龙泉110kV输变电工程可行性研究报告.doc

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1、太原煤气化龙泉能源发展有限公司太原煤气化龙泉能源发展有限公司 龙泉龙泉 110kV110kV 输变电工程输变电工程 可行性研究报告可行性研究报告 二九年六月太原 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 签署页 批批 准准 审审 查查 校校 核核 编编 写写 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 目目 录录 第一章第一章 概述概述1 1.11.1、编制依据、编制依据1 1.21.2、编制原则、编制原则1 1.31.3 设计符合标准设计符合标准.1 第二章第二章 太原煤气化龙泉能源发展有限公司概况太原煤气化龙泉能源发展有限公司概况3 2.12.1 太原煤气化龙泉能

2、源发展有限公司概况太原煤气化龙泉能源发展有限公司概况.3 2.22.2 太原煤气化龙泉矿井概况太原煤气化龙泉矿井概况.3 2.32.3 太原煤气化龙泉能源发展有限公司负荷太原煤气化龙泉能源发展有限公司负荷.4 第三章第三章 电力系统电力系统5 3.13.1 地区电网现状地区电网现状.5 3.23.2 龙泉龙泉 110110K KV V 变电站接入系统方案变电站接入系统方案5 3.33.3 供电方案分析供电方案分析.7 第四章第四章 电气一次部分电气一次部分11 4.14.1、建设规模、建设规模11 4.24.2、电气主接线、电气主接线11 4.34.3、站址概况及总平面布置、站址概况及总平面布

3、置12 4.44.4、短路电流计算和主要设备选型、短路电流计算和主要设备选型13 4.54.5、SVCSVC 动态无功补偿装置动态无功补偿装置.15 4.64.6、站用变、消弧线圈、站用变、消弧线圈15 4.74.7、绝缘配合及防雷接地、绝缘配合及防雷接地15 4.84.8、电缆设施、电缆设施16 4.94.9、照明、照明16 4.104.10、对侧出线间隔、对侧出线间隔16 第五章第五章 电气二次部分电气二次部分18 5.15.1、变电站综合自动化系统、变电站综合自动化系统18 5.25.2、保护及自动装置配置、保护及自动装置配置18 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告

4、i 5.35.3、计量系统、计量系统20 5.45.4、直流系统及交流系统、直流系统及交流系统20 5.55.5、对侧间隔保护配置、对侧间隔保护配置21 第六章第六章 土建部分土建部分22 6.6. 1 1、站址概述、站址概述.22 6.6. 2 2、站区总平面布置、站区总平面布置.22 6.36.3、消防、通风、给排水、消防、通风、给排水24 6.46.4、劳动安、劳动安全全卫生与环境保护卫生与环境保护24 第七章第七章 通信远动部分通信远动部分31 7.1 通道要求通道要求31 7.2 光纤通信电路建设光纤通信电路建设31 7.3 站内通信设备配置站内通信设备配置31 第八章第八章 线路部

5、分线路部分33 第九章第九章 结论结论35 第十章第十章 附件附件36 第十一章第十一章 附图附图 1111 张张37 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 0 第一章第一章 概述概述 1.11.1、编制依据、编制依据 1、太原煤气化龙泉能源发展有限公司的委托书。 2、煤炭工业太原设计研究院编制的太原煤气化龙泉能源发展有限 公司龙泉矿井初步设计说明书 。 3、国家及行业相关规程、规范。 4、吕梁地区电网现状资料和发展规划。 1.21.2、编制原则、编制原则 设计中要贯彻执行国家的基本建设方针、政策；要根据国家规范、标 准及相关规定，结合工程的性质要求，从实际出发对主体工程和主

6、要设备 的设计要技术先进、经济合理、运行安全可靠；要实行资源的综合利用， 节约用地、用水，保护环境。 1.31.3 设计符合标准设计符合标准 三相交流系统短路电流计算 GB/T 15544-1995 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50062-1992 3110kV 高压配电装置设计规范 GB 50060-1992 高压配电装置设计技术规范 SDJ5-1995 电力变压器选用导则 GB/T17468-1998 35110kV 变电所设计规范 GB 50059-1992 并联电容器装置设计规范 GB 50052-1995 三相油浸式电力变压器技术参数和要求 GB/T6451-1999

7、继电保护和安全自动装置技术规范 GB 14285-1993 电力工程直流系统设计技术规范 DL/T5044-2004 电力设备典型消防规范 DL 5027-1993 电测量及电能计量装置设计技术规范 DL/T 5137-2001 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 1 导体和电器选择设计技术规范 SDGJ 14-1986 交流电器装置接地 DL/T 621-1997 变电所总布置设计技术规范 DL/T 5056-1996 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 2 第二章第二章 太原煤气化龙泉能源发展有限公司概况太原煤气化龙泉能源发展有限公司概况 2.12.

