35kV变扩建工程

湖南黄金洞大万矿业有限责任公司35kV变电站1号主变扩建工程

初步设计说明书

岳阳越安电力设计咨询有限公司

2017年6月

批准：审核：校核：编写：

初设文件总目录

目次

1 总的部分....................................... 错误！未定义书签。

1.1 设计依据...................................... 错误！未定义书签。

1.2 工程建设规模和设计范围 ....................... 错误！未定义书签。

1.3 变电站现状及现存问题 (7)

1.4 技术原则...................................... 错误！未定义书签。

1.5 主要技术经济指标 (8)

2 电力系统部分................................... 错误！未定义书签。

2.1 电力系统...................................... 错误！未定义书签。

2.2 建设必要性.................................... 错误！未定义书签。

2.3 接入系统方案.................................. 错误！未定义书签。

2.4 建设规模...................................... 错误！未定义书签。

2.5 主要电气参数.................................. 错误！未定义书签。

3 电气部分 (9)

3.1 电气主接线 (9)

3.2 短路电流计算及主要设备选择 (10)

3.3 绝缘配合及过电压保护 (12)

3.4 电气总平面布置 (12)

3.5 站用电及照明 (13)

3.6 防雷接地 (13)

3.7 电缆设施 (13)

4 电气二次系统 (14)

4.1概述......................................... 错误！未定义书签。4.2 调度自动化 ------------------------------ 错误！未定义书签。

4.3 系统通信及站内通信 (15)

4.4 计算机监控系统................................ 错误！未定义书签。

4.5 元件保护及自动装置 (15)

4.6 交、直流系统 (16)

4.7 二次设备组柜及布置 (16)

4.8 二次设备的接地、防雷、抗干扰 ................. 错误！未定义书签。

4.9. 图像监视及安全警卫系统 (16)

4.10火灾探测报警系统 (16)

4.11微机五防系统 (16)

5 土建部分 (16)

5.1土建概述 (16)

