35kv预装式变电站标准设计讲课教案

• 交直流一体化电源系统设置总监控器，同时监视直流电源、不停电电 源、通信电源、交流电源、蓄电池组及配电状态等。当用于数字化变 电站时，交直流一体化电源系统的总监控器按IEC61850标准与计算机 监控系统通信。
• 站内交、直流电源系统均具备完善的二次防雷措施。
系统通信 • 设计不涉及系统通信具体内容，仅根据工程规模配合土建专业进行电
制造、安装和内部电气接线，出厂前整组调试合格。预装式箱体内的 照明组件、环境控制组件（包括空调、除湿器、加热器、烟雾监测报 警器、图像监视摄像设备等）也均在工厂安装完毕。
• 现场工作只需完成变电站箱体水泥基础建设，箱体直接吊装就位，拼 装即可，大大减少了现场施工的工作量。
• 变电站模块化布置，各功能模块可以根据不同地形、地质条件灵活布 置。各功能模块采用插拔式电缆连接，模块与模块之间、模块与常规 设备之间连接灵活，现场施工、调试简单。容易选择建设地点，降低 变电站的土建费用，提高设备档次、水平。
地区综合数据网、综合配线柜。
土建及消防部分说明
• 35kV预装式变电站站区内只需建设警传室及消防间两栋建筑物，其余 采用模块化方案，设备基础采用混凝土及钢筋混凝土箱式基础。高低 压配电装置设备均采用箱体式配装，箱体由厂商负责生产安装，现场 只需对箱体基础进行施工即可，对基础四周设置散水，对应箱体开门 处设置踏步，使箱体与地面连接，方便运行人员进出，箱体露出地面 部分根据暖通要求开设百叶窗孔，孔后采用钢丝网封闭，防止小动物 钻入电缆层内，根据电气需要及室外电缆沟位置在地下电缆层开设电 缆孔，电缆孔在混凝土壁上采取防水封堵，防止室外电缆沟水流入箱 体基础内。
• 建筑结构形式：钢筋混凝土结构，设计使用年限为50年，抗震等设防 烈度为7度，基本风压为0.75kN/㎡，基础形式筏板基础，基础采用C30 抗渗混凝土，抗渗等级为S6级，地基承载力特征值假定为fak≥150kPa, 对不同地基持力层可对基础作调整。
• 全站配置一套火灾报警系统，所有预装式箱体内均配置感烟感温一体 化探头，火灾报警系统主机放置于值班室内。信号需接入变电站自动 化系统
综合自动化系统模块 • 35kV变电站按无人值班设计，采用计算机监控系统的控制方式，完成
对变电站内所有设备的实时监测和控制，数据统一采集处理，资源共 享。电气模拟量采集采用交流采样。 • 全站配置一套统一的GPS对时系统。 • 全站配置一套图像监控及警卫系统。系统主机放置于值班室内。
预装式一体化固定柜，配永磁机构真空断路器； • CSG-35B- JZ-D03 共19面柜（每台主变5回出线）采用单母分段方案，
预装式手车柜，配弹操或永磁机构真空断路器；
• CSG-35B- JZ-D04共25面柜（每台主变8回出线）采用单母分段方案，预 装式手车柜，配弹操或永磁机构真空断路器。
• CSG-35B- JZ-D05共19面柜（每台主变5回出线）采用单母分段方案，预 装式一体化固定柜，配弹操真空断路器。
开关柜，箱体内开关柜单列布置。 • 35kV配电装置预装式模块均为户内开关柜布置，采用电缆出线。
预装式10kV配电装置模块分为6个主模块及其对应的6个子模块： • CSG-35B- JZ-D01 共19面柜（每台主变5回出线）采用单母分段方案，
预装式一体化固定柜，配永磁机构真空断路器； • CSG-35B- JZ-D02 共25面柜（每台主变8回出线）采用单母分段方案，
35kV预装式变电站标准设计
1. 标准设计的主要思路 2. 设计原则及划分 3. 预装式变电站特点及优势 4. 各个模块内容介绍 5. 土建及消防部分说明 6. 标准设计在实际应用中需要注意的问题 7. 提出设备招标技术规范书时需要注意的问题 8. 签署技术协议过程中容易出现的问题
标准设计的主要思路
• 图像监视主机可与站内的监控系统和火灾自动报警系统相连，确保远 方操作的可靠性，实时监视站内的运行环境，实现变电站无人值班运 行。
• 本模块含主系统、监视变电站厂区、周界、出入口等情况的摄像机及 围墙顶安装红外对射。
