湘能电力分析110KV变电站典型设计的目的及分类

第一篇：湘能电力分析110KV变电站典型设计的目的及分类

湘能电力

110KV变电站工程建设

湘能电力为您解答110kV变电站典型设计目的及分类

摘要:讨论110kV变电站典型设计的分类方法、每个方案的设计特点、应该注意的一些问题、在工程设计中的具体运用, 以对110kV变电站设计工作作一分析。、110kV变电站典型设计目的及分类 1.1目的

贯彻实施集约化管理 ,统一建设标准 ,统一设备规范;方便设备招标 ,方便运行维护;加快设计、评审进度 ,提高工作效率;降低变电站建设和运行成本。

1.2分类

(1)A类变电站

主变压器2或3台,主变容量50MV·A(或 31.5、40MV·A),电压等级110/10kV、110/35/10kV, 110kV配电装置及主变压器布置在户外,35kV及10kV配电置布置在户内,主要适用于农村或小城市城郊。

(2)B类变电站

主变压器2或3台,主变容量50MV·A,电压等级110/10kV,主变压器布置在户外或户内,110kV及10kV配电装置布置在户内,主要适用于小城市城区或大、中城市城郊。

(3)C类变电站

为半地下变电站,主变压器2、3或4台,主变容量50MV·A,电压等级110/10kV,主变压器地上、其余地下。主要适用于大中城市城区。、典型设计在实际套用时需要注意和完善的地方

2.1结合地区特点不断优化设计方案

在国家电网公司110kV变电站典型设计的基础上,实施标准化设计、模块化组合、工厂化生产、集约化施工。其进一步分类如下: A-1-1主要参考国网A-1方案 ,将A-1方案和A-4方案户内配电装置模块进行拼接,并进行总平面调整优化;A-2-1方案主要套用国网A-2方案,并进行总平面调整优化;A-2-2方案改国网A-2方案的内桥接线为扩大内桥接线,并对总平面进行调整;A-3-1方案主要套用国网A-3方案,110kV配电装置采用GIS,并对总平面进行调整优化;B-2-1主要套用国网B-2方案,为了满足城市变电站的要求,采用全户内布置形式;B-2-2主要套用国网B-2方案,在市郊对变电站噪声、外观允许的情况下采用GIS屋顶布置、主变户外布置;B-5-1主要套用国网B-5方案,并对电气主接线、总平面进行调整优化。

2.2其他一些设计方案

对110kV典设方案,在实际使用过程中可根据基本模块,排列组合出新的方案。例如:对于A方案,如布置于较偏远的农村 ,35kV和 10kV开关室可考虑采用L型布置,一层建筑。这种布置方式施工周期短,出线方向、走廊明确,有利于架空出线。

2.3110 kV电压互感器

典设方案中110kV电压互感器设置在电源侧,而110kV变电站多为终端变,110kV接线以内桥为多,习惯在桥两侧经隔离开关装设电压互感器,这样对于保护、计量、测量、电源自投湘能电力

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等都带来好处。对于A-2-2方案(扩大内桥接线),建议在双桥中间加一组电压互感器,以利自投电源检测。

2.410kV无功补偿容量

典设方案中配置为主变容量的10%～15%,每台主变2组,并采用2台开关柜分别控制。而根据国家电网生[2004]435号通知《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》中第二十一条:35kV～110kV变电站的容性无功补偿装置以补偿变压器无功损耗为主 ,并适当兼顾负荷侧的无功补偿。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。再根据目前电力系统中无功缺额较大,江苏常州供电公司下达的设计任务书上,无功补偿容量已要求达到主变容量的20%。即50MV·A的主变要配置10Mvar的补偿容量。由于补偿容量的变化,单台电容器的容量选择也发生了变化,即单台电容器的容量从选择200kvar一只改选为334kvar一只。电容器室的尺寸也发生了较大的变化。考虑电容器采用真空接触器分组投切,变电站如布置2台50MV·A主变,则电容器室尺寸长宽宜为10m×8m。

2.5所用变压器容量

典设方案中所用变压器容量为两台80kV·A配变,按工程设计实际情况,大多数变电站只需考虑接地变兼所用变(容量为50kV·A)即可。而对于B-2-1方案,变电站为全户内布置时,当两台所用变供电还满足不了市区变电站内供电可靠性要求时(如变电站内有集控中心时),还需考虑外来10kV电源接所用变的情况(如常州供电公司110kV城北变电站,第三台所用变采用了施工时10kV外接电源转带负荷开关和干式变的供电方式)。2.6变压器室散热通风

