第二篇 35kV配电装置设计模块.docx
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第二篇35kV配电装置设计模块
第二篇 35kV配电装置设计模块
第1章设计说明
1.1总的部分
1.1.1模块建设分类及规模
35kV变电站10kV开关柜模块共分为5个基本模块和12个子模块,模块分类见表1.1-1。
表1.1-135kV配电装置模块分类
模块种类
模块名称
模块描述
基本模块
WZ-G01
2台主变,2回架空出线,内桥接线,户外软母线中型布置,
WZ-G02
2台主变,2回架空出线,单母线接线,户外软母线中型布置,
WZ-G03
2台主变,4回架空出线,单母线分段接线,户外软母线中型布置,
JZ-G01
2台主变,4回电缆出线,单母分段接线,紧凑型布置
JZ-G02
2台主变,2回电缆出线,内桥方案接线,紧凑型布置
子模块
WZ-GZ01
35kV出线间隔模块1(对应户外内桥接线模块)
WZ-GZ02
35kV出线间隔模块2(对应户外单母接线和单母分段接线)
WZ-GZ03
35kV主变进线间隔模块1(对应户外内桥接线)
WZ-GZ04
35kV主变进线间隔模块2(对应户外单母接线和单母分段接线)
WZ-GZ05
35kV母线PT间隔模块(对应户外单母接线和单母分段接线)
WZ-GZ06
35kV所用变间隔模块,户外布置
WZ-GZ07
35kV内桥间隔模块,户外布置
WZ-GZ08
35kV分段间隔模块,户外布置
WZ-GZ09
35kV单母线模块,户外布置
WZ-GZ10
35kV单母分段接线模块,户外布置
JZ-GZ01
1台主变,2回电缆出线,终期采用单母分段接线,紧凑型布置
JZ-GZ02
1台主变,1回电缆出线,终期采用内桥接线,紧凑型布置
注:
每个模块包含相应的一次设备、二次设备、照明、端子箱、检修箱等、土建基础等。
基本模块按终期规模考虑,可在采用基本模块的基础上通过删减子模块的方式对建设规模进行调整。
1.1.2模块的特点和适用范围
模块的主要技术特点参见表1.1-2。
表1.1-2模块主要技术特点
序号
项目名称
CSG-35B-
WZ-G01
CSG-35B-
WZ-G02
CSG-35B-
WZ-G03
CSG-35B-
JZ-G01
CSG-35B-
JZ-G02
1
电气接线
采用内桥接线
采用单母线接线
采用单母分段接线
采用单母分段接线
采用内桥接线
2
短路电流
31.5kA
3
主要设备选型
户外真空或SF6单断口瓷柱式断路器
户内真空断路器
4
配电装置型式
采用双列布置,间隔宽度5m
采用紧凑型箱变,户内单列布置
5
电气二次
采用变电站综合自动化系统,按无人值班有人值守设计。
6
土建
35kV构架采用钢筋混凝土结构。
紧凑型箱变基础采用钢筋混凝土结构。
1.1.3模块绿色设计原则
(1)电气接线在满足可靠性、灵活性的前提下,力求做到经济合理,简单可靠,节省一次设备;电气接线的选择要为减少配电装置占地面积创造条件,应方便初期过渡及后期扩建。
(2)优先考虑性价比高、维护少、环境影响小的电气设备,宜选用占地面积小、损耗、噪音及电磁干扰水平低的电气设备。
35kV户外配电装置宜选用真空或者SF6气体绝缘的无油设备,照明灯具应采用环保型节能灯具。
(3)配电装置布置在满足安全可靠、技术先进、运行维护方便的前提下应紧凑、合理以减少变电站的占地面积,节省工程投资。
1.1.4模块使用边界条件
(1)模块不涉及系统接入论证,只是根据南方电网变电站普遍情况提出的典型建设规模。
(2)模块不涉及短路电流计算,只是根据主流设备的制造与使用情况提出各电压等级的短路电流水平。
(3)模块具备与35kV变电站其他配电装置模块对接以及公用模块接入的条件。
(4)模块可通过增减子模块的方式对建设规模进行调整。
(5)模块适用的站址自然条件
海拔:
1000m以下;
地震基本烈度:
7度(0.10g);
设计基本风压:
按不大于0.75kN/m2考虑,50年一遇;
覆冰:
10mm以下;
地基承载力特征值:
fak=150kPa;(不考虑地下水腐蚀性)
凡站址自然条件较以上标准设计给定的条件恶劣时,工程设计应依照有关规范作相应的调整。
1.2电气一次部分
1.2.1电气接线
各模块主接线特点:
