110kv变电站典型设计初设计
220kV和110kV变电站典型设计研究与应用
220kV和110kV变电站典型设计研究与应用一、本文概述随着电力行业的迅猛发展，220kV和110kV变电站作为电力系统中不可或缺的关键环节，其设计、建设和运行水平直接影响着电力系统的安全、稳定和经济性。
因此，对220kV和110kV变电站的典型设计进行研究与应用，具有重要的理论和实践意义。
本文旨在对220kV和110kV变电站的典型设计进行深入的研究，分析当前国内外变电站设计的最新理念和技术趋势，总结出一套符合我国国情和电力行业发展趋势的变电站典型设计方案。
同时，通过案例分析，探讨典型设计在实际工程中的应用效果，为今后的变电站设计提供有益的参考和借鉴。
本文的研究内容主要包括以下几个方面：对220kV和110kV变电站的典型设计进行理论探讨，明确典型设计的内涵、特点和优势；分析国内外变电站设计的最新理念和技术趋势，提出适合我国国情的变电站典型设计原则和技术路线；再次，结合具体案例，分析典型设计在实际工程中的应用情况，总结经验教训；对变电站典型设计未来的发展方向进行展望，提出相应的建议和对策。
通过本文的研究，期望能够为220kV和110kV变电站的设计、建设和运行提供有力的技术支持和指导，推动我国电力行业向更高水平发展。
二、变电站典型设计概述变电站典型设计是针对不同电压等级、不同地理位置、不同运行条件的变电站，制定的一套标准化、模块化的设计方案。
这种典型设计旨在提高变电站建设的效率，降低建设成本，同时确保变电站的安全性和稳定性。
在220kV和110kV变电站的设计中，典型设计的应用尤为重要。
变电站典型设计包括电气一次设计、电气二次设计、结构设计、水工设计、暖通设计等多个方面。
电气一次设计主要涉及电气主接线、变压器选择、电气设备布置等；电气二次设计则包括保护、控制、测量、通信等系统的设计。
结构、水工和暖通设计则关注变电站的建筑结构、给排水、通风空调等基础设施的设计。
在220kV和110kV变电站典型设计中，需要综合考虑变电站的容量、地理位置、运行环境等因素。
(完整)110KV变电所一次部分设计
课程设计(论文）题目 110KV变电所一次部分设计学院名称电气工程学院指导教师职称讲师班级电力113班学号学生姓名2014年 6月 30日电气工程基础设计任务书一、设计内容要求设计110KV变电所(B所）的电气部分二、原始资料1供设计的变电所有A、B、C三个,各自的地理位置和系统发电机、变压器相关数据如附图1所示.附图1 各变电所的地理位置2各变电所的10kV低压负荷分别为P a=500kW，P b=300kW，P c=200kW.3各变电所典型负荷曲线有两种,分别如附图2（a）和附图2（b）所示。
4110kV输电线路l1、l2、l3、l4的长度各不相同，电抗均按0。
4Ω/km计.5每位同学设计的原始数据，除了P a=500kW,P b=300kW,P c=200kW之外，其它数据应根据自己所在班级的序号，在附表1中查找。
附图2 典型日负荷曲线附表1 每位同学设计原始数据查找表三、设计任务（1)设计本变电所的主变压器台数、容量、形式。
（2)设计高低压侧主接线方式。
(3）设计本变电所的所用电接线方式。
（4）计算短路电流。
(5）选择电气设备（包括断路器、隔离开关、互感器等）。
设计成果1.设计说明书一份 2。
计算书一分 3。
主接线图一份要求:上述3者按顺序装订成一册（简装，钉书针左边钉好3颗,勿用夹子夹)五、主要参考资料［1]姚春球。
发电厂电气部分。
北京:中国电力出版社:2004［2]电力工业部西北电力设计院.电力工程电气设备手册(第一册）.北京：中国电力出版社,1998 ［3]周问俊.电气设备实用手册.北京:中国水利水电出版社，1999［4]陈化钢。
企业供配电。
北京：中国水利水电出版社,2003。
9[5]电力专业相关教材和其它相关电气手册和规定摘要：本次设计为110kV降压变电站电气一次部分的初步设计，根据原始资料，以设计任务书和国家有关电力工程设计的规程、规范及规定为设计依据.变电站的设计在满足国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况。
110kV升压站典型设计方案
2
中国三峡新能源公司光伏电站模块化设计
110kV 升压站典型设计方案 110A2 模块
