初步设计说明书

工程编号：B1172C 工程名称：丰南区北阳钢铁110kV变电站扩建2#变工程
卷 图 册：综合部分 号：B1172C—D0101—01
初步设计说明书
唐山市新地工程勘察设计有限公司 2011年09月
目
录
1 总的部分 1.1 设计依据及范围 1.2 设计引用的规程规范 1.3 工程扩建内容 1.4 供电情况 1.5 一般技术条件 2 电气一次部分 2.1 电气主接线 2.2 短路电流计算及主要电气设备选择 2.3 防雷接地 2.4 室外新增设备按要求喷涂RTV
3.2.1.3 复合电压闭锁过流保护 a 110kV侧装设三相式复合电压闭锁过流保护，保护动作延时跳开 变压器各侧断路器（电压取自110kv及6kV母线电压）。 b 6kV侧设两相式复合电压闭锁过流保护，保护动作延时跳开本侧 断路器（电压取自110kv及6kV侧母线电压）。 3.2.1.4 过负荷保护 在110kV、6kV侧均装设一相过负荷保护，保护动作延时发信号，或 选择性跳开6kV侧出线断路器或主进断路器。 3.2.1.5 接地保护 由于110kV中性点运行方式按可接地、可不接地设计，因此装设零 序电流保护，间隙零序电流保护，这两种保护均设两段时限，本期以第Ⅰ 段时限跳开110kV分段断路器，以第Ⅱ段时限跳开变压器各侧断路器。
2.2.2主要电气设备选择 根据本站的实际情况和短路电流计算结果，本工程主要设备选择如下： 2.2.2.1主变压器 三相两线圈有载调压变压器 型号：SFZ9-20000／110 容量：20000kVA 电压比：110±8×1.25％／6.3kV 阻抗参数：Ud％=10.61%阻抗电压百分数 冷却方式：ONAN／ONAF 110kV中性点绝缘水平为40kV级，各级套管采用防污型泄漏比距不小 于3.1cm／kV 2.2.2.2 110kV部分 a) 断路器 110kV断路器选用LW30—126型，配CT26型弹簧操动机构，爬电比距 不小于3.1cm／kV
d) 避雷器 110kV母线避雷器选用HY10W2—102／266型金属氧化锌避雷器，泄 漏比距不小于3.1cm／kV；额定电压：110 kV。 2.2.2.3 6kV部分 6kV屋内配电装置选用KYN28-12型金属铠装中置手车式开关柜设备 a) 断路器 主变进线开关选用户内真空断路器VD4/Z-3150A-31.5型1台，配弹簧 一体操作机构 额定电压：10.5kV，最高工作电压：12 kV。 额定电流： 3150A。 额定短路关合电流(峰值)：100kA。 额定短路开断电流：40kA。 额定热稳定电流：40kA-4s。 弹簧操作机构电动机电压直流220V，分合闸脱扣电磁铁直流220V。
遥信部分： ·主变压器差动保护动作信号。 ·主变压器轻、重瓦斯压力释放动作信号。 ·主变压器温度信号。 ·主变压器冷却器故障信号。 ·主变压器高低压侧过流保护动作信号。 ·主变压器高低压侧过负荷信号。 ·6kV馈线保护动作信号。 ·主变压器高低压侧断路器位置信号。 ·主变压器调压分接头开关位置信号。 ·6kV馈线断路器位置信号； ·六氟化硫断路器控制回路断线、压力异常告警、合闸闭锁、分闸闭锁 、直流电源消失信号。 ·新增所有刀闸位置信号。
3 电气二次部分 3.1 交、直流电源系统 • 原所变及直流屏容量满足扩建2#变工程需求。 • 扩建2#变工程所需交直流电源均分别接入原工程预留回路 3.2 保护及自动装置 主控室增加2#主变保护屏一面，110kV线路保护监控屏一面。 3.2.1 主变保护 3.2.1.1 瓦斯保护 设主变本体及有载调压瓦斯保护，重瓦斯动作瞬时跳变压器各侧断路器， 轻瓦斯动作只发信号。 3.2.1.2 差动保护 对变压器的绕组、套管及引出线的故障设二次谐波制动原理的微机纵差 保护，保护动作瞬时跳开变压器各侧断路器。配置原则为差动保护接独 立的电流互感器。
额定电压：126 kV 额定电流：3150A 动稳定电流：80 kA 4秒热稳定电流：31.5kA b) 隔离开关 110kV隔离开关选用GW5—110IID(W)型，配CS17手动操作机构，泄漏比距 不小于3.1cm／kV 额定电压：110 kV 额定电流：1250A 动稳定电流：80 kA 4秒热稳定电流：31.5kA c) 电流互感器 110kV电流互感器选用LCWB6-110W2型，泄漏比距不小于3.1cm／kV。 额定电压：110kV。 额定电流比：2 x300／5。 主变及母联CT级次组合：10P25／10P25／10P25／0.2。
3.2.1.6 其它保护
主变温度过高时，发主变温度过高信号，同时设有压力释放 保护，该保护瞬时动作跳变压器各侧断路器，同时可只发信号而 不跳闸。 3.2.2 6kV出线断路器 设两相两继电器式时限速断和两相两继电器式过电流保护，保 护动作延时跳6kV线路断路器。 3.2.3 110kV分段断路器 分段断路器装设具有充电保护、测控功能的微机型装置； 正常运行时由吕阳线110kV进线电源带III段母线，1#主变投运。 特殊情况（如吕阳线检修）时需要做两条进线与Ⅰ-Ⅲ段母联断路 器的联锁，两进线与母联断路器不能同时闭合。