• 所有预装式箱体内摄像头由预装式箱体厂家成套提供，其余设备由图 像监控厂家提供。图像监控厂家负责协调配合。
3. 制约开关柜体积减小的主要因素是操作机构的占用体积，而非互感 器的体积，因而电子式互感器体积小重量轻的优势对于安装于开关 柜中的电子式互感器没有体现出来；
4. 低压电子式互感器输出的是小模拟电压信号，没有常规互感器输出1A 或5A的抗干扰能力强；且其信号不易直接分享，需通过合并单元转 化成数字信号后才可分享，这无疑增加了合并单元成本，而常规互 感器输出的信号则易于供各保护测控装置分享。
气二次设备室的布置。在实际工程设计阶段应结合地区电力通信网规 划，应优先选用光纤通信方式，就近接入通信网络。 • 采用光纤通信方式时，光设备配置原则按一套设置，光设备的公共部 分（电源、时钟、交叉矩阵）1+1配置。
站内通信 • 站内不设置独立通信电源，通信设备利用站内一体化电源降压供电。 • 不独立设置通信机房，通信设备布置在电气二次设备室。 • 站内通信设备屏柜尺寸、颜色与二次控制屏柜相同。配置SDH、PCM、
5. 综上所述在35kV变电站选用数字化互感器意义不大，故并不推荐。
电气二次设备室模块
• 二次设备室采用箱体式配装，共布置24面柜，二次主要设备采用集中 布置的方式。35kV、10kV部分采用保护测控一体化装置，就地装设在 相应的开关柜上。主变压器保护测控、交直流一体化电源系统、通信 等二次设备均布置于电气二次设备室。
380V/220V，单母线接线。 • 采用ATS开关并配置智能设备实现多运行方式自动投切。
不停电电源部分 • 不停电电源用于计算机监控系统、图像监视及安全警卫系统、火灾自
动报警及控制系统等重要负荷提供不间断电源，电压采用AC220V，单 母线接线。 • 采用交流和直流输入，直流输入采用本系统直流部分供电。交流不间 断电源系统选用2×5kVA逆变电源，冗余配置，互为备用。
主变模块
• 本次设计方案均为主变户外布置，按照主变容量分为4个模块（CSG35B-WZ-ZB01、 CSG-35B-WZ-ZB02、 CSG-35B-WZ-ZB03、 CSG-35B-WZZB04）采用三相双绕组，油浸式、低损耗、有载调压变压器。
• 主变避雷器的装设组数及配置地点，取决于雷电侵入波在各个电气设 备上产生的过电压水平。模块CSG-35B-WZ-ZB01与CSG-35B-WZ-ZB02不 需要配置中性点避雷器；模块CSG-35B-WZ-ZB03与CSG-35B-WZ-ZB04需 要配置中性点避雷器。
• 直流部分装设微机绝缘在线监测及接地故障定位装置。 • 直流部分采用混合型供电方式。110kV及主变部分采用放射型供电，
每一间隔的保护、操作、测控装置分别配置直流空气开关； 35kV/10kV部分则按母线分段情况设置，每一段母线按双回路电源供 电。
站用交流电源部分 • 站用交流部分用于站内动力及照明等的供电，交流电压采用
35kV预装式变电站技术特点
35kV预装式变电站优势
采用预装式变电站具有以下优点： • 全绝缘、全屏蔽。 • 变电站不再构架高耸，高压线交错，站内没有裸露带电部位，与周围
环境相协调，对环境影响少。可大大提高运行的可靠性。 • 工厂集成化、模块化生产，缩短施工周期。 • 变电站中压设备及二次设备都在预装式箱体内，在工厂内完成设计、
交直流一体化电源模块
• 站用直流、交流、通信、不停电电源采用交直流一体化电源系统，直 流电压DC220V，交流电压AC380V/220V，通信电压DC48V，不停电电 源AC220V。交直流一体化电源系统布置于电气二次设备室。
站用直流及通信电源部分
• 直流部分用于站内一、二次设备及应急照明、通信等的供电，直流 电压DC220V，通信电压DC48V，变电站直流负荷事故停电时间按2h 考虑，通信负荷事故停电时间按6h考虑。
无功补偿模块 • 无功补偿模块均为框架式，按照户外或户内布置、容量及是否带电抗