1 方案 110A2 概述
1.1 总的部分
模块设计 110A2 方案为 110kV 采用 AIS 户外布置架空出线，35kV 采用户内铠装移
开式金属封闭开关柜电缆出线，主变压器采用 2×50MVA 三相双绕组有载调压型式，配
中国三峡新能源公司光伏电站模块化设计
工程编号：10-ZN0152W-110A2-01
110kV 升压站典型设计方案 110A2 模块
中国三峡新能源公司 光伏电站模块化设计
110kV 升 压 站 典 型 设 计 方 案
（110A2 模块）
编制单位：华北电力设计院工程有限公司 2013 年 3 月 北京
华北电力设计院工程有限公司2013北京中国三峡新能源公司光伏电站模块化设计110kv升压站典型设计方案110a2模块方案110a2概述11总的部分111适用场合112技术条件113内容说明114技术指标12电气一次部分121电气主接线122短路电流及主要设备选择123绝缘配合及过电压保护124电气设备布置10125站用电及照明10126电缆敷设及电缆防火1113电气二次部分11131计算机监控系统11132元件保护及自动装置15133直流及ups电源系统16134辅助系统17134二次设备的布置2214土建部分24141概述24142站区总布置及竖向25143建筑26144结构28145采暖通风31146消防部分32147水工部分4231使用要点4332土建边界条件4333平面布置4334人员配置44中国三峡新能源公司光伏电站模块化设计110kv升压站典型设计方案110a2模块方案110a2概述11总的部分模块设计110a2方案为110kv采用ais户外布置架空出线35kv采用户内铠装移开式金属封闭开关柜电缆出线主变压器采用250mva三相双绕组有载调压型式配置相应容量的动态无功补偿装置
110kV变电站初步设计典型方案
110kV变电站初步设计典型方案第一章统资料及变电站负荷情况第一节变电站型式及负荷该站为降压变电站，电压等级为110/35/10KV。
以110KV双回路与56km 外的系统相连，一回作为主电源供电，另一回作为备用联络电源供电，使该站得到可靠稳定供电电源。
系统在最大运行方式下其容量为3500MV A，其电抗为0.455；在最小运行方式下其容量为2800MV A，其电抗为0.448。
（以系统容量及电压为基准的标么值），系统以水容量为主。
1、35KV 负荷 35KV出线四回、容量为35.3MVA，其中一类负荷两回，容量为25MVA ；二类负荷两回，容量为10.3MVA。
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。
3、同时率负荷同时率为85%，线损率为5%,cosψ=0.8。
35KV、10KV负荷情况表第二章电气主接线方案第一节设计原则及基本要求设计原则：变电站电气主接线，应满足供电可靠性，运行灵活，结线简单清晰、操作方便，且基建投资和年运行费用经济。
因此在原始资料基础上进行综合方面因素，经过技术、经济论证比较后方可确定。
一、定各电压等级出线回路根据原始资料，本变电站为降压变电站，以两回110KV线与系统连接，故110KV电压等级为两回出线。
35KV及10KV电压等级分别为4个和7个，由于Ⅰ类负荷的供电可靠性要比Ⅱ、Ⅲ类负荷要高得多，为满足供电可靠性要求，若有一类负荷，应采用双电源或双回路供电，当采用双回路供电时每回路要分接在不同的母线上。
二、确定各母线结线形式1、基本要求1)、可靠性高：断路器检修时能否不影响供电；断路器或母线故障时停电时间尽可能短和不影重要用户的供电；2)、灵活性：调度灵活、操作简便、检修安全、扩建方便；3)、经济性：投资省、占地面积小、电能损耗小。
按以上设计原则和基本要求，35KV、10KV出线均有一类负荷，应设有双电源供电；为了提高供电可靠性、同时节省投资、减少占地面积，110KV 、35KV、10KV母线均采用单母线分段；配电装置用外桥形接线。
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变电所电气二次部分初步设计
第一部分设计说明书1 原始资料介绍及分析某地区随着各行业的发展，原有的供电能力已经无法满足用电需求，决定在该地区新建仙桥变电站，站区采用一个场地标高，所址坐北朝南。
东西长62.4米（比省公司典型设计A-2方案多4.7米），南北长64米（比省公司典型设计A-2方案多2米）。