8与可研批复的对比................................ 错误！未定义书签。

8.1 电气一次...................................... 错误！未定义书签。

8.2 电气二次...................................... 错误！未定义书签。

8.3 土建专业...................................... 错误！未定义书签。

9 工程造价........................................ 错误！未定义书签。

10 附件........................................... 错误！未定义书签。

湖南黄金洞大万矿业有限责任公司

35kV变电站1号主变扩建工程初步设计说明

DW35-CS-101-00

1、总的部分

1.1 设计依据

1.1.1 依据电力部门审批的《湖南黄金洞大万矿业有限责任公司高压增容供电方案批复意见》；

1.1.2《平江县电网规划》和已确定的供电方案；

1.1.3我院与湖南黄金洞大万矿业有限责任公司签订的设计合同；

1.1.4建设方提供的资料；

1.1.5国家相关的政策、法规和规章；

1.1.6 现行的有关设计规程、规定。

1．2工程建设的建设规模

1.2.1变电站建设规模

平江大万35kV变电站1号主变扩建工程建设规模

1.2.2 投产时间

建议平江大万35kV变电站1号主变扩建工程2017年12月建成投产。

1.3设计范围

1.3.1变电站扩建电气一次部分：

1）1号主变，主变容量为5000kVA；

2）1号主变高压侧间隔1个，含隔离开关1组，断路器1台；

3）35kVⅠ段母线TV一组；

4）10kVⅠ段配电装置，含主变进线柜1面，电容器柜1面，母线设备柜1面，共3

面柜；

5）10kV户外框架式并联电容器组1套，容量为1000kVar。

6)校核新增设备的防雷接地及过电压情况

1.3.2 变电站扩建电气二次部分

1）本期根据确定的电气一次主接线方案，扩建1号主变，新上1号主变保护测控装置。

2）新增10kV电容器保护测控装置（置于开关柜），

3）新增10kV电容器电能计量。

4）前期已安装微机防误系统一套（珠海优特），本期根据一次系统扩建情况进行扩容。

1.3.3变电站扩建土建部分

与电气工作相应的建筑物，构筑物和设备基础等土建设施的设计；

1．4主要设计原则

1.坚持安全可靠、节能环保、系统优化的原则；

2.具有良好适应性的原则；

3.满足电网“N-1”运行的需要；

4.体现节能降耗、节约用地、设备先进实用的原则；

5.二次系统协调发展的原则；

6.符合岳阳市、平江县总体发展规划和省、地区电力系统规划总体要求的原则。

7.执行国家相关的方针政策和现行设计规范、规程和规定。

1.5 变电站现状及现存问题

1.5.1平江大万35kV变电站现状

大万35kV变现有主变1台，容量5MVA，为2012年投运，目前设备运行情况良好，主要是主变过载已不能满足公司负荷增长要求，2号主变过载问题非常突出。

1.5.2供电可靠性较差

单主变运行不能满足主变“N-1”的安全性评价要求，供电可靠性较差，当2号主变检修或因故障停运时，导致大面积停电，矿区生产停止，严重影响供电区域内的经济发展。

1.5.3近两年负荷情况及未来三年负荷预测

对大万变供电区域2017～2020年负荷进行预测，如下表所示。

大万变35千伏变电站供电区负荷预测表万千瓦时/兆瓦

1.5.4工程建设的必要性

加加

1.6 主要技术经济指标

主要技术方案和经济指标统计表

2．电力系统部分

2.1接入系统方案

原接入系统方式本期不变，即1回35kV线路接至平江110kV变电站35kV母线。

2.2电气主接线

本工程本期35kV电气一次主接线形式仍维持单母线双刀闸分段接线方式不变；10kV 电气一次主接线形式为单母线断路器分段接线不变。

2.3 主要设备选择及配电装置型式

本站新上电气设备的选择均按《国网基建部关于全面应用35kV智能变电站通用设备的通知（基建技术2016 57号）》执行，并结合变电站前期设备综合考虑。

2.4 系统保护

本期接入系统方式不变。

2.5中性点接地方式

1）35kV侧为中性点不接地系统

2）10kV侧为中性点不接地系统

2.6调度自动化

35kV大万变为有人值班变电站，由湖南黄金洞大万矿业有限责任公司运行人员进行就地监控、操作；平江县电力调度监控中心通过远动设备对110kV平江变出线间隔进行监控；调度及运行管理关系维持现有方式不变。

2.7站区总平面布置

维持原电气总平面布置不变，本期新增设备均安装在预留位置。

3 电气部分

平江大万35kV变电站1号主变扩建工程建设规模

3.1 电气主接线

3.1.1电气主接线

本工程本期35kV维持单母线隔离开关分段接线不变；10kV接线形式维持单母线断路器分段接线不变。

3.1.2无功补偿

根据《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》的规定，容性无功补偿装置的容量按主变压器容量的10%～30%配置，并满足35kV～110kV主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数不低于0.95，结合平江电网情况，本期建议大万35kV变电站新增无功补偿成套装置1套，容量1Mvar,并配5%电抗率的电抗器,电容器接线采用单形接线。

3.2 短路电流计算及主要设备选择

3.2.1 短路电流计算

根据平江电网远景规划，本变电站主要电气设备选择设计是根据《导体和电器选择设计技术规定》（DL/T5222-2005），按额定技术参数选择，并以短路电流进行动、热稳定校验，大万35kV变电站短路电流计算数据表3.2-1如下。

表3.2-1 短路电流计算数据表

根据以上计算结果，结合本站前期设计，本期新上电气设备的短路电流取值如下：

(1)本期35kV侧开关等电气设备按短路电流水平不小于25kA设计。

(2)本期10kV侧开关等电气设备按短路电流水平不小于25kA设计。

3.2.2 主要设备选择(全部按一期设备选择)

根据《湖南省污区分布图》，本变电站室外设备防污等级选择为D级，户外设备按外绝缘统一爬电比距≥2.5cm/kV（按最高工作电压计算）考虑，户内设备按外绝缘统一爬电比距≥2.0cm/kV（按最高工作电压计算）选择。覆冰厚度按10mm选择。

3.2.2.1主变压器

技术参数

型号：SZ11–5000/35

电压等级及分接头：

35±3×2.5%/10.5kV

联结组别：YNdll

短路阻抗：Uk%＝7

断路器

3.2.2.2 35kVSF

6

型号：LW34–40.5/1250A

额定电压：40.5kV

额定电流：1250A

额定开断电流：25kA

额定峰值耐受电流：63kA

配TA机构

附：户外干式电流互感器，配过电压保护装置

其中：变比100/5 0.2S/0.5/10P30/10P30 主变侧

3.2.2.3 10kV开关柜

型号：KYN-12-型铠装移开式交流金属封闭开关柜

断路器型号：VAP固封极柱式真空断路器。变比？

3.2.2.4隔离开关

35kV采用GW5–35Ⅲ（D、ⅡD）/1250型隔离开关；

3.2.2.5电压互感器

35kV：母线选用三次级的JDX–35型电磁式电压互感器；

线路选用TYD35/√3-0.01型电容式电压互感器10kV：选用JDZX–10型电压互感器；

3.2.2.6避雷器

35kV母线选用Y5W–51/134型氧化锌避雷器，配在线监测仪；

10kV母线选用HY5WZ–17/45型氧化锌避雷器；

10kV电容选用HY5WR–17/45型氧化锌避雷器；

主变10kV侧选用HY5W–17/45型氧化锌避雷器。

3.2.2.7电容器

选用1×TBB10-1000/334-AKW型集合式电容器成套装置。

型号：TBB10-1000/334-AKW

额定容量：1000 kVar

电容器型号：BAM11/√3-334-1W

放电线圈型号：FDE11/√3-1.7-1W

氧化锌避雷器：YHWR5-17/46

隔离开关：GW1-12GD1/630

3.3 绝缘配合及过电压保护

电气设备的绝缘配合，参照国家标准GB11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》、行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护绝缘配合》确定的原则进行选择。

