本科毕业论文---110kv-胶南水城变电站工程初步设计.doc

检 索 号 110kV 胶南水城变电站工程 初步设计 设计说明书、清册、概算书及图纸(审定稿)2012年08月初 步 设 计 总 目 录第1卷 设计说明书及主要设备材料清册第1册 设计说明书1C-A01第2册 主要设备材料清册1C-A02第2卷 设计图纸第1册 电气部分图纸1C-D第2册 土建部分图纸1C-建方第3卷 工程概算书（修改稿）1C-E检 索 号 青岛-B1112012-1C110kV 胶南水城变电站工程 初步设计第1卷第1册设计说明书2012年08月初 步 设 计 说 明 书 目 录第1章 总的部分1.1 概述1.2 站址概况1.3 主要技术原则及存在问题1.4 主要技术经济指标第2章 电力系统部分2.1 概述2.2 建设规模2.3 主要电气参数第3章 电气部分3.1 电气主接线3.2 短路电流及主要设备选择3.3 绝缘配合及过电压保护3.4 电气总平面布置及配电装置3.5 站用电及照明3.6 防雷接地第4章 二次部分4.1 系统继电保护及安全自动装置4.2 系统调度自动化4.3 系统及站内通信4.4 变电站自动化系统4.5 元件保护及自动装置4.6 直流系统及交流不停电电源4.7 其他二次系统4.8 二次设备组柜及布置第5章 土建部分5.1 站区总布置与交通运输5.2 建筑5.3 结构5.4 给排水5.5 采暖通风与空调调节第6章 消防部分6.1 概述6.2 消防措施6.3 消防给水系统第7章 环境保护、水土保持和节能减排7.1 环境保护7.2 水土保持7.3 节能减排第8章 工程造价分析8.1 与可研对比分析8.2 与通用造价对比分析附 件1 关于110千伏胶南水城变电站站址的批复2 国家电网发展2012152号文件关于山东潍坊安丘翠山等110千伏输变电工程可行性研究报告的批复3 110千伏胶南水城变电站工程可行性研究报告（审定稿）4 110kV 胶南水城变电站设计采用通用设计方案对照表5 110kV 胶南水城变电站设计“两型一化”落实对照表6 110kV 胶南水城变电站设备应用国网通用设备（2011年版）情况表7胶南水城地质勘察报告 8鲁电经评审201211号青岛平度曲坊等110kV输变电工程初步设计评审会议纪要 第1章 总的部分1.1 概述 1.1.1 工程设计的主要依据 1）国家电网公司输变电工程典型设计110kV变电站分册2）国家电网发展2012152号文件关于山东潍坊安丘翠山等110千伏输变电工程可行性研究报告的批复3）鲁电集团发展2011634号文件关于下发2012年济南章丘等三十一个县公司110千伏、35千伏输变电工程可研审查意见的通知4）青岛110kV胶南水城输变电工程可行性研究报告5）国家有关的设计规范、规定，有关的概算定额、规定6）鲁电经评审201211号青岛平度曲坊等110kV输变电工程初步设计评审会议纪要1.1.2 工程建设规模和设计范围1） 工程建设规模建设内容远期规划本期建设主变压器3*63 MVA三相两卷有载调压变压器，户内布置2*63 MVA三相两卷有载调压变压器110kV配电装置出线2回，扩大内桥变压器组接线，GIS户内布置出线2回，扩大内桥接线10kV配电装置出线42回，单母线4分段，户内开关柜布置出线28回，单母线分段无功补偿装置3*（4000+4000）kvar户内布置2*（4000+4000）kvar接地变消弧线圈成套装置3套，安装于成套柜中，接于10kV开关柜， 700/630kVA2套变电站按无人值守形式设计，室外污秽等级为e级。2）设计范围与分工本设计包括的设计项目：A) 站区内生产和辅助生产系统的设备安装和土建工程。 本站进出线均为电缆，引出线设计到站内对外的引出线端子，但不包括引出电缆、电缆终端及终端盒。B) 站区内的防雷接地，不包括110kV进线档的防雷接地。C) 站区上、下水系统。D) 站区排洪系统。E) 进站道路。自大门至站外连接公路的道路和桥涵。列入本工程概算投资，但不包括在本工程设计范围内的项目：A) 站外市话联络通讯及线路等。B) 由本变电站建设引起的站外系统线路改造工程。C) 外接站用电源围墙外部分。3） 试验研究项目：无。1.2 站址概况 1.2.1 站址自然条件1）站址地理位置110kV胶南水城变电站站址位于青岛胶南市滨海大道北侧，海南路东侧。