1、水泥有限公司二期4000t/d熟料水泥生產線工程 110kV總降壓站設計說明設 計 ： 校 對 ： 專業負責人 ：審 核 ： 審 定 ： 項目負責人 ：目錄1.概述22.電氣主接線 43.負荷計算 44.無功功率補償55.短路電流計算56. 主設備選型 67. “五防”配置 108. 電氣總平面布置 119. 過電壓保護及接地 1210. 二次接線及繼電保護1211. 調度與通訊1712. 采暖通風部分1713. 火災報警視頻監控部分 1814. 照明部分1815. 保安電源 18 1、概述1.1建設規模本項目一期生產線已經建成一座110/10.5kV總降壓站，現有一臺主變壓器容量為40000

2、kVA，并且預留了二期主變壓器的位置，高壓線桿為一桿雙線，預留了二期高壓線架設位置。二期總降從距廠區800m的變電站引一路110kV電源，架空引入，與一期線路同塔架設。二期110kV采用GIS線變單元，110kV側與一期不聯絡；10kV側與一期聯絡，一期已經設計并已安裝了隔離柜。1.2設計范圍110kV進線終端桿塔之后的110kV變電所（二期）工程設計。通訊屏一期已經設計，二期與一期共用。110kV變電所照明及火災自動報警一期已經設計，二期不用考慮。110kV變電所防雷接地一期已經設計，二期設備直接連接至一期預留接口處。1.3設計依據 水泥有限公司與設計公司簽訂的設計合同。 GB 50059-

3、2011 <<35110kV變電所設計規范>> GB 50060-2008<<3110kV高壓配電裝置設計規范>> GB 50227-2008 <<并聯電容器裝置設計規范>> GB 50062-2008 <<電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范>> GB 50034-2013 <<建筑照明設計標準>> GB 50229-2006 <<火力發電廠與變電所設計防火規范>> DL/T 620-1997 <<交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合>

4、;> GB 50065-2011 <<交流電氣裝置的接地設計>> GB 50057-2010 <<建筑物防雷設計規范>>1.4站址選擇本站為用戶變電站，站址設在廠區正北方向，交通運輸方便。全年主導風向北偏西北,變電站位于上風口。1.5氣象條件年平均氣溫： 17.0極端最高氣溫： 38.9極端最低氣溫： -11.2最熱月平均氣溫： 29.0最冷月平均氣溫： -4.8年平均降雨量： 1450mm日最大降雨量： 191.2mm年平均相對濕度： 75%主導風向： 北偏西北最大積雪厚度： 9cm廠區海拔高度： 96120m1.6其它條件污穢等級III

5、級地震烈度VI度1.7 值班人員設置總降壓站按照12人值守設計。2、電氣主接線本工程一期和二期110kV系統均采用線變單元接線方式，一期與二期GIS不聯絡。10kV側一期和二期聯絡，一期已經設計并已安裝了隔離柜，二期設置母聯柜與一期隔離柜連接。正常運行情況下，母聯柜與一期和二期進線柜做連鎖（三臺斷路器只允許兩臺同時合閘）；僅某期變壓器出線故障時，合上母聯柜，保證兩條生產線部分重要負荷供電。3、負荷計算（項目一期）#2主變負荷裝機功率計算有功Pe(kW)Pjs(kW)二期原料磨配電站1592011144二期窯頭配電站64304830二期水泥磨配電站92306461二期水泥磨配電站（預留）7630

6、53412#主變壓器總負荷3921026800二期余熱發電90006500考慮余熱發電后#2主變3021020300根據以上計算，#2主變壓器選用25000kVA，#2主變負荷率為85.5。4、無功功率補償無功功率采用靜電電容器補償，總降壓站現有兩套電容補償裝置，容量分別為4200kVar和5400kVar，從目前運行情況看一套5400kVar即可滿足一期生產線的補償容量，因此，總降二期改造時將利用原4200kVar這套電容補償裝置，不再新增。在二期各電氣室和變電所的低壓母排上設低壓電容集中補償裝置，根據設定的功率因數自動投切，采用可控硅自動投切。通過以上補償，滿足110kV側功率因數不小于0