序号
项目名称
35kV接线形式
特点
1
CSG-35B-
WZ-G01模块
内桥接线
高压侧断路器数量较少,线路投切操作简单、方便,系统接线清晰。
2
CSG-35B-
WZ-G02模块
单母线接线
接线形式简单,操作维护方便,投资少。
3
CSG-35B-
WZ-G03模块
单母分段接线
供电可靠性强,投切灵活。
4
CSG-35B-
JZ-G01模块
单母分段接线
供电可靠性强,投切灵活。
5
CSG-35B-
JZ-G02模块
内桥接线
高压侧断路器数量较少,线路投切操作简单、方便,系统接线清晰。
1.2.2主要设备和导体选择
主要设备按南网《110kV及以下配电网装备技术导则》选择,结果见表1.2-1。
表1.2-1:
主要设备选择结果表
序号
名称
规范
备注
1
35kV断路器
2000A,31.5kA;
SF6或者真空
2
35kV隔离开关
GW4-40.51250A,31.5kA(4s)
双柱水平开启GW4型
3
35kV电流互感器
LZZBJ□-40.5
5P20/5P20/0.5S/0.2S
300~600/5A
干式浇注
4
35kV熔断器
RW10-40.5kV
0.5A
5
35kV电压互感器
35:
0.1:
0.1kV(线路)
35/
:
0.1/
:
0.1/
:
0.1kV(母线)
干式浇注
6
35kV氧化锌避雷器
YH5WS-51/134
复合绝缘
7
35kV金属封闭铠装移开式开关柜
1250A,31.5kA,真空断路器,配弹簧操作机构
户外导体选择选择结果见表1.2-2。
表1.2-2:
户外导体选择结果表
电压
回路
回路电流(A)
选用导线
控制条件
(kV)
名称
正常/最大
导线根数(型号)
载流量(A)
35
母线
LGJ-300
由载流能力及荷载控制
出线
LGJ-300
由载流能力控制
主变引线
LGJ-300
由载流能力控制
户内导体选择选择结果见表1.2-3。
表1.2-3:
户内导体选择结果表
电压
回路
回路电流(A)
选用导线
控制条件
(kV)
名称
正常/最大
导线根数(型号)
载流量(A)
35
母线
TMY-100×10
由载流能力及热稳定截面控制
出线
ZR(B)-YJV22-35-3×120
由载流能力及热稳定截面控制
主变引线
ZR(B)-YJV22-35-3×120
由载流能力及热稳定截面控制
1.2.3绝缘配合及过电压保护和接地
(1)避雷器的配置
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。
需配置避雷器的模块如下:
序号
项目名称
避雷器配置
1
CSG-35B-WZ-G01模块
35kV出线处装设避雷器
2
CSG-35B-WZ-G02模块
35kV出线、母线处装设避雷器
3
CSG-35B-WZ-G03模块
35kV出线、母线处装设避雷器
4
CSG-35B-JZ-G01模块
35kV出线、主变进线、分段和母线处装设避雷器
5
CSG-35B-JZ-G02模块
35kV出线、母线处装设避雷器
(2)电气设备的绝缘配合。
1)避雷器参数选择。
避雷器的主要参数参见表1.2-4。
表1.2-4:
避雷器的主要参数
项目
母线避雷器
备注
35kV
额定电压(kV,有效值)
51
最大持续运行额定电压(kV,有效值)
40.8
操作冲击(30/60ms)2kA残压(kV,峰值)
114
雷电冲击(8/20us)10kA(5kA)残压(kV,峰值)
134(5kA)
陡波冲击(1/5ms)10kA(5kA)残压(kV,峰值)
154(5kA)
2)35kV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》及Q/CSG10703-2009110kV及以下配电网装备技术导则》确定的原则进行。
35kV电气设备的绝缘水平参见表1.2-5。
表1.2-535kV电气设备和主变压器中性点的绝缘水平
设备名称
设备的耐受电压值
备注
雷电冲击耐压(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
断路器断口间
185
185
95
95
隔离开关断口间
215
118
其他电器
185
185
95
95
