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1、郑州大学现代远程教育毕 业 设 计题 目： AY铁矿35KV变电站设计入 学 年 月 2013春 姓 名_ _ 学 号_ _ 专 业 电力系统继电保护与自动联 系 方 式 学 习 中 心 指 导 教 师_ _ 完成时间2015年03月24日AY铁矿35变电工程设计总说明目录1.工程概述1.1 设计依据1.2本期工程概述1.3站址所在地理位置1.4设计范围2.电力系统概况2.1接入系统方式3工程设想3.1电气一次部分工程设想3.2 电气二次部分工程设想3.3 通信部分工程设想4.图纸4.1电气一次部分4.1.1 电气主接线图(#3图)；4.1.2 电气总平面布置图(#3图)； 4.1.3 35k
2、V配电装置进出线间隔断面图(#3图)；4.2 电气控制部分4.1.1变压器控制与信号图(#3图)；1）继电保护系统配置图2）主编保护测控交直流回路图3）主变温控仪原理及接线图4)主变档位采集回路图5）主变低后备保护测控装置操作回路原理图6）主变测控装置网络联系图7）主变差动电流、计量回路原理图8）主变交流保护、测量回路原理图9）主变高后备保护测控操作贿赂原理图1.工程概述1.1设计依据1.1.1AY钢铁企业的设计委托书。1.1.2供电公司文件供电发展【2015】1号关于AY钢铁企业35千伏供电方案的批复。1.1.3电力系统有关设计的规程、规范。1.1.4AY钢铁企业提供的其他相关设计资料及现场
3、踏勘情况的有关资1.2本期工程概述根据AY钢铁企业负荷预测分析及发展规划，拟定该站建设规模如下：1.2.1 主变二台，容量为210MVA，电压等级35/10kV；1.2.2 35kV进线2回；10kV出线6回，备用2回，单母分段接线。1.2.3 无功补偿装置2组：容量21000+21000kvar。1.2.4 本站按综合自动化变电站考虑。1.2.5 站用变：35kV站变1台，容量50kVA；35kV站用变安装在35kV线路侧，本期建设。10kV站变1台，容量50kVA；10kV站用变安装在10kV母线侧，本期建设。1.3站址所在地理位置 本变电站位于AY钢铁企业厂区内,以10kV电压线路向铁矿
4、区的4个分矿、选矿区、办公区和生活区等负荷供电，为新建变电站。变电站所址地理位置位于10kV负荷中心附近，出线走廊比较开阔。站址地区海拔高度500m，地震烈度6度，站址地势平坦。年最高气温40，年最低气温-20，最热月平均最高温度+30，最大复冰厚度10mm，最大风速为25m/s，主导风向为西北风；土壤热阻率t=100cm/W，土壤温度20，地下水位很低，水质良好，无腐蚀性。1.4设计范围 电气一次部分 1) 电气主接线图(#3图)； 2) 电气总平面布置图(#3图)； 3) 35kV配电装置进出线间隔断面图(#3图)； 电气控制部分 1) 变压器控制与信号图(#3图)；2.电力系统概况2.1
5、 南召县电网概况本变电站位于AY钢铁企业厂区内,以10kV电压线路向铁矿区的4个分矿、选矿区、办公区和生活区等负荷供电，为新建变电站。 AY钢铁企业建设后最大负荷21兆瓦，现在正处于新矿区建设阶段，原来用电为10kV电源，由于10kV线路线径较细，供电距离较远,不仅电压质量不能满足要求，而且供电能力，安全方面更无从谈起。AY钢铁企业从发展规划和附近电网现状及发展情况看， AY钢铁企业规划建设AY铁矿变电站35kV变电站完全有必要的。 鉴于以上说明，AY铁矿变电站35kV变电站是完全有必要和可行的，作为为地方服务的供电部门，应该着实考虑企业发展所面临的诸多问题，尽快解决企业面临的用电问题，为企业
6、安全生产用电提供有力保障。2.1接入系统方式2.1.1接入系统根据电网规划，拟建的AY铁矿变电站电源接入系统新建35KV输电线路两条每条20KM，导线型号为LGJ-185，做为AY铁矿变电站的电源进线。2.站址选择我单位各相关专业技术人员会同电业局相关人员对AY铁矿变电站站址进行了现场勘察，经与当地规划部门协商并考虑该区域负荷的分布、规划及自然状况和交通及线路进出线情况最终确定站址位于AY钢铁企业厂区内,以10kV电压线路向铁矿区的4个分矿、选矿区、办公区和生活区等负荷供电，该站址所在地为一片荒地，土地性质属于规划工业用地，已与当地土地和规划部门达成协议，允许建站。站址照片如下：该站具有以下优
7、点：1）按该处地形及接入系统位置，进出线方向为东西方向，35kV 线路东进，10kV线路西出，该处地形开阔，进出线不受地形及建筑物限制。2）交通运输方便。3）该处地质条件较好，场地稳定，地表土质以黄土状亚粘土为主，该处地下水为稳定潜水，深度50-80米。地震基本烈度：6度。4）根据水利局证实，该处50年来未出现过任何洪水灾害。站区应采取可靠的防洪措施或与地区的防洪标准一致。5）该站址周围没有严重的污染源，按照河南省电力系统污区分布图属于d级污秽区。6)基建电源：站址西侧约100米有10kV架空线路。3工程设想3.1电气一次部分工程设想3.1.1变电站建设及设备选择原则AY铁矿变电站位于AY钢铁
8、企业厂区，根据供电区污秽等级分布图显示，该地区污秽等级d级，变电站宜按户外式站建设。变电站应以占地少、设备可靠性高、操作维护简单的原则建设。变电站一次主接线宜尽量简化，主要电气设备尽量选用少维护或检修周期长、运行安全稳定的设备。变电站套用国家电网公司输变电工程典型设计35KV变电站分册A3型典型设计。3.1.2 建设规模及技术方案论证3.1.2.1 主变容量及出线规模根据供电区电网发展规划本期建设规模为：主变210.0MVA，35kV电源进线2回, 线路-变压器组接线。10kV出线6回，单母线分段接线，电缆出线。 3.1.2.2 无功补偿容量根据电力系统电压和无功电力技术导则及并联电容器装置设