7、.95的要求。5、短路電流計算5.1基礎數據 系統極大運行方式下上級110kV母線阻抗值(暫缺) 基準容量：100MVA5.2最大運行方式下的短路電流 短路點項目110kV母線10kV母線短路點平均電壓Up(kV)11510.5基準電流Ij(kA)0.5025.499超瞬變短路電流有效值I(kA)暫缺20.82短路沖擊電流值ich(kA)暫缺53.26、主設備選型6.1主變壓器（二期）名稱：三相油浸自冷式有載調壓雙繞組電力變壓器型號：SZ13-25000/110額定容量：25000kVA額定電壓：一次側：110±8×1.25%kV二次側：10.5kV相數：三相頻率：50Hz

8、阻抗電壓百分比：10.5%冷卻方式：油浸自冷連接組別：Yn,d-11有載調壓特性：十七檔8±1.25%6.2 110kV配電設備（二期）名稱：SF6組合電器(GIS)額定電壓：110kV標稱電壓：126kV 額定頻率：50Hz 額定電流：2000A額定短路開斷電流：40kA額定峰值耐受電流：100kA控制電源電壓：DC220V電機額定電壓：DC220V6.3 110kV斷路器名稱：SF6斷路器操作機構：彈簧機構額定電壓：110kV標稱電壓：126kV 額定頻率：50Hz 額定電流：2000A 額定短路開斷電流：40kA額定峰值耐受電流：100kA控制電源電壓：DC220V電機額定電壓

9、：DC220V6.4 110kV隔離開關名稱：隔離開關操作機構：電動操作機構額定電壓：110kV標稱電壓：126kV 額定頻率：50Hz 額定電流：2000A 額定短路開斷電流：40kA額定峰值耐受電流：100kA控制電源電壓：DC220V電機額定電壓：DC220V6.5 110kV接地開關名稱：接地開關操作機構：電動操作機構額定電壓：110kV標稱電壓：126kV 額定頻率：50Hz 額定電流：2000A 額定短路開斷電流：40kA額定峰值耐受電流：100kA控制電源電壓：DC220V電機額定電壓：DC220V6.6 110kV電流互感器名稱：電流互感器額定電壓：110kV標稱電壓：126k

10、V 額定頻率：50Hz 額定短路熱穩定電流: 40kA額定短路動穩定電流: 100kA一次電流：見系統圖二次電流：5A準確級次：計量繞組：0.2S測量繞組：0.5保護繞組：3*10P20 互感器容量：30/30/30/30/30VA6.7 110kV電壓互感器 名稱：電壓互感器標稱電壓：126kV 額定頻率：50Hz 額定短路熱穩定電流: 40kA額定短路動穩定電流: 100kA一次繞組額定電壓：110kV二次繞組額定電壓：2*剩余繞組額定電壓：100V準確級次：計量繞組：0.2測量繞組：0.5剩余繞組：3P互感器容量：75/120/300VA6.8 10.5kV開關柜名稱：中壓開關柜型號：K

11、YN28A-12額定電壓：10.5kV額定頻率：50Hz 額定電流：見系統圖 額定短路開斷電流：31.5kA額定峰值耐受電流：80kA控制電源電壓：DC220V6.9 所用電柜本站二期設50kVA所用變壓器一臺,裝設在二期所用變室內。二期所用變低壓側連接至一期交流屏，作為站用交流備用電源。所用變壓器的參數如下：型號：SC11-50/10額定容量：50kVA形式：干式額定電壓：一次側：10kV二次側：0.4kV相數：三相頻率：50Hz連接組別：D,yn-116.10高壓電容補償裝置2#電容補償額定容量：4200kVar（利用一期現有設備）額定電壓：10kV額定頻率：50Hz每套高壓電容補償裝置包

