煤矿35kV变电站初步设计说明书.doc
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1、XXXX煤业股份有限公司一矿北三风井35kV变电站初 步 设 计说 明 书XX平煤设计院有限公司 二一二年八月附 图 目 录顺 序图 纸 名 称图 纸 编 号135kV主结线C1025(三下)-253-126kV供电系统图C1025(三下)-253-23电气总平面布置图C1025(三下)-253-34一层平面布置图C1025(三下)-253-45夹层平面布置图C1025(三下)-253-56二层平面布置图C1025(三下)-253-67进出线及主变断面图C1025(三下)-253-7目录第一章 概 述1一、设计依据1二、建设规模1三、主要设计原则2第二章 供配电系统3一、矿井供电现状3二、供电
2、负荷4三、电力调度通信7第三章 电气一次部分8一、电气主接线8二、主要电气设备选择8三、配电装置型式及布置方式9四、变电站总平面布置9五、短路电流及主要设备校验9六、绝缘配合、过电压保护及防雷接地10七、站用电及照明10第四章 电气二次部分11一、变电站微机综自系统111、系统配置方案112、主要功能11二、直流系统13第五章 输电线路14一、气象资料14二、地形、地貌及地质情况14三、35kV输电线路14第六章 土建部分16一、工程概况16二、场地道路16三、 建筑与结构16第七章 给水排水21一、设计依据21二、工程范围21三、给水系统21四、排水系统21五、消防系统21第八章 采暖通风2
3、3一、设计依据23二、设计计算参数23三、热源设置24四、通风系统24第九章 环境保护26一、环境现状26二、设计采用的环境保护标准26三、 项目实施对环境的影响26四、采取的环保措施27第十章 技术经济29一工程概况:29二变电站工程范围及投资情况:29三概算编制依据29第一章 概 述一、设计依据一矿北三35kV变电站为新建变电站,位于一矿北三风井工业广场。本工程设计依据的业主要求、有关资料及设计规程、规范如下:1. 关于一矿北三风井35kV变电站工程设计的技术要求委托函2. 一矿提供的北三风井变电站负荷计算表3、主要国家标准及行业有关设计规程、规范:66kV及以下架空电力线路设计技术规范(
4、GB50061-2010);3110kV高压配电装置设计规范(GB50060-2008);35110kV变电所设计规范(GB50059-2011);电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB50062-2008); 高压输变电设备的绝缘配合(GB311.1-1997);交流电装置的过电压保护和绝缘配合DL/T 620-1997交流电气装置的接地设计规范(GB50065-2011)火力发电厂与变电站设计防火规范 (GB50229-2006)煤矿安全规程2011年版。二、建设规模1、主变压器2台,容量为220 MVA;2、35kV电源进出线5回; 3、6kV馈出线共24回;4、6kV动态无功补偿,
5、基波补偿容量23Mvar+21.5Mvar;5、6kV消弧消谐装置2台;三、主要设计原则1、遵循有关的国家规范及行业设计规程;2、满足设计委托书的有关具体要求;3、35kV侧主接线为单母线分段接线;4、2台20MVA主变压器选用有载调压型;5、6kV侧主接线为单母线分段接线;6、预留6kV备用出线位置;7、变电站采用半室内布置。第二章 供配电系统一、矿井供电现状一矿现由中平能化集团矿区电网3座35kV变电站供电:分别为矿井工业场地一矿35kV变电站、一矿北一风井场地尚庄35kV变电站、一矿北二风井场地竹园35kV变电站。一矿35kV变电站,现有主变容量215MVA,主供一矿工业场地及周边企业及
6、生活用电,2010年最大负荷约20MW。一矿站现有35kV进出线4回:35kV谢一线、()贾一线和一二线。谢一线为LGJ-300/7.31km;()贾一线分别为LGJ-240/5.28km及LGJ-240/5.78km;一二线为2LGJ-120/1.332km。主变原型号为SFL1-15000/35,已经大修改造。一矿站35kV、6kV侧配电装置主接线均为单母分段。35kV配电装置为屋外普通中型,断路器双列式布置,采用GW4-40.5型隔离开关和ZW30-40.5型真空断路器。6kV配电装置采用GG-1A(F)型固定式开关柜,配ZN28-10型真空断路器。变电站二次设备为微机综合自动化系统。尚
