35kV变电站技术方案

一、工程概述本方案为35kV户外/户内综合自动化变电站整体技术设计方案,适用于工业厂区、产业园区、工矿企业、县域终端供电等场景,核心功能是将35kV高压电能降压为10kV,为低压配电系统提供稳定、可靠、安全的电源支撑。本次变电站设计遵循安全可靠、经济适用、运维便捷、节能环保的原则,采用模块化、智能化设计思路,配置综合自动化系统、完善的继电保护、防雷接地、视频安防及消防系统,满足长期连续运行、无人值

文档介绍

一、工程概述

本方案为35kV户外/户内综合自动化变电站整体技术设计方案,适用于工业厂区、产业园区、工矿企业、县域终端供电等场景,核心功能是将35kV高压电能降压为10kV,为低压配电系统提供稳定、可靠、安全的电源支撑。
本次变电站设计遵循安全可靠、经济适用、运维便捷、节能环保的原则,采用模块化、智能化设计思路,配置综合自动化系统、完善的继电保护、防雷接地、视频安防及消防系统,满足长期连续运行、无人值守、远程监控的使用需求,符合国家及电力行业现行规范标准。
本站整体架构包含35kV高压进线单元、主变降压单元、10kV出线配电单元、站用电系统、直流操作电源系统、综合自动化监控系统、防雷接地系统、土建配套设施等,可根据实际负荷规模灵活调整设备容量及接线方式。

二、设计依据

本工程所有设计、设备选型、施工安装及验收严格遵循以下国家及行业标准、规范,确保工程合规性、安全性和可靠性:
  • DL/T 5725-2015《35kV及以下电力用户变电所建设规范》
  • DB32/T 3748-2020《35kV及以下客户端变电所建设标准》
  • GB 50059-2011《35kV~110kV变电所设计规范》
  • GB 50064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》
  • GB 50172-2012《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》
  • DL/T 5002-2014《电力系统继电保护及安全自动装置设计技术规程》
  • DL/T 814-2017《变电站综合自动化系统通用技术条件》
  • 国家电网变电站智能化、标准化建设相关技术导则

三、总体技术方案与系统架构

3.1 建设规模

结合常规终端供电负荷需求,本站标准配置:35kV进线2回、10kV出线8~12回,主变压器2台(一用一备/两用均分负荷),可根据用户实际负荷容量调整。主变常规容量选用3150kVA~20000kVA,电压等级35/10.5kV,满足区域负荷扩容预留需求。

3.2 电气主接线方案

3.2.1 35kV高压侧接线

35kV侧采用单母线分段接线方式,配置分段断路器,具备分段运行、故障隔离、不停电切换功能。该接线方式结构简洁、可靠性高,任一进线或设备故障、检修时,可通过开关操作隔离故障区域,非故障段可正常供电,最大程度保障供电连续性,适配工业及园区高可靠供电需求。对于负荷集中、可靠性要求极高的场景,可升级为双母线接线方式。

3.2.2 10kV低压侧接线

10kV侧采用单母线分段接线,与主变低压侧对应配置,两段母线独立运行,设分段开关,具备备自投功能。当其中一台主变故障或检修时,分段开关自动投入,由另一台主变带全部重要负荷,避免大面积停电。

3.3 整体系统架构

全站采用分层分布式架构,分为一次主设备系统、二次控制保护系统、辅助配套系统三大模块,各系统独立运行、联动配合,实现变电站全流程智能化管控。一次系统负责电能接收、变换、分配;二次系统负责监测、保护、控制、通讯;辅助系统保障全站安全稳定运行。

四、一次系统设备技术方案

4.1 主变压器

选用低损耗油浸式/干式节能主变压器,户外场景优先油浸式,户内场景采用干式变压器,具备低噪音、低损耗、抗过载、运行稳定的特点。核心技术参数:额定电压35±2×2.5%/10.5kV,接线组别Dyn11,阻抗电压6.5%~8%,具备温度监测、超温报警、跳闸保护功能,可长期满负荷连续运行,预留15%以上负荷扩容余量。