8、1 太原煤气化龙泉能源发展有限公司概况太原煤气化龙泉能源发展有限公司概况 太原煤气化龙泉能源发展有限公司，由太原煤炭气化（集团）有限责 任公司、太原煤气化股份有限公司、中煤进出口公司合资于 2006 年成立。 太原煤炭气化有限责任公司是由原煤炭工业部和山西省合资组建的国 内首家煤炭综合利用大型企业，同时担负着太原市城市居民用气的任务。 经过二十多年的改革发展，现已成为一个集原煤开采、洗选、炼焦、制气、 煤化工、煤矸石发电、新型建材和煤气表、灶、管制造到城市煤气输配、 服务、管理于一体的煤炭综合利用的大型联合企业。现有矿井六处（炉峪 口煤矿、嘉乐泉煤矿、长沟煤矿、东河煤矿、离石煤矿、南山煤矿）

9、，上 述诸矿有的因超强开采剩余储量不多，有的因城市建设压煤储量大减，有 的为收购地方小矿储量有限。为保持公司的正常经营，需从根本上解决原 料煤的供应问题，为保持公司长期稳定发展，必须尽早建设大型原料煤供 应基地。因此公司决定开发龙泉井田。 2.22.2 太原煤气化龙泉矿井概况太原煤气化龙泉矿井概况 龙泉井田地理位置位于太原市娄烦县与吕梁地区岚县交界处，井田面 积 35.23km2，资源跨地区分布于岚县和娄烦境内。地理坐标：北纬 38 0850381153,东经 11145041115058。忻州 静乐岚县古交太原公路从井田的东边界外经过，在忻州、太原两地 分别与同蒲线、石太线铁路相接，交通便利

10、。 井田位于吕梁山脉的芦芽山南部的丘陵区，属典型黄土梁峁地貌。地 势总体为南高北低，西高东低，最低点位于井田东部边界处，标高 1120m，最高点位于井田西南部边界处，标高 1362m。最大相对高差 242m。井田东部的汾河为黄河水系，经本井田外东南约 2 公里处注入汾河 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 3 水库。汾河水库历年最高积水线为 1130m，汾河南下至河津注入黄河，汇 水面积 2799km2。历年最大流量 2230m3/s，最小流量 0.19 m3/s。 本区属内陆性半干旱气候，冬季长而寒冷，夏季短而燥热，雨水少且 集中在七、八、九三个月。历年降水量平均为 49

11、4.3mm，蒸发量平均为 1762.1mm；最高气温 36.4，最低气温零下 30.5，历年平均气温 8.3；结冻期自每年 10 月下旬至翌年四月上旬，冻土深度为 85- 117cm，冰冻期长达 160 天以上；历年平均风速 2.1m/s，最大风速达 16 m/s；该区地震动峰值加速度为 0.15g，地震烈度为度。 2.32.3 太原煤气化龙泉能源发展有限公司负荷太原煤气化龙泉能源发展有限公司负荷 矿井用电设备总台数：358 台； 矿井用电设备工作台数：354 台； 矿井用电设备总容量：32248kw； 矿井用电设备工作容量：27704kw； 矿井计算有功功率：24907kw； 矿井计算无功功

12、率：21678kw； 计入选煤厂负荷后： 110kV 母线计算有功功率：29050kw； 110kV 母线计算无功功率：24185kw； 无功功率补偿：14000kVar； 补偿后 110kV 母线功率因数：0.98； 矿井年耗电量：8386.07X104kw.h； 矿井吨煤电耗：16.77kwh； 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 4 第三章第三章 电力系统电力系统 3.13.1 地区电网现状地区电网现状 该矿井位于娄烦县与岚县交界处，井田面积 35.23km2，资源跨地区分 布于岚县和娄烦境内。距岚县电源点较近，因此该站由岚县电网供电。 3.1.13.1.1 岚县电网

13、现状岚县电网现状 岚县位于汾河上游，晋西北黄土高原中部，吕梁地区末端，南与方山、 娄烦接壤。截止 2008 年年底，岚县的主电网建成以岚县 220kV 变电站为 电源点，以 2 座 110kV 变电站为枢纽，以 35kV 及 10kV 系统辐射的供电网 络。 岚县境内现有岚县 220kV 变电站一座，主变容量 2120MVA,双回电 源均取自太原地区的古交 500kV 变电站；有 110kV 变电站 2 座：车道坡 110kV 变电站，主变容量 40+20MVA，东村 110kV 变电站，主变容量 40+31.5MVA；有 35kV 变电站 8 座（其中 3 回为用户站） ，主变容量共 89.