器分为4个模块（CSG-10B-WZ-BC01、 CSG-10B-WZ-BC02、 CSG-10BWZ-BC03 、CSG-10B-WZ-BC04）。 • 在本次的标准设计中并未设计主变及电容器的预装式方案，在其它电 压等级的预装式模块与主变及电容器组相连接时选用电缆连接，以减 少变电站内的构架。 • 在选用电缆连接时由载流能力控制,并需留有裕度。
公共模块
• CSG-35B-WZ-GG公共模块为35kV变电站除35kV部分、10kV部分外的建 筑部分及预装式电气二次设备室模块、综合自动化系统模块、交直流 一体化电源模块、通信系统模块材料表内容。
• 公共模块分为17个模块（CSG-35B-WZ-GG01~CSG-35B-WZ-GG013、 CSG-35B-JZ-GG01~CSG-35B-JZ-GG04）因预装式变电站二次设备需放在 预装式箱体内故单独作为一个模块进行设计。
• 直流部分采用两段单母线接线，两段母线间设联络电器，每段母线 各带一套充电装置和一组蓄电池，不设降压装置。充电装置采用高 频开关电源，模块电流选用10A，按6+1配置；蓄电池容量为 2×300Ah，浮充电压2.23V，每组104只，采用阀控式密封铅酸电池， 电池组屏安装，布置于电气二次设备室内。
• 每段母线配置两套DC/DC模块，将220V直流变换成48V直流供通信设 备用，通信电源采用两段单母线接线。
本标准将35kV变电站分为户外式变电站及预装式变电站两种，并分 别设计相应模块。
• 35kV部分户外布置以进线构架耐张线夹（户内布置以35kV开关柜）为 分界点，10kV部分以出线开关柜为分界点。
• 本次标准设计基本模块按终期规模考虑，可在基本模块的基础上通过 增减子模块的方式对建设规模进行调整。
• 变电站箱体的外形美观，改变变电设备在城市环境中的影响，起到美 化城市的作用。
各个模块内容介绍
35kV配电装置预装式模块分为2个主模块其对应的2个子模块。 • CSG-35B- JZ-G01采用单母线接线形式出线4回，选用金属封闭铠装移开
式开关柜，箱体内开关柜单列布置。 • CSG-35B- JZ-G02采用内桥接线形式出线2回选用金属封闭铠装移开式
本标准设计按照“标准功能模块，组合不同方案”的原则设计了多个 标准模块，实际工程应用中可根据具体情况进行模块组合，同时选择 贵州电网最常用组合，进行方案设计，便于实际应用中直接使用。
设计原则及划分
• 设计原则 本次标准采用变电站综合自动化系统，按无人值班Baidu Nhomakorabea人值守设计。
变电站各部分均采用模块拼接方式，模块包括35kV变电站内所有设备、 建筑设计，涵盖了电气一次、电气二次、接地、所用电系统、土建、水 工、消防、火灾报警、图像监控、电缆防火、封堵等内容；各模块均按 照终期规模配置。 • 设计划分
预装式变电站的特点及优势
预装式变电站的特点是采用预装式箱变方案。 • 预装式箱变方案作为一种成套解决方案，其内部集成了一次开关设备、
继电保护设备、交直流电源设备、自动化监控系统、通信设备等，并 集成了照明系统、环境控制系统（空调、除湿器、加热器、烟雾监测 报警器、图像监视摄像设备等）等辅助系统，箱体材料具有耐火、保 温、隔热、防潮、防雨、防腐等特性。为适应运输要求，预装式箱变 可以在工厂内模块化整体分割，现场模块化拼装。 • 其箱体采用增强型玻璃纤维水泥箱体或其它材料，在工厂中预制完成。
本次南网35kV配电站标准设计中均采用综合自动化方案，并未采用数字 化变电站方案。主要有以下几个原因：
1. 采用电子式互感器是为了解决互感器饱和等问题，对于低压常规互感 器来说，一般不存在饱和问题；
2. 采用电子式互感器是为了解决互感器的二次信号长距离传输问题，但 低压常规互感器和保护装置已就地安放在开关柜中，所以长距离传输 问题已解决；
• CSG-35B- JZ-D06共25面柜（每台主变8回出线）采用单母分段方案，预 装式一体化固定柜，配弹操真空断路器。
• 预装式10kV配电装置模块均为户内开关柜布置，开关柜双列布置，出 线均采用电缆出线。
• 本次预装式模块因模块箱体需要按终期规模一次建成所以需在设计时 考虑箱体大小，以满足后期扩建需要。