典设B-2-1方案,当变压器户内布置时,应考虑变压器室散热通风的计算及设计方法。对变压器室自然通风应进行传热与流动的机理分析,仔细研究变压器室散热、变压器本身结构、变压器室进排风口面积与位置以及变压器室高度等之间的相互关系。

2.7GIS室内是否设置行车

典设B-2-1方案,110kV GIS室内不设置行车。但依据以往的设计经验和施工安装反馈的意见,GIS室内最好设置行车,这对于施工、安装、维护、检修都有好处,可以提高GIS安装质量。

2.8变电站接地

典设方案中,变电站建设接地都采用钢接地(包括接地引下线、接地网和接地极),特殊情况如高腐蚀土壤地区或化工区宜推荐采用铜或铜包钢接地体。

3、其他一些110kV变电站设计模式

3.1设计模式 1(主要适用于农村)

(1)工程规模

工程远景规模2×40MV·A变压器,电压等级为110/35/10kV,本期上一台40MV·A主变,110kV二回进线一次建成。35kV出线远景 8回,本期6回;10kV出线远景16回,本期上8回。土建一次建成。

(2)主接线

①110kV为内桥接线,户外布置。

②35kV系统采用单母线分段接线,架空出线。

③10kV系统采用单母线分段带旁路接线 ,电缆出线。

(3)设备选型

①主变压器:SSZ9-40000/110;

②110kV开关选用SF6开关,户外布置。湘能电力

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③35kV设备选用固定式开关柜,断路器选用FP4025型SF6开关。

④10kV设备选用GG-1A(F)开关柜,断路器选用真空开关。

⑤无功补偿采用的成套装置,容量配置为(2400+1800)kvar,分组投切。

(4)布置变电站

110kV配电装置为户外中型布置,35kV开关室和10kV开关室为二幢独立的一层建筑,施工周期短,出线方向、走廊明确,二台主变按一字型排列,其中心间距为19.7m,净距13.45m,大于规程要求的8m,故两台主变间不需设防火墙,主变外壳与35kV和10kV开关室的外墙间净距均大于10m,故35kV和10kV开关室均可按需要开设门窗。变电站内有一条环形运输通道,运输主变的15m超长大平板车可直接驶入变电站,卸下主变后经环形通道驶出变电站,也可根据需要将检修的主变从运行的主变旁沿运输道牵引出去,满足其间电气安全净距要求。电容器采用密集型电容器,布置在户外。

3.2设计模式2(主要适用于农村或小城市城郊)(1)工程规模

远景2×40MV·A变压器,电压等级为110/10kV,本期上一台40MV·A主变,110kV二回进线一次建成。10kV出线远景16回,本期上 8回。土建一次建成。

(2)主接线

110kV为内桥接线,户外布置。10kV系统采用单母线分段接线,电缆出线。

(3)设备选型

①主变压器选用40000/110,110/10.5kV,有载调变压器。

②110kV开关选用SF6开关,户外布置。

③10kV设备选用中置式开关柜,断路器选用真空开关。

④无功补偿采用成套装置,容量配置为本(3600+1200)kvar,分组投切。(4)布置

变电站围墙东西长51m,南北宽66m,面积3804m2(包括进所道路50m)。110kV配电装置为户外中型布置,控制室和10kV配电装置等布置在户内。110kV内桥接线采用户外普通中型布置,两内桥进线中心距为16m。二台主变中心间距为16m,净距大于规程要求的8m,故两台主变间不需设防火墙。变电站内有一条环形运输通道,方便运输主变和维护设备。10kV开关柜双列布置,主变中心到10kV开关室的外墙间净距为12.5m,大10m,故10kV开关室均可按需要开设门窗。10kV及控制电缆进出线考虑电缆沟布置方式。3.3设计模式3(主要适用于城郊)