该站址场区处于供电负荷中心；线路走廊较开阔，工程地质、水文条件满足建站要求，无洪涝灾害，110kV进线、10kV出线、交通、运输、施工、运行均方便。2）站址概况场区地貌类型为滨海平原。地面标高3.784.07米。3）站外交通运输及公路的引接。变电站南侧为滨海大道，需新建进站道路30米左右。1.2.3 进出线走廊条件站址周围视野开阔，无进电源出线障碍物，110kV、10kV进出线走廊均已确定。规划110kV电缆进线2回，自南向北经电缆线路进入变电站；规划本期10kV电缆出线28回，自变电站向东、西出线，远景电缆出线42回。1.2.4 征地拆迁及设施移改的内容本变电工程征地3.6亩，现站址为空地，无需进行拆迁补偿。1.2.5 工程地质、水文地质和水文气象条件1 ） 工程地质和水文地质2） 水文气象青岛地区历年最高气温37.5，最低气温-16.4，历年平均气温12.2；历年相对湿度73%；风向以ES、WN向为最多，6级以上大风以NNW向最多，出现频率NNW向为16.8%，WN向为13.8%；瞬间最大风速44.2m/s，累年平均风速5.5m/s，11月至翌年2月风速最大，平均为6.2m/s，7、8月最小，为4.7m/s；年平均受台风侵袭或外围影响13次；近五十年最大降水量1227.6mm，最小降水量386.3mm，平均降水量679.44mm，降水集中在69月份(占全年降水量的70%76%)。本地区污秽等级为e级。1.3 主要技术原则及存在问题1.3.1 主要技术方案110kV胶南水城变电站采用国网典设方案110-A2-4方案（2011版）。110kV侧采用扩大内桥接线，2回电缆进线；10kV远景42回电缆出线，采用单母线4分段接线；主变压器3台，容量为63MVA。变电站按照无人值守设计，通过保护测控装置实现地调对断路器、电容器组的控制和变压器有载分接开关的调节，全站采用综合自动化系统。1.3.2 通用设计、通用设备、通用造价的应用表1.3.1 110kV变电站工程通用设计、通用设备成果应用表 工程概况电压等级110/10.5主变台数及容量（MVA）3*63出线规模（高/中/低）2/0/42变电站类型全户内配电装置类型（GIS/ AIS）GIS设计方案通用设计方案/编号110-A2-4通用设备主变压器设备编号1TA-63并联电容器装置设备编号AC-K4110kVGIS/HGIS设备编号1GIS-2000/40断路器设备编号110kV避雷器设备编号35kV、10kV开关柜（断路器）开关柜（断路器）设备编号AKG-4000/40-AAKG-1250/31.5-A1.3.3 新技术、新设备（新材料）、新工艺的应用 本站采用智能一体化电源系统，将交、直流电源系统设计组合为一体，通过统一的智能网络平台，实现变电站控制电源的集中供电和统一的监控管理，进而实现在线的状态检测。 1.3.4 提请在设计评审时需解决或确定的主要问题 1）本工程将典设中10kV接线由单母线6分段环形接线简化为单母线4分段接线，主变容量不同，电容器根据国网标准物料选择与典设不同，其他接线形式及设备布置与典设110-A2-4完全一致。1.4 主要技术经济指标 表1.4 主要技术方案和经济指标统计表（推荐方案）序号项 目技术方案和经济指标1主变压器规模，远期/本期，型式63MVA，3台/2台，分体2110kV出线规模，远期/本期2回/2回335kV出线规模，远期/本期无410kV出线规模，远期/本期42回/28回5低压电容器规模，远期/本期4Mvar，6/46110kV电气主接线，远期/本期扩大内桥/扩大内桥735kV电气主接线，远期/本期无810kV电气主接线，远期/本期单母线4分段/单母线分段9110kV配电装置型式，断路器型式、数量GIS，SF6,4/41035kV配电装置型式，断路器型式、数量1110kV配电装置型式，断路器型式、数量开关柜，真空断路器，57/3912地区污秽等级/设备选择的污秽等级e级/d级13运行管理模式无人值守14智能变电站（是/否）是15变电站通信方式光纤16电力电缆（km）217控制电缆（km）318光缆（km）19接地材料/长度（km）铜/1.220变电站总用地面积（hm2）0.2421围墙内占地面积（hm2）0.2422进站道路长度 新建/改造（m）4023总土石方工程量及土石比 填方（m3）0/589324弃土工程量/购土工程量（m3）0/025边坡工程量 