9、计技术规程要求，电容器安装容量可按主变压器容量的10%-30%确定，补偿容量按主变压器容量的20%设计，本期装设并联无功补偿电容器的容量为21000+21000kvar，电容器室外布置。3.1.2.3系统中性点运行方式根据国家电力行业标准交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T 620-1997)要求，该站35kV系统、10kV系统中性点采用不接地运行方式。3.1.2.4 过电压保护作为防直击雷保护装置，在站内装设35米高独立避雷针1支；在控制室和辅助间房顶装设避雷带，作为防雷电侵入波及操作过电压保护装置；在35kV母线侧和母线PT侧装设YH5WZ-51/134W型避雷器。3.1.3 电气
10、主接线及电气布置3.1.3.1 电气主接线根据AY铁矿供电区负荷预测情况，35kVAY铁矿变电站目前拟建规模如下： 35kV主接线：采用内桥接线，最终进出线2回，本期2回，为线路变压器组接线。 10kV主接线：采用单母线分段接线，最终规模8回，均电缆出线，本期6回、备用两回，本期采用单母线接线。3.1.3.2 电气平面布置根据变电站地理位置、周围环境特点、进出线方式及走向等因素，并本着节省投资与节约土地相结合的原则，变电站配电装置采用半户外布置方式。变电站35kV线路为架空西进；10kV出线以电缆方式向东引出。变电站东西长36.1米，南北宽40米，围墙内占地面积1444平方米。变电站建筑面积1
11、78.55方米。含围墙外1.0米占地面积为1600平方米，合2.4亩；站外3.5米道路20米，进站道路126.5平方米。变电站总占地面积1770.7平方米，合2.656亩。具体布置为：35kV配电装置以普通中型方式布置在站内西侧，10kV配电装置布置位于站内东侧，主变压器布置位于站区中央；10kV无功补偿装置布置在站区北侧适当位置，控制室和辅助间在站内南侧。在主变压器和35kV设备区之间设有站内道路和运输通道，以便于设备运输。变电站进站道路设在站区东侧。3.1.4 短路电流计算及主要设备选型3.1.4.1 短路电流计算由于AY铁矿变建成后，考虑1#、2#主变带10kV母线负荷运行情况下，阻抗已
12、归算为基准容量为100MVA的标幺值。短路电流计算结果见表短路电流计算结果表短路点位置短路点平均工作电压（kV）短路电流起始值（kA）短路电流冲击值（kA）35kV母线373.0237.70710kV分列运行10.54.3411.0710kV并列运行10.56.17215.73考虑到电力规划，参考各电压等级的短路电流，AY铁矿变设备开断能力选择如下：35kV 母线： 31.5kA10kV 母线： 25kA3.1.4.2 主要设备选型(1)主变压器选型根据变电站的具体位置、主变压器布置方式、用电负荷性质及变电站周围环境特点，主变压器应选用低损耗、全密封、免维护的自冷式、有载调压变压器。经技术经济
13、比较，选用SZ11-10000/35，额定电压为3532.5%/10.5kV，接线组别为：Yn，d11。(2)35kV配电装置选型 35kV配电装置选用可靠性高、操作简便、检修周期长的ZW30-40.5/1250型真空断路器，内附套管CT，电流比为200300400/5，级次组合为0.2S/0.5/5P20/5P20，配用弹簧机构和XW1-1G型端子箱；隔离开关选用GW4-40.5DW/2500、GW4-40.5W/2500型；电压互感器选用JDZXW-35型,额定电压比：35/3 / 0.1/3 / 0.1/3 / 0.1/3kV精度级次组合：0.2/0.5/3P，配一只LXQ-35型消谐器
14、，配用XW1-1G型端子箱；避雷器选用YH5WZ-51/134W型, 配在线监测型计数器。站用变采用S11-50/35型，本期工程所选用设备的外绝缘泄露比距要求不小于3.1cm/kV。(3)10kV配电装置选型10kV配电装置选用KYN28-12型小车式开关柜，电流互感器选用LZZBJ9-10型，电压互感器选用JDZX10-10型，避雷器选用YH5W-17/45型。(4)无功补偿装置选型无功补偿装置选用体积小、占地少、安装维护方便、具有远方操作调容功能的TBB10-334-AK密集型并联电容器。并联电容器装置采用中性点不接地的星形接线方式。3.1.5 站用电站用电源一：本期在35kV进线线路侧
15、接站用变一台、采用油浸变压器：S11-50kVA 35/0.4kV。站用电源二：由10 kV临时基建电改为正式站用备用电源。3.1.6防雷及接地本变电所采用1支35米独立避雷针对直击雷进行保护。为防止雷电侵入波及操作过电压对电气绝缘的危害，在35kV母线、PT侧分别装设避雷器。本变电所的接地采用以水平敷设扁钢接地带为主，辅以角钢接地极的混合接地网。避雷针设单独接地装置，变电所大门与人行道相邻处设与主接地网连接的均压带。主控室敷设铜接地网，以一点与主接地网相连接。3.1.7 全站照明照明电压为220伏。事故照明负荷在正常电压消失时由蓄电池通过逆变器供电。主控室照明采用嵌入式格栅荧光灯，其它室内采用一般荧光灯和白炽灯照明。室外照