14、45MVA。 根据吕梁地区电网规划及工程前期进展情况，到“十一五”期末，岚 县西南方向的梁家庄附近将新建一座袁家庄 220kV 变电站，现正在可研阶 段，可研设计规划主变容量 3150MVA，该站建设主要为太原钢铁集团有 限公司的三座 110kV 变电站供电。 3.23.2 龙泉龙泉 110kV110kV 变电站接入系统方案变电站接入系统方案 根据煤矿安全规程第四百四十一条中“矿井应有两回电源线路， 当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷，矿井 的两回电源线路上都不得分接任何负荷”的规定；再加上本矿井电力负荷 较大的实际情况，本站需双电源供电，全容量备用。 太原煤气化龙泉

15、110kV 输变电工程 可行性研究报告 5 拟建的龙泉 110kV 变电站周边系统电源点有岚县境内的岚县 220kV 变 电站、车道坡 110kV 变电站、东村 110kV 变电站、待建的袁家庄 220kV 变 电站，以下分别叙之。 3.2.13.2.1 岚县岚县 220kV220kV 变电站现状变电站现状 岚县 220kV 变电站于 2008 年 11 月投运， 位于岚县八道洼村南约 500m，离拟建的龙泉 110kV 变电站约 16 公里，该站 220kV 双回电源均取 自古交 500kV 变电站，导线为 LGJ-2400，线路长度 52.5kM。 现有规模：主变压器： 2120MVA 三

16、相三绕组风冷有载调压变压器， 电压等级为 220/110/35kV。 220kV 设备采用沈阳新东北电气生产的 ZF6A-252 型 GIS 组合电气， 接线方式为双母线接线。 110kV 设备采用河南平高电气生产的 ZF12-126 型 GIS 组合电气（母 线额定电流 2500A；断路器额定电流 2000A，开断电流 40kA） ，接线方式 为双母线接线，现有间隔 7 个，其中 2 个主变进线间隔，2 个出线间隔 （分别为车道坡 1 回，东村 1 回） ，2 个 PT 及避雷器间隔，1 个母联间隔， 出线最终规模 12 回，留有 10 个备用出线间隔，均为架空出线。 35kV 设备采用锦州

17、锦开电器集团生产的 ZN12-40.5 型真空开关，接 线方式为单母线分段接线。 本站年运行最大负荷 30MVA，主变容量余度很大。 110kV 母线三相短路电流 17.8kA。 3.2.23.2.2 车道坡车道坡 110kV110kV 变电站现状变电站现状 车道坡 110kV 变电站位于岚县梁家庄，离拟建的龙泉 110kV 变电站约 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 6 10 公里，变电站主供电源取自岚县 220KV 变电站；岚车线路长度 19 公 里，导线采用 LGJ-240 导线；备用电源取自东村 110KV 变电站，东车线 路长度 15.7 公里，导线采用 LGJ

18、-240 导线。 站内现有三相三绕组风冷有载调压变压器两台，容量 2040MVA；110kV 采用单母线分段接线方式，户外布置，进出线共 4 个 间隔，由西向东依次是岚车线、2#主变出线、东车线、1#主变出线。现场 可以扩建 2 个出线间隔的位置。 110kV 选用江苏如高高压电器有限公司生产的 LW36-126（W）型六氟 化硫断路器，母线额定电流 3150A；断路器额定电流 3150A，开断电流 40kA；隔离开关选用 GW4 型，额定电流 1250A。 3.2.33.2.3 东村东村 110kV110kV 变电站现状变电站现状 东村 110kV 变电站位于岚县东村镇南，现有主变容量 40