12、括以下設備：電容器、電抗器、噴逐式熔斷器、避雷器、放電線圈等。6.11 10kV斷路器名稱：真空斷路器操作機構：彈簧機構額定電壓：10.5kV額定頻率：50Hz 額定電流：見系統圖 額定短路開斷電流：31.5kA額定峰值耐受電流：80kA控制電源電壓：DC220V7、“五防”配置7.1 110KV配電裝置的聯鎖斷路器、隔離開關、接地開關等所有開關設置電氣聯鎖，以保證系統安全與人身安全。隔離開關與接地開關之間采用機械閉鎖裝置，隔離開關閉合時，不能合接地開關，接地開關閉合時，隔離開關不能合。進線間隔設有單相帶電指示器，與進線處快速接地刀聯鎖。7.2 10kV高壓開關柜的“五防”閉鎖 小車進退機構與

13、斷路器之間閉鎖當斷路器處于合閘狀態時，通過機械聯鎖使小車處于鎖定狀態，防止帶負荷推拉小車。小車未推到位或處于拉出位置時，通過機械和電氣聯鎖保證斷路器不能合閘。 小車與接地開關之間閉鎖只有當小車移出柜外時，才能合上接地開關；接地開關合上時，小車不能推進柜內。 二次插頭和小車鎖定機構之間的聯鎖二次插頭未插好，小車不能進入鎖定狀態。只有當小車處于拉出位置時，才能拔下二次插頭。 柜后門與接地開關及斷路器間聯鎖后門完全關閉后，斷路器才能合閘；只有接地開關合上后，后門才能打開。7.3其它電氣閉鎖系統在成套電容補償裝置前、后門裝設電磁鎖，進線處裝有帶電顯示裝置，可以控制電磁鎖。當進線處有電壓時，電磁鎖鎖住電

14、容補償裝置前后門；當電容補償裝置前、后門沒有完全關閉時，不能合配電開關柜的斷路器。8、電氣總平面布置本變電站一期土建工程已經完成，預留了二期設備位置。整個建筑物長28米，寬17.6米，占地面積493平方米（包括室外變壓器的占地面積），建筑面積748.5平方米。110kV配電裝置布置在二層平面，寬9.6米，長15.5米，層高7.5米。變壓器為在一層平面戶外布置。由于兩臺變壓器之間距離太小，中間加防火隔墻。控制室布置在二層平面。二期主變保護屏、主變測控屏及線路保護屏都安裝在本控制室中。10kV開關室布置在一層平面，寬9.6米，長19.5米，層高5.0米。兩期開關柜均為雙列面對面布置，中間采用封閉式

15、母線橋連接。電容器室布置在一層平面，獨立房間。電容器柜單列布置。電氣設備間之間門采用防火門。 9、過電壓保護及接地9.1 過電壓保護為防止雷電波侵入本站，在110kV進線處、變壓器中性點設置氧化鋅避雷器。在10kV母線處裝設大容量過電壓保護裝置，安裝在10kV開關柜內。為防止在操作真空斷路器時產生的操作過電壓，在各出線回路裝設過電壓保護裝置，安裝在10kV開關柜的電纜室。9.2 防雷一期已經全部完成。9.3 接地一期已經完成一期設備可靠接地，二期新增設備連接至一期預留接地接口。 10、二次接線及繼電保護10.1直流系統 直流電源一期已經考慮了二期容量和回路預留，為此總降控制室內二期的直流電源直

16、接引自直流屏備用回路。10.2繼電保護 繼電保護采用數字式微機保護裝置,具有遙控、遙信、遙測、遙調、遙脈功能。保護配置如下：(1)110kV線路差動保護 110kV進線裝設線路縱差保護，與上級縱差屏配對設置。(2) 主變壓器保護 比例制動差動保護，動作于跳開主變兩側斷路器。 110kV側復合電壓閉鎖過電流保護，動作于跳開主變兩側斷路器。 10kV側復合電壓閉鎖過電流保護，動作于跳開主變10kV側斷路器和10kV母聯斷路器。 非電量保護（本體重瓦斯、壓力釋放、有載調壓開關重瓦斯），動作于跳開主變兩側斷路器。本體輕瓦斯、本體油溫高、本體油位低、有載輕瓦斯、有載油位低動作于信號。(3) 10kV配電

