变电站技术规格书

220kV变电站技术规范书

摘要：从技术层面对变电站进行总体技术描述，主要是对变电站初步设计的思路进行整理，对变电站投标方案有帮助，尤其是国外EPC项目投标。

1.变电站规模

?220 kV两条线路

?220kV双母线

?两台主变

?6条66kV出线

2.总体思路

2.1.变电站测绘及高压装置的设置

2.1.1.总体设置

考虑到变电站对稳定性及维护方面的需求，需要给变电站设置两个220kV母线及两个66kV 母线。

2.1.2.220 kV户外场区

该户外场区保证空气绝缘要求，相应盘柜间距应为15米。高压接线分三部分，最下面是高压装置之间的连接，中间在9.065米高点处的硬母线，最上面是在15.00米高点处的龙门架上的连接。

2.1.

3.66 kV户外场区

如前，该户外场区保证空气绝缘要求，其盘柜间距为7米。高压接线分两部分，下面的是高压设备间的连接，高处的是在5.77米高点处硬母线。

2.1.4. 220/66 kV变压器

两个220/66 kV变压器柜应满足60MVA变压器的要求。

所有变压器应为三相变压器.

计划用在该变电站的变压器，特别是该项目项下计划安装的变压器，应安装在轨道上，周边配备集油坑以可将变压器移动到仓库的轨道。

2.2.建筑技术

220kV和66kV场区中的任何一个都是户外式的，应满足空气绝缘要求。

所有计划安装断路器都应采用SF6绝缘，电机操作，弹簧储能。

主变采用油浸式变压器。3.额定电流及短路电流

4.绝缘的协调

4.1.绝缘及保护等级

表 IV –额定绝缘等级–互感器

线路最大泄放值为25 mm/kV (综合电压有效值), 高污染条件下.

4.2.过载保护

根据该变电站所采用的绝缘协调的原则，线路盘柜应对外来的过载采取保护，保护通过安装在耐张绝缘子链上的泄放棒实现。变压器通过安装在高压侧和低压侧的单独的泄放装置进行过载保护。变压器的补偿/二次线圈也同样要由泄放装置进行过载保护。这些过载泄放保护装置采用不会爆炸的氧化金属制造。

泄放棒应安装在耐张绝缘子链上，距220kV线路1070mm，距66kV线路300mm。

5.设备技术规格

5.1.总体参数

用于计算的总体参数如下:

系统:

?三相

?频率: 50 Hz

?额定电压: 220 kV, 66 kV 和 15 kV

?网络最高电压: 245 kV 和 72,5 kV.

?220 kV中性点接地: 直接接地

?66 kV中性点接地: 通过消弧线圈接地

5.2.高压装置

高压装置，隔离刀闸和断路器，应满足第三条中关于额定电流及短路电流的强度要求。

绝缘方面，应满足第四条中关于绝缘协调的要求。

5.3.互感器

与高压装置相似，互感器应满足第三条中关于额定电流和短路电流的强度要求，绝缘方面，应满足第四条中关于绝缘协调的要求。

电流互感器长期的泄放因数应为1.2，二次电流强度为5A。电压互感器长期的超压因数应为1.2，在相地间安装，除补偿线圈外，二次电压为100/V3 V，补偿线圈的二次电压应为100/3 V。

5.4.主变

最先期工程中，该变电站应安装两台220/66kV，功率为120MVA的变压器，主要参数如下：?空载变比，中压带有载调压, 220/64/16 kV.

?12%>Ucc>10% 220/66 kV, 120 MVA.

?12%>Ucc>10% 220/15 kV, 15 MVA.

?有载调压装置带+/-8x1,25% 位置, 可保证200 000次调节–连接组别 Yynd11.