19、+31.5MVA， 变电站主供电源取自岚县 220kV 变电站；岚东线路长度 9.5 公里，导线 采用 LGJ-240 导线；联络电源一回取自车道坡 110KV 变电站，东车线路 长度 15.7 公里，导线采用 LGJ-240 导线，一回取自汾河水库 110kV 变电 站，水东线路长度 36.2 公里，导线采用 LGJ-185 导线，一回取自娘子 神 110kV 变电站，娘东线路长度 25.7 公里，导线采用 LGJ-185 导线。 110kV 已无备用间隔位置，且无扩建的可能。 3.2.43.2.4 袁家庄袁家庄 220kV220kV 变电站现状变电站现状 袁家庄 220kV 变电站计划建在

20、岚县西南方向的梁家庄，现正在可研阶 段，可研设计规划主变容量 3150MVA，该站建设主要为太原钢铁集团有 限公司的三座 110kV 变电站供电。投运时间受太钢三座 110kV 变电站的建 设影响较大。 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 7 3.33.3 供电方案分析供电方案分析 根据上述电源点的情况分析，岚县境内东村 110KV 站已无出线间隔且 无扩建余地，暂不考虑作为龙泉站的电源点。因此龙泉变电站的电源点宜 选在岚县 220kV 变电站，待建的袁家庄 220kV 变电站，车道坡 110kV 变电 站。 根据省电力公司转发的国家电力监管委员会印发的通知， “一级重 要

21、电力用户具备两路电源供电条件，两路电源应当来自两个不同的变电站， 当一路电源发生故障时，另一路电源能保证独立正常供电。 ”的要求，龙 泉煤矿属一级负荷，电源点因取自不同的两个变电站。 3.3.13.3.1 供电方案供电方案 方案一：方案一： 岚县岚县 220kV220kV 变电站出一回变电站出一回 110kV110kV 线路作为龙泉站的主供电源，线路长线路作为龙泉站的主供电源，线路长 度约度约 1616 公里，导线选用公里，导线选用 LGJ-240LGJ-240；车道坡；车道坡 110kV110kV 变电站出一回变电站出一回 110kV110kV 线线 路作为龙泉站的备供电源，线路长度约路作为

22、龙泉站的备供电源，线路长度约 1010 公里，导线选用公里，导线选用 LGJ-240LGJ-240。在。在 双回线路上分别同杆架设双回线路上分别同杆架设 OPGW-24OPGW-24 芯光缆。芯光缆。 方案二：方案二： 待建的袁家庄待建的袁家庄 220kV220kV 变电站出一回变电站出一回 110kV110kV 线路作为龙泉站的主供电源，线路作为龙泉站的主供电源， 线路长度约线路长度约 1212 公里，导线选用公里，导线选用 LGJ-240LGJ-240；车道坡；车道坡 110kV110kV 变电站出一回变电站出一回 110kV110kV 线路作为龙泉站的备供电源，线路长度约线路作为龙泉站的

23、备供电源，线路长度约 1010 公里，导线选用公里，导线选用 LGJ-LGJ- 240240。在双回线路上分别同杆架设。在双回线路上分别同杆架设 OPGW-24OPGW-24 芯光缆。芯光缆。 3.3.23.3.2 方案分析方案分析 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 8 方案一方案一 本方案的主供电源取自岚县 220kV 变电站，该站为双主变、双电源的 系统变电站，双电源均取自古交 500kV 变电站，线路长度 52.5 公里，导 线选用 LGJ-2400 导线，供电可靠性非常高，岚县变电站现为两台 120MVA 主变，220kV 及 110kV 均为双母线接线，主变现有

24、最大负载 30MVA，110kV 出线间隔有 10 回备用，本站拟占用东起第二间隔，由此可 见由该站给龙泉 110kV 变电站供电，供电可靠性非常高，主变容量，出线 间隔均有较大余度，至龙泉的线路导线采用 LGJ-240，长度约为 16 公里， 线路走廊较为顺畅 ，技术经济性能优良，因此岚县 220kV 站作为龙泉站 的主供电源是经济合理的。 备用电源接至车道坡 110kV 变电站，该站现有 40MVA 主变一台、 20MVA 主变一台，电源分别取自岚县站和东村站，均为 LGJ-240 导线， 110kV 母线尚无穿越功率，110kV 有备用出线间隔 2 回，本方案拟占用东 母备用间隔，由该站