进所道路从所址东侧进入本变电站。
根据出线走廊规划，110kV4回出线均由本所北侧出线，35kV4回出线由本所西侧出线，10kV出线通过电缆沟均由本所南侧出线。
得出系统接线图如图1.1。
110kV35kV10kV 至九龙至大石无穷大系统TL1L2L3L4L5L6L7L8仙青线仙镇线仙灵线仙工线仙玻线a bc图1.1系统接线示意图该变电站有110/35/10kV三级电压，主变容量2×31.5MW，本期1×31.5MW；本站选用三圈自冷有载调压节能型变压器，型号为SSZ10-31500/110，组别为YN, yn0，d11，电压比为110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5kV，短路电压为U k1—2% =10.5、U k1—3%=17.5、U k2—3%=6.5，其110kV中性点电压为60kV，35kV中性点电压为35kV。
110kV进出线4回，且按架空出线的方案设计，本期1回（至系统），长度19.5公里，接线方案为单母线双隔离开关分段，110千伏设备按户外布置，断路器选择六氟化硫断路器。
35kV出线远期4回，架空出线，本期2回，即至九龙35kV变电站一回，线路采用LGJ-120/25砼杆架设，线路总长度10公里；至大石35kV变电站一回，线路采用LGJ-120/25砼杆架设，线路总长度10公里，备用2回。
接线方案为单母线断路器分段，35kV开关设备按户外布置，断路器选用六氟化硫断路器（带外置干式TA）。
10kV出线终期16回，本期8回。
线路为电缆沟出线。
采用单母线断路器分段接线，每段10kV出线8回，其中主变1回、电容器1回、TV1回，I段母线另有所用变1回，本期安装全部I段母线和分段隔离柜。
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变电站典型设计初设计
A方案
(一)工程建设规模
a)主变压器:终期2×31.5MVA,本期1×31.5MVA;
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/kVA;
动态投资: 1398.96 万元,单位投资: 444 元/kVA;
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。
详见图“W851A02-A02-001”。
(六)电气设备布置
35kV 及110kV配电装置采用户外中型软母线布置方式，35kV配电装置与110kV配电装置成垂直布置。
两台主变位于110kV配电装置和10kV配电装置室之间。
10kV配电装置采用户内成套高压开关柜,单列布置,采用架空或电缆出线。
10kV电容补偿装置为户外型，布置在10kV配电装置室左侧户外空地上,本期布置二组。
变电所纵向长度为108.7m，横向宽度为70.8m，占地面积为7695.96m2。
电气总平面布置详见图“W951A02-A02-002”。
(七) 配电装置
1) 35kV及110kV配电装置
35kV及110kV断路器选用单断口瓷柱SF6断路器。
35kV及110kV隔离开关选用GW4型隔离开关,110kV隔离开关配电动操作机构。
35kV 隔离开关配手动操作机构。
110kV电流互感器选用油浸式电流互感器。
110kV电压互感器选用电容式电压互感器。
110kV避雷器选用氧化锌避雷器。
2）10kV配电装置
选用XGN2-12型固定式高压开关柜,配真空断路器, 真空断路器配一体化弹簧操作机构,采用架空或电缆出线¡£ÎªÏû³ýгÕñÓ°Ïì,10kV电压互感器选用抗铁磁谐振三相电压互感器,型号为JSXNGF-10¡£
3）无功补偿装置
无功补偿容量及分组按就地补偿,便于调节及不产生谐振的原则配置,本典型设计无功补偿容量按主变容量20%左右考虑,本期工程装设2组3000kvar无功补偿装置成套装置。
4）35kV中性点消弧线圈
35kV电网中性点不接地系统单相接地电容电流按规程要求不超过10A,本典型设计对单相接地电容电流补偿暂按选用智能型油浸式消弧线圈,容量为550kVA考虑,调节范围为9挡,具体工程设置按系统情况而定。
(八) 继电保护和安全稳定控制装置的配置
