(推荐)110kV变电站典型设计
国家电网公司110kV变电所典型设计
国家电⽹公司110kV变电所典型设计国家电⽹公司110kV变电所典型设计2008-03-09 19:06主变容量31.5/40/50/63MVA配电装置110kV配电装置可采⽤1、户内、户外GIS配电装置，2、户内装配式AIS配电装置和户外⽀持式
管母线，软母线AIS配电装置35kV和10kV配电装置宜此采⽤户内开关柜110kV配电装置采⽤软母线中型，软母线半⾼型，普通中型或户内GIS配电装置35kV配电装置采⽤软母半⾼型或开关柜10kV采⽤户内开关柜，单列或者两列布置短路电流⽔平110kV 25kA/31.5kA35kV
20kA/25kA10kV 16kA/20kA/25kA直流系统额定电压110或220V，蓄电池容量按2h事故放电时间考虑主要电⽓设备、导体选择户外污秽等级按照Ⅲ级。
中性点直接接地电⽓设备爬电⽐距
>=25mm/kV；中性点⾮直接接地爬电⽐距>=31mm户内电⽓设备爬电⽐距>=20mm(按照系统最⾼电压计算)。
国家电网公司110kV变电站典型设计技术导则
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》（GB 50059-1992）、《35～110kV无人值班变电所设计规范》（DL/T 5103-1999）、《35～220kV城市地下变电站设计规定》（DL/T 5216-2005）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℃；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f ak=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。
最新南方电网110kv变电站典型设计
南方电网2012年110k V变电站典型设计南方电网公司110kV~500kV变电站标准设计(V1.0)第三卷 110kV变电站第六册 110B -G1a方案南方电网公司2012年12月一、设计说明目录1 总的部分 (1)1.1适用范围 (1)1.2主要技术特点 (1)1.3使用边界条件 (1)1.4方案的模块拼接 (1)1.5绿色设计原则 (1)1.6模块的电气二次部分 (2)1.7模块的建构筑物 (2)1.8本模块主要技术经济指标 (2)2 电气一次部分 (3)2.1电气主接线 (3)2.2主要电气设备选择 (3)2.3绝缘配合与设备的绝缘水平 (4)2.4电气总平面布置 (5)2.5站用电及照明 (6)2.6防雷接地 (6)2.7电缆设施 (6)3 电气二次部分 (7)3.1系统继电保护 (7)3.2安全自动装置 (8)3.3调度自动化 (8)3.4电能采集系统 (9)3.5二次安全防护 (9)3.6元件保护 (9)3.7计算机监控系统 (9)3.8同期 (11)3.9信号系统 (11)3.10直流系统 (13)3.11交流不间断电源系统 (13)3.12时间同步系统 (13)3.13电能质量监测系统 (13)3.14视频及环境监测系统 (13)3.15消防及火灾自动报警系统 (14)3.16二次设备的布置 (14)3.17抗干扰措施及二次电缆的选择 (14)3.18二次系统防雷 (14)4 电力系统通信 (15)4.1通信系统业务要求 (15)4.2设备配置原则 (16)4.3通信设备布置要求 (16)5 土建部分 (18)5.1变电站总体布置 (18)5.2建筑设计 (18)5.3结构设计 (20)5.4供暖通风与空气调节 (20)5.5给水排水 (21)5.6消防 (21)1 总的部分1.1 适用范围本方案适用于远期2台主变建设规模的110kV GIS全户内变电站。
1.2 主要技术特点CSG-110B-G1a方案的主要技术特点如下:1.3 使用边界条件（1）方案不涉及系统接入论证，只是根据南方电网变电站普遍情况提出的典型建设规模。
110kV变电站初步设计典型方案
2、10KV 负荷10KV出线七回、容量为21.5 MVA，其中一类负荷两回、容量为6.25 MVA，二类负荷三回、容量为11.25MVA；二、三类负荷有一回，容量为4MVA。
方案二 Z0= 760（万元）
Z =1444（万元）
2）、年运行费用U