25、供电，计算最大负荷为 85MVA（主变负载系数以 0.85 计） ，电源线 LGJ-240 导线可满足载流量要求。至龙泉的线路导线采用 LGJ-240，长度约为 10 公里，经计算龙泉 110kV 站末端压降为 4.2%，满 足线路压降要求，线路走廊较为顺畅 ，技术经济性能优良，因此由车道 坡站作为龙泉站供电是经济合理的。该方案做为推荐方案。 方案二方案二 本方案的主供电源取自待建的袁家庄 220kV 变电站，该站最终规划主 变 3150MVA，现正在可研初设阶段，预计 2010 年投入运行，由于龙泉 矿井为基建矿，预计 2010 年投产，该站的投运基本可满足龙泉站的投运 太原煤气化龙泉 11

26、0kV 输变电工程 可行性研究报告 9 时间，因该站为拟建项目，其主变容量及出线间隔均能满足龙泉站的供电 要求，距龙泉站约 13 公里，线路较短，出线顺畅，作为龙泉站的供电电 源可行。但该站规划时主要为太原钢铁集团公司的 3 座 110kV 变电站供电， 因此其投运时间受太原钢铁集团公司的 3 座 110kV 变电站投运时间影响较 大。 备用电源接至车道坡 110kV 变电站，该站现有 40MVA 主变一台、 20MVA 主变一台，电源分别取自岚县站和东村站，均为 LGJ-240 导线， 110kV 母线尚无穿越功率，110kV 有备用出线间隔回，本方案占用东母备 用间隔，由该站供电，计算最大

27、负荷为 85MVA（主变负载系数以 0.85 计） ， LGJ-240 导线可满足载流量要求。至龙泉的线路导线采用 LGJ-240，长度 约为 10 公里，经计算龙泉 110kV 站末端压降为 4.2%，满足线路压降要求， 线路走廊较为顺畅 ，技术经济性能优良，因此由车道坡站作为龙泉站供 电是经济合理的。该方案做为备选方案一。 3.3.33.3.3 结论：结论： 比较上述两个方案，从提高供电可靠性、保证电能质量，改善网架结比较上述两个方案，从提高供电可靠性、保证电能质量，改善网架结 构等方面综合考虑推荐方案一。构等方面综合考虑推荐方案一。 即：岚县即：岚县 220kV220kV 变电站出一回变

28、电站出一回 110kV110kV 线路做为龙泉站的主供电源，线线路做为龙泉站的主供电源，线 路长约路长约 1616 公里，导线选用公里，导线选用 LGJ-240LGJ-240，车道坡，车道坡 110kV110kV 变电站出一回变电站出一回 110kV110kV 线路做为龙泉站的备供电源，线路长约线路做为龙泉站的备供电源，线路长约 1010 公里，导线选用公里，导线选用 LGJ-240LGJ-240，采，采 用两回单回路架设，且分别同杆架设用两回单回路架设，且分别同杆架设 OPGW-24OPGW-24 芯光缆，以满足通讯及保护芯光缆，以满足通讯及保护 要求。要求。 太原煤气化龙泉 110kV 输

29、变电工程 可行性研究报告 10 第四章第四章 电气一次部分电气一次部分 （按推荐电源方案设计）（按推荐电源方案设计） 4.14.1、建设规模、建设规模 1） 、主变压器最终为 240MVA 三相双绕组有载调压变压器，电压等 级 110/10kV，本期 2 台一次建成； 2） 、110kV 最终采用单母分段运行方式，两回进线；本期一次建成。 3） 、10kV 出线最终 30 回，本期 24 回（其中备用间隔 5 回） ； 4） 、10kV 配置 SVC 补偿装置，TCR 容量预估为 15 Mvar，滤波器基波 有效补偿容量 15Mvar； 5） 、10kV 配置消弧线圈自动补偿装置 2 套； 6

30、） 、配套建设相应的控制、保护、计量、通讯等二次装置。 7） 、岚县站及车道坡站 110kV 出线间隔各 1 回，包括电气一次、二次、 土建、通讯远动等。 本期按最终规模土建一次建成。 4.24.2、电气主接线、电气主接线 110kV 最终接线方式为单母分段接线，计有 2 回进线、2 回主变进线、 2 回 PT、1 回分段共 7 个间隔，双回电源分别引自岚县 220kV 变电站和车 道坡 110kV 变电站的 110kV 母线。本期一次建成。 10kV 最终接线方式为单母分段接线，计有进线 2 回、PT 避雷器 2 回、 消弧线圈站用变出线 2 回、分段联络 2 回、电容器出线 4 回、负荷出