4.2 35kV高压配电设备

户内站选用35kV高压真空开关柜,户外站采用35kV敞开式高压设备,设备采用模块化设计,配置真空断路器,灭弧性能好、操作寿命长、免维护。开关柜集成电流、电压互感器、接地开关、避雷器、带电显示装置,具备五防闭锁功能,彻底杜绝误操作事故。设备额定电流630A~1250A,额定开断电流25kA,满足短路故障保护要求。

4.3 10kV低压配电设备

采用10kV中置式真空开关柜,结构紧凑、防护等级高,适配户内变电站布置。每路出线配置独立断路器、继电保护、计量、监测装置,可实现单回路独立控制、故障单独跳闸,互不影响。开关柜配备智能测控单元,可上传运行数据至后台监控系统,支持远程分合闸操作。

4.4 站用电系统

配置2台35/0.4kV站用变压器,一用一备,为站内照明、通风、消防、监控、二次设备提供工作电源。站用变配置电流速断、过流、零序过流、过负荷保护,380V侧设置备用电源自投装置,确保站用电不间断供电,保障二次系统及辅助设备稳定运行。

4.5 无功补偿装置

根据负荷功率因数要求,10kV母线配置智能动态无功补偿装置,补偿容量按照主变容量20%~30%配置,具备自动投切、无级调节功能。可实时跟踪负荷变化,自动补偿无功功率,抑制电压波动,将全站功率因数稳定在0.95以上,降低线路损耗,满足电力部门功率因数考核标准。

五、二次系统技术方案

5.1 综合自动化系统

全站采用分层分布式综合自动化系统,分为站控层和间隔层,支持无人值守、远程监控。站控层配置工控机、显示器、通讯服务器,实现全站数据汇总、画面显示、参数设置、事件记录、报表统计、远程通讯;间隔层各测控、保护装置独立配置,就地采集设备运行数据、执行保护动作,网络故障时可独立运行,不影响设备保护功能。
系统具备遥测、遥信、遥控、遥调四遥功能,可对接电力调度平台,实现远程启停、参数调整、故障上传,适配智能化电网管理要求。

5.2 继电保护配置

严格按照电力规程配置全套微机继电保护装置,保护配置齐全、动作精准、可靠性高:
  • 主变保护:配置差动保护、瓦斯保护、过流保护、过负荷保护、零序保护、温度保护,作为主变主保护和后备保护,快速切除内部故障,保护主变设备安全。
  • 35kV进线/出线保护:电流速断、限时电流速断、过电流、零序过流保护。
  • 10kV出线保护:电流速断、过流、零序保护、小电流接地选线保护。
  • 母线分段保护:配置充电保护、延时过流保护,配合备自投装置实现母线故障自动切换。
  • 电压无功控制(VQC):自动调节无功补偿装置投切,稳定母线电压。

5.3 直流操作电源系统

配置智能高频开关直流电源屏,额定电压DC220V/110V,配套铅酸免维护蓄电池组,容量满足全站二次设备、保护、断路器分合闸不间断供电需求。系统具备充电、浮充、过压、过流、欠压保护功能,停电后可连续供电≥2小时,保障故障状态下保护装置可靠动作、设备安全停运。

5.4 计量与通讯系统

全站配置高精度智能电力计量表计,35kV进线、10kV出线均配置双向计量装置,支持有功、无功、峰谷电量计量,数据实时上传、自动存储,满足贸易结算及能耗统计需求。通讯系统采用以太网+串口双通讯模式,支持IEC104、IEC103电力通用规约,可无缝对接上级调度系统、企业能耗管理平台,实现数据远程传输。

六、防雷、接地及过电压保护

6.1 防雷保护

变电站整体设置分级防雷体系,户外设备、母线、线路进出线端配置高压氧化锌避雷器,抑制雷电过电压和操作过电压。建筑物屋顶设置避雷带、避雷针,实现全站全覆盖防雷;二次设备、通讯线路配置专用防雷器,防止感应雷损坏精密设备,保障一二次设备运行安全。