U = α△A ×10-4+ U1+U2（万元）
其中U1---小修维护费，取0.042 Z ;
U2---折旧费， 取0.058 Z；
α--电能价格， 暂定按每千瓦时0.4元计算；
△A--变压器年电能损耗总值，Kwh；
方案一△A=2520000（Kwh）
ⅠZ=Ⅰ”*Ⅰj= 0.253×23.41 = 5.923 (KA)
2、d3点短路电流：
d3点短路时的短路电流：
Ⅰ*Z=Ⅰ”*=Ⅰ*∞= = =0.178
有效值：ⅠZ= Ⅰ”*Ⅰj
Ⅰj= = = 82.48
ⅠZ=Ⅰ”*Ⅰj= 0.178×82.48 =14.68 (KA)
3、d1点短路电流：
由于XjS＜3，按有限电源对短路点短路，假定电源为汽轮发电机组，以电源容量为基准的计算电抗按XjS值查相应的发电机运算曲线图，可得到短路电流周期分量的标么值Ⅰ*
1．2
电灌站
1
Ⅲ
架空
2
机床厂
3．5
Ⅱ
架空
1
棉纺厂
3．75
Ⅱ
架空
1．5
市政用电
3
Ⅱ、Ⅲ
电缆、沟中
1．0
第二章电气主接线方案
第一节设计原则及基本要求
110KV变电站设计(参考)DOC
-6、所区采暖通风设施、消防设施。
7、所区内的规划。
8、编制主要设备材料清册。
9、编制工程概算书。
三、设计分工1、110kV配电装置以出线门型架为界，10kV电缆出线以电缆头为界。
电缆沟道至围墙外1米。
2、所外专用通信线、光纤系统通信、施工用电、用水等设施由建设单位负责。
四、主要设计原则1、电气主接线电气主接线是发电厂、变电所电气设计的重要部分，也是构成电力系统的重要环节。
主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。
因此，必须处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案，决定于电压等级和出线回路数。
（1）110kV主接线设计：110KV清河变主要担负着为清河开发区供电的重任，主供电源由北郊变110KV母线供给，一回由北郊变直接供给，另一回由北郊变经大明湖供给形成环形网络，因此有两个方案可供选择：单母线接线；单母线分段接线。
方案I：采用单母线接线优点：接线简单清晰、设备少操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。
缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电。
单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。
适用范围：一般适用于一台发电机或一台变压器的110-220KV配电装置的出线回路数不超过两回。
方案II：采用单母线分段接线优点：1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。
2）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
缺点：1）当一段母线或母线隔离开关故或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。
2）当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越。
3）扩建时需向两个方向均衡扩建。
110kV变电站工程典型设计
目录第一章：总的部分1.1设计依据1.2建设规模1.3设计内容和范围1.4主要设计原则1.5设计方案概述第二章：电力系统部分2.1供电现状及负荷预测2.2无功补偿及电压调整2.3主要技术参数第三章：电气部分3.1电气主接线3.2短路电流计算及主要电气设备选择3.3电气总平面布臵3.4各级配电装臵3.5综合自动化系统3.6所用电及直流系统3.7通讯系统3.8过电压保护及接地3.9电气照明3.10电缆敷设第四章：土建部分4、土建部分4.1 概述4.2 站区总布臵与交通运输4.3 建筑4.4 结构4.5 暖通5、水工部分5.1 给水系统5.2 排水系统5.3 排油系统6、消防部分7、劳动安全卫生7.1 概述7.2 劳动安全卫生措施7.3 综合评价8、环境保护附件：1.福建省厦门电业局计划部文件“关于下达110kV西柯输变电工程初设任务的通知”（计划【2004】6号）。
