变电站工程设计论文

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1工程建设的必要性

拟建的220kV排岭变电站位于钦州市钦南区大番坡镇，主要供电范围为钦州市东南部的钦南进口资源加工区、中马工业园，东场镇、那丽镇和那思镇。随着钦南进口资源加工区内大客户的建设，附近的220kV榄坪变电站220kV出线间隔已经不能满足加工区内220kV客户的接入需求。随着负荷发展需要，2012—2015年以及2020年须由排岭变电站供电的最大负荷分别为126、245、250、448和885MW，综上所述，为满足钦南进口资源加工区和中马工业园负荷发展的需要，实施就近提供可靠的220kV及110kV供电电源，新建220kV排岭变电站是必要的。

2变电站工程

2.1工程设想

本变电站按《南方电网变电站标准设计（2011年版）》《南方电网3C绿色电网输变电示范工程建设指导意见（试行版）》《南方电网3C绿色电网输变电技术导则（试行版）》要求，并结合本工程实际情况进行优化。

2.1.1电气主接线

220kV配电装置：终期规模建设双母线双分段接线形式，本期按双母线接线建设。110kV配电装置：终期规模建设双母线接线形式，本期一次建成。10kV配电装置：终期规模建设单母线双分段三段母线接线方式，本期按单母线建设。

2.1.2设备选择

按南方电网3C评价指标进行设备选型，满足3C评价指标的智能化评价指标和绿色评价指标中的控制项、一般项及优选项。主变压器应选用低损耗节能型产品，采用三相三绕组油浸式自冷有载调压变压器。220kV、110kV均选客户外敞开设备，配置电子式电流、电压互感器，为适应客户专线的计量需要，客户专线采用常规电磁型互感器和电子式互感器双重配置。10kV低压配电装置选客户内成套开关柜设备，配置常规电磁型互感器；无功补偿选客户外框架式并联补偿电容器组。设备的外绝缘按Ⅳ级防护等级选取，220kV和110kV泄漏比距取31mm/kV，10kV泄漏比距取31mm/kV（户外），20mm/kV（户内）。220kV、110kV和10kV设备的短路电流水平分别按50、40和31.5kA考虑。

2.1.3电气总平面布置

220kV配电装置布置位于站区的西面，向西出线，断路器双列布置。110kV配电装置布置于站区的东面，向东出线，断路器单列布置。主控楼、1号主变压器、2号主变压器、3号主变压器从南向北依次排列，10kV配电室位于主变压器和110kV配电装置之间。

2.1.4主要设备在线监测

《南方电网3C绿色电网输变电技术导则（试行版）》《南方电网3C绿色变电站示范工程评价指标体系（试行版）》，配置变电站主要设备的在线监测装置。对重要的电气一次设备例如变压器、高压断路器等实施了状态监测，配置一套设备状态监测及评估系统，实现设备多状态量的综合在线监测、诊断、分析和评估，并可将信息上送当地主站。设备状态监测及评估系统后台与变电站监控系统融合。通过仪器测取一次设备的振动信号，也可测取声音、温度、电磁、压力等设备明显特征信号来综合诊断设备问题，做到及时发现缺陷并处理，预防事故事件发生。

2.2变电站控制及系统二次部分

2.2.1系统继电保护及安全稳定控制系统

220kV久隆—排岭I、排岭—榄坪I线路：维持220kV久隆—榄坪I线路现两侧保护，在排岭变电站按照对侧配置同样的保护装置，即220kV久隆—排岭Ⅰ、排岭—榄坪I线路每回线均各配置1套光纤分相电流差动保护和1套光纤分相距离保护，保护命令分别通过不同路由的专用纤芯和2Mbit/s光纤通道传输。220kV久隆—排岭Ⅱ、排岭—榄坪Ⅱ线路：220kV久隆—排岭Ⅱ、排岭—榄坪Ⅱ线路均各配置2套光纤分相电流差动保护，保护命令分别通过不同路由的专用纤芯和2Mbit/s光纤通道传输。220kV排岭—锐丰、排岭—星王线路：220kV排岭—锐丰、排岭—星王线路暂按各配置2套光纤电流差动保护考虑，保护命令通过专用纤芯传输。220kV母线按双重化配置2套母线保护，每套均配置母线充电保护、断路器失灵保护。110kV母线配置1套微机型母线保护。110kV线路暂按配置保护测控一体化微机距离保护考虑。本期220kV部分、110kV部分各配置1套微机故障录波柜。变电站配置1套保护与故障信息管理子站系统。变电站配置1套低频低压减载装置。

2.2.2调度自动化及电能计量

排岭变电站由广西电网电力调度控制中心(以下简称广西中调)和钦州电网电力调度控制中心（以下简称钦州地调）双重调度管理，远动信息直采直送广西中调、备调与钦州地调。排岭变电站设置两台互为热备用的远动工作站，采用调度数据网和2Mbit/s数据专用通道与广西中调通信；采用调度数据网与广西中调备调通信；采用调度数据网和4线模拟通道与钦州地调通信。排岭变电站采用调度数据网传送远动信息，相应配置二次安全防护系统。排岭变电站计量点按照《广西电网公司电能计量装置配置及验收技术标准》（Q/GXD116.01–2007）的要求进行设置。计量关口点采用“常规互感器+常规电能表”配置，变电站配置一套电能量远方终端，采集变电站电能表电能量信息送钦州供电局计量自动化系统。