(3)外绝缘和绝缘子片数的选择
设备的外绝缘按Ⅲ级防护等级选取,按最高运行电压选择设备的爬电距离和绝缘子的片数,35kV泄漏比距取31mm/kV,单片绝缘子的爬电距离取450mm。
绝缘子宜选择玻璃绝缘子,35kV耐张绝缘子串宜取4片,35kV悬垂绝缘子串取宜3片。
具体工程的绝缘子应根据实际海拔修正情况核算选择。
(4)直击雷保护
35kV配电装置以独立避雷针防护为主。
(5)接地
本模块接地方式以水平接地体为主,辅以垂直接地极的混合接地网,接地体的截面选择应充分考虑热稳定和腐蚀要求。
变电站主接地网的接地电阻应满足DL/T621-1997《交流电气装置的接地》的要求。
设备的接地应满足“反措”要求。
如接地电阻不能满足要求,则需要采取降阻措施。
紧凑型箱变内一次设备接地与二次设备接地严格分开,所有金属外壳均采用接地铜排引出后有效接地。
箱变内的接地装置在工厂内预制安装完成。
1.2.4配电装置及平面布置
根据变电站类型采用如下两种布置方式:
(1)户外站:
35kV电气设备采用户外常规中型布置,35kV线路向两个方向出线。
悬吊母线高度取5m,母线构架高度取5.5m。
进出线门型构架高度取7.3m,主变压器高架进线构架高度取7.3m,间隔宽度取5m。
(2)紧凑型站:
35kV配电装置及电气二次设备室皆为紧凑型箱变,户外地面布置。
箱变内35kV开关柜采用金属封闭铠装移开式开关柜,单列布置。
1.2.5站用电及照明
(1)站用电
站用负荷为全站动力及照明等交流负荷,站用负荷电压为380/220V,单母线接线。
站用电源采用1台35kV站用变与1台10kV站用变供电的运行方式,两台站用变容量均为50kVA。
户外式变电站35kV站用变安装于户外,35kV紧凑型箱变,站用变均安装于紧凑型箱变内。
采用交直流一体化电源方案。
交流电压采用AC380V/220V,单母线接线,由10kV、35kV站用变低压侧经ATS开关各接一段,互为备用。
ATS开关配置智能设备,实现多运行方式自动投切。
交直流一体化电源系统布置于电气二次设备室。
站用电系统预留有适当的备用回路。
(2)照明及动力
检修网络采用380/220V,电源引自交直流一体化柜。
电气二次设备室、配电装置以及其它适当地点设置检修电源箱以供检修、暖通及电热用电。
设置正常照明及应急照明。
正常照明由交直流一体化柜经照明配电箱供电,采用三相四线制;应急照明光源正常情况下作为正常照明的一部分,事故时由电源切换装置切换至站用电直流系统(DC220V)供电。
户外采用低位投光灯作为操作检修照明;沿道路设置低位投光灯、草坪灯作为检修、巡视照明。
电气二次设备室和配电装置室均设应急照明。
35kV紧凑型箱变、紧凑型电气二次设备室,箱变内的照明装置在工厂内预制安装完成。
所有照明灯具均选用节能型。
1.2.6电缆设施
电力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。
35kV紧凑型箱变、紧凑型电气二次设备室设置电缆层。
光缆的敷设方式可采取直埋、穿管敷设、电缆沟敷设、槽盒敷设等方式。
电缆沟、电缆层的户内外接口处、紧凑型箱变的进出口处,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。
1.3电气二次部分
1.3.1基本模块保护配置
序号
项目名称
一次接线方式
保护配置
1
CSG-35B-WZ-G01模块
内桥接线
35kV线路不设保护
35kV桥备投、桥测控
2
CSG-35B-WZ-G02模块
单母线接线
35kV线路保护、测控
35kV进线备投
3
CSG-35B-WZ-G03模块
单母分段接线
35kV线路保护、测控
35kV进线备投、35kV分段保护测控兼备投(根据实际系统接线方式选择进线、分段备投)
1.3.2子模块保护配置
基本模块按终期规模配置,电气二次根据一次接线方式,选择与其相应的保护配置,子模块的保护配置可在基本模块的基础上通过删减子模块(单间隔)的方式对建设规模进行调整。
子模块保护测控的配置原则与基本模块相同。
各子模块保护配置见表1.3-1。
表1.3-1:
子模块保护配置表
序号
子模块编号
子模块名称
保护配置
1
CSG-35B-WZ-
GZ01
35kV出线间隔子模块1(对应内桥接线)
