110kV升壓變電站設(shè)計(jì)技術(shù)方案一、項(xiàng)目背景與設(shè)計(jì)目標(biāo)在區(qū)域能源供應(yīng)體系中，110kV升壓變電站承擔(dān)著將中低壓電能升壓后并入?yún)^(qū)域電網(wǎng)、保障負(fù)荷中心供電可靠性的核心作用。隨著新能源并網(wǎng)需求增長(zhǎng)（如分布式光伏、風(fēng)電項(xiàng)目配套升壓站）及工業(yè)負(fù)荷集中區(qū)域的供電升級(jí)，科學(xué)合理的升壓變電站設(shè)計(jì)成為提升電網(wǎng)供電質(zhì)量、降低損耗的關(guān)鍵。本方案以某工業(yè)園區(qū)配套110kV升壓站為例，結(jié)合電網(wǎng)規(guī)劃、負(fù)荷特性及環(huán)境約束，從多維度構(gòu)建技術(shù)方案，旨在實(shí)現(xiàn)“安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、綠色低碳”的設(shè)計(jì)目標(biāo)。二、設(shè)計(jì)依據(jù)與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)需嚴(yán)格遵循國(guó)家及行業(yè)技術(shù)規(guī)范，核心依據(jù)包括：《35kV～110kV變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB____-2011）《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電氣一次、二次部分）《交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T____-2011）項(xiàng)目所在地電網(wǎng)公司《110kV變電站典型設(shè)計(jì)導(dǎo)則》環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告及國(guó)土空間規(guī)劃要求三、站址選擇與前期分析（一）地理位置與負(fù)荷匹配站址應(yīng)靠近負(fù)荷中心或新能源發(fā)電場(chǎng)，縮短供電半徑以降低線損。以工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目為例，站址選在園區(qū)負(fù)荷密度最高的中部區(qū)域，距主要用戶平均距離≤5km，有效減少10kV出線長(zhǎng)度。（二）地形地質(zhì)與工程條件優(yōu)先選擇地形平緩、地質(zhì)穩(wěn)定區(qū)域，避免斷層帶、滑坡體。本項(xiàng)目站址地勘顯示為Ⅱ類場(chǎng)地土，承載力特征值≥150kPa，無需復(fù)雜地基處理，降低土建成本約15%。（三）進(jìn)出線與交通條件110kV出線需滿足走廊寬度要求，本方案利用園區(qū)現(xiàn)有架空線路走廊，減少征地矛盾；35kV/10kV出線采用電纜溝敷設(shè)，與園區(qū)地下管網(wǎng)協(xié)同設(shè)計(jì)。站址周邊道路寬度≥4m，滿足設(shè)備運(yùn)輸及消防車輛通行。（四）環(huán)保與社會(huì)因素站址遠(yuǎn)離居民區(qū)（距最近村落≥300m），噪聲影響符合《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB____-2008）2類區(qū)要求；避讓基本農(nóng)田，通過國(guó)土部門合規(guī)性審查。四、電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）主接線方案結(jié)合項(xiàng)目規(guī)模（最終容量2×50MVA主變）及可靠性要求，采用單母線分段接線（110kV側(cè)）：正常運(yùn)行時(shí)分段斷路器閉合，兩段母線并列運(yùn)行；故障時(shí)分段斷路器自動(dòng)跳開，保障非故障段供電。35kV側(cè)采用單母線接線，10kV側(cè)單母線分段（配自動(dòng)投切裝置），兼顧經(jīng)濟(jì)性與可靠性。（二）主變壓器選型主變選擇油浸式有載調(diào)壓變壓器，型號(hào)SZ11-____/110，聯(lián)結(jié)組別Dyn11。容量考慮遠(yuǎn)期負(fù)荷增長(zhǎng)（預(yù)留30%裕度），有載調(diào)壓滿足電壓質(zhì)量要求（調(diào)壓范圍±8×1.25%），空載損耗≤10kW，負(fù)載損耗≤120kW，符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。