联络断路器额定电流4000A，开断电流40kA，动稳定电流100kA。出线断路器额定电流1250A，开断电流31.5kA，动稳定电流80kA。10kV主要设备选择见表。
10kV主要设备选择结果表
设备名称
参 数
开关柜
真空断路器
主变进线回路：12kV 4000A 40kA/4S
出线回路： 12kV 1250A 31.5kA/4S
电流互感器
主变进线回路：3000/5/5/5A 5P20/5P20/0.5
5P20/5P20/0.2S
电缆出线回路：600/5/5A 5P20/0.5
电容器出线回路：400/5/5A 5P20/0.5
站用变出线回路：400/5/5A 5P20/0.5
电压互感器
（10/√3）/（0.1/√3）/（0.1/3）kV
主母线
12kV，3150A
分支母线
12kV，1250A
氧化锌避雷器
17kV，10kA雷电冲击残压不大于45kV

10kV无功补偿设备选择
1）电容器成套装置
每台主变无功补偿容量为：2*4000kvar，电容器选用户内框架式成套电容器装置，接于10kV母线。
每套电容器装置，由进线隔离开关、干式铁芯串联电抗器、避雷器、放电线圈、框架式并联电容器及连接导体、网门组成。串联电抗器布置采用后置，电抗器为干式、铁芯，电抗率取5%。采用单星形接线，开口三角保护，电缆进线。
2）接地变消弧线圈成套装置
本站为农网变电站，根据胶南供电公司规划，本站变压器运行方式为分列运行，每台变压器带14回10kV出线，以可预测到的每条回路电缆长约2km，电缆出线截面为300mm2。
由此可计算得：
每个10kV系统的电容电流为：
Ic1=Icl*L，Ic1=2.05*2*14=58A
计及变电站增加的电容电流为：
Ic=Ic1*1.1，Ic=63.8A
系统采用过补偿方式，则补偿容量为：
Q=K* Ic*Ue/√3， Q=1.35*63.8*10.5/√3=523kVA
计及变电站运行后的电缆T接增加的长度，因此最终变电站的消弧线圈容量选为630kVA。
10kV小电流接地系统采用消弧线圈成套装置，消弧线圈容量630kVA, 由于本站主变压器10kV侧为角形接线，消弧线圈装置通过接地变压器接于10kV各段母线，安装于一层消弧线圈室内，要求消弧线圈成套装置具有选线功能。

导体选择
110kV没有穿越功率，按每回线路带1台主变压器（63MVA）计算，10kV母线按1台主变压器（63MVA）计算。导体选择原则如下：
1)母线的载流量按最大穿越功率考虑，按发热条件校验。
2)各级电压设备引线按回路通过的最大电流选择，按发热条件校验。
110kV变压器进线选择YJLW02型号、300截面积、64/110kV电力电缆，10kV主变压器进线选择封闭母线10kV/4000A。导体的选择见表。
110、10kV主要导体选择结果表
电压
回路名称
回路电流
选用导线
导线截面控制条件
（环境温度25ºC）
导线根数及型号
载流量(A)
110(kV)
出线