护坡/挡土墙（m2/m3）0/026站内道路面积 远期/本期（m3）76227电缆沟长度 远期/本期（m）5028水源方案市政自来水29站外供水/排水管线（沟渠）长度（m）1500/200030总建筑面积 远期/本期（m2）213031生产综合楼建筑 层数/面积/体积（m/m3）3/212032构架结构型式及工程量（t）033地震动峰值加速度0.05g34地基处理方案和费用灌注桩/135万35动态投资（万元）414636静态投资（万元）403837建筑工程费用（万元）65838设备购置费用（万元）212439安装工程费用（万元）37940其他费用（万元）56341建设场地征用及清理费（万元）59第2章 电力系统2.1 概述 胶南水城片区位于胶南市的南部沿海，属黄金海岸，地理位置优势明显，近年来该区域引进了一批大项目，其中已经提报用电申请的客户及装变容量分别是那鲁湾装变容量32.5 MVA +21MVA，达令港装变容量22MVA，红树林装变容量202.5MVA ，保利地产装变容量122.5MVA，馨海国际装变容量32.5MVA+21MVA，凭海临风装变容量22MVA。2010年水城周边区域用电负荷已超过40MW，而且增长趋势越来越快，水城区域周围有一座35kV城东变电站和一座110kV隐珠变电站，但距离较远且已接近满负荷运行，无扩容的可能，已不能满足该区域的用电需求和供电可靠性要求。因此，该区域急需增加新的110kV变电站，以增加供电能力。变电站投运后可基本满足水城区域建设开发5-10年的用电需求。110kV胶南水城变电站初步设计阶段规模同可研规模一致。2.2 建设规模2.2.1 主变规模说明远景规模：规划安装3台63MVA三相两卷有载调压变压器；110kV/10.5kV，变压器本体与散热片分体设计。本期规模：本期新建2台63MVA三相两卷有载调压变压器；110kV/10.5kV，变压器本体与散热片分体设计。2.2.2 出线规模110kV：远景及本期出线均2回。10kV： 本期出线28回，远景出线42回；经变电站南侧电缆隧道向东西两个方向出线。2.2.3 无功补偿装置每台主变压器设2组并联电容器组成套无功补偿装置，分别装设于10kV两段母线；2组电容器组容量均为4Mvar。本期工程安装4组电容器，远景工程安装6组。2.3 主要电气参数2.3.1 主变型式及参数选择 主变压器：选用三相两卷、低耗、低噪、自冷式有载调压降压变压器。详细参数见主变压器选择结果见表。主变压器选择结果表项 目参 数型 式三相两卷、低耗、低噪、自冷式有载调压变压器，本体与散热片分离容 量63MVA额定电压1108*1.25%/10.5kV接线组别YN，d11阻抗电压Ud=17%冷却方式自冷（ONAN）套管电流互感器高压侧LRB-110 400/5ALR-110 400/5A中性点无(有误)2.3.2 主接线要求110kV胶南水城变电站110kV侧采用扩大内桥接线，本期上齐，仅#3主变间隔备用。由于本站主变容量较大，10kV母线电流达3637A，且因本站出线回路较多，2#主变采用2台10kV进线开关柜、2段母线的接线型式。该站远景工程10kV侧采用单母线4分段接线；本期工程10kV侧采用单母线分段接线。2.3.3 电力系统短路电流计算结果根据青岛供电公司提供资料，110kV胶南水城变电站接入220kV大庄站，各级电压母线上的三相短路容量、短路电流、冲击电流值如下表所示：2020年短路电流计算表：短路点位置系统阻抗短路电流(kA)冲击电流(kA)短路容量（MVA）110kV侧0.09155.4914.0109010kV侧（分列）0.36115.238.827710kV侧（并列）0.22624.362.04422.3.4 中性点接地方式及变压器低压侧接地电容电流计算 1）主变压器中性点接地方式：110kV侧直接接地或不接地；10kV侧为不接地系统。2）10kV侧接地电容电流计算由于10kV侧全部采用电缆出线，每台主变出线14回，且每回电缆线路较长。经计算电网接地电容电流较大，约为70A，按规程要求，本站配置接地变消弧线圈成套装置,接于10kV母线。第3章 电气部分3.1 电气主接线3.1.1 变电站本期、远期建设规模远景规模：规划安装3台63MVA三相两卷有载调压变压器；110kV出线2回，采用扩大内桥接线；10kV出线42回，主接线采用单母4分段接线；站内规划安装无功补偿电容器64Mvar；安装3套10kV接地变消弧线圈装置，容量630kVA，接于10kV母线。