（三）電氣設(shè)備選型斷路器：110kV側(cè)選SF6斷路器（LW36-126型），開斷電流40kA，滿足短路電流要求；35kV/10kV側(cè)選真空斷路器（VS1-40.5、VS1-12型），免維護(hù)、滅弧性能優(yōu)。隔離開關(guān)：110kV側(cè)選GW4型戶外隔離開關(guān)，35kV/10kV側(cè)選戶內(nèi)GN30型，配置電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。互感器：110kV側(cè)用電容式電壓互感器（TYD110/√3-0.02H），35kV/10kV側(cè)用電磁式；電流互感器選LZZBJ9型，準(zhǔn)確級(jí)0.2S/5P20，滿足計(jì)量與保護(hù)要求。（四）無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)根據(jù)負(fù)荷功率因數(shù)要求（≥0.95），10kV母線側(cè)配置并聯(lián)電容器組（TBB10-3000/10-3W型），總?cè)萘?×2000kvar，分3組投切，補(bǔ)償后系統(tǒng)無功損耗降低約40%。同時(shí)預(yù)留SVG（靜止無功發(fā)生器）接口，滿足未來新能源并網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無功需求。（五）防雷與接地系統(tǒng)防雷：110kV進(jìn)線側(cè)裝設(shè)氧化鋅避雷器（YH10WZ-108/281型），主變高低壓側(cè)各裝一組避雷器；站區(qū)設(shè)25m高獨(dú)立避雷針2座，保護(hù)角≤25°。接地：采用水平+垂直接地網(wǎng)，水平接地體用60×6熱鍍鋅扁鋼，垂直接地極用L50×5熱鍍鋅角鋼（長(zhǎng)度2.5m），網(wǎng)格間距5m，接地電阻≤0.5Ω（通過降阻劑及深井接地極優(yōu)化）。五、電氣二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）監(jiān)控與自動(dòng)化系統(tǒng)采用分層分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，包含站控層（后臺(tái)監(jiān)控機(jī)、五防系統(tǒng)）、間隔層（保護(hù)測(cè)控裝置）。實(shí)現(xiàn)遙測(cè)（電壓、電流、功率等）、遙信（開關(guān)位置、告警信號(hào)）、遙控（斷路器分合、電容器投切）功能，數(shù)據(jù)傳輸至上級(jí)調(diào)度主站。（二）保護(hù)配置主變保護(hù)：配置差動(dòng)保護(hù)（速斷）、瓦斯保護(hù)（重瓦斯跳閘、輕瓦斯告警）、過流保護(hù)（帶時(shí)限）、溫度保護(hù)（超溫跳閘）。線路保護(hù)：110kV/35kV線路設(shè)三段式過流保護(hù)、零序保護(hù)；10kV線路設(shè)過流、速斷保護(hù)。母線保護(hù)：10kV分段母線設(shè)母差保護(hù)（或不完全母差），提高故障切除速度。（三）輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)故障錄波：配置故障錄波裝置，記錄故障前20ms、故障后80ms的電氣量，便于事故分析。同期系統(tǒng)：110kV進(jìn)線及主變各側(cè)配置自動(dòng)同期裝置，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)操作自動(dòng)化。六、土建與總平面設(shè)計(jì)（一）總平面布置站區(qū)按“功能分區(qū)、流程清晰”原則布置：生產(chǎn)區(qū)：主變露天布置（距主控樓≥15m），110kV配電裝置區(qū)（GIS室）、35kV/10kV配電室（戶內(nèi)）呈“L”型排列，縮短電纜路徑。輔助區(qū)：主控樓（含值班室、繼保室）、消防水池、油庫（距主變≥10m）集中布置于站區(qū)東側(cè)，與生產(chǎn)區(qū)用綠化帶隔離。（二）建構(gòu)筑物設(shè)計(jì)主控樓：兩層框架結(jié)構(gòu)，建筑面積800㎡，外墻采用保溫一體板，屋面設(shè)避雷帶；繼保室采用防靜電地板，空調(diào)系統(tǒng)滿足設(shè)備溫濕度要求（溫度20±2℃，濕度50±10%）。