17、變壓器保護 電流速斷、過電流，動作于跳閘。 零序保護，動作于跳閘。 重瓦斯保護，動作于跳閘。 輕瓦斯、溫度，動作于報警。(4) 高壓電動機保護 2000kW及以上的電機，設比例制動的差動保護，動作于跳閘。 電流速斷保護、過電流保護，動作于跳閘。 過熱保護，動作于跳閘。 零序保護，動作于報警。 低電壓保護、負序電流保護，動作于跳閘。(5) 電容器保護 電流速斷保護、過電流保護，動作于跳閘。 過電壓保護，動作于跳閘。 低電壓保護，動作于跳閘。 不平衡電壓保護，動作于跳閘。 零序保護，動作于報警。(6) 10kV線路保護 電流速斷保護、過電流保護，動作于跳閘。 過負荷保護，動作于跳閘。 零序保護，動

18、作于報警。10.3電氣測量配電變壓器回路：裝設綜合電能表，測量電流、有功電度。電機回路：裝設綜合電能表，測量電流、有功電度。10kV進線回路：裝設綜合電能表，測量電流、電壓、有功電度、無功電度、有功功率、無功功率、功率因數。電容器回路：裝設綜合電能表，測量電流、無功電度。母聯柜：裝設電流表。10.4計量110kV進線裝設計量裝置，計量屏與一期合用同一個屏，在原一期計量屏里增加計量電表（原一期已預留了安裝計量表的位置）。計量用電流互感器的精度等級為0.2S級，電壓互感器的精度等級為0.2級。計量屏的端子應加封簽，計量屏內計量表計的設置與供電部門協商決定，選擇符合當地供電部門要求的產品。10.5監

19、控系統(1) 控制功能 110kV斷路器的控制操作控制操作具有四層操作可供選擇，第一層控制設置在站內監控計算機工作站上，可通過鍵盤或鼠標進行控制操作，作為在站內操作控制的主要操作方式。第二層控制設置在主變保護柜上，完全獨立于通訊網絡，通過選擇開關和控制開關直接面向對象的操作方式，采用傳統的二次接線對斷路器實施控制，主要作為當通訊網絡完全失效，而不能通過遠動通道在調度中心和站內監控計算機工作站上對斷路器控制操作的一種后備方式。第三層控制設置在遠方調度控制中心，遠方調度中心運行值班人員可通過遠動通道對變電站斷路器控制操作。第四層控制在l1OKV斷路器就地操作機構箱上，通過選擇開關和控制按鈕進行操作

20、控制，主要作為開關檢修、調試時用，也是控制操作的最后后備方式。 10kV斷路器的控制操作第一層控制設置在站內監控計算機工作站上，可通過鍵盤或鼠標進行控制操作，作為在站內操作控制的主要操作方式。第二層控制設置在保護屏或開關柜上，完全獨立于通訊網絡，通過選擇開關和控制按鈕進行操作控制，主要作為開關檢修、調試時用，也是控制操作的后備方式。(2) 監測功能 實時數據采集實時數據的采集分為二部分：一部分為來自現場的數據，另一部分為微機采集裝置和自動裝置傳送的有關數字信息，包括交流模擬量、電度量及開關量。模擬量信號為來自現場PT、CT二次側和站用變的交流模擬量，主變溫度量。開關量輸入回路的信號電源采用DC

21、 220V引入采集裝置。部分信號通過通訊方式傳送到監控計算機中。 數據處理系統對所采集的實時數據進行處理及監測，根據電壓量、電流量計算有功、無功功率、功率因數等。(3) 事件記錄及故障處理 事件記錄事件記錄包括：各保護裝置動作記錄，斷路器跳、合閘信號等。所有記錄的事件，系統應將事件發生的時刻、性質、名稱記錄在實時數據庫，并可遠傳至調度端。 異常報警系統對采集到的各實時數據進行檢測，所檢測數據與定義的正常參數狀態不符合時予以報警。報警信號分為事故和預告兩種，事故和預告用兩種音響報警。(4) 遠動接口 具備遠動功能，提供232(485)接口能以多種規約向上一級遠傳數據。 遙測功能包括調度中心所需要的交流電流、交流電壓、有功功率、無