31、线本 期 24 回（最终 30 回） ，共计 42 个间隔，本期 34 个间隔、留有备用出线 6 回。 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 11 4.34.3、站址概况及总平面布置、站址概况及总平面布置 4 4. .3 3. .1 1、站址概况站址概况 本站拟选在太原煤气化龙泉能源发展有限公司龙泉矿井工业场地西 南角，位于岚县红砂岩村 ，交通便利，进出线较顺畅。场地开阔，平整， 根据山西省电力系统电瓷外绝缘污区分布图2006 年版，本站处于 级污秽地区。 海拔在 10801250m 之间。 4 4. .3 3. .2 2、电气总平面布置电气总平面布置 方方案案一一：（ 11

32、0kV 户户内内布布置置） 本站总平面布置按照最终规模设计，鉴于矿区污染严重，本站按 级污秽地区设计，本站设计为二层建筑的室内变电站。110kV 配电 装置布置于变电站的二层室内，西侧进线，东出架空引至变压器。为便 于安装和散热，同时减小室内噪音， 2 台主变布置于室外； 10kV 配 电室布置在一层室内，采用室内双列布置；主控室布置于站内一层室内； SVC 布置于站内独立的二层建筑内。 变电站大门东开，站内设环形道路。站区围墙内占地面积2560 平方米，合 3.84 亩。 详见电气总平面一、二层布置图。 方方案案二二：（ 110kV 户户外外布布置置） 本站总平面布置按照最终规模设计，鉴于矿

33、区污染严重，本站按 级污秽地区设计，本站设计 110kV 配电装置屋外布置于站区南侧，南 侧进线，架空引至户外布置变压器， 10kV 配电室、消弧线圈室及主 控室布置在站内一层建筑物内； SVC 布置于站内东侧独立的二层建筑 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 12 内。 变电站大门东开，站区围墙内占地面积3286 平方米，合 4.93 亩。 详见电气总平面布置图。 4.44.4、短路电流计算和主要设备选型、短路电流计算和主要设备选型 根据推荐供电方案，本期按岚县 220kV 变电站 2020 年规划的 110kV 母线三相短路电流 17.8kA，由于车道坡电源也取自岚县

34、220kV 站，以岚 县站 110kV 母线短路电流计算求得本站的三相短路电流如下表： 短路电流数值 运行方式 110kV 母线侧10kV 母线侧 双线双台主变并列运行8.45kA21.20kA 单线单主变运行6.55 kA11.54 kA 因此；本站主变选用因此；本站主变选用 16%16%的高阻抗变压器，的高阻抗变压器，110kV110kV 设备选用设备选用 31.5KA31.5KA 的的 开断电流；开断电流；10kV10kV 设备选用设备选用 31.5kA31.5kA 的开断电流，均能满足设备的选型要求，的开断电流，均能满足设备的选型要求， 又经济合理。又经济合理。 4.4.1、主主变变压

35、压器器 根据短路计算结果，变压器选用选用 SZ11-40000/110W 型三相双绕组 自冷有载调压变压器，电压变比为 11081. 25%/10.5kV，绕组间的短 路电压百分值选定为 Ud%=16，接线组别为 YNd11。 4.4.2、110kV GIS 110kV 选用三相共箱式 GIS 封闭组合电器 a.断路器 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 13 额定电流为 2000A，开断电流为 40kA，配弹簧机构。 b.隔离开关 额定电流为 2000A，热稳定电流为 31.5kA，配电动弹簧机构。 c.快速接地开关 热稳定电流为 31.5kA，配电动弹簧机构。 d.检修

36、用接地开关 热稳定电流为 31.5kA，配电动机构。 e.电流互感器 200-400-600/5 0.2S/0.5/5P30/5P30/5P30/5P30 f.母线电压互感器 110/：0.1：0.1：0.1kV 0.2/0.5/3P333 g.避雷器 额定电压 100kV，雷电冲击电流残压 260 kV。 4.4.3、10kV 开开关关柜柜 10kV 开关柜选用 KYN28-12 型铠装中置式金属封闭开关柜。 a.断路器 选用 ZN63-10 真空断路器,主变进线及分段断路器额定电流 3150A， 开断电流 40kA；出线回路断路器额定电流为 1250A，开断电流 31.5kA。 b.电流互