本期规模：本期新建2台63MVA三相两卷有载调压变压器；110kV出线2回，采用扩大内桥接线；10kV出线28回，主接线采用单母分段接线；站内安装无功补偿电容器44Mvar；安装2套10kV接地变消弧线圈装置，容量630kVA，接于10kV母线。3.1.2 电气主接线方案与通用设计及“两型一化”变电站建设设计对比 110kV胶南水城变电站110kV侧采用扩大内桥接线，10kV侧采用单母线4分段接线方式。胶南水城变电站主接线型式采用典设110-A2-4设计方案国家电网公司输变电工程典型设计（2011年版）；满足“两型一化”设计导则要求。3.1.3 电气主接线方案论述胶南水城变电站110kV侧采用扩大内桥接线； 2回进线。因本站10kV出线回路较多，为增加10kV系统运行灵活性，采用单母线4分段接线，将2#变压器进线分为2个进线开关柜，以增加运行灵活性。本期工程将2#主变的A、B进线柜母线连接，打开B断路器，本期工程采用单母线分段接线，远景单母线4分段接线。3.1.4 各级电压中性点接地方式 110kV侧为直接接地系统；主变压器110kV侧中性点侧采用中性点成套设备，包括中性点隔离开关、避雷器、放电间隙等，110kV侧可直接接地或不接地运行。10kV侧为非直接接地系统，10kV系统无中性点，经接地变压器变换通过消弧线圈接地，接地变消弧线圈成套装置接于10kV母线。3.2 短路电流计算及主要设备选择3.2.1 短路电流计算的依据及计算结果。 根据青岛供电公司提供资料，110kV胶南水城变电站接入220kV大庄变电站和珠山变电站。本站至大庄站架空线路8.6km，电缆线路2.5km；本站至珠山站架空线路24km，电缆线路1.9km；因大庄变电站距离本站较近，取大庄变电站作为短路电流计算电源。2020年大庄变电站110kV母线短路电流为8.08kA。110kV主变压器短路阻抗按照标准阻抗17%考虑。经计算各级电压母线上的三相短路容量、短路电流、冲击电流值如下表所示：2020年短路电流计算表：短路点位置系统阻抗短路电流(kA)冲击电流(kA)短路容量（MVA）110kV侧0.09155.4914.0109010kV侧（分列）0.36115.238.827710kV侧（并列）0.22624.362.04423.2.2 导体和主要电气设备的选择原则和依据导体和主要电气设备的选择原则和依据：1）导体和电器选择贯彻国家的经济技术政策，考虑工程发展规划和分期建设的可能，达到技术先进、安全可靠、经济适用、符合国情的要求。2）满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。3）符合当地使用环境条件。4）满足DL/T5222-2005等国家、行业的相关标准、规范、规定。110kV胶南水城变电站环境参数表序号名 称 单位招标人要求值1环境温度最高日温度40最低日温度25最大日温差K252月平均最高相对湿度，20下（）日相对湿度平均值95月相对湿度平均值903海拔高度m10004太阳辐射强度Wcm20.115最大覆冰厚度mm106离地面高10m处，维持10min的平均最大风速（m/s）m/s357耐受地震能力（对应水平加速度，安全系数不小于1.67）m/s228安装场所（户内/户外）户内9污秽等级级e注1. 环境最低气温超过-25的需要进行温度修正。3.2.3 通用设备应用情况本站在设备选型时参照了国网通用设备及国网标准物料编码，尽量与通用设备参数一致，详细比较情况见下表。通用设备应用对比表项目名称110kV胶南水城变电站通用设备备注主变压器SZ11-63MVA-110/10.5kV同通用设备110kV GIS126kV 2000A 40kA 同通用设备10kV真空开关柜进线柜12kV/4000A-40kA同通用设备馈线柜12kV/1250A-31.5kA10kV电容器6*4000kvar同通用设备10kV消弧设备接地变消弧线圈700/630kVA同通用设备 3.2.4 导体和主要电气设备的选择主要电气设备选择主变压器：选用三相两卷、低耗、低噪、自冷式有载调压降压变压器。主变压器选择结果见表。