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1、张坞变电站增容改造的必要性
35kV张坞变电站位于张坞乡境内,于2001年投运,现主要供电区域为张坞乡、穆册乡和上官乡,该站现有有载调压变压器一台,型号为SZ9--3150/35,目前该站35kV接线为单母线接线,进出线间隔2个,10kV为单母线(出线四回),近年来,因招商引资和家电下乡政策影响,辖区内用电负荷增长较快,现最大负荷3080KW,主变容载比1.01,负荷率达98%,2011年底负荷将达3342KW,现有主变容量已不能满足该乡的负荷需求,为了满足负荷发展需求,提高张坞变供电能力和供电可靠性,急需对张坞变电站进行改造,需新增主变1台,型号为SZ11-6300/35型有载调压变压器,并对35kV主母线、1#、2#主变侧跌落熔断器进行改造。
见图6。
负荷预测情况如下表:
2010-2020年张坞乡负荷预测表(kW)
年份
2010年
2011年
2012年
2013年
2014年
2015年
2020年
张坞乡最大负荷(kW)
1700
1828
1965
2112
2270
2441
2624
递增率
7.5%
穆册乡最大负荷(kW)
580
626
677
731
789
852
920
8%
上观乡最大负荷(kW)
800
888
986
1094
1214
1348
1496
11%
新增用户(kW)
1500
合计
3080
4842
5127
5437
5774
6141
6540
主变
容量
3150
3150+6300
6300+6300
主变总容量
9450
12600
容载比
1.02
1.95
1.84
1.74
2.18
2.05
1.93
2、可行性
宜阳县35kV张坞变电站现有35kV接线方式为单母线接线,改造后35kV接线方式改为内桥接线、10kV接线方式改为单母线分段接线,经校验改造后35kV导线能够满足新增2#主变的需求,因此增容改造张坞变电站是可行的。
四、35kV张坞变电站改造工程设计
㈠、电气一次部分
1、电气主接线
目前该站35kV侧采用单母线接线方式,进线2回,选用架空进线方式;
10kV侧采用单母线接线方式,出线四回,均为电缆出线。
改造后规模:
35kV侧采用内桥接线方式,进出线2回,10kV侧采用单母线分段接线方式,出线共12回。
见图4、6。
2、短路电流计算
根据“宜阳县“十二五电网发展规划”中短路电流计算,预测2015年35kV张坞变电站35kV母线在最大运行方式下三相短路电流的有效值为1.98kA,10kV母线在最大运行方式下三相短路电流的有效值为1.8kA。
3、改造规模
根据张坞变电站电气布置现状,该站原有设备布置方式不变,本期改造范围如下:
1、新增2#主变一台,容量为6300kVA。
2、35kV部分:
⑴、拆除韩张线间隔支持绝缘子,新增改间隔35kV断路器及隔离开关,原进线侧隔离开关移至新增TV、避雷器间隔;
⑵、改造35kV侧母线间隔为桥间隔;
⑶、新增35kVTV、避雷器间隔一个、
⑷、移位原母线侧35kVTV、避雷器间隔一个。
⑸、1#主变侧跌落容器及隔离负荷开关拆除,新增1#、2#主变35kV侧隔离开关两个;
3、10kV部分:
⑴、新增10kV户外预装式箱式开关柜一套;
⑵、新增10kVⅡ段母线电容器装置一套,布置于户外(该站东南侧)。
4、主要设备材料选型
⑴、新增2#主变:
容量为SZ11-6300/35型,
YN、d11,Ud%=7.5%;
⑵、新增35kV侧断路器两台:
型号选用ZW30-40.5W/1250型,额定开断电流25kA,弹簧操作机构,内附LR-35LRB-35型电流互感器四组(共12只),其准确级为0.2S/0.510P/10P;
⑶、新增隔离开关六组:
型号选用GW5-40.5DW/2000A一组、GW5-40.5W/2000A五组;
⑷、新增限流熔断器三只:
型号选用RW10-35/0.5A(用于TV);
⑸、新增避雷器三只:
型号选用HY5WZ-52.7/134;
⑹、新增电压互感器三台:
型号选用JDZXW-35(带消谐装置HYR-1)
电压比为
kV准确级为0.2/0.5/6P;
⑺、新增10kV预装式箱式开关柜内配电装置选用XGN2-12型金属固定式柜,本期共10面,其中
XGN2-12(改)柜1面进线柜
XGN2-12(改)柜6面电缆出线柜
XGN2-12(改)柜1面电容器柜
XGN2-12(改)柜1面TV、避雷器柜
XGN2-12(改)柜1面联络柜
选用的开关柜应具有“五防”功能,进线及联络间隔额定电流为1250A,出线间隔额定电流为630A,柜内配用真空断路器,额定开断电流为25kA。
⑻、10kV无功补偿装置一套:
选用TBB10-1000(户外)
⑼、10kV电缆:
选用ZR-YJV-8.7/10-3×
95
⑽、10kV电缆:
185
4、接地
本期改造设备的接地装置应与原有的接地装置相连,全所主要电气设备接地均应不少于两根导体在不同地点与人工接地网相连接,接地极间距应≥5米,全所总接地电阻不应大于4Ω,若不能满足满足要求,应采取适当的降阻措施。
5、防雷
该站原有避雷针两基,高度均为30m,经验算满足要求。
(二)、电气二次部分
35kV张坞变电站现有的综合自动化系统为河南思达电力技术公司产品,该保护自2001投运至今,元器件已经逐渐老化,大部分保护装置经常死机,造成多次越级跳闸,并且该装置型号老,属厂家淘汰产品,为了保证该变电站的安全运行,故急需对现有的综自系统进行更换。
