国家电网公司110kV变电站典型设计技术导则

－1－国家电网公司110kV变电站典型设计技术导则1技术原则概述1.1依据性的规程、规范《35～110kV变电所设计规范》（GB50059-1992）、《35～110kV无人值班变电所设计规范》（DL/T5103-1999）、《35～220kV城市地下变电站设计规定》（DL/T5216-2005）等国家和电力行业有关110kV变电站设计、通信设计和调度自动化设计的标准、规程、规范及国家有关安全、环保等强制性标准；国家电网公司《十八项电网重大反事故措施》、《输变电设备技术标准》、《预防输变电设备事故措施》、《电力系统无功补偿配置技术原则》等有关企业标准和规定。1.2设计对象国家电网公司110kV变电站典型设计的设计方案暂定为国网公司系统内110kV常规中间变电站和终端变电站，包括户外、户内和半地下变电站。1.3运行管理模式110kV变电站典型设计按无人值班远方监控设计。1.4设计范围110kV变电站典型设计设计范围是：变电站围墙以内，设计标高零米以上（半地下变电站除外）。受外部条件影响的项目，如系统通信、保护通道、进站道路、站外给排水、地基处理等不列入设计范围，但概算按假定条件列入单项估算费用。1.5设计深度按《变电所初步设计内容深度规定》（DLGJ25-94）有关内容深度要求开展工作。1.6假定条件海拔高度≤1000m；环境温度－20℃～＋40℃；－2－最热月平均最高温度35℃；覆冰厚度10mm；设计风速30m/s（50年一遇10m高10min平均最大风速）；污秽等级Ⅲ级；日照强度：0.1W/cm2；最大冻土层厚度：≤0.5m；地震设防烈度：7度，地震加速度为0.1g，地震特征周期为0.35s；洪涝水位：站址标高高于五十年一遇洪水位和历史最高内涝水位，不考虑防洪措施；设计土壤电阻率：不大于100Ω·m；地基：地基承载力特征值取fak=150kPa，无地下水影响；腐蚀：地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用。－3－2国家电网公司110kV变电站典型设计推荐方案技术条件一览表类型编号主变台数及容量出线规模接线形式无功配置（电容）配电装置布置格局负责院户外站A-12/2×31.5MVA110kV：4回架空35kV：4回架空4回电缆10kV：10回电缆110kV单母线分段35kV单母线分段10kV单母线分段1×4.8Mvar/主变110kV户外软母中型35kV户内开关柜10kV户内开关柜主变、110kV户外布置35kV、10kV户内布置110kV配电装置和35kV、10kV平行布置陕西A-22/2×40MVA110kV：2回架空35kV：4回架空4回电缆10kV：16回电缆110kV内桥35kV单母线分段10kV单母线分段(3+3)Mvar/主变110kV户外紧凑布置35kV户内开关柜10kV户内开关柜主变、110kV户外布置35kV、10kV户内布置110kV配电装置和35kV、10kV平行布置安徽A-32/3×50MVA110kV：2/3回架空10kV：24/36电缆110kV线变组10kV单母线分段(2.4+4.8)Mvar/主变110kV户外软母10kV户内开关柜主变、110kV户外布置10kV户内布置户内站B-12/2×50MVA110kV：2回架空10kV：24/24回电缆110kV内桥10kV单母线分段(3+3)Mvar/主变110kV户内GIS10kV户内开关柜主变户外布置110、10kV户内布置山东聊城B-22/3×50MVA110kV：2/3回电缆10kV：24/36回电缆110kV线变组10kV单母线分段(3+3)Mvar/主变110kV户内GIS10kV户内开关柜主变户外布置110、10kV户内布置B-32/2×50MVA110kV：2回电缆10kV：24回电缆110kV内桥10kV单母线分段5Mvar/主变110kV户内GIS10kV户内开关柜全户内北京B-42/3×50MVA110kV：2/3回电缆10kV：24/36回电缆110kV