(1)工程规模

变电站内最终装设50MV·A主变2台,110/10kV二级电压,110kV二回进线,110kV配电装置采用GIS组合电器,户内布置,内桥接线。

10kV出线:单母线分段接线,最终24回出线。

(2)电气主接线

变电站110kV采用内桥接线方式,10kV采用单母线分段接线方式。

(3)设备选型

①主变压器选用50000/110自冷型,110/10.5kV,有载调变压器。

②110kV选用GIS,户内布置。

③10kV设备选用中置式开关柜,断路器选用真空开关。

④10kV无功补偿采用成套装置,容量配置为(3600+2400)kvar,分组投切。

(4)布置

变电站占地面积3450m2,约5.2亩,建筑面积约1228m2。110kV采用GIS,布置方式为除变压器在户外外,其余均布置在户内。变电站内有一条宽为4m的环形运输通道。主体建筑湘能电力

110KV变电站工程建设

物东西长40.32m,南北宽11.0m,配电装置楼总高度15.0m,控制楼总高度10.0m。在变电站建筑物的东、北面另有宽为1.5m高为1.4m的运输平台;10kV开关室布置在一层,层高为5.0m。室内开关柜双列布置;110 kVGIS室布置在主建筑二层,层高为10.0m,消弧线圈室和检修间上方的屋顶作为GIS的吊装平台,吊装平台通向室外楼梯。为满足电缆进、出线和内部电缆联系的要求,在10kV开关室的下面设置了一层电缆夹层,层高为2.6m,因考虑通风、采光、出线方便以及变压器室抬高高度,夹层采用局部下沉的方式,其中有1.4m在室外地坪以上,1.2m在地坪以下。

3.4设计模式4(主要适用于大、中城市城区)(1)工程规模

变电站内最终装设50MV·A主变2台,110/10kV二级电压，110kV二回进线,110kV配电装置采用GIS,户内布置,内桥接线。10kV出线:单母线分段接线,最终24回出线。

(2)电气主接线

变电站110kV采用内桥接线方式,10kV采用单母线分段接线方式。两路110kV进线与两台主变之间采用内桥接线方式。正常情况可按一路电源供两台主变,另一路进线电源断路器待备投,或两路电源各供一台主变,由桥断路器实现互备投等方式运行。

(3)设备选型

①主变压器选用50000/110自冷型,110/10.5kV,有载调变压器。

②110kV选用GIS,户内布置。

③10kV设备选用中置式开关柜,断路器选用真空开关。

④10kV无功补偿采用成套装置,容量配置(4008+2×2004)kvar,分组投切。

(4)布置

变电站内有一条宽为4m的环形运输通道。道路转弯半径大于12.0m,便于主变运输。110kV采用GIS,布置方式(包括变压器)全部户内布置。主体建筑物东西长52.60m,南北宽23.00m,配电装置楼总高度14.50m。变电站建筑物占地约3327.2m2。在变电站建筑物的东、南、北面另有宽为1.50m高为1.40m的运输平台。10kV开关室都布置在一层,层高为5.0m。室内开关柜双列布置,东西两门为工作人员通道,运输大门布置在北面通向室外。电容器室和消弧线圈室布置在主建筑一层10kV开关室的东侧,二次设备室布置在10kV开关室东面。所有有电气设备的房间(除10kV开关室)都尽量布置在建筑物的外缘,以便通风、采光。此外在东北面还有门卫区、门厅和室内楼梯间,门卫区只设值守间。变电站为全户内两层布置,110kV全电缆进线,10kV全电缆出线。为满足电缆进、出线和内部电缆联系的要求,在10kV开关室的下面设置了一层电缆夹层,层高为2.6m,因考虑通风、采光、出线方便及变压器室抬高高度,夹层采用局部下沉的方式,其中有1.4m在室外地坪以上,1.2m在地坪以下。夹层有两处通道,一处是门厅内的室内楼梯间,另一处在检修间内。防直击雷保护考虑在主建筑物顶上安装避雷带,构成防直击雷过电压保护。

3.5设计模式5(主要适用于城郊)