主变压器选择结果表项 目参 数型 式三相两卷、低耗、低噪、自冷式有载调压变压器容 量63MVA额定电压1108*1.25%/10.5kV接线组别YN, d11阻抗电压Ud=17%冷却方式自冷（ONAN），散热片与主变本体分离套管电流互感器高压侧LRB-110 400/5ALR-110 400/5A中性点LRB-66 300/5A110kV设备选择110kV胶南水城变电站位于胶南市区，周边为居民住宅，为减少对周边居民的影响，本站设计为全户内变电站，为减少变电站占地面积，本站110kV设备采用户内SF6气体绝缘组合电器，即GIS。断路器额定电流为2000A，额定开断电流为40kA。本站为智能化变电站，电流互感器、电压互感器选用传统电磁式互感器，增加电流电压合并单元实现测量信号数字化。选择结果见表。110kV主要设备选择结果表设备名称参 数GIS断路器126kV 2000A 40kA/3S隔离开关126kV 2000A 40kA/3S接地开关126kV 40kA/3S电流互感器126kV，400-800/5A 5P20/5P20/5P20/0.5/0.2S （电磁式）电压互感器(110/3)/(0.1/3)/(0.1/3)/0.1kV （电磁式）主母线126kV，2000A分支母线126kV，2000A氧化锌避雷器102kV，10kA雷电冲击残压不大于266kV10kV开关设备选择10kV设备采用户内配电装置。选用金属铠装移开式开关柜，柜内配真空断路器。由于主变容量63MVA，10kV进线开关柜最大工作电流为3637A左右，故进线及联络断路器额定电流4000A，开断电流40kA，动稳定电流100kA。出线断路器额定电流1250A，开断电流31.5kA，动稳定电流80kA。10kV主要设备选择见表。10kV主要设备选择结果表设备名称参 数开关柜真空断路器主变进线回路：12kV 4000A 40kA/4S出线回路： 12kV 1250A 31.5kA/4S电流互感器主变进线回路：3000/5/5/5A 5P20/5P20/0.55P20/5P20/0.2S电缆出线回路：600/5/5A 5P20/0.5电容器出线回路：400/5/5A 5P20/0.5站用变出线回路：400/5/5A 5P20/0.5电压互感器（10/3）/（0.1/3）/（0.1/3）kV主母线12kV，3150A分支母线12kV，1250A氧化锌避雷器17kV，10kA雷电冲击残压不大于45kV10kV无功补偿设备选择1）电容器成套装置每台主变无功补偿容量为：2*4000kvar，电容器选用户内框架式成套电容器装置，接于10kV母线。每套电容器装置，由进线隔离开关、干式铁芯串联电抗器、避雷器、放电线圈、框架式并联电容器及连接导体、网门组成。串联电抗器布置采用后置，电抗器为干式、铁芯，电抗率取5%。采用单星形接线，开口三角保护，电缆进线。2）接地变消弧线圈成套装置本站为农网变电站，根据胶南供电公司规划，本站变压器运行方式为分列运行，每台变压器带14回10kV出线，以可预测到的每条回路电缆长约2km，电缆出线截面为300mm2。由此可计算得：每个10kV系统的电容电流为：Ic1=Icl*L，Ic1=2.05*2*14=58A计及变电站增加的电容电流为：Ic=Ic1*1.1，Ic=63.8A系统采用过补偿方式，则补偿容量为：Q=K* Ic*Ue/3， Q=1.35*63.8*10.5/3=523kVA计及变电站运行后的电缆T接增加的长度，因此最终变电站的消弧线圈容量选为630kVA。10kV小电流接地系统采用消弧线圈成套装置，消弧线圈容量630kVA, 由于本站主变压器10kV侧为角形接线，消弧线圈装置通过接地变压器接于10kV各段母线，安装于一层消弧线圈室内，要求消弧线圈成套装置具有选线功能。导体选择110kV没有穿越功率，按每回线路带1台主变压器（63MVA）计算，10kV母线按1台主变压器（63MVA）计算。导体选择原则如下：1)母线的载流量按最大穿越功率考虑，按发热条件校验。2)各级电压设备引线按回路通过的最大电流选择，按发热条件校验。110kV变压器进线选择YJLW02型号、300截面积、64/110kV电力电缆，10kV主变压器进线选择封闭母线10kV/4000A。导体的选择见表。