110kV變電站典型設(shè)計應(yīng)用實例

　　傳統(tǒng)的110kV變電站主要以戶外設(shè)計和安裝為主，占地面積大，且設(shè)備容易被腐蝕，尤其在高污穢地區(qū)，還極易造成污閃事故的發(fā)生。為了建設(shè)堅強電網(wǎng)，發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢，提高資源利用率，提高電網(wǎng)工程建設(shè)效率，國家電網(wǎng)公司在2005年提出“推廣電網(wǎng)標準化建設(shè)，各級電網(wǎng)工程建設(shè)要統(tǒng)一技術(shù)標準，推廣應(yīng)用典型優(yōu)化設(shè)計，節(jié)省投資，提高效益”。典型設(shè)計堅持以“安全可靠、技術(shù)先進、保護環(huán)境、投資合理、標準統(tǒng)一、運行高效”的設(shè)計原則，采用模塊化設(shè)計手段，做到統(tǒng)一性與可靠性、先進行、經(jīng)濟性、適應(yīng)性和靈活性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

　　海陽市供電公司積極響應(yīng)國家電網(wǎng)公司的號召，積極推廣110kV變電站典型設(shè)計。本文就海陽市供電公司110kV變電站典型設(shè)計的應(yīng)用實例予以闡述，以說明推廣典型設(shè)計的重要意義。

　　1 110kV變電站典型設(shè)計應(yīng)用實列 

　　海陽市供電公司2006年開始采用110kV變電站典型設(shè)計，到目前為止，已經(jīng)完成3座110kV變電站的設(shè)計、建設(shè)工作。從實際效果來看，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益，下面以110kV望石變電站為例對典型設(shè)計進行分析。

　　110kV望石變電站位于海陽市新建的臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)，該區(qū)域規(guī)劃面積較小，但是電力負荷較為集中。該區(qū)域包括以萊福士造船廠在內(nèi)的多個用電大戶正在興建中，而山東核電設(shè)備制造公司已經(jīng)投產(chǎn)。根據(jù)該區(qū)域負荷預(yù)測及用電負荷性質(zhì)，海陽市供電公司按照安全可靠、技術(shù)先進、投資合理、運行高效的原則，結(jié)合該站用電負荷集中、土地昂貴、臨近海邊（Ⅳ級污穢區(qū)）、電纜出線多等客觀事實，對110kV望石變電站作了如下設(shè)計。

　　該站為半戶內(nèi)無人值班變電站（半戶內(nèi)布置方式即除主變壓器以外的全部配電裝置，集中布置在一幢主廠房的不同樓層的電氣布置方式），變電站主體是生產(chǎn)綜合樓，除主變壓器外所有配電裝置均安裝在綜合樓內(nèi)。以生產(chǎn)綜合樓和主變壓器為中心，四周布置環(huán)形道路，大門入口位于站區(qū)東南角，正對生產(chǎn)綜合樓主入口。綜合樓共兩層，一層為10kV配電裝置室、電容器室、接地變壓器室及主控室，二層為110kV GIS室。

　　1.1 電氣主接線

　　變電站設(shè)計規(guī)模及主接線。通過負荷資料的分析，考慮到安全、經(jīng)濟及可靠性，確定110kV變電站主接線。電氣主接線圖如圖1所示。通過負荷分析和供電范圍，確定變壓器臺數(shù)、容量及型號，該設(shè)計中主變壓器總?cè)萘繛?×50MVA（110/10.5kV），一期（共兩期）設(shè)計為1×31.5MVA（110/10.5kV），采用雙繞組油浸自冷有載調(diào)壓變壓器。110kV出線共2回，一期1回，采用內(nèi)橋接線方式。10kV出線共24回，一期24回，采用單母線分段接線方式。無功補償電容器為2×6000（3000+3000）kvar，分別接入10kV兩段母線上。

　　圖1 110kV望石變電站主接線圖

　　各級電壓中性點接地方式。110kV側(cè)直接接地，由于主變壓器10kV側(cè)沒有中性點，而10kV側(cè)全部采用電纜出線，電網(wǎng)接地電容電流較大，故采用了站用電與消弧線圈共用的接地變壓器。

　　1.2 短路電流水平

　　根據(jù)終期（共兩期）雙繞組自冷變壓器的容量、空載損耗、負載損耗、短路阻抗等相關(guān)參數(shù)，考慮電網(wǎng)遠景規(guī)劃，按照三相短路驗算，并套用《國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計110kV變電站分冊》中110kV變電站典型設(shè)計（方案B-1），確定110kV電壓等級的設(shè)備短路電流為kA，10kV電壓等級的設(shè)備短路電流為31.5kA。

　　1.3 主要電氣設(shè)備選擇

　　考慮城市噪音控制，選用雙繞組低損耗自冷變壓器，采用YNd11接線組別。因站址臨近海邊，空氣濕度大及鹽堿度高，故110kV設(shè)備采用六氟化硫封閉式組合電器，斷路器額定電流為2000A，額定開斷電流為31.5kA。10kV設(shè)備選用N2X系列氣體絕緣開關(guān)柜，N2X開關(guān)柜采用單氣箱結(jié)構(gòu)，每個開關(guān)柜獨立一個氣箱，氣箱內(nèi)安裝免維護的三工位開關(guān)和固封極柱式真空斷路器，通過插接方式與其他元器件組合，實現(xiàn)和滿足不同的主接線方式。該開關(guān)柜分成三個間隔：高壓密封間隔，低壓控制間隔，電纜和TA間隔。斷路器為真空斷路器，主變壓器及分段回路額定電流為3150A，額定開斷電流為31.5kA；出線回路額定電流為1250A，額定開斷電流為20kA。

　　1.4 過電壓保護及接地

　　110kV及35kV設(shè)備全部選用金屬氧化物避雷器，并按照GB 11032-2000《交流無間隙金屬氧化物避雷器》之規(guī)定進行選擇。按照防直擊雷原則進行理論計算，在主建筑屋頂安裝避雷帶及避雷針，用以保護主建筑物及主變壓器。按照DL/T 621-1997《交流電氣裝置的接地》的規(guī)定進行電氣設(shè)備接地，主接地網(wǎng)由水平接地體和垂直接地體組成復(fù)合接地網(wǎng)，將建筑物的接地與主接地網(wǎng)可靠連接，接地埋深0.8m。接地網(wǎng)實測電阻為0.43Ω。

　　1.5 站用電和照明