线变组10kV单母线分段(2.4+4.8)Mvar/主变110kV户内GIS10kV户内开关柜全户内上海B-52/3×50MVA110kV：4/6回电缆10kV：24/36回电缆110kV环入环出10kV单母线分段(2.4+4.8)Mvar/主变110kV户内GIS10kV户内开关柜全户内半地下站C-12/3×50MVA110kV：2/3回电缆10kV：24/36回电缆110kV线变组接线10kV单母线分段(2.4+4.8)Mvar/主变110kV户内GIS10kV户内开关柜主变地上，其余地下C-22/4×50MVA110kV：4回电缆10kV：28/56回电缆110kV单母线分段10kV单母线分段5Mvar/主变110kV户内GIS10kV户内开关柜主变地上，其余地下北京－4－3电力系统部分3.1系统一次3.1.1主变压器主变压器容量和台数的选择，应根据相关的规程、规范、导则和已经批准的电网规划决定。单台变压器容量为40MVA，电力负荷密度较低的地区可选用单台容量为31.5MVA的变压器，而负荷密度大的地区可选用单台容量为50MVA的变压器。主变压器台数：本期2台、远景3～4台主变压器。主变压器可采用两绕组或三绕组变压器，无励磁载调压或有载调压。主变压器参数按GB/T6451-1999《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》和国家电网公司《110（66）kV～500kV变压器（电抗器）技术标准》要求设计。3.1.2出线回路数110kV远景出线为2～4回；110kV采用“环入环出”接线时，远景出线6回。35、10kV出线按主变容量和台数分别设定（具体见技术条件一览表）。3.1.3无功补偿容性无功补偿容量规程要求按主变容量的10～30%配置。典型设计按10～15%配置，无功补偿确切容量和组数工程设计中可经系统论证后调整。在不引起高次谐波谐振、有危害的谐波放大和电压变动过大的前提下，无功补偿装置宜加大分组容量和减少分组组数。3.1.4短路电流110kV电压等级：25kA或31.5kA；35kV电压等级：20kA或25kA；10kV电压等级：16kA、20kA或25kA。3.2系统继电保护、远动和通信典型设计不涉及系统保护、系统远动和系统通信的具体内容，仅需要－5－根据工程规模，进行原则性配置，并提出费用要求和建筑布置要求。3.2.1根据系统需要设置110kV系统继电保护，保护选用微机型。3.2.2110kV保护与测控单元相互独立。3.2.3变电站通信就近接入光纤环网，可传输数字和模拟信号，通信容量及可靠性按照变电站无人值班要求设计。3.2.4变电站监控系统应具有通信监控功能。3.2.5站内应设置程控电话及市话各一部，不设站内小总机。4电气一次专业4.1电气主接线4.1.1110kV电气主接线110kV采用单母线分段接线、内桥、线路变压器组或“环入环出”接线。4.1.235（10）kV电气主接线35（10）kV采用单母线分段接线。4.2总平面布置户外AIS变电站采用110kV配电装置与35kV、10kV配电装置平行布置。户内GIS变电站采用主变户外布置或全户内布置。半地下GIS变电站主变布置在地上户内布置，其余设备和设施布置在地下。4.3配电装置对于AIS变电站，110kV采用软母线中型或改进半高型配电装置。对于GIS变电站，110kVGIS配电装置采用户内布置。35（10）kV采用户内开关柜，单列或双列布置。4.4主要设备选择主要设备设备选择应符合国家电网公司《输变电设备技术标准》的要求，位于城市中心的变电站宜采用小型化设备。所有屋外电气设备的污秽等级为Ⅲ级，中性点直接接地系统设备的爬－6－电比距≥25mm/kV；中性点非直接接地系统设备的爬电比距≥31mm/kV（按系统最高运行电压计）；户内电气设备爬电比距≥20mm/kV。4.4.1主变压器采用油浸式、低损耗、二卷或三卷、自然油循环自冷或风冷型式（ONAN或ONAF）；位于城市中心的变电站宜采用低噪音主变压器。