另外该站的直流电源型号为PZG-10/40AH/220V,设备自2001年运行至今性能下降,出现元器件老化、电池容量不足等现象,故亦对本站的直流电源系统进行更换。
本变电站按无人值班设计,二次部分采用综合自动化系统。
变电站以计算机控制系统为核心,由调度端实现对变电站的一次设备进行监视、测量、控制、记录和报警,并与保护设备和远方调度控制中心通信,以实现变电站综合自动化。
1、保护及自动装置
⑴、主变压器保护
A、差动保护:
主变压器成套保护由差动速断、二次谐波制动的比率差动作为主保护,能反映变压器内部相间短路故障及匝间层间短路故障,当保护动作时断开主变两侧开关。
B、瓦斯保护:
主变压器本体及有载调压装置均设重瓦斯保护及轻瓦斯保护。
重瓦斯动作跳变压器二侧断路器,也可切换发信号;
轻瓦斯只发信号。
C、后备保护:
复合电压闭锁过流保护,动作跳主变压器两侧断路器。
主变压器过负荷保护、超温保护、动作后发信号。
压力释放阀,动作后可跳变压器二侧断路器或发信号。
1、2#主变保护装置装设于主变保护柜上。
⑵、35kV、10kV线路保护
设三段式电流保护、三相一次重合闸等。
⑶、10kV电容器保护
设限时两段式电流保护、过电压保护、欠电压保护、不平衡电压保护。
⑷、10kV分段保护
设过电流保护及备用电源自投等功能。
35kV线路保护装置集中安装于35kV线路保护柜上;
10kV线路、电容器等保护装置分散安装于各自的开关柜上。
2、根据变电站规模,设微机消谐装置、微机五防闭锁装置、电压并列装置等。
3、计量
主变、35kV线路计量表计集中安装在计量柜;
10KV线路、电容器的电子式多功能电能表分散安装在各自开关柜上。
4、本站配置电能采集系统一套。
5、直流系统
本站的操作和保护电源均为直流220V。
设备采用微机型高频开关直流电源一套,共由二面柜(充电馈线柜、蓄电池柜)组成,充电模块为3×
10A,蓄电池容量考虑一定的裕度,本站采用100AH阀控密封免维护铅酸蓄电池。
(三)、土建部分
1、土建改造设计内容:
根据电气设计要求,土建设计内容为新建主变基础及油池一基,事故油池一处,新增箱式柜基础一处,电容器基础一处,改造部分设备支架及设备基础,包括隔离开关支架7榀,TV组合支架两榀,断路器基础两处,端子箱基础一处,新建400X400电缆沟2m。
2、结构形式及构造要求
室外主变基础及油池、电容器基础均为C20砼现场浇筑,事故油池为砌体井池。
构架柱为ф300等径杆,梁为钢构架梁,基础为C20现浇独立杯口基础,现场浇筑,构架安装后用C25细石混凝土灌缝。
箱式柜基础采用C20砼基础,地梁和挑板采用C25钢筋混凝土现浇,外墙面采用瓷砖。
3、消防
主变设油坑,并设事故油池一个,变压器边空地设消防砂池,并配置移动消防设备。
4、其它
生活设施及道路可利用原有设施。
(四)、主要设备材料表
35kV张坞变电站增容改造工程主要设备材料表
序号
名称
型号及规格
单位
数量
备注
一
电气一次部分
1
主变压器
SZ11-6300/35
35±
3×
2.5%/10.5kV
Y,d11
台
2
断路器
ZW30-40.5W/125025kA
组
3
隔离开关
GW5-40.5DW/2000
单接地
4
GW5-40.5W/2000
5
不接地
电压互感器
JDZXW-35W0.2/0.5/6P
只
附消谐装置HYR-1
6
氧化锌避雷器
HY5WZ-52.7/134
附放电记录器
7
限流熔断器
RW10-35/0.5A
用于TV
8
端子箱
XW1-1
面
用于断路器
9
XW2-2
用于主变
10
XW3-1
用于电压互感器
11
10kV预装式箱式开关柜
XGN2-12
进线
出线
联络
电容器
TV
10kV母线跨桥
跨
与开关柜配套
12
电力电容器
TBB10-1000
套
13
悬式绝缘子串
4(XWP2-7)
串
14
钢芯铝绞线
LGJ-120
米
200
15
LGJ-50
60
16
电力电缆
ZR-YJV-8.7/10-3×
80
17
150
二
电气二次部分
主变保护柜
远动柜
公用柜
35kV线路保护柜
计量柜
含表计2块
电能采集系统
10kV线路、电容器保护装置
10kV分段及备自投保护装置
各1
电度表
块
直流柜
充电模块3×
10A,电池12V 100AH 18只
含蓄电池柜
后台机
微机五防闭锁装置
控制电缆
Km
三
土建部分
砼环形杆
X300-4.5-12φ14
根
X300-4-12φ14
五、投资及资金来源
1、投资概算
35kV张坞变电站改造工程投资总概算292万元。
2、资金来源
本工程申请列入河南省农网建设改造计划。
六、效益分析
1、社会效益
该项目建成后,可使张坞35kV变电站供电能力及可靠性得到进一步提高,减少检修和维护工作量,达到无人值班变电站的条件,对张坞乡工农业发展起到很大的促进作用。
2、企业经济效益
35kV张坞变电站2#主变容量改造后,主变容量增加6300kVA,由此计算年多供电量为3465万kWh,2011年可增收约1940万元。
总之,张坞变电站改造后,将大大促进该地区的经济发展,反过来又促进了电力行业的发展,具有良好的经济效益和社会效益。
七、工程进度
该工程计划于2011年施工设计完成后,半年内该站投运。
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