3.3.1各级电压电气设备的绝缘配合及过电压保护措施

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产生的过电压水平，根据DL∕T620–1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》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”。10kV主变侧及出线侧配置YH5WZ-17/45型氧化锌避雷器。

电气设备的绝缘水平：35kV系统以雷电过电压决定设备的绝缘水平，在此条件下一般都能耐受操作过电压的作用。雷电冲击的配合，以雷电冲击10kA残压为基准，配合系数取1.4。10kV电气设备的绝缘水平以避雷器雷电冲击残压为基准，配合系数1.4。

3.3.2. 变电站的污秽等级、电气设备的外绝缘要求及绝缘子串的选择

站址地处C级污秽区，本变电站户外设备污秽等级按D级考虑。按GB/T16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电站环境污区分级及外绝缘选择标准》中规定，35kV、10kV 户外电气设备爬电比距≥31mm/kV(系统最高电压)，户内电气设备爬电比距≥25mm/kV(系统最高电压)，柜内有机绝缘设备爬电比距≥20mm/kV(系统最高电压)。

3.4 电气总平面布置

维持原电气总平面布置不变，本期新增设备均安装在预留位置。

3.4.1总平面布置

加加

3.4.2 35kV配电装置

35kV配电装置采用单母线隔离开关分段接线，采用软母线接线，35kVⅠ母母线一期均已投运，Ⅰ母配电装置终期上3个间隔，本期上2个，即一个主变间隔，一个TV间隔。

3.4.3 10kV配电装置

10kV配电装置采用单母线断路器分段接线方式，户内单列布置，终期上14块屏，本期上一个主变间隔，一个电容器间隔。

3.5 站用电及照明

本站前期已考虑站用电及照明，本期保持不变。

3.6 防雷接地

3.6.1直击雷保护

全站采用1基30米高独立避雷针，组成防直击雷保护系统，本期新上设备均在保护范围内。

3.6.2避雷器配置

为防止线路侵入的雷电波过电压，35kV和10kV母线，电容器组均安装氧化锌避雷器。

3.6.3工频接地

目前本站接地电阻实测值为1.3Ω，能满足运行要求，本期只增加新增设备双接地，与主接地网可靠连接。

3.7 电缆设施

电力电缆及控制电缆全部选用铜芯电缆。

二次控制电缆采用B类铜芯铠装屏蔽电缆。屏蔽层接地措施按《电力工程电缆设计规范》要求设计。

户内采用电缆沟或活动地板敷设方式, 户外采用电缆沟敷设或穿管的敷设方式。

电缆防火延燃措施按国标GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》中电缆防火和阻止延燃措施设计。

电缆沟、电缆层的户内外接口处、室内外的进出口处，以及屏、柜、端子箱等电气设备底部孔洞均应用防火材料分别采取封、堵、涂、隔等措施以防电缆着火蔓延。在主要回路的电缆沟中的适当部位设置阻火墙。

3.8检修电源

新增检修电源（380/220V）由交流屏引接至检修箱，检修电源分别设置于35kVTV及1号主变压器处；10kV配电室前期工程已设1只检修电源箱，本期不增加。

4 电气二次系统

4.1概述

本站微机综合自动化系统设备由北京四方公司提供。能提供丰富齐全的变电站设备运行状态及信息；系统可升级满足遥信、遥测、遥控、遥调“四遥”的功能，具备与调度远方通信和卫对时功能以及满足无人值班之需要。

4.1.1变电站保护及自动化现状

35kV大万变前期采用 XXX 系统，按有人值班设计，监控组单网。主变保护测控、35kV线路保护测控及公用部分设备均组屏放置于主控制室。10kV保护测控下放开关柜。

前期监控系统组屏如下：（现场核实）

后台监控柜内含：1台后台电脑及主机、1台STM-3000U/22 UPS装置。

远动通信柜内含：1台RCS-9698G远动通信装置、1台RCS-9794规约转换装置、2台RCS-9882交换机装置、1台RCS-9785 GPS对时装置。

公用测控柜内含：1台RCS-9706C公用测控装置、1台RCS-9709C公用测控装置、1台RCS-9663D 10kV PT并列装置、1台RCS-9663D 35kV PT并列装置、1台LCH-WXDH小电流接地选线装置、1台LCH-WXYH微机消谐装置。