6.2 接地系统

全站采用联合接地网,利用建筑物基础钢筋、人工接地极、接地扁钢组成完整接地系统,将工作接地、保护接地、防雷接地合为一体。接地电阻严格控制≤4Ω,高低压设备金属外壳、柜体、构架全部可靠接地,有效降低跨步电压、接触电压,防止设备漏电、静电积聚,保障人身和设备安全。

七、土建及配套工程方案

7.1 建筑布局

独立35kV变电站采用分层分室标准化布置,严格按照功能分区划分高压室、低压室、主变室、二次控制室、值班室、工具室等区域,布局紧凑、分区清晰。设备间距、操作通道、检修通道满足规范要求,预留充足巡视、检修空间,适配日常运维作业。户外设备区场地平整、排水通畅,杜绝积水浸泡设备。

7.2 通风、照明、排水

高压室、主变室设置强制通风设备,保证室内温湿度达标,防止设备受潮、过热;全站配置正常照明、事故应急照明,满足日常操作及停电应急需求;场地设置完善的排水坡度及排水管网,雨天无积水,地下电缆沟做防水、防渗、排水处理,电缆敷设整齐、标识清晰。

7.3 电缆敷设

高压、低压、控制、通讯电缆分层、分沟敷设,强弱电电缆隔离布置,避免电磁干扰。电缆采用桥架、电缆沟敷设方式,全程做好防火、封堵、标识处理,关键区域配置防火隔板、防火泥,杜绝火灾隐患。

八、安防、消防与环境设计

8.1 安防监控系统

站内配置高清视频监控、红外入侵报警、门禁管理系统,实现全站区域全覆盖监控,画面实时上传、录像存储,支持远程查看、异常报警。门禁系统分级授权,仅授权人员可进入设备区域,杜绝无关人员违规操作,保障变电站运行安全。

8.2 消防系统

严格按照电力消防规范配置消防设施,高压室、配电室、控制室配置干粉灭火器、气体灭火装置,主变区域设置消防沙池、灭火器材,全站配备应急照明、疏散指示标志。所有消防设备定期巡检,满足消防验收标准,可快速处置初期火灾隐患。

8.3 环境控制

二次控制室配置空调、温湿度自动监测装置,实时调控室内温湿度,保障二次精密设备稳定运行。全站采用节能设备,主变、开关柜低噪音、低损耗,无污染物排放,符合节能环保要求。

九、运行、维护与可靠性保障

9.1 运行模式

变电站支持无人值守、远程监控、就地备用运行模式,日常运行由后台系统自动监测、自动调控、故障自动报警、自动跳闸,无需人工实时值守。运维人员可定期巡检、远程操作,大幅降低运维成本。

9.2 可靠性保障措施

  • 核心设备双备份配置,主变、站用变、电源系统一用一备,故障自动切换,保障供电连续性;
  • 保护装置动作精准、响应速度快,可毫秒级切除故障,避免故障扩大;
  • 全站具备完善的闭锁、联锁功能,杜绝误操作、误合闸;
  • 系统具备故障录波、事件记录功能,可精准追溯故障原因,便于快速检修恢复供电。

十、施工与验收标准

本工程施工严格按照电气装置安装工程系列规范执行,设备安装、接线、调试、试验全程标准化作业。施工完成后开展全套电气试验,包含绝缘试验、耐压试验、保护定值校验、通讯调试、接地电阻测试、联动试验等,所有指标达标后,按照电力行业验收标准进行竣工验收,出具完整试验报告、竣工资料,确保工程合规交付、稳定投运。

十一、方案总结

本35kV变电站技术方案采用成熟、可靠、智能化的设计体系,主接线简洁合理,一二次设备选型先进、适配性强,保护配置完善、安防消防体系健全,完全满足35kV终端变电站安全、稳定、长期运行需求。方案兼顾可靠性、经济性、智能化和可扩展性,可适配工业、园区、工矿等多种应用场景,同时预留负荷扩容、系统升级空间,符合现代智能电网建设标准,能够为用户提供持续、优质、安全的电力保障。

点赞(0) 打赏

立即下载

评论列表 共有 0 条评论

暂无评论

微信小程序

微信扫一扫体验

立即
投稿

微信公众账号

微信扫一扫加关注

发表
评论
返回
顶部