2.2.3系统通信

光纤通信：220kV久隆—榄坪I线路上已有24芯OPGW光缆，本工程把该光缆沿线路π接进排岭变电站，形成久隆变电站—排岭变电站—榄坪变电站光缆路由。系统组织：排岭变电站配置两套STM–16光纤传输设备，分别接入钦州电网光纤通信传输网I、Ⅱ，接入点均为久隆变电站和榄坪变电站，接入带宽采用2.5Gbit/s。排岭变电站设置调度数据网设备一套，接入广西电网调度数据网。排岭变电站配置1套综合数据网络的接入设备。排岭变电站、广西中调、钦州地调各配置1套PCM终端。排岭变电站不配置数字程控调度交换机，由钦州地调、中调的数字程控调度交换机分别设置小号。本站相应配置一套录音系统。排岭变电站设一门公网电话。排岭变电站配置机房动力环境监测系统1套。通信电源：配置2套通信电源系统。具体配置为：直流配电屏二台，高频开关电源二套，蓄电池二组。排岭变电站配置1台光纤配线柜(ODF)、1台数字配线柜(DDF)及1台音频配线柜(MDF&BDF)。

2.2.4电气二次

排岭变电站控制方式采用综合自动化系统，五防主机按双机冗余配置，其中一台独立配置，另一台与操作员站共用，采用在线式五防，实现全站全程实时在线操作闭锁。220kV、110kV、10kV间隔及主变压器均采用保护测控一体化装置，其中220kV电压等级、主变压器等冗余配置，主变压器非电量保护、110kV、10kV单套配置，合并单元、智能终端配置原则与继电保护装置相同。“二次设备及其网络”配置满足3C评价指标的控制项及一般项，部分满足优选项。变电站自动化系统按照DL/T860通信标准，在功能逻辑上由站控层、间隔层、过程层组成，按三层结构两层网络设计。站控层网络采用双星形网络结构，双网双工方式运行。过程层网络考虑SV、GOOSE、IEC61588三网合一，220kV电压等级过程层网络按双套物理独立的单网配置，110kV电压等级过程层网络按双网配置；10kV不设独立的过程层网络，GOOSE信息利用站控层网络传输。10kV保护就地布置。按3C评价指标的“其他二次系统”配置要求，满足控制项及一般项，部分满足优选项。即变电站视频及环境监测系统与消防及火灾自动报警系统、变电站自动化系统、地区调度自动化系统、采暖通风系统联动，实现可视化操作。辅助系统统一后台，采用标准的信息模型、通信规约、接口规范，具备接入远方主站的功能。按3C评价指标配置“智能高级应用系统”，满足控制项，部分满足一般项及优选项。即配置一次设备在线监测评估系统，对重要的电气一次设备实施状态监测；具备智能告警与事故信息综合分析决策功能，变电站自动化系统具备程序化操作功能，程序化操作与视频监控系统实现联动。具备源端维护功能，完成全站完整的数据模型配置。具备基于DL/T860标准的配置文件自动生成图模库功能，自动导出符合IEC61970标准的CIM模型文件功能。变电站配置网络通信记录分析系统。监视方案考虑按不同网段进行监视，即站控层网段、220kV网段、110kV网段及主变压器网段。变电站220kV、110kV母联断路器装设独立的充电、过流保护装置。主变压器配置1面微机故障录波柜。变电站配置电能质量在线监测装置，小电流接地选线系统及二次防雷系统。全站设两套直流系统，按两充两蓄设计。

3节能降耗分析

设计单位提出的电力系统及线路节能与环境保护措施，按照3C绿色变电站评价指标的要求，满足控制项及一般项，部分满足优选项。节能方面：主变压器采用低损耗变压器照明功率密度值不高于规范值，采用光伏发电接入站用电系统，端子箱、控制箱等采用驱潮自动控制装置、空调能耗不低于1级，配电装置室排风系统设置温度自动控制装置。节水方面：设置雨水收集回用系统，雨水储存设施；将生活污水、雨水等收集利用，以达到节水效果；主变压器消防采用合成泡沫喷雾等节水型灭火系统。节材与材料利用：建筑物的可再利用建筑材料的使用率大于5%；围墙、主变压器防火墙等采用工厂加工、现场装配的结构型式；主要建筑物的围护材料采用现场装配的轻质材料，不需进行大面积抹灰；结构材料采用高强度钢，满足耐久性。在变电站站内外环境质量与环境保护方面，同意设计在控制主变压器噪声，控制站界环境噪声所采取的措施，做好站内绿化及做好水土保持，减少变电站对周围环境影响。

作者:韦文杰单位:广西电网钦州供电局