?绝缘等级见第四条

主变应满足第三条中220kV和66kV网络三相短路电流（功率）的要求，短路电流持续时间为1秒。

6.接地网

6.1.针对空气直接泄放的保护-架空接地网

该变电站针对空气直接泄放的保护主要应由钢铝避雷线构成，避雷线固定在龙门架的顶部，通过龙门架自身的金属构件与地埋接地网相连接，在龙门架底部有相应的连接接入点。

在避雷线未覆盖的区域，或由于建设的分段进行，应采用装配有富兰克林式避雷器的塔加以保护。

避雷线的保护十分有效。然而，也存在由于空气电泄放造成的避雷线断裂，后由于重力作用掉落至母线的可能性，因此考虑在所有龙门架顶部安装富兰克林式避雷器，这样除了可以加强保护外，还可以保障避雷线遇到泄放电流时的稳固性。

为了对保护的区域进行计算，应采用德国高电压强电场技术调查委员会FGH推荐的电力几何法。

6.2.地埋接地网

地埋接地网应采用裸铜，截面大小在设计时确定，埋地深度为0.80m，边界为变电站围墙

外1.5m，以保证覆盖整个变电站所在区域。电缆间的连接应采用C型压接端子。接地电阻应小于1?。

应连接到该接地网的有：

?金属结构;

?装置出线

?主变及互感器中性点;

?过载泄放装置;

?避雷器和避雷线;

?变电站围墙

接地刀、互感器以及耦合电容器的出线点，与带隔离刀的控制柜及断路器柜一样，都通过铜电极应接入到地埋接地网，铜电极的截面为50x5mm2，安装在设备支架的上方。

场区未铺设路面的部分需覆盖一层砾石，厚度待定，其表面应达到约3 000 Ω.m

7.二次

7.1.交流二次

交流二次部分应采用交流电供电：一个常规电源及一个应急电源。

常规电源应由两台所用变（TSA's）组成，由主变15kV侧供电。

应急电源由应急柴油发电机组组成，包括网络电源—发电机电源调节器，安装在二次设备间内（CSA）。除发电机组启动及制动由自动装置进行自动控制外，还应该可以连接到发电机组室（QG）的移动式应急发电机组，如需要，该移动式应急机组应安装在户外的基础上，并有相应的预埋电缆连接到发电机组室。发电机组室包括端子，整流器及必要的装置以保证发电机组的自动运行。

所用变容量在设计阶段确认。

在二次设备间内，还需要安装交流电源总控柜（QGCA），该柜有两个来自所用变的常规电源进线，以及一个来自发电机组的应急电源进线。常规电源盒应急电源的调换通过二次自动装置自动进行，该二次自动装置通过信息网连接到控制系统。

7.2.直流二次

直流电源由110V直流蓄电池组成，由两台整流器供电。

两台整流器应一致，可互相替代.

8.户外照明

8.1.简介

该变电站的户外照明应考虑到如下方面：

?人员及设备的安全;

?运行检查及夜间工作需要;

?节约能源;

?防止照明污染;

?便于设备维护;

?与建筑协调一致.

在上述原则下，应考虑以下两种照明方式：

?长时间安全照明

?工作照明

8.2.长时间安全照明

长时间安全照明目的在于使变电站范围的空间清晰可见，同时，保证运行人员在夜间能够安全的走向各个设施。因此，在上一条中对变电站周边道路进行照明，保证变电站界线范围内及通向变压器的道路清晰可见，通向变压器的道路的照明依靠控制大楼及盘柜室及二次设备室大门照明，以保证运行人员能够安全进入变电站，并在变电站安全移动到任意房屋。

上述目标应通过通道照明实现，照明应采用可控式光源（可关闭），采用安装在镀锌金属外壳内的高压钠灯灯管，金属外壳为角截锥体，八角形，安装高度为5到6米。

控制大楼范围内的照明，采用相同的发光体，安装在护墙的支托座上，在盘柜室及二次设备间内应在门上安装可调节方向的射灯，与工作照明采用相同光源。由于安装高度和和牢固程度，该照明装置的维护十分简便，并且不对变电站运行造成任何影响

控制大楼范围内照明应只采用自动控制，自动控制通过可高度调节的定时器实现，其安装在控制大楼的交流电源箱内。

8.3.工作照明

除长时安全照明外，对于通行区域还应进行补充照明，也就是工作照明，以保证对场区内现有高压设备和各种工作的检查。对于细小的工作，比如在断路器柜内部的操作，应采取专门的照明。