4.4.2110kV设备对于AIS变电站，采用单断口SF6断路器；隔离开关形式根据配电装置确定，应采用可靠性高、运行业绩好的产品；电压互感器采用电容式；电流互感器采用油浸式、干式或SF6设备。对于GIS变电站，采用户内型GIS组合电器。4.4.335kV、10kV设备35kV、10kV采用户内开关柜，电容器回路宜采用SF6断路器，其它回路应采用真空断路器。4.4.4并联电容器装置可采用成套柜式，组装式或集合式。4.4.5站用变、接地变或消弧线圈可采用干式或油浸式设备。当采用消弧线圈接地时，站用变和接地变宜合并；当采用小电阻接地时，站用变和接地变宜应分开设置。4.4.6各电压等级采用交流无间隙金属氧化物避雷器进行过电压保护，避雷器参数按GB11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》和国家电网公司《110（66）kV～750kV避雷器技术标准》设计。4.4.7各电压等级的导体，在满足动、热稳定、电晕和机械强度等条件下进行选择，母线允许载流量按发热条件考虑，主变进线按经济电流密度选择。4.5防雷、接地及过电压保护变电站采用避雷针或避雷线作为直击雷防护装置。变电站交流电气装置的接地应符合DL/T621-1997《交流电气装置的接地》要求。全站采用水平接地体为主，垂直接地体为辅构成复合接地网，接地体的截面选择应综合考虑热稳定要求和腐蚀。－7－电气装置过电压保护应满足DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》要求。4.6交流站用电交流站用电设计交流站用电系统采用三相四线制接线，380/220V中性点接地系统，采用单母线分段接线。两台站用变压器各带一段母线分列运行，每台站用变压器按全容量配置。变电站应从主变压器低压侧分别引接二台容量互为备用，分列运行的站用工作变压器；每台工作变压器按全站计算负荷选择。5电气二次5.1计算机监控5.1.1变电站采用具有远方控制功能的计算机监控系统，不设置远动专用设备。5.1.2变电站的计算机监控系统后台部分进行简化。5.1.3监控范围及操作控制方式5.1.3.1监控范围监测范围：断路器、隔离开关、接地刀闸、变压器、电容器、交直流站用电、通信设备及其辅助设备、保护信号、各种装置状态信号、电气量和非电气量信号。控制范围：断路器、电动隔离开关、电动接地开关、主变中性点隔离开关、主变有载调压开关等。5.1.3.2操作控制方式操作控制功能按远方调度中心、站控层、间隔层、设备级的分层操作原则考虑。5.1.4与集控中心及调度通信计算机监控系统在确保信息安全的情况下同时与调度和集控中心实现网络通信。5.1.5全站仅设置一套GPS接收系统。－8－5.1.6与继电保护通信继电保护信号如保护跳闸、重合闸动作、保护装置异常等信号送调度或集控中心。采用两种方式实现监控系统与继电保护的信息交换：方式1：保护的跳闸信号以及重要的告警信号采用硬接点方式接入I/O测控装置。方式2：通过通信接口实现监控系统与保护装置之间的信息交换。对监控系统所需保护信息量要进行优化筛减。故障录波数据均不上传监控。5.1.7防误操作闭锁功能由计算机监控系统实现，原则上不设置独立的微机防误操作闭锁装置。5.1.8变电站不设置独立的微机型防误操作闭锁装置。防误操作闭锁功能由计算机监控装置实现。5.2二次设备布置5.2.1110（66）kV保护与测控单元相互独立。保护与测控单元采用集中布置方式，当采用户内GIS配电装置时保护与测控单元可采用就地布置。5.2.235（10）kV采用保护与测控单元合一装置，装置就地柜上分散式安装，并应具有低周减载功能，。5.3元件保护及自动装置5.3.1主变及馈线保护采用微机型保护。5.3.2根据需要，设置带自动跟踪补偿装置的消弧线圈或小电阻接地系统。5.3.335kV及以下系统不设置小电流系统接地微机检测装置，35kV系统小电流接地选线功能由微机保护装置及计算机监控系统实现。5.3.4中低压侧可设置备自投装置。5.4直流系统直流系统额定电压采用220V或110V，单母线接线，设一组阀控式铅