(1)工程规模

变电站内最终装设50MV·A主变2台,110/10kV二级电压,110kV二回进线,110kV配电装置采用CAS组合电器,户内布置,内桥接线。

10kV出线:单母线分段接线,最终24回出线。(2)电气主接线

变电站110kV采用内桥接线方式,10kV采用单母线分段接线方式。

(3)设备选型

①主变压器选用50000/110自冷型,110/10.5kV,有载调变压器。

②110kV选用CAS组合电器,户内布置。湘能电力

110KV变电站工程建设

③10kV设备选用中置式开关柜,断路器选用真空开关。

④10kV无功补偿采用成套装置,容量配置为10020kvar,分组投切。(4)布置

110kVCAS等设备采用户外紧凑型设备,安装在配电建筑二楼,配电建筑采用二层布置。配电建筑为长方形,二层布置,一层北面从西到东依次为检修间、工具间、10kV电容器室、楼梯间;一层南面自西向东分别为10kV消弧线圈室、10kV开关室、门厅及辅房,夹层楼梯间布置在10kV开关室。二层从西向东依次为110kV配电装置室、二次室及楼梯间。

4、结束语

湘能电力承接的110kV变电站工程典型设计在统一建设标准、统一设备规范、方便设备招标、提高工作效率、降低变电站建设和运行成本等方面起到了很大的促进作用，加快了工程初步设计的进度及简化了初步设计审查的步骤。

第二篇：220kV变电站典型设计综述分析

220kV变电站典型设计综述分析

摘要：本文主要通过对某电力公司220KV变电站设计的演变过程，分析了典型设计的设计原则、技术方案和特点、模块的拼接和调整的方法，以希望可以加强工作人员可以更好地理解及使用220KV变电站典型设计。关键词：模块；典型设计；实施方案

220KV变电站典型设计是国家电网公司进行集约化管理的基本工作，对220KV变电站进行典型设计的目标是：建设标准要统一、设备规范要统一、设备的形式要减少；便于进行集中招标，便于维护运行，降低变电决的建设成本和运营成本；设计、评审及批复的进度要加快，工作效率也要提高。1 220KV变电站典型设计的设计原则

统一性原则：建设的标准要统一，基建及生产运行的标准也应当统一，外部的形象也要统一，要能够体现国家电网公司的企业文化。

可靠性原则：主接线的方案一定要迫使可靠，典型设计模块在组合之后的方案也必须要安全可靠。

经济性原则：依照企业经济效益最大化的原则，对工程的初期投资费用和长期运行费用进行综合考虑，在设备的使用寿命期内追求最大的经济效益。

先进性原则：选择设备时，要注意设备的先进性、合理性，要选用占地面积小、环保好、技术经济指标先进的设备。

适应性原则：要对不同地区实际情况进行综合考虑，要能够广泛地适用于国家电网公司的系统，而且还要在一定的时间里面适用于不同形式、不同规模及不同的外部条件。

灵活性原则：模块的划分要合理，接口要灵活，组合方案应该丰富多样，规模的增减要方便。

时效性原则：建立的典型设计，应当随着电网的发展及技术的进步而不断地改进、补充及完善。

和谐性原则：变电站应该与周边的人文地理环境协调统一。2 220KV变电站典型设计的推荐和实施方案 220KV变电站典型设计应当分成两个层面：一是国家电网公司推荐的方案，二是在前述设计原则及推荐方案的指导之下，结合各网省公司各自的特色方案而形成的各自的实施方案。

我国220KV变电站典型设计刚刚起步，各个网省公司的实施方案都很多，因此，典型设计的推荐方案一直在不断地优化和，这样一来，网省公司的实施方案也将随之而减少。

目前国家电网关于220KV变电站典型设计的推荐方案有直三个，其中户外方案有八个，户内方案有五个。这些方案是根据不同的主变压器的容量，进出线的规模，配电装置的形式，主接线的形式，以及设备配置的水平这些因素来进行区分的。设计方案的不同公司，都有典型的地区代表性，而且设计经验丰富，设计水平较高，所以这些推荐方案都安全遵循了前述的220KV变电站典型设计的设计原则。

3某电力集团公司220KV变电站典型设计的方案演变过程

从上世纪九十年代后期一直到现在，该变电站的方案经历了一系统的优化演变过程。

在九十年代后期，220KV变电站的设计方案一般都是220KV采用双母线加旁路母线，户外管形为母线中型的配电装置。而110KV采用的是单线母线分段加旁路母线，户外管形为母线中型的配电装置。35KV采用的是真空开关柜。这种模式的变电站，一般的占地面积为40亩。

从2000开始，随着我国设备生产能力提高，特别是开关设备的合资生产厂不断出现，还有该地区电网结构的不断加强，该院的220KV变电站在设计时逐渐将高中电压等级的旁路母线取消了。在2000年前后所设计的某220KV变电站，其占地面积只有27亩。