2.建设项目选址意见书（【2005】厦规同选址第0031号）3.西柯变土壤电阻率试验报告（2005.04.19）第一章总的部分1-1.设计依据1.福建省厦门电业局计划部文件“关于下达110kV西柯输变电工程初设任务的通知”（计划【2004】6号）。
2.建设项目选址意见书（【2005】厦规同选址第0031号）1-2.建设规模变电站终期规模为3〓40MVA，两回110kV进线，24回10kV出线。
本期工程：两台主变（容量均为40MVA），电压等级为110〒8〓1.25%/10.5kV，三相双绕组有载调压、自冷式、低损耗、低噪音变压器，两回110kV架空进线，每台主变10kV侧配八回馈线。
每台主变设4800kvar 及5400kvar并联电容器组无功补偿装臵各一组，本期工程共4组并联电容器组。
终期工程：增加一台40MVA主变，增加八回10kV馈线柜及2组并联电容器组。
1-3. 设计内容和范围根据设计任务书要求按最终建设规模考虑进行总体布臵，主设备选型、布臵设计及相应的主辅生产建筑物构筑物及辅助生产设施，110kV部分设计至出线门型架，10kV部分设计至10kV高压开关柜底部接线铜排，站内的相关建筑物，构筑物一次建成。
110KV变电站典型设计图
18
13
熔断端子
ASK1
2
14
微机线路保护监 控装置
DVP-632 100/5-220
3
1#35kV 线路保护 柜
15
微机线路保护监 控装置
DVP-632 100/5-220
2
2#35kV 线路保护 柜
16 非电量保护装置
DVP-605
3
1#35kV 线路保护 柜
17 非电量保护装置
DVP-605
2
28
微机线路保护监 控装置
DVP-692 100/5-220
2
29 微机监控装置
DVP-613 100/5-220
2
30 非电量保护装置
DVP-605
2
31
微机线路保护监 控装置
DVP-691 100/5-220
1
2#110kV 线路保护 柜
32
微机线路保护监 控装置
DVP-692 100/5-220
12 110kV 线路保护监测接线图
13 110/35/10kV 主变保护监控接线图
图
号
01B064BSJK0-1 01B064BSJK0-2 01B064BSJK0-3 01B064BSJK0-4 01B064BSJK0-5 01B064BSJK0-6 01B064BSJK0-7 01B064BSJK0-8 01B064BSJK0-9 01B064BSJK0-10
1
5
按钮
LA38-22/208 DC250V
1
6
按钮
LA38-20/208 DC250V
4
7
电铃
UZC4-3 DC220V
1
8
110kV变电站初步设计典型方案
二．A方案2.4.1 发电机参数(一)工程建设规模a)主变压器:终期2×31.5MV A,本期1×31.5MV A;b)电压等级:110/35/10kV三级;c)出线回路数:1)110kV出线: 终期4回,本期2回;2)35kV出线: 终期8回,本期4回;3)10kV出线: 终期12回,本期6回;4)无功功率补偿: 终期4×3Mvar,本期2×3Mvar；（二）设计范围1)本典型设计范围包括变电所内下列部分:a)电力变压器及各级电压配电装置,所用电系统设备,过电压保护及接地装置,直流操作电源系统设备;相应的继电保护及自动装置,就地测量及控制操作设备,自动化系统设备以及电缆设施等。
b)与电气设备相关的建筑物、构筑物,给水排水设施,通风设施,消防设施,安全防范及环境保护措施。
2)系统通信设施、所外道路、所外上下水系统、场地平整和特殊基础处理、大件设备运输措施等不纳入本典型设计范围。
其中由于通信设施需根据外部通信系统条件确定,本典型设计中仅留布置安装条件,不作具体设计。
3)设计分界点a)变电所与线路的分界点为:110kV、35kV配电装置以架空进线耐张线夹(不含)为界。
10kV 配电装置以开关柜内电缆头(不含)为界。
b)进所道路设计以变电所大门为界,大门外不属本典型设计范围。
（三）设计条件2.4.1 发电机参数1）所址自然条件环境温度:-10℃~40℃最热月平均最高温度:35℃设计风速:30m/s覆冰厚度:5mm海拔高度:<1000m地震烈度:6度污秽等级:II级设计所址高程:>频率为2%洪水位凡所址自然条件较以上条件恶劣时,工程设计应作调整。