37、感器 选用 LZZBJ9-10 型电流互感器，要求在不同电流变比情况下，均满足 4 秒热稳定电流 31.5kA 的要求。 c.电压互感器 选用 JDZX-10 10/:0.1/:0.1/:0.1/3 型电压互感器，为防止333 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 14 铁磁谐振过电压，电压互感器一次侧中性点装设 LXQ-10 型消谐器。 d.10kV 穿墙套管 型号为 CWWL-20/4000 型。 e.其他 10kV 开关柜设有 GSN-10 带电显示器。 为防止真空开关操作过电压，每段母线上及带开关的开关柜内均装设 一组 BSTG-B-12.7 型过电压保护器。 4.5

38、4.5、SVCSVC 动态无功补偿装置动态无功补偿装置 考虑煤矿现多为大型机械化综采，提升负荷较大，且为非线性，有一 定的谐波含量，为消除无功冲击，滤除高次谐波，平衡三相电网，保证该 站的稳定可靠运行，拟在 10kV 母线上安装一套 TCR 型 SVC 动态无功补偿 装置，以补偿该站的 10kV 非线性负荷，初步估算 TCR 容量为 15 Mvar， 滤波器基波有效补偿容量 15Mvar，补偿后功率因数可达 0.98。 4.64.6、站用变、消弧、站用变、消弧线圈线圈 10kV 两段母线上各设接地变（100kVA）一回，以保证变电站的交流 系统用电。 10kV 最终出线 30 回，出线方式均为

39、电缆引出。经计算矿井高压电网 单相接地电容电流为 34A，故在矿井 110kV 变电站内设置两套消弧线圈自 动补偿装置，用以限制单相接地电容电流。 4.74.7、绝缘配合及防雷接地、绝缘配合及防雷接地 4.7.14.7.1、绝缘配合、绝缘配合 根据山西省电力系统电瓷外绝缘污区分布图2006 年版，本站处 于级污秽区范围内，但煤矿企业污染较严重，故本工程选用的户外电气 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 15 设备的外绝缘泄露比距均按级防污系列的要求设计。本工程泄露比距取 3.1cm/kV(泄露比距系按照系统最高电压取值) 4.7.24.7.2、防雷、防雷 a. .为防止直接

40、雷击闪络危害，以独立避雷针做为防雷措施，避雷针设 独立的接地装置，保证与主接地网的净距离大于 3 米，接地电阻不大于 10。 b. .为防止雷电侵入波危及电气设备， 110kV 进线、110kV 及 10kV 母 线上均装设氧化锌避雷器。 4.7.3、接接地地 因现场土壤电阻率不明，本方案暂按常规方案设计。 沿配电室四周外延 2 米处用-806 扁钢作一环形主地网，每隔 45 米用5052500 角钢打一接地极，并与主地网可靠焊接，地 网接地电阻要求不大于 0.5。自配电室二层用 -806 扁钢分别在四 点沿墙引下与主地网连接，接地引下线敷设于墙内。二层地网应与开关 柜槽钢可靠焊接。一、二层配

41、电室内所有电气设备均应按照有关规程规定 可靠接地。并应按电力系统反措要求设二次设备铜地网。 4.84.8、电缆设施、电缆设施 1、110kV 配电装置的二次电缆通过电缆沟引至一层主控室。 2、10kV 配电装置的一次出线电缆通过电缆沟向外引出；二次电缆由 电缆沟引至主控室。 4.94.9、照明、照明 变电站照明由交流屏供电，事故照明在交流系统失电时，由直流系统 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 16 供电。 4.104.10、对侧出线间隔、对侧出线间隔 4.10.1 岚县站出线间隔 龙泉变电站 110kV 主供电源取自岚县 220kV 变电站，拟占用岚县 220kV 变电

42、站 110kV 配电装置西数第五个出线间隔。新建 110kV 出线间隔 一回，设备选用 110kV 全封闭 GIS 组合电器，供货厂家选站内同类设备厂 家（河南平高电器有限公司） ，组合电器额定电压为 126kV，额定电流 2000A，额定峰值耐受电流 100kA,断路器开断电流 40kA，整套设备包含： 断路器 1 台，隔离开关 1 台，检修用接地开关 1 台，快速接地开关 1 台， 电流互感器 2 组，线路单相电容式电压互感器 1 台，氧化锌避雷器 3 只 （安装于套管外，带计数器） 。 4.10.2 车道坡出线间隔 龙泉变电站 110kV 备供电源取自车道坡 110kV 变电站，拟占用东