4.1.2 二次扩建规模

根据一次设备改造情况，本期新增间隔层设备有主变测控装置2侧及本体测控共3套，10kV电容器保护测控装置1套。

4.2 调度自动化

4.2.1现状

35kV大万变为有人值班变电站，由湖南黄金洞大万矿业有限责任公司运行人员进行就地监控、操作；平江县电力调度监控中心通过远动设备对110kV 平江变出线间隔进行监控。

4.2.2远动系统

本站内已配置了一套XXXX远动系统，本期主变扩建工程维持不变，不考虑新上。

4.2.3电能计量系统

前期2号主变高、低压侧及10kV线路采用国产多功能电能表进行考核计量，配置远动接口，35kV侧采用双向计量，计费计量在110kV平江变间隔设置专用装置。本期扩建需增加主变计量4块，电容器计量2块，主变两侧表计布置于主控室电度表屏内，10kV电容器电能表安装于开关柜上。

4.2.4 调度数据通信网接入设备

本站已配置了1套调度数据网络设备，运行良好，本期维持现状。

4.2.5 二次系统安全防护

本站不考虑配置纵向加密认证装置。

4.3 系统通信及站内通信

4.3.1站内通讯

站内通讯采用开放式通讯系统，选用标准的通信规约IEC870–5–103；通讯速率>＝9600波特；网络形式采用LONWORKS网或CAN网，485总线网；本期工程保持原状不变。

4.3.2调度通信

本站采用市话为主要通讯手段，本期工程保持原状不变。

4.4 元件保护及自动装置

元件保护设计按照GB 14785-1993《继电保护和安全自动装置技术规程》及国家电网生技[2005]450号《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行）》的规定，主要配置原则如下：

4.4.1 变压器保护采用微机型设备。主保护宜装设纵联差动保护和瓦斯保护，当灵敏性符合要求时可装设电流速断保护和瓦斯保护；后备保护宜装设高、低压侧过电流保护。

4.4.2 10kV电容器配置保护和测控功能合一的微机型设备，保护配低电压保护、过电压保护、不平衡电压保护/零序电压保护和二段式过电流保护。

4.5 交、直流系统

4.5.1直流系统

本站采用高频开关整流微机直流电源成套柜，容量100AH，直流220V；直流装置配置三块屏，一块整流屏、一块馈线屏、一块电池屏；系统主机UPS 电源取自电池组。本期工程保持不变。

4.5.2交流系统

本站已有交流电源柜一面，用于全站交流控制回路电源馈线输出，有双电源切换功能。容量满足扩建工程需要，本期工程保持不变。

4.6 二次设备组柜及布置

本期新增1号主变保护屏安装于主控制室，10kV电容器保护测控装置及电能表安装于10kV开关柜上；置于继电器室的二次屏柜均采用尺寸为2260mm(高)x800mm(宽)x600mm(深)的前后开门形式柜体。

4.7. 图像监视及安全警卫系统

本变电站不配置图像监视及安全警卫系统。

4.8火灾探测报警系统

本变电站不配置火灾探测报警系统。

4.9微机五防系统

本站2012年新增一套微机防误装置，微机防误装置采用珠海优特公司产品。根据本变电站一次设备情况，本期需要扩容相应的微机五防装置和进行对微机五防系统修改完善。

5 土建部分

5.1土建概述

湖南黄金洞大万矿业有限责任公司位于平江县南部三阳乡，矿权面积有32.6341KM2，

现有员工142人。目前拥有300吨/日采、选综合生产能力。公司充分利用自身技术优势，严格内部管理，积极扩大生产经营规模，预计2012年将达到500吨/日采、选综合生产能力，“十二五”期末将成为1000吨/日采、选生产能力大中型企业。

该公司现由10千伏平二线供电，由平江110千伏变提供电源。该公司目前最大负荷2200千瓦，该用户的生产过程连续性强，最大负荷利用小时数为5000小时，用电量1100万千瓦时。

湖南黄金洞大万矿业有限责任公司本期新增杨洞源选矿用电项目预计2012年底竣工投产，投产后该公司负荷将达3752千瓦，用电量2520万千瓦时。“十二五”期末年生产能力将达到1000吨/日，持续生产能力为30年，预计2015年负荷将达到6500千瓦，用电量将达到4680万千瓦时。

根据批复的供电方案，湖南黄金洞大万矿业有限责任公司35千伏用户变以1回35千伏线路接至平江110千伏变(LGJ-120/10千米)，现有的10千伏线路作为备用电源，以满足双电源的要求。