110、10kV主要导体选择结果表电压回路名称回路电流选用导线导线截面控制条件（环境温度25C）导线根数及型号载流量(A)110(kV)出线主变压器引线347YJLW-300580由长期允许电流控制10(kV)接地变39YJV 8.7/15 3*185375由热稳定电流控制电容器组374YJV 8.7/15 3*240455由长期允许电流控制主变压器引线3637封闭母线10kV/4000A3831由长期允许电流控制3.2.5 智能一次设备应用本站采用常规一次设备加智能终端及合并单元的模式，实现一次设备的智能化。智能终端与一次设备利用电缆连接，与二次设备通过网络连接。通过将本间隔内断路器位置、刀闸位置、气压等开关量就地采样转化为数字量后用光纤以MMS报文形式上传到站控层网络，同时接收来自保护装置点对点的GOOSE报文跳闸命令以及网络GOOSE跳闸命令，以实现对本间隔内设备的测控功能。合并单元将本间隔内常规电磁式电流电压互感器信号转换为数字信号，通过基于IEC61850的通信协议，将电流电压信号以点对点或网络的方式传递给保护装置或智能终端，实现电流电压测量的数字化。3.2.6 结合工程实际情况，提出新技术、新设备、新材料的应用。为节省变电站占地面积，本工程110kV高压设备采用SF6气体绝缘开关设备，即GIS。3.3 绝缘配合及过电压保护电气设备的绝缘配合，按照DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合确定的原则进行。氧化锌避雷器按照GB11032-2000交流无间隙金属氧化物避雷器及国家电网生技2005174号的附件3110（66）kV750kV避雷器技术标准中的规定进行选择。3.3.1 各级电压电气设备的绝缘配合及过电压保护110kV电气设备的绝缘配合1）避雷器选择：110kV避雷器为安装在GIS内部的氧化锌避雷器，其主要技术参数见表。110kV氧化锌避雷器选择表额定电压（kV，有效值）102最大持续运行电压（kV，有效值）79.6操作冲击10kA残压（kV，峰值）2268/20s雷电冲击，10kA残压（kV，峰值）2661s陡波冲击，5kA残压（kV，峰值）2972）110kV电气设备的绝缘水平：110kV电气设备的绝缘水平按照GB-311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合选取，以避雷器雷电冲击10kA残压为基准，配合系数不小于1.4，见表。110kV电气设备绝缘水平设备名称设备耐受电压值保护水平雷电冲击，电压（kV，峰值）min工频耐压（kV，有效值）雷电冲击水平（kV，峰值）全波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变压器4804805502001851.4x266=373实际配合系数550/266=2.07截波配合系数630/295=2.13其他设备550550630230230断路器断口550230隔离开关断口630265仅电流互感器承受截波耐压试验。10kV电气设备的绝缘配合1）避雷器选择：根据DL/T620-1997第4.2.6条所述，当“变压器高低压侧接地方式不同时，低压侧宜装设操作过电压保护水平较低的避雷器”。目前国内生产的氧化锌避雷器，其保护性能和工作特性优良。因此，主变压器10kV侧配置17/45kV氧化锌避雷器，其主要技术参数见表。10kV氧化锌避雷器选择表额定电压（kV，有效值）17最大持续运行电压（kV，有效值）12操作冲击电压（kV，峰值）13.58/20us雷电冲击，10kA残压（kV，峰值）451us陡波冲击，5kA残压（kV，峰值）512）10kV电气设备的绝缘水平：绝缘水平按照GB311.1-1997选取，10kV电气设备的绝缘水平见表。10kV电气设备绝缘水平设备名称设备耐受电压值雷电冲击，电压（kV，峰值）min工频耐压（kV，有效值）全波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变压器中性点110kV侧）2502502509595主变压器10kV侧7575853535断路器断口75754242隔离开关断口8549其他设备75754242雷电过电压保护1）110kV配电装置雷电过电压保护：根据DLT6201997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合中要求，本站在每回110kV出线侧均装设1组氧化锌避雷器。