43、母上 备用间隔。新建 110kV 出线间隔一回，断路器 1 台选用 LW36-126（W）/T 3150-40kA 型，隔刀 2 台选用 GW4-126 1250A 型，进线单相电压互感器 1 台。 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 17 第五章第五章 电气二次部分电气二次部分 5.15.1、变电站综合自动化系统、变电站综合自动化系统 本站采用综合自动化系统,基于以太网的分布式多 CPU 综合自动化系 统，综合自动化设备应用微机网络实现保护、控制、监控、中央信号、远 动及报警的全部功能。 1）.综合自动化设计原则 本站按主变保护测控集中组屏，110kV 线路及分段保护测控

44、集中组屏， 10kV 设备保护测控选择分散结构的智能化设备，所有装置通过 CAN 网实 现信息共享。 控制设有当地计算机控制、就地控制方式。 2）.综合自动化功能 综合自动化能完成以下功能：数据采集及处理、保护和控制、与远方 通信等。 3）.综合自动化配置及组柜 综合自动化系统选用简单可靠、易于操作、扩展兼容性良好、模块化、 分布式系统 。 本站本期设 1、2主变保护柜各 1 面，主变测控柜 1 面，110kV 线 路保护测控柜 2 面，110kV 分段保护测控及备自投柜 1 面，公用测控柜 1 面，远动柜 1 面，低频低周减载柜 1 面，故障录波器柜 1 面，遥视柜 1 面， 电度表柜 1

45、面，交流柜 2 面，直流柜 4 面，通信电源柜 1 面，光端机柜 1 面，后台监控系统 1 套，微机防误系统 1 套。 5.25.2、保护及自动装置配置、保护及自动装置配置 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 18 5.2.1.主变压器保护配置 二次谐波原理制动的差动保护，保护范围：变压器绕组及其引出线的 相间短路、绕组的匝间短路保护，瞬时动作于跳闸。 变压器本体瓦斯保护，保护变压器油箱内故障，轻瓦斯动作于信号， 重瓦斯动作于瞬时跳开变压器各侧开关。 复合电压闭锁的方向过流保护，是外部相间短路引起的变压器过电流 的主保护及主变的后备保护。主变高压侧后备保护具有两段，每段三个

46、时 限，第一时限跳高分段开关，第二时限跳本侧开关，第三时限跳各侧开关。 主变低压侧的后备保护具有两段，每段电流保护有三个时限，第一时限跳 低压侧分段开关，第二时限跳本侧开关，第三时限跳各侧开关，低压侧的 后备保护配置独立的两套，分别取自不同的 CT 线圈。 过负荷保护，主变各侧均装设有过负荷保护，保护动作于信号。 主变有载调压重瓦斯瞬时动作于跳开主变各侧开关，轻瓦斯动作于信 号。变压器压力释放保护，瞬时动作于跳开主变各侧开关或发信号。变压 器温度过高发信号。主变油温由温度变送器测得并上送高压侧测控装置。 5.2.2. 110KV 线路、分段保护及备自投 5.2.2.1 110kV 线路保护:

47、配置三段式相间和接地距离保护，四段式零序方向过流保护，配置三 相一次重合闸装置和三相操作箱的功能。 5.2.2.2 110kV 母联保护及备自投: 配置二段式电流相间保护及零序电流保护,并带有三相操作箱，110kV 两路进线备投及分段备投功能。 太原煤气化龙泉 110kV 输变电工程 可行性研究报告 19 5.2.3.10kV 保护配置 10kV 出线保护 对线路相间故障，装设三段式电流保护，限时电流速断为主保护，过 流为后备保护，保护动作后，断开线路开关。对系统单相接地设有小电流 接地选线功能，选出接地线后，可发报警信号 。 10kV 电容器保护 10kV 电容器保护配有两段过电流保护，过压

48、保护，失压保护及不平衡 电压保护，所有保护动作后均延时断开电容器开关。 10kV 分段保护 配置两段式电流相间保护，及备自投功能。 5.2.4. PT 并列测量装置 PT 二次电压并列，具有就地手动并列、解列及远方遥控并列、解列功 能，测量 PT 二次线电压、相电压及开口三角电压。 5.2.5. 站用变监测 完成对站用变电流、电压监测及各种信号的采集。 5.2.6. 消谐装置 为防止铁磁谐振引起的过电压, 10kV PT 开口三角装设微机消谐装置。 5.35.3、计量系统、计量系统 110kV 线路及主变电度表集中组柜布置在主控室内。10kV 线路、电容 器出线电度表就地安装在开关柜内。所有多功能电度表均通过以太网口与 电量采集装置连接，完成其有功、无功电度量的采集。 太原煤气化龙泉