变电所根据《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，及广西电网运行情况进行系统继电保护和安全稳定控制装置的配置。
1) 110kV系统
每回线应装设反应相间短路和接地短路的保护。
配置三段式相间距离、接地距离、零序电流方向保护，三相一次重合闸，带电压切换回路及断路器操作回路。
后备保护采用远后备方式。
组屏采用2回线路保护合用一面屏的方式。
(九)系统通信
本变电所由所在网区地调调度管理，为满足综合自动化的要求，变电所应具有光纤或其他形式可靠的通信通道，并设一门邮电公网电话。
由于各地区通信条件差异较大，在典型设计中难以统一，由相应工程设计时根据具体情况而定，本典型设计仅预留通信设备装设位置，不作具体设计。
（十)微机监控装置
控制功能由微机监控系统实现,取消常规的控制屏和中央音响信号系统,声光报警由微机监控系统实现。
微机监控系统采用分层分布式,分为变电所层和现地设备层。
现地设备层按所内一次设备布置间隔来划分配置。
各间隔的监控设备相对独立,这些设备通过现地局域网实现数据链路的连接，可完成他们之间的信息传送。
所内局域网按单网考虑，通信介质采用光纤，变电所层可采用总线型结构或星型结构；现地设备层宜采用总线型结构。
(十一)土建部分
地基和抗震
建(构)筑物按天然地基承载力特征值fa=150kPa设计,场地和地基条件简单,地基基础设计等级为丙级。
初期基础工程量未考虑有软弱下卧层估算,具体工程应根据其地质报告复核基础设计,必要时应修改基础设计或结合当地经验采用人工地基。
根据《建筑抗震设计规范(GB50011-2001)》广西大部分地区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,本标准设计的建(构)筑物设防标准按一般变电所,即丙类建筑物设防,其地震作用和抗震措施均按6度抗震设防烈度设计。
B方案
(一)工程建设规模
a)主变压器:终期2×31.5MVA,本期1×31.5MVA;
b)电压等级:110/35/10kV三级;
c)出线回路数:
1)110kV出线: 终期2回,本期1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;
(一)工程建设规模
a)主变压器:终期2×31.5MVA,本期1×31.5MVA;
b)电压等级:110/35/10kV三级;
c)出线回路数:
1)110kV出线: 终期2回,本期1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)设计范围及设计条件
设计范围及设计条件与A方案相同。
(三) 主要技术经济指标
1)投资:
方案一方案二
静态投资:1194.5 万元1204.81 万元静态单位投资:379 元/kVA382 元/kVA
动态投资:1222.03 万元1232.57 万元静态单位投资:388 元/kVA391 元/kVA
2)占地面积
方案一方案二
所区围墙内占地面积:5618.3m25961.06m2 所区围墙内建筑面积: 454.3m2454.3m2
主控制楼面积: 316.8m2316.8m2
(五)电气主接线
方案一本方案变电所主接线110kV终期为内桥接线, 初期为线路变压器组接线;35kV 及10kV终期均为单母线分段接线,初期为单母线接线。
详见图“W851B02-A02-001”。
考虑在110kV侧计费, 110kV出线安装三相电压互感器。
方案二本方案变电所主接线110kV终期为单母线接线, 初期为线路变压器组接线;35kV 及10kV终期均为单母线分段接线,初期为单母线接线。
详见图“W851B02-A02-002”。
(六)电气设备布置
35kV 及110kV配电装置采用户外中型软母线布置方式，35kV配电装置与110kV配电装置成垂直布置。
两台主变位于110kV配电装置和10kV配电装置室之间。
10kV配电装置采用户内成套高压开关柜,单列布置,采用架空或电缆出线。
10kV电容补偿装置为户外型，布置在10kV配电室左侧主控制楼前户外空地上,本期布置二组。
变电所电气总平面布置详见图“W951B02-A02-003、004”；
方案一占地面积为5618.3m2, 方案二占地面积为5961.06m2。
(七) 设备选型
主要设备选型、系统继电保护和安全稳定控制装置的配置、系统通信要求、基本与A 方案相同。