主变压器引线
347
YJLW-300
580
由长期允许电流控制
10(kV)
接地变
39
YJV 8.7/15 3*185
375
由热稳定电流控制
电容器组
374
YJV 8.7/15 3*240
455
由长期允许电流控制
主变压器引线
3637
封闭母线10kV/4000A
3831
由长期允许电流控制
3.2.5 智能一次设备应用
本站采用常规一次设备加智能终端及合并单元的模式，实现一次设备的智能化。
智能终端与一次设备利用电缆连接，与二次设备通过网络连接。通过将本间隔内断路器位置、刀闸位置、气压等开关量就地采样转化为数字量后用光纤以MMS报文形式上传到站控层网络，同时接收来自保护装置点对点的GOOSE报文跳闸命令以及网络GOOSE跳闸命令，以实现对本间隔内设备的测控功能。
合并单元将本间隔内常规电磁式电流电压互感器信号转换为数字信号，通过基于IEC61850的通信协议，将电流电压信号以点对点或网络的方式传递给保护装置或智能终端，实现电流电压测量的数字化。
3.2.6 结合工程实际情况，提出新技术、新设备、新材料的应用。
为节省变电站占地面积，本工程110kV高压设备采用SF6气体绝缘开关设备，即GIS。
3.3 绝缘配合及过电压保护
电气设备的绝缘配合，按照DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》确定的原则进行。
氧化锌避雷器按照GB11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》及国家电网生技[2005]174号的附件3《110（66）kV~750kV避雷器技术标准》中的规定进行选择。
3.3.1 各级电压电气设备的绝缘配合及过电压保护
110kV电气设备的绝缘配合
1）避雷器选择：110kV避雷器为安装在GIS内部的氧化锌避雷器，其主要技术参数见表。
110kV氧化锌避雷器选择表
额定电压（kV，有效值）
102
最大持续运行电压（kV，有效值）
79.6
操作冲击10kA残压（kV，峰值）
226
8/20μs雷电冲击，10kA残压（kV，峰值）
266
1μs陡波冲击，5kA残压（kV，峰值）
297

2）110kV电气设备的绝缘水平：110kV电气设备的绝缘水平按照GB-311.1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》选取，以避雷器雷电冲击10kA残压为基准，配合系数不小于1.4，见表。

110kV电气设备绝缘水平
设备名称
设备耐受电压值
保护水平
雷电冲击，电压（kV，峰值）
１min工频耐压
（kV，有效值）
雷电冲击水平（kV，峰值）
全波
截波
内绝缘
外绝缘
内绝缘
外绝缘
主变压器
480
480
550
200
185
1.4x266=373
实际配合系数550/266=2.07
截波配合系数
630/295=2.13
其他设备
550
550
※630
230
230
断路器断口
550

230

隔离开关断口
630

265

※仅电流互感器承受截波耐压试验。

10kV电气设备的绝缘配合
1）避雷器选择：根据DL/T620-1997第4.2.6条所述，当“变压器高低压侧接地方式不同时，低压侧宜装设操作过电压保护水平较低的避雷器”。目前国内生产的氧化锌避雷器，其保护性能和工作特性优良。因此，主变压器10kV侧配置17/45kV氧化锌避雷器，其主要技术参数见表。
10kV氧化锌避雷器选择表
额定电压（kV，有效值）
17
最大持续运行电压（kV，有效值）
12
操作冲击电压（kV，峰值）
13.5
8/20us雷电冲击，10kA残压（kV，峰值）
45
1us陡波冲击，5kA残压（kV，峰值）
51

2）10kV电气设备的绝缘水平：绝缘水平按照GB311.1-1997选取，10kV电气设备的绝缘水平见表。

10kV电气设备绝缘水平
设备名称
设备耐受电压值
雷电冲击，电压（kV，峰值）
１min工频耐压
（kV，有效值）
全波
截波
内绝缘
外绝缘
内绝缘
外绝缘
主变压器中性点110kV侧）
250
250
250
95
95
主变压器10kV侧
75
75
85
35
35
断路器断口
75
75