配電室：10kV配電室為戶內(nèi)單層結(jié)構(gòu)，采用全封閉開關(guān)柜（KYN28A-12型），柜間凈距≥0.8m，設(shè)機(jī)械通風(fēng)及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。（三）電纜敷設(shè)110kVGIS電纜采用高壓電纜（YJV22-8.7/15kV），穿鍍鋅鋼管埋地敷設(shè)；35kV/10kV電纜采用電纜溝敷設(shè)，溝內(nèi)分層布置（動(dòng)力電纜在下、控制電纜在上），每隔50m設(shè)防火墻，溝蓋采用復(fù)合樹脂板（承重≥5kN/㎡）。七、節(jié)能環(huán)保與綠色設(shè)計(jì)（一）節(jié)能措施設(shè)備節(jié)能：主變選節(jié)能型（空載損耗比國(guó)標(biāo)低15%），斷路器、變壓器均采用低損耗型號(hào)；風(fēng)機(jī)、水泵選變頻控制，根據(jù)負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)。無功優(yōu)化：通過電容器組+預(yù)留SVG實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償，系統(tǒng)功率因數(shù)提升至0.98以上，年節(jié)電約20萬kWh。（二）環(huán)保設(shè)計(jì)噪聲控制：主變?cè)O(shè)隔聲罩（降噪量≥15dB），配電室風(fēng)機(jī)加裝消聲器；站區(qū)圍墻采用隔聲磚（隔聲量≥30dB），廠界噪聲≤55dB（晝間）。廢水處理：雨水經(jīng)收集池沉淀后回用（綠化、沖洗）；生活污水經(jīng)地埋式一體化設(shè)備處理（達(dá)標(biāo)后排入市政管網(wǎng)）；變壓器事故油排入專用油池（經(jīng)隔油處理后回收）。綠化設(shè)計(jì)：站區(qū)綠化覆蓋率≥30%，選用吸塵、降噪植物（如側(cè)柏、女貞），沿圍墻設(shè)綠化帶，減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。八、施工與調(diào)試方案（一）施工要點(diǎn)基礎(chǔ)施工：主變基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，預(yù)埋接地極與主接地網(wǎng)連接；GIS室基礎(chǔ)預(yù)留設(shè)備安裝孔，精度偏差≤2mm。設(shè)備安裝：主變吊裝采用250t汽車吊，嚴(yán)格控制器身傾斜度（≤1°）；GIS設(shè)備安裝前進(jìn)行SF6氣體檢漏（泄漏率≤1%/年）。（二）調(diào)試流程電氣試驗(yàn)：主變進(jìn)行絕緣電阻、繞組直流電阻、變比、短路阻抗試驗(yàn)；斷路器進(jìn)行機(jī)械特性、耐壓試驗(yàn)。保護(hù)調(diào)試：模擬故障（如短路、過流）測(cè)試保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（主變差動(dòng)≤30ms）、出口邏輯；傳動(dòng)試驗(yàn)驗(yàn)證開關(guān)分合可靠性。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)：與調(diào)度主站進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)通信測(cè)試，驗(yàn)證遙測(cè)、遙信準(zhǔn)確性，遙控操作成功率≥99.9%。九、運(yùn)行維護(hù)建議（一）日常巡檢定期檢查主變油溫、油位（油溫≤85℃，油位在±20℃刻度線內(nèi)），GIS設(shè)備SF6壓力（≥0.45MPa），電容器組外觀（無鼓肚、滲油）。每月進(jìn)行紅外測(cè)溫（重點(diǎn)檢測(cè)母線接頭、斷路器觸頭，溫升≤55K）。（二）設(shè)備維護(hù)主變每3年進(jìn)行油色譜分析（監(jiān)測(cè)H?、CH?等氣體含量，判斷絕緣狀態(tài)）；避雷器每1年檢測(cè)泄漏電流（阻性電流≤100μA）。保護(hù)裝置每半年進(jìn)行定值核對(duì)，確保與調(diào)度端一致；五防系統(tǒng)定期校驗(yàn)（閉鎖邏輯正確率100%）。（三）應(yīng)急預(yù)案編制《全站失電應(yīng)急預(yù)案》《主變火災(zāi)處置方案》，每半年開展演練；配置干粉滅火器（主變區(qū)）、氣體滅