2）系统条件按照系统的情况,设定110kV系统短路电流为25kA,要求10kV母线的短路电流不超过20kA(四)主要技术经济指标2.4.1 发电机参数1）投资:静态投资: 1367.45 万元,单位投资: 434 元/kV A;动态投资: 1398.96 万元,单位投资: 444 元/kV A;2）占地面积所区围墙内占地面积:7695.96m2所区围墙内建筑面积: 560m2主控制楼面积: 422.5m2(五)电气主接线变电所主接线110kV、35kV及10kV终期均为单母线分段接线,初期为单母线接线。
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110kV变电站典型设计应用实例
传统的110kV变电站主要以户外设计和安装为主，占地面积大，且设备容易被腐蚀，尤其在高污秽地区，还极易造成污闪事故的发生。
为了建设坚强电网，发挥规模优势，提高资源利用率，提高电网工程建设效率，国家电网公司在2005年提出“推广电网标准化建设，各级电网工程建设要统一技术标准，推广应用典型优化设计，节省投资，提高效益”。
典型设计坚持以“安全可靠、技术先进、保护环境、投资合理、标准统一、运行高效”的设计原则，采用模块化设计手段，做到统一性与可靠性、先进行、经济性、适应性和灵活性的协调统一。
海阳市供电公司积极响应国家电网公司的号召，积极推广110kV变电站典型设计。
本文就海阳市供电公司110kV变电站典型设计的应用实例予以阐述，以说明推广典型设计的重要意义。
1 110kV变电站典型设计应用实列
海阳市供电公司2006年开始采用110kV变电站典型设计，到目前为止，已经完成3座110kV变电站的设计、建设工作。
从实际效果来看，具有较好的经济效益和社会效益，下面以110kV望石变电站为例对典型设计进行分析。
110kV望石变电站位于海阳市新建的临港产业区，该区域规划面积较小，但是电力负荷较为集中。
该区域包括以莱福士造船厂在内的多个用电大户正在兴建中，而山东核电设备制造公司已经投产。
根据该区域负荷预测及用电负荷性质，海阳市供电公司按照安全可靠、技术先进、投资合理、运行高效的原则，结合该站用电负荷集中、土地昂贵、临近海边（Ⅳ级污秽区）、电缆出线多等客观事实，对110kV望石变电站作了如下设计。
该站为半户内无人值班变电站（半户内布置方式即除主变压器以外的全部配电装置，集中布置在一幢主厂房的不同楼层的电气布置方式），变电站主体是生产综合楼，除主变压器外所有配电装置均安装在综合楼内。
以生产综合楼和主变压器为中心，四周布置环形道路，大门入口位于站区东南角，正对生产综合楼主入口。
综合楼共两层，一层为10kV配电装置室、电容器室、接地变压器室及主控室，二层为110kV GIS室。
1.1 电气主接线
变电站设计规模及主接线。
通过负荷资料的分析，考虑到安全、经济及可靠性，确定110kV变电站主接线。
电气主接线图如图1所示。
通过负荷分析和供电范围，确定变压器台数、容量及型号，该设计中主变压器总容量为2×50MVA（110/10.5kV），一期（共两期）设计为1×31.5MVA（110/10.5kV），采用双绕组油浸自冷有载调压变压器。
110kV出线共2回，一期1回，采用内桥接线方式。
10kV出线共24回，一期24回，采用单母线分段接线方式。
无功补偿电容器为2×6000（3000+3000）kvar，分别接入10kV两段母线上。
图1 110kV望石变电站主接线图
各级电压中性点接地方式。
110kV侧直接接地，由于主变压器10kV侧没有中性点，而10kV侧全部采用电缆出线，电网接地电容电流较大，故采用了站用电与消弧线圈共用的接地变压器。
1.2 短路电流水平
根据终期（共两期）双绕组自冷变压器的容量、空载损耗、负载损耗、短路阻抗等相关参数，考虑电网远景规划，按照三相短路验算，并套用《国家电网公司输变电工程典型设计110kV变电站分册》中110kV变电站典型设计（方案B-1），确定110kV电压等级的设备短路电流为kA，10kV电压等级的设备短路电流为31.5kA。
1.3 主要电气设备选择
考虑城市噪音控制，选用双绕组低损耗自冷变压器，采用YNd11接线组别。
因站址临近海边，空气湿度大及盐碱度高，故110kV设备采用六氟化硫封闭式组合电器，断路器额定电流为2000A，额定开断电流为31.5kA。