7、庄35kV变电站,现有主变容量21.0MVA(2011年更换),主要承担一矿北一风井场地及二矿三水平回风井场地负荷,2010年最大负荷约6MW。尚庄站现有35kV进出线5回:()月尚线、()尚竹线和贾一“T”接线。()月尚线分别为LGJ-300/4.40km、LGJ-300/4.43km。尚竹线为LGJ-95/1.87km,尚竹线为LGJ-95/1.19km。另有1回出线“T”接于35kV贾一线,为LGJ-240/6.5km。尚庄站35kV、6kV侧配电装置主接线均为单母分段。35kV配电装置为屋外普通中型,断路器双列式布置,采用GW4-40.5型隔离开关和ZW30-40.5型真空断路器。6k
8、V配电装置采用GG-1A(F)型固定式开关柜,配SN10-10()型少油断路器。变电站二次设备为传统机电式继电器类型。竹园35kV变电站,现有主变容量(108)MVA,主要承担一矿北二风井场地以及二矿三水平进风井场地用电负荷,2010年最大负荷约8MW。竹园站现有35kV进出线2回:()尚竹线。()北三35kV联络线已建成,线路为LGJ-300/3.25km,目前降压为6kV运行。竹园站35kV、6kV侧配电装置主接线均为单母分段。35kV配电装置为室内手车式开关柜,配SN1040.5型少油断路器。6kV配电装置为GG1A(F)固定式开关柜,配SN1010()型少油断路器。变电站二次设备为传统
9、机电式继电器类型。一矿北三风井工业井场地新建1座35kV变电站(下称北三风井35kV变电站),电压等级为35/6kV,2回35kV电源线路引自李口110kV变电站;同时新建2回35kV LGJ-300线路,接入竹园35kV变电站,现阶段降压为6kV线路使用,作为北三风井临时基建施工电源,待一矿北三风井正式供电线路投入后,作为北二风井至北三风井的35kV联络线,另有一回路35kV LGJ-300线路,接入十三矿己四35kV变电站作为联络线。二、供电负荷根据用电负荷统计与计算,一矿北三风井场地用电设备总台数409台,设备安装总容量36188.8kW。正常涌水量工作台数339台,工作容量26166.
10、3kW;最大涌水量工作台数342台,工作容量为28170.7kW。用电设备统计包括预留的制冷站相关设备。不计预留负荷时,一矿北三风井变电站6kV母线侧最大计算负荷:有功功率:Pj1=16371.5kW;无功功率:Qj1=10749.4 kvar;视在功率:Sj1=19585.1 kVA;功率因数:cosj1=0.836。经高压电容器补偿7000kvar后:有功功率:Pj=16371.5 kW;无功功率:Qj= 3749.4 kvar;视在功率:Sj=16795.4 kVA;功率因数:cosj=0.975。 计入主变损耗后,35kV母线侧总负荷为:有功功率:P=16449.7kW;无功功率:Q=
11、 4827.1 kvar;视在功率:S=17143.3 kVA;功率因数:cos=0.960。详见负荷统计表2-1 母线符合统计表及表压器选择。表 2-1 负荷统计及表压器选择表序号名 称变电所母线上的最大总容量最大负变电所母线上的最大计算容量最大负选定的三项变压器备注有功无功视在荷之重(包括第六项因数)荷之功数量及负荷率容量保合因数有功无功视在率因数容量证因数(kW)(kvar)(kVA)(kW)(kvar)(kVA)(kVA)12345678910111213三北三风井35kV变电站1提升机房变电所1750.0 575.2 1842.1 2通风机房变电所940.0 309.0 989.5
12、3压风机房变电所434.0 245.6 498.7 4瓦斯抽放站变电所1006.4 687.2 1218.6 5场区6kV变电所930.2 376.8 1003.6 6井下供电13130.0 9750.1 16354.2 76kV母线合计18190.6 11943.8 21906.7 0.90 16371.5 10749.4 19585.1 0.836 6kV电容补偿-7000.0 8补偿后16371.5 3749.4 16795.4 0.975 2x200000.44 1.19分列运行变压器损耗78.2 1077.7 935kV母线侧总负荷16449.7 4827.1 17143.3 0.9
13、60 三、电力调度通信 一矿属于平煤内部调度管理,目前电力调度通信方式为利用一矿至平煤通信中心光纤传输通道,转发至平煤电调。一矿北三新建35kV变电站属于平煤内部调度管理,应具备独立的主通道,本阶段设计通道如下:主通道:一矿北三新建35kV变电站经光纤线路至平煤通信中心,经平煤光纤网至平煤电调。在一矿北三新建35kV变电站设置光传输设备和PCM设备,可传输语音电话、2Mbps及以上高速率的信息流。备用通道:一矿北三新建35kV变电站经通信电缆线路至平煤通信中心,经平煤光纤网至平煤电调,备用通道采用通信电缆,可传输语音及低速数据。 第三章 电气一次部分一、电气主接线 变电站设计规模为主变220M