工作照明分区手动控制，区域划分与每个盘柜间相对应。工作照明控制主要考虑操作人员在变电站内习惯的行进路线，为此需要在控制大楼内的控制箱间内安装一个集成的照明控制盘（最好安装在交流总控柜内），操作人员可以选择一个或几个区域进行照明，

主要是那些需要进行操作和检查的区域。

除了在每间盘柜室内的交流控制柜内，根据对应区域安装工作照明外，对工作照明的分区控制，正常应由安装在控制大楼内的一个控制盘柜进行。

9.控保系统

控制系统（SCC）应为数字式，通过电脑操作，电脑则通过通讯系统进行互联。

各个盘柜的控制箱分部在相应的盘柜室内以及控制大楼的控制箱间内。

控制系统主要功能如下：

?产生并监管直流电的极性;

?产生并处理警报;

?产生信号，并对信号和高压装置的状况进行监控;

?获取并监控测量数据;

?控制高压装置并确定同步关闭断路器的条件;

?检视交直流二次的运行;

?各种自动功能，特别是相序控制，零序电压开断以及开断后复位运行。

控保系统分三级

?初级控制是对盘柜或模块的本地控制，控制通过相应的控制箱实现。该级别控制包括信号获取、警报获取及测量数据获取（逻辑的和类推的）并从安全的角度出发，在事先确认操作（闭锁和同步）条件的前提下实现整个高压装置的初级控制（单独）。

?二级控制是对变电站的中央控制，通过人机通讯界面实现。人机通讯截面通常由位于控制大楼内的显示器和键盘构成，集中了所有变电站运行和监控的功能，特别是对于操作机构、测量机构、信号机构、警报机构、情况记录等。同样在二级控制下还可以对运行方式进行设定（远程控制/本地控制，自动控制/手动控制及特殊运行方式），使系统运行模式化，可以对系统进行变更和扩展。

?三级控制是通过国家级电网运行中心或其它地方的电网中心进行的电子控制，保证变电站可在无人值守情况下的运行。

计划安装在变电站中的保护系统（SP）应遵循电网的相应原则，并需就此进行专门的调研。

该变电站采用的通讯基础设置是一个由观察箱及地埋管道组成的网络，地埋管道采用PEAD ?40的管子，这种管子能够承载所有实现盘柜室内部互联及盘柜室与控制大楼互联的光缆（FO）。该通讯基础设施应变电站先期工程阶段完成，并且不对将来变电站的扩建产生影响，并且能够承载直到变电站最末期工程内的所有可预见的光缆。

10.土建及金属结构

10.1.土建

对于待执行的土建工作应进行专门的调研，主要包括以下方面：

?场平，场区及通道建设，包括围栏和排水；

?线路耐张龙门架基座及设备支架的建设；

?变压器基座及储油池的建设；

?技术控制大楼、二次设备间及盘柜间，办公室，卫生间及可停六辆车的停车场的建设；

?一幢两层的行政楼的建设，该楼的二层应有九间办公室，一间30人的会议室，卫生间。底层应包括电气电子材料的储藏室，小的机械操作间，厨房，餐厅及可停

十辆车的停车场；

?外部道路，特别是变压器运输轨道的建设；

?接地网地沟的开挖和回填；

?盘水沟并将盘水沟连接到污水管网；

?土地平整、铺设砾石；;

?室外整理工作。

10.2.金属结构

金属结构由L型边缘相同的材料构成，材料之间直接连接或者通过连接金属板及螺栓连接。应采用S275JR (σc = 275 N/mm2)型钢材，侧面尺寸最大到75x8（包括）及S355J0 (σc = 355 N/mm2) 型钢材侧面尺寸大于等于80x8。

金属结构的施工图纸上，每一个部件的所选用的钢材类型都应标明。采用热镀锌防腐，厚度小于等于6mm的部件镀锌层厚度最小为70 μm，厚度大于6mm的部件镀锌层最小厚度为80 μm。

螺栓螺纹为5.6级，参照DIN7990标准。

线路的耐张龙门架除满足线路本身要求外，如最大风速下对梁的垂直压力，还应满足将来变电站扩建时的需求，这也就是说，设计时应考虑到未来扩建时的需求，而无需更换已有的龙门架。

为确定耐张龙门架的规格，应采取以下数据计算电缆的最大拉力值：

?220kV线路导线拉力: 1500 daN (电缆).