35kV线路不设保护
35kV备自投
2
CSG-35B-WZ-
GZ02
35kV出线间隔子模块2(对应单母和单母分段接线)
35kV线路保护、测控
(1)35kV进线备投(用于单母线接线方式);
(2)35kV分段备投、保护测控(用于单母分段接线方式)
3
CSG-35B-WZ-
GZ03
35kV分段间隔子模块
35kV分段保护测控兼备投
4
CSG-35B-WZ-
GZ04
35kV母线子模块(对应单母接线)
无需配母线保护
5
CSG-35B-WZ-
GZ05
35kV母线子模块(对应单母分段接线)
无需配母线保护
6
CSG-35B-WZ-
GZ06
35kV内桥间隔子模块
桥测控(桥备投已在CSG-35B-WZ-GZ01子模块中)
7
CSG-35B-WZ-
GZ07
35kV母线PT间隔子模块(对应单母和单母分段接线)
无需保护,仅配置35kV母线PT重动及并列装置
8
CSG-35B-WZ-
GZ08
35kV站用变间隔子模块
所变间隔采用熔断器,无需配微机保护。
9
CSG-35B-WZ-
GZ09
35kV主变进线间隔子模块1(对应内桥接线)
无需配保护,仅配置主变高压侧套管CT的电流测量(已包含在主变模块二次部分中)
10
CSG-35B-WZ-
GZ10
35kV主变进线间隔子模块2(对应单母和单母分段接线)
配置主变保护测控,见主变模块二次部分
1.3.3技术参数条件
1、直流电源:
220V
2、PT二次电压57.5V,CT二次电流5A。
1.3.4保护测控配置原则
1、35kV线路保护、测控
35kV线路采用保护测控一体化原则,保护选择电流速断和过流保护,并带时限过电流保护作后备保护,当线路发生短路时,能快速切除故障。
线路测控包含线路侧断路器、隔离刀的遥控、遥测、遥信以及接地刀闸的遥信量等。
2、35kV分段(进线)备投、桥测控
(1)根据中国南方电网有限责任公司企业标准《110kV及以下配电网装备技术导则》Q/CSG10703-2009,根据一次主接线方式要求,具有双回电源供电,母联(分段、桥)断路器配置备用电源自动投入装置,备自投逻辑应满足变电站运行方式改变时的不同要求,能方便地实现母联(分段)或桥断路器备自投、进线断路器备自投等功能。
(2)保证在工作电源断开后,才投入备用电源;工作电源的电压,无论何种原因消失,除有闭锁信号外,自动投入装置均应动作;自动投入装置应保证值动作一次。
(3)a)线路备投-方式1:
即#1进线运行,#2进线备用;b)线路备投-方式2:
即#2进线运行,#1进线备用;c)分段(桥)开关自投(方式3、方式4)。
备投能够根据实际运行方式实现自适应功能。
(4)桥(分段)测控包含桥(分段)开关和隔离刀的遥测,遥信,遥控以及接地刀闸的遥信量等。
1.3.5组屏及编号原则
1、装置编号原则
以同屏内不同保护装置编号不重复为原则,同一保护柜内有多台相同类型的装置时,采用相关编号前加“*-”的原则。
如当同一保护柜内有两台线路保护测控装置时编号分别为:
1-1n、2-1n,对应的屏端子编号为:
1-1D、2-1D。
2、端子编号原则
直流电源:
*ZD
交流电压:
*UD
交流电流:
*ID
遥信:
*YX
遥控:
*YK
遥测:
*YC
跳闸回路:
*CD
中央信号:
*XD
网络通信:
TD(该段按屏设置)
交流电源:
JD
备用端子:
BD
注1:
“*”为装置编号的数字部分。
3、保护屏背面端子排排列原则
(1)端子排设置应遵循“装置分区,功能分段”的原则;
(2)每台装置区内端子排按功能段独立编号,每段应预留备用端子;每侧端子排至少各集中预留20个备用端子。
同一屏内布置两台装置时,端子排可分别布置在两侧;
(3)公共端、同名出口端采用端子连线,配置足够连接端子;每个端子的对外端口只允许接一根导线;
(4)一面屏内布置2个及以上间隔设备时,端子排按间隔集中布置,每个间隔按装置排列;
(5)交流电流和交流电压采用试验端子;跳闸出口采用红色端子;正、负电源之间,跳、合闸引出端子与正电源之间,均应适当隔开,至少间隔1个空端子。
端子排间应留有足够的空间,便于外部电缆的引接。
4、压板设置原则
(1)压板设置遵循“满足运行,适当简化”的原则;
(2)压板布置遵循“装置分排,功能分区”的原则;