14、VA,35kV侧采用单母分段接线,有五回进出线。6kV侧接线采用单母线分段,两台主变,既可以一用一备,也可以同时运行,互为热备用。6kV侧接线采用2台主变压器带所有出线回路,预留出线备用位置,增加出线简单易行。电气主接线详见图“C1025(三下)-253-12”。二、主要电气设备选择本工程主变压器选用2台低损耗三相双绕组油浸风冷式铜芯有载调压变压器,型号及额定参数为:SFZ11-20000/35,20000kVA,电压比3532.5%/6.3kV,接线组别YN,d11,短路阻抗百分数Ud%=8%。35kV配电装置采用15台户内KYN60-40.5型金属封闭铠装移开式高压开关柜,额定电流1600
15、A,内装RES15-40.5/1600A-25KA型六氟化硫断路器。6kV配电装置采用34台KYN28A-12型金属封闭铠装移开式高压开关柜,进线、母联断路器柜额定电流为3150A,馈出线柜额定电流为1250A,内装固封式真空断路器,弹簧操作机构,额定开断电流31.5kA。6kV侧集中补偿共补偿9000kvar。采用两套3000kvar调压式无功自动补偿装置及两套TBB6.3-1500kvar固定无功补偿装置补偿。北三风井35kV变电站6kV全网最大单相接地电容电流估算值约77A,设计选用2套SHK-JDZ-7.2/100-型电网故障智能专家测控装置,设备采用KYN28A-12型柜体分别与两段
16、6kV配电装置并列安装。电网有接地故障发生时,通过二次侧调感实现自动跟踪补偿。三、配电装置型式及布置方式按有关设计规程及业主要求,变电站型式采用半户内,35kV配电装置采用屋内开关柜,仅主变屋外布置。35kV配电装置为户内开关柜,采用双排布置,预留三个进出线位置,架空进出线,穿墙导管可按35kV电压级选择,开关柜设备外绝缘同常规设备,按爬电比距2.5 cm/kV(最高工作电压),并可用热缩导管材料加强绝缘。电气综合楼,为两层布置。35kV开关室布置在5.80m,6kV屋内配电装置、6kV电容器室及主控室均布置在0m。6kV开关柜采用双列布置,均采用电缆,预留6个出线位置。四、变电站总平面布置本
17、变电站位于一矿北三风井工业广场西北角。设计采用的变电站型式为半户内布置,仅主变屋外布置,站内设环形通道。根据场地特点,35kV架空线路由西侧进线,主变布置在主控楼北面。6kV电缆沟向南、北出线。变电站电气总平面布置详见图“C1025(三下)-2533”,设备布置详见图“C1025(三下)-253-47”。五、短路电流及主要设备校验由于矿区供电系统处于规划实施及调整阶段,缺乏准确系统短路参数,本设计系统短路水平暂按李口变电站35kV线路断路器额定短路开断电流25kA估算,并据此进行高压电气设备的选择与短路稳定校验。北三风井35kV变电站系统计算参数:Xc*=0.0624(Sj=100MVA,标幺
18、值)系统最大运行方式时短路电流计算结果见表3-1。表3-1 短路电流计算结果表运行方式短路编号短路点位置短路点平均工作电压短路电流周期分量起始值稳态短路电流有效值短路电流冲击值短路全电流最大值短路容量母线U(kV)I (kA)I(kA)ich(kA)Ich(kA)S(MVA)最d135kV3715.28615.28638.91223.081979.622大d26kV6.312.34912.34931.43718.647134.756经校验,设计选用的所有设备均按照短路电流计算结果进行选择,且满足动热稳定要求。六、绝缘配合、过电压保护及防雷接地为防直击雷,变电站场地设独立避雷针4座。35kV电源
19、线路全线架设避雷线,线路设计污秽等级为级。终端塔至配电装置进线段利用变电站场地独立避雷针保护,必要时增设塔顶避雷针。为防止雷电侵入波,在变电站各侧母线上采用金属氧化物避雷器保护。为防止真空断路器的操作过电压,设计上选用三相组合式金属氧化物避雷器保护。全所接地电阻要求不大于0.5。七、站用电及照明为保证本站站用电供电的可靠性,本工程装设2台站用变压器,每台站用变容量为80kVA。380/220V站用电采用单母分段接线,两段母线之间设联络开关,正常运行时,两段母线上的负荷分别由两台站用变供电,联络开关断开。站用交流屏选用1台低压开关柜。全站照明分工作和事故照明两种,工作照明配电箱电源引自所用交流屏
20、的照明出线回路,事故照明电源取自直流屏。站内动力电源引自站用交流屏。第四章 电气二次部分一、变电站微机综自系统1、系统配置方案矿井35kV变电站装备1套分层分布式变电站综合自动化系统,按少人值守设计。变电站35kV电气单元测控保护设备集中组屏安装,6kV间隔测控保护装置分散安装于6kV开关柜。微机综自系统站控层设备包括:主机兼操作员站,保护工程师站,微机“五防”工作站,GPS天文时钟,远动通信设备,UPS电源等。变电站微机综自系统实现上级电力调度中心和矿井生产指挥管理中心对站内主要电气设备进行监视、控制;同时将本站有关信息实时传送至上级电力调度中心和矿井生产指挥管理中心。变电站事故信号和预告信
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