2001年之后，该电力集团对运行中的220KV包括以下电压等级的变电站进行改选，实施无人值班的制度，并且亦对新的工程按照无人值班的制度来设计。与此同时，各个市级代电公司普通采用了合资厂所生产的隔离开关，以避免国产隔离开关在运行中出现的问题较多的情况。除此之外，该院在设计方案中提出全GIS变电站，以节省成本。

经过一系统的优化，在之后建成的某变电站，占地面积已经不到十亩。4该电力集团220KV变电站典型设计的实施方案和特点

4.1设计方案的组合

该电力集团220KV变电站典型设计的实施方案是以国家电网关于220KV变电站典型设计的推荐方案作为指导的，并且还结合了该电力集团现有的设计模式，按照主变压器的台数和容格局量、无功配置、电气主接线的形式、出线的规模、布置的格局、配电装置的形式等等组合，形成了六个方案。其中，户外变电方案两个，户内变电站的方案是四个。

在设计实施方案的过程中，对该电力集团220KV变电站的常见的方案进行总结、提炼与优化，体现出了推荐方案的“安全可靠、投资合理、技术先进、运行高效、标准统一”的设计原则，也体现了220KV变电站典型设计几从设计原则的协调与统一。

4.2实施方案的特点 4.2.1占地面积小

GIS的设备是高度集成的，该电力集团的全GIS组合电器220KV变电站的占地面积一般都不高于10亩，只占同规模AIS变电站占地面积的25%—30%，照这样计算，该电力集团一年可以节省占用的土地面积为400亩。

4.2.2适用性强，建设工期短

采用GIS设备，可以便捷地将220LKV的配电装置和110KV的配电装置设计成不同的模块，根据变电站的不同规模来组合，从而提高设计的效率。不但如此，因此GIS设备的模块化程度比较高，这就大大地提高了施工安装和竣工验收的效率，将变电站的建设周期给缩短了，提高了电网建设的速度。

4.2.3无人值班的形式，可以减少成本，提高公司的效益。4.2.4污闪明显减少

GIS主体的带电部分是密封在金属的铝合金的外壳里面的，具有传导性好、重量比较轻、不产生涡流损耗的优点，而且还搞腐蚀。GIS的这种密封式的结构，非常适用于污秽等级比较高，或者是有盐雾的环境比较恶劣的地区，可以有效地减少污闪事故。

4.2.5大大地减少了检修和维护的工作量

GIS所暴露在外的绝缘少，内部有绝缘气体，而且机械结构比较简单，所以发生故障的概率相对较低。而且每个气隔都是在气体密度继电器的监控之下的，加上GIS的二次回路可以非常方便地和微机监控系统相连，所以可以提高GIS的整体有效性，可以做到向用户连续供电。

4.2.6有效地控制工程造价

使用GIS系统，土地占用的面积低，所以节省了土地使用费，另外，还可以减少建筑量，也就节省了相关的成本。

4.2.7景观效果也非常好

整个出线架构是采用两个间隔共同使用一个榀梁的方式，减少了变电站架构的数量，使得变电站总体简洁、美观。5典型的设计和使用

5.1对设计方案的实施和调整

如果工程建设的规模和前期工作确定的原则和本方案是相符的，则可以选择本方案来作为该变电站本体的设计，然后再将典型设计中没有包括的外围的部分加入进去，以完成整体工程的设计。

如果布置的方案并不能够满足要求，那么使用者可以将模块重新组合，以适应实际的需求。实际的工程与典型设计规模的差异是不可避免的，这是因为在实际工程中，出线回路数、出线的方向、设备的配置与预定的规模不可能完全相同。所以，设计子模块时要用概算来调整，子模块的设计内容包括以下几部分：设备的保护、电缆、电气一次设备、主要的安装材料、引线构架、设备支架、其他等等。

在实施方案模块时，要考虑适用性，实际的工程内部设备的布置应当根据具体设备的情况来调整和优化。

结束语：220KV变电站典型设计的推荐方案在完成后到现在，该电力集团所属的所有220KV新建的变电站的设计都是采取了新的典型设计方案，也取得了良好的效果，获得了较大的经济效益。相信在今后，这一设计会更加完善，发挥更大的作用。

参考文献：

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