42
42
隔离开关断口

85

49
其他设备
75
75

42
42

雷电过电压保护
1）110kV配电装置雷电过电压保护：根据DL／T620–1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中要求，本站在每回110kV出线侧均装设1组氧化锌避雷器。
2）10kV配电装置雷电过电压保护：因10kV出线全部为电缆，只在每段母线上各装设1组氧化锌避雷器。
3.3.2 电气设备外绝缘的爬电比距和绝缘子串的型式、片数选择。
本变电站为全户内变电站，海拔1000米以下，国标e级污秽区。按国家标准GB/T16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污秽分级及外绝缘选择标准》中规定，取中性点直接接地系统泄漏比距为20mm/kV（最高运行电压），中性点不接地系统泄漏比距取为20mm/kV（最高运行电压）。爬电距离按最高运行电压值为基准。
按此要求选择设备，折算成外绝缘有效爬电距离：110kV设备不小于126×20 mm= 2520mm；10kV设备不小于12×20mm=240mm。
3.4 电气总平面布置及配电装置
3.4.1各级电压出线走廊规划、站区自然环境对电气总布置的影响。
本站110kV电缆线路从变电站南侧引入，10kV电缆从变电站东、西侧引出，变电站及周围无对电源进出线产生影响的因素；变电站进出线走廊已确定。
3.4.2 电气总平面方案设计应与通用设计及“两型一化”变电站建设对比
110kV胶南水城变电站在进出线规模方面与典设110-A2-4完全一致（110kV侧主接线为扩大内桥接线形式，10kV侧简化为单母线4分段），由于负荷容量不同，本站主变压器容量为63MVA，与110-A2-4方案略有差异。
3.4.3 说明电气总平面布置方案。
本站总占地为：东西长66米，南北宽36米，占地面积3.6亩。本方案根据国网典型设计110-A2-4，主配电楼为两层建筑，呈矩形。一层设有110kVGIS室、10kV配电室、接地变消弧线圈成套设备室等；二层布置有二次设备室和10kV电容器室等，在变电站的南侧。三台主变为室内布置，变压器本体与散热器分体设计，布置在变电站的北侧，主变间设有防火墙。
变电站的主大门设在变电站西南角，站内设有运输设备及消防必需的环行道路及巡视道路。
3.4.4 各级电压配电装置型式选择、间隔配置
1）110kV配电装置为户内SF6气体绝缘组合电器。布置在配电楼一层，电源进线为电缆，变压器出线电缆。110kVGIS室长10米，宽10米，层高10.4米。室内设SF6气体泄漏监控报警装置，该设备具有对空气中的SF6浓度及氧气含量进行监测，并与事故排风机联动，SF6气体泄漏时可自动启动排风等功能。
2）主变压器布置在室内，散热器与本体分离；主变110kV 侧通过电力电缆与110kVGIS出线套管连接，10kV侧通过干式绝缘管母线连接至10kV开关柜。
3）10kV配电装置采用金属铠装中置式开关柜，面对面布置，电缆出线，柜内配置真空断路器。配电室长34.5米，宽10米，层高4.8米，位于配电楼南侧，其下部设有电缆半层，用来连接站内外电缆。
4）控制保护屏布置在配电楼二层，三排布置，主控室长12.9米，宽7.6米，高4.2米，室内采用防静电地板，防静电地板下铺设二次电缆桥架，连接站内二次电缆。
5）10kV电容器组分别布置，每个电容器室长7.6米、宽7.2米，高4.2米，布置在配电楼二层室内。
3.5 站用电及照明
3.5.1 站用工作/备用电源的引接及站用电接线方案。
所用电为380/220Ｖ三相四线制中性点直接接地系统，两台所用变低压侧采用单母线分段接线，分列运行，重要负荷分别从两段母线引出双回路供电。低电压电源具有自动切换功能，且具备远方切换的功能，能保证无人值守变电所的安全运行。站用电屏布置在主控室内。
设交流屏2面，2路进线自动切换，出线为50路。
3.5.2 站用负荷计算及站用变压器选择结果。
110kV胶南水城变电站站用变容量计算结果表
序
号
名 称
单位容量
(kW)
台数
容 量（kW）
安装
运行

一、动力
1
逆变器
5
1
1

2
整流电源
20
1
1

3
主变调压电源
0.3
3
3

4
空调
3
4
3

5
全站风机1
2.5
18
6

6
全站风机2

7
SF6装置电源
0.5
1
1

8
110kV断路器动力负荷
0
0
0

9
动力电源
6
5
2

10
二次设备室电源
0.06
5
2

11

ΣP1= 85 kW
二、加热
1
110kV断路器加热
1.0
3
3

2
10kV断路器加热
0.15
50
50

ΣP2= 10.5 kW
三、照明
1
综合楼照明
0.1
40
40

2
道路照明
0.15
16
16

ΣP3= 6.4 kW
S≥K1×P1+P2+P3
式中：S—站用变压器容量（kVA）；
K1—站用动力负荷换算系数，一般取K1=0.85
P1—