(3)压板不宜超过5排,每排设置9个压板,不足一排时,用备用压板补齐。
分区布置出口压板和功能压板;
(4)保护跳合闸出口压板采用红色,功能压板采用黄色,其他压板和正常时不用的压板采用浅驼色。
其中红、黄分别推荐国标GSB05-1426-2001中R02朱红和Y08深黄;
(5)压板可采用普通分立式、线簧式。
普通分立式压板的底座色采用浅驼色,压板旋钮采用红、黄色,禁止取下压板旋钮以防混淆颜色。
线簧式压板颜色通过压板上内嵌的标签纸底色来体现。
以上组屏及编号原则参考《中国南方电网220kV线路保护技术规范(组屏部分)》以及《广东电网公司10kV~110kV元件保护技术规范(试行)》。
1.4土建部分
采用模块化方案,紧凑型模块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。
建筑装修:
外墙面采用陶瓷锦砖贴面。
1.5消防部分
紧凑型箱变箱体内按《电力设备典型消防规程》DL5027-93和《建筑灭
火器配置设计规范》GBJ140-90要求设置不同类型的移动式灭火器。
第2章主要设备材料清册
2.1CSG-35B-WZ-G0135kV户外内桥接线模块
序号
设备名称
规格参数
单位
数量
备注
Ⅰ
电气一次部分
一
35kV进线间隔
个
2
1
35kVSF6断路器
额定电压35kV,最高运行电压40.5kV,额定电流2000A,
开断短路电流(有效值)31.5kA,热稳定电流31.5kA(4s),
附弹簧配操作机构,操作机构控制电压DC220V,电动机电压AC220V,50Hz,带辅助触点8开8闭,泄漏比距3.1cmkV(相对地)
组
1
2
35kV干式电流互感器
及附属设备
35kV,配五个级次,5P20/5P20/5P20/0.5S/0.2S
1S:
5P202×300/5A20VA
2S:
5P202×300/5A20VA
3S:
0.5S2×300/5A20VA,带中间抽头
4S:
0.2S2×300/5A20VA,带中间抽头
5S:
5P202×300/5A20VA
户外防污型,泄漏比距31mmkV(按40.5kV计),单相
台
3
3
35kV水平开启型隔离开关
及其附属设备(双接地)
GW4-40.5IID/1250A,31.5kA,80kA,双接地;主刀电动,地刀手动,配操作机构
控制电压AC220V,电动机电压AC380V,
每相主刀配辅助触头16对(8开8闭),
接地刀配辅助触头16对(8开8闭)
组
1
4
35kV水平开启型隔离开关
及其附属设备(单接地)
GW4-40.5D/1250A,31.5kA,80kA,双接地;主刀电动,地刀手动,配操作机构
控制电压AC220V,电动机电压AC380V,
每相主刀配辅助触头16对(8开8闭),
接地刀配辅助触头16对(8开8闭)
组
1
6
35kV氧化锌避雷器
HY5WZ-51/134,51kV,附在线监测仪
台
3
7
35kV限流熔断器
RW10-40.5kV,0.5A
台
3
8
35kV电磁式电压互感器
JDZF71-35,35kV,35/
:
0.1/
:
0.1/
:
0.1/
:
0.1kV,防污型,容量比:
15/30/30/30VA,0.2/0.5/3P/3P,一体式结构
台
3
二
35kV主变进线间隔
个
2
1
35kV水平开启型隔离开关
及其附属设备(单接地)
GW4-40.5D/1250A,31.5kA,80kA,双接地;主刀电动,地刀手动,配操作机构
控制电压AC220V,电动机电压AC380V,
每相主刀配辅助触头16对(8开8闭),
接地刀配辅助触头16对(8开8闭)
组
1
三
35kV内桥间隔
个
1
1
35kVSF6断路器
额定电压35kV,最高运行电压40.5kV,额定电流2000A,
开断短路电流(有效值)31.5kA,热稳定电流31.5kA(4s),
附弹簧配操作机构,操作机构控制电压DC220V,电动机电压AC220V,50Hz,带辅助触
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- 第二篇 35kV配电装置设计模块 第二 35 kV 配电装置 设计 模块
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