10kV设备选用N2X系列气体绝缘开关柜，N2X开关柜采用单气箱结构，每个开关柜独立一个气箱，气箱内安装免维护的三工位开关和固封极柱式真空断路器，通过插接方式与其他元器件组合，实现和满足不同的主接线方式。
该开关柜分成三个间隔：高压密封间隔，低压控制间隔，电缆和TA间隔。
断路器为真空断路器，主变压器及分段回路额定电流为3150A，额定开断电流为31.5kA；出线回路额定电流为1250A，额定开断电流为20kA。
1.4 过电压保护及接地
110kV及35kV设备全部选用金属氧化物避雷器，并按照GB 11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》之规定进行选择。
按照防直击雷原则进行理论计算，在主建筑屋顶安装避雷带及避雷针，用以保护主建筑物及主变压器。
按照DL/T 621-1997《交流电气装置的
接地》的规定进行电气设备接地，主接地网由水平接地体和垂直接地体组成复合接地网，将建筑物的接地与主接地网可靠连接，接地埋深0.8m。
接地网实测电阻为0.43
Ω。
1.5 站用电和照明
变电站远景采用2台干式接地变压器500/10.5-80/0.4，每台总容量为500kVA，其中站用电额定容量为80kVA。
两台接地变压器分别经断路器接入10kV＃4、＃5母线上。
站用电为380/220V三相四线制中性点直接接地系统，站用变压器低压侧采用单母线分段接线。
室外照明采用投光灯，室内工作照明采用荧光灯、白炽灯，事故照明采用白炽灯。
事故照明为独立的照明系统。
1.6 计算机监控系统
计算机监控系统为分层分布式网络结构，能完成对变电站所有设备的实时监视和控制。
电气模拟量采集采用交流采样，保护动作及装置报警等重要信号采用硬节点方式输入测控单元。
系统具备防误闭锁功能，能完成全站防误操作闭锁。
具有与电力调度数据专网的接口，软、硬件配置能支持联网的网络通信技术及通信规约的要求。
全站设有一套双时钟源GPS对时系统，实现整个系统所有装置的时钟同步。
监控系统可对110kV及10kV断路器、隔离开关、主变压器中性点接地开关、主变压器分接头、无功补偿装置、站用电源、直流系统、UPS系统等多方面进行监控。
操作控制功能按分层操作设计，达到了任何一层的操作、设备的运行状态和选择切换开关的状态都处于计算机监控系统的监控之中。
1.7 保护装置的配置
整个保护系统全部选用微机型保护装置。
主变压器保护包括差动保护和后备保护，在主控室集中组屏安装。
10kV保护测控装置采用保护测控一体化装置，装设在成套开关柜上，10kV线路保护具有低周减载功能。
另外，10kV系统还具有小电流接地选线功能。
1.8 直流系统
直流系统额定电压为220V，设单组阀控式铅酸免维护蓄电池组和双套冗余配置的高频开关电源充电装置，并设置一套微机型直流接地自动检测装置。
蓄电池容量为100Ah。
该系统还配置一台UPS，容量为3kVA，UPS系统为站内计算机监控系统、保护装置、通信设备等重要二次设备提供不间断电源。
1.9 图象监控系统和火灾探测报警系统
大楼入口处设置摄像头；主控室、电容器室、接地变压器室以及各级电压配电装置室均安装室内摄像头；主变压器区安装室外摄像头。
监控信号通过光缆传送到调度主站，用以完成变电站全站安全及设备运行情况的监控。
站内配置一套火灾报警系统。
火灾报警控制器设置在主控楼内。
当有火灾发生时，报警系统可及时发出声光报警信号，显示发生火灾的地点，并通过通信接口和光缆，将信息最终传至调度端。
2 结束语
该典型设计的变电站与常规室外布置变电站相比具有以下优点。
第一，土地占
用面积不足常规变电站的三分之一。
第二，该站临近海边，属高污秽地区。
所有配电设
备均室内布置，尤其是110kV及10kV配电设备全部采用气体绝缘全密封开关设备，有
效地防范了污闪事故的发生。
第三，配电设备检修周期长，供电可靠性高。
第四，采用
接地变压器，很好地解决了10kV电缆出线引起的电网接地大电容电流。
第五，具备了
无人值班的条件，实现了变电站无人值班。
应用110kV变电站典型设计，能大大提高生产效率，同时也对110kV变电站建
设标准、设备规范、节约土地及资源消耗等方面有着重要意义
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