2）10kV配电装置雷电过电压保护：因10kV出线全部为电缆，只在每段母线上各装设1组氧化锌避雷器。3.3.2 电气设备外绝缘的爬电比距和绝缘子串的型式、片数选择。 本变电站为全户内变电站，海拔1000米以下，国标e级污秽区。按国家标准GB/T16434-1996高压架空线路和发电厂、变电所环境污秽分级及外绝缘选择标准中规定，取中性点直接接地系统泄漏比距为20mm/kV（最高运行电压），中性点不接地系统泄漏比距取为20mm/kV（最高运行电压）。爬电距离按最高运行电压值为基准。按此要求选择设备，折算成外绝缘有效爬电距离：110kV设备不小于12620 mm= 2520mm；10kV设备不小于1220mm=240mm。3.4 电气总平面布置及配电装置 3.4.1各级电压出线走廊规划、站区自然环境对电气总布置的影响。 本站110kV电缆线路从变电站南侧引入，10kV电缆从变电站东、西侧引出，变电站及周围无对电源进出线产生影响的因素；变电站进出线走廊已确定。3.4.2 电气总平面方案设计应与通用设计及“两型一化”变电站建设对比110kV胶南水城变电站在进出线规模方面与典设110-A2-4完全一致（110kV侧主接线为扩大内桥接线形式，10kV侧简化为单母线4分段），由于负荷容量不同，本站主变压器容量为63MVA，与110-A2-4方案略有差异。3.4.3 说明电气总平面布置方案。 本站总占地为：东西长66米，南北宽36米，占地面积3.6亩。本方案根据国网典型设计110-A2-4，主配电楼为两层建筑，呈矩形。一层设有110kVGIS室、10kV配电室、接地变消弧线圈成套设备室等；二层布置有二次设备室和10kV电容器室等，在变电站的南侧。三台主变为室内布置，变压器本体与散热器分体设计，布置在变电站的北侧，主变间设有防火墙。变电站的主大门设在变电站西南角，站内设有运输设备及消防必需的环行道路及巡视道路。3.4.4 各级电压配电装置型式选择、间隔配置 1）110kV配电装置为户内SF6气体绝缘组合电器。布置在配电楼一层，电源进线为电缆，变压器出线电缆。110kVGIS室长10米，宽10米，层高10.4米。室内设SF6气体泄漏监控报警装置，该设备具有对空气中的SF6浓度及氧气含量进行监测，并与事故排风机联动，SF6气体泄漏时可自动启动排风等功能。2）主变压器布置在室内，散热器与本体分离；主变110kV 侧通过电力电缆与110kVGIS出线套管连接，10kV侧通过干式绝缘管母线连接至10kV开关柜。3）10kV配电装置采用金属铠装中置式开关柜，面对面布置，电缆出线，柜内配置真空断路器。配电室长34.5米，宽10米，层高4.8米，位于配电楼南侧，其下部设有电缆半层，用来连接站内外电缆。4）控制保护屏布置在配电楼二层，三排布置，主控室长12.9米，宽7.6米，高4.2米，室内采用防静电地板，防静电地板下铺设二次电缆桥架，连接站内二次电缆。5）10kV电容器组分别布置，每个电容器室长7.6米、宽7.2米，高4.2米，布置在配电楼二层室内。3.5 站用电及照明 3.5.1 站用工作/备用电源的引接及站用电接线方案。所用电为380/220三相四线制中性点直接接地系统，两台所用变低压侧采用单母线分段接线，分列运行，重要负荷分别从两段母线引出双回路供电。低电压电源具有自动切换功能，且具备远方切换的功能，能保证无人值守变电所的安全运行。站用电屏布置在主控室内。设交流屏2面，2路进线自动切换，出线为50路。3.5.2 站用负荷计算及站用变压器选择结果。 110kV胶南水城变电站站用变容量计算结果表序号名 称单位容量(kW)台数容 量（kW）安装运行一、动力1逆变器5112整流电源20113主变调压电源0.3334空调3435全站风机12.51866全站风机27SF6装置电源0.5118110kV断路器动力负荷0009动力电源65210二次设备室电源0.065211P1= 85 kW二、加热1110kV断路器加热1.033210kV断路器加热0.155050P2= 10.5 kW三、照明1综合楼照明0.140402道路照明0.151616P3= 6.4 kWSK1P1+P2+P3式中：S站用变压器容量（kVA）； K1站用动力负荷换算系数，一般取K1=0.85 P1