?220kV线路避雷线: 600 daN.

?66kV线路导线: 1000 daN.

?66kV线路避雷线: 500 daN.

11.环境保护

下面的内容涉及那些与变电站运行直接关联，并且可能对环境造成负面影响的方面进行阐述，指出其发生的可能性，程度以及一般所采取的减小影响的措施。

- 主变漏油:

此种情况仅在严重故障的情况下发生，变压器发生的可能性较小。主变每一不见都应固定在相应的基座上，并且配备相应的集油池，在发生漏油的情况下，可以通过重力作用将泄露的油输送到地下集油罐中，地下集油罐的容量应大于相应设备的储油量。

- 六氟化硫泄露 (SF6):

在该变电站内所有电压等级采用的是常规技术，主要采用户外设备和空气绝缘，因此，仅在断路器的开断气囊中采取该种气体。六氟化硫气体不受控制的泄露仅在断路器某一极点损坏的状况下发生，在这种情况下断路器内部气体重量将会减小（约为10公斤）。所有排空气体的操作都应在可控的状态下进行，将气体转移到相应的容器中，以便此后对气体进行相应处理。

- 电磁场:

适用1999年7月12日版欧洲委员会第1999/519/CE号推荐标准，该标准改写自国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP) 《时变电场、磁场、电磁场(至300GHz)暴露限值导则》

根据该推荐标准，变电站外部允许的面向公众的电场及磁场强度值应分别等于或小于5 kV/m和100 μT。

变电站内部应全部进行围挡，禁止公众进入，仅允许不在上述推荐标准范围内的专业人员进入。

- 电离效应:

该效应是由于高压导体周围的强电场，造成了在电离的空气内部产生间断的电流泄放。具体表现为低强度的光亮，噼啪作响的声音，无线电干扰，造成能量损失并形成臭氧。高压接线中所采用的导体的数量和截面大小的确定应着力于减小该效应。与此同时，该效应的强度主要取决于环境条件，与湿度比例相对应。值得一提的是导体的老化有利于减小电离效应。

- 主变运行时的噪音:

除了电离效应产生的噪音外，变电站另一个噪音来源就是变电设备在运行时的声音。在各种噪音来源中，可以确认的来源是设备运行中的噪音，不连续，持续的空气-油热交换器风扇的噪音，以及变压器磁核心的噪音，音调随着额定频率（50Hz）的网络中频率变化而变化。

就变电站所在区域内可听到的噪音，应在项目土建范围内编制一份变电站声学限制调研报告，包括一份噪音列表，并以此为基础，采取相应措施以遵守相关适用法律的规定。

12.安保及卫生

在工程设计阶段应提交一份“安保及卫生计划”（PSS），简称PSS。该计划应以适用法

律为依据制作，并在项目执行过程中不断完善。上面提到的PSS中应明确待执行工作中可能存在的风险，无论是在土建工作中，还是在电气安装和机械安装工作中。该文件主要收集安保和卫生方面的资料，以减少可能发生事故的风险，确定不同工作中可能存在的隐患及相应消除或减少隐患的办法。

在投标阶段，应明确再以下方面可能存在的最突出的问题：

土建

?场平阶段的开挖及回填;

?支柱及其它基础，电缆沟，接地网沟及排水沟等。

?高空作业，特别是房屋及金属结构的建设;

?工程施工地点内外的运输.

电气安装

?场区内进行的工作;

?设备安装;

?软硬连接;

?电缆通道及接线;

?高空作业;

?设备最终试验，可能包括触电死亡的危险;

?工程施工地点内外的运输，特别是主变的运输.

13.质量

该工程的质量计划将由受标人及业主在工程开始前共同评审。应在工程的各个阶段严格遵守质量计划及适用的国标和IEC标准。