1.5 一般技术条件 1.5.1气象条件 1.5.1.1最高温度：40℃ 1.5.1.2最低温度：-25℃ 1.5.1.3导线覆冰厚度：10mm 1.5.1.4最大风速：30年一遇，10米高，10分钟最大平均风速取25米／秒。 1.5.2 地震烈度 根据《中国地震烈度区划图(1990)》，本变电所区基本地震烈度为7度 1.5.3污秽等级 根据《华北电力系统2006年污区分布图》本变电站按IV级污秽等级考虑 ，110kV配电装置、主变压器及母线桥、电容器装置在屋外，其它电气设 备均布置在屋内。电气设备配电装置外绝缘泄漏比距≥3.1 cm／kV (以系统 最高电压为基准),选用防污型产品。
PT柜1面；
1.3.4 扩建相应的控制保护及“五防”设备； 1.4 供电情况 1.4.1 供电方案：北阳钢铁变电站由吕家坨220kV变电站吕阳线和由吕钱线
“T”接的北阳支线供电。
据唐山供电公司一期供电方案批复可知供电情况如下：
1.4.2 运行方式： a、正常运行方式：由吕阳线110kV进线电源带III段母线，1#主变投入运 行，I、II段母联开关闭合，II、III段母联开关闭合，2#、3#变高压侧开关分 别闭合，低压侧开关分别断开；即1#变处于运行状态，2#、3#变处于空载 运行状态。 b、1#主变事故运行方式：3#主变投运，I、II母联开关断开，II、III母联 开关闭合，1#主变高、低侧开关断开，2#主变高圧侧开关闭合，低压侧开 关断开。 c、限电运行方式：2#主变投入运行。 1.4.3 设计方案 本设计平面布置按甲方要求，2#变与原运行变压器并列平行布置，6kV配电 装置为室内原预留位置布置。
c) 电压互感器 6kV电压互感器选用单相，树脂浇铸，抗谐振型。 额定电压比：6/√3/0.1/√3/0.1/3 准确级及额定输出：0.5/10P 接线形式：Y型接线3只(辅助线圈接成开口三角形)。 d) 6kV主母线选用 2xTMY-125x10 2.3 防雷接地 2.3.1按照防雷保护要求，原站区内防雷满足工程扩建要求。 2.3.2新增设备接地就近与站内原接地网相连。 2.4 室外新增设备按要求喷涂 室外新增设备按要求喷涂RTV
短路点 110kv母线 110kv母线 6kV母线 6kV母线 短路容量(MVA) 短路容量(MVA) 2127 180 短路电流(kA) 短路电流(kA) 10.68 16.49
根据计算结果可知，考虑可能出现运行方式中的最大短路电流，扩建 的2#变110kV、6kV侧分别按31.5kA校验电气设备，并且校验通过。
馈出线开关选用户内高压真空断路器ZN63A(VS1)-12／1600-31.5型2台， 配弹簧一体操动机构。 额定电压：10.5Kv,最高工作电压：12 kV。 额定短路关合电流(峰值)：80kA。 额定短路开断电流：31.5kA。 31.5kA-4s 额定热稳定电流：31.5kA-4s。 弹簧操作机构电动机电压直流220V，分合闸脱扣电磁铁直流220V。 b) 电流互感器 6kV电流互感器选用树脂浇注型。 额定电压：10.5kV，最高工作电压：12 kV。 额定电流比：进线选LMZB3-10G型：3000/5 0.5/10P30 出线选LZZBJ9-10A2：2000/5 0.5/10P30
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3.3仪表配置 3.3.1 主变压器高低侧装设多功能电度表。 3.3.2 6kV出线装设多功能电度表，就地装在开关柜上。 3.4二次接线 3.4.1 控制对象及方式 a、控制对象：新增断路器，变压器有载调压装置分接头。 b、控制方式：电气检修时就地解锁控制、主控室微机监控。 3.4.2 对原计算机监控系统扩容。 3.4.3 对原微机防误闭锁装置扩容。 3.4.4 变电所内所有二次电缆全部采用带屏蔽层的电缆，屏蔽层接地。 4 系统部分 4.1系统保护及自动装置 4.1.1 110kV系统保护
1.3工程扩建内容
1.3.1
新上2# 主变一台，容量20MVA，主变型号：SFZ9-20000/110±8 x1.25 %/6.3KV ，有载调压，户外布置，冷却方式为油浸风冷式 70%/ 100% ； 器间隔1个，110kV母线1段；
1.3.2利用原工程预留110kV分段间隔1个，主变间隔一个，110kV电流互感 1.3.3 安装6kV开关柜4面，其中：主变进线开关柜1面，出线开关柜2面，
2 电气一次部分 2.1 电气主接线 2.1.1 扩建2#主变进线间隔110kV部分与原母线连接，主接线图如下：
电气总平面布置图：
2.1.2 新建6kV出线2回，6kV电气平面布置图如下：
2.1.3中性点接地方式:主变高压侧中性点采用可以接地也可以不接地的运
行方式；
主变间隔断面图
2.2 短路电流计算及主要电气设备选择 2.2.1短路电流计算 2.2.1.1计算依据 (1) 根据《高压配电装置设计技术规程》SDJ5-85确定短路电流时，按可能 发生最大短路电流的正常接线方式计算。 (2) 变压器电压比110／6.3kV，阻抗电压百分数按10.61%计算。 (3)变压器分裂运行。 2.2.1.2计算结果如下表：