35KV變電站設計

摘要:本文介紹了內蒙古大唐國際克旗煤制氣項目籌備處35kV變電站設計的主要內容與特點，該站采用了先進的DCAP一5000自動化系統(tǒng)，有著較高的自動化程度，設備配置也達到了國際先進水平。

關鍵詞:35kV變電站;設計，自動化系統(tǒng)

1、設計內容

1.1主要設備

1.1.1主變壓器

為確保電源的可靠性，本次內蒙古大唐國際克旗煤制氣項目籌備處35kV變電站工程的變壓器采用35/10kV三相有載調壓變壓器。

1.1.235kV開關柜

35kV開關柜采用封閉真空斷路器高壓開關柜，真空斷路器采用彈簧儲能機構，利用綜合微機保護器進行保護。

10kV開關柜

10kV開關柜采用封閉中置式真空斷路器高壓開關柜，真空斷路器采用彈簧儲能機構，利用微機綜合保護器進行保護。

1.2 供配電方案

系統(tǒng)采取10kV電壓供電，35kV、10kV均采用單母線分段接線，以滿足用電設備的安全性和可靠性。無功功率補償裝置用于10kV配電系統(tǒng)，補償后功率因數(shù)達到0.95以上。

1.3 自動化系統(tǒng)

本站自動化系統(tǒng)采用微機保護監(jiān)控裝置，方式為組屏安裝以及分散安裝。主變差動保護單元DCAP-5040、主變高后備保護單元DCAP-5050、主變低后備保護單元DCAP一5050組屏安裝;35kV和10kV保護測控單元分別安裝于各開關柜上。

監(jiān)控中心采用性能較高的2套監(jiān)控系統(tǒng)。作為整個電站監(jiān)控的核心，監(jiān)控中心通過總線通訊網獲得整個電站的信息，然后對信息進行相應的加工處理。該監(jiān)控中心能夠處理記錄的事件，對電站的故障進行記錄，并實現(xiàn)制表打印，向調度提供其需要的相關數(shù)據(jù)，完成對整個電站所有設備的遠程控制功能。

DCAP-5000系列保護測控裝置采用雙CPU系統(tǒng)設計，一套用于保護，另一套用于通信和監(jiān)控，不僅降低了CPU的負荷率，還進一步提高了CPU的可靠性。CPU插件采用全懸浮設計，強電、開關量輸入以及開關量輸出、通訊口等全部采用了光電隔離技術，具有極強的抗干擾能力。

本站自動化系統(tǒng)具有完善的自測試以及自校正功能，包括保護方式以及保護定值的合理性分析，測量值的準確性和合理性分析，元器件的自動檢測，通訊網的自行測試以及自行維護功能，控制回路斷線保護和報警功能以及仿真測試等功能。

1.4直流電源

本站設置高頻開關直流電源控制屏和電池屏各l面。直流電源系統(tǒng)是電站必要的設備之一，主要應用于電站內斷路器和其他設備的跳合、控制、保護等信號操作。本站高頻開關直流電源系統(tǒng)配置5個l0A充電模塊、1個監(jiān)控模塊以及1個參數(shù)變送單元。監(jiān)控模塊采用串行通信接口，能夠與監(jiān)控系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)交換。

1.5 交流電源

本站設交流電源屏1面，采用雙電源自動投切，饋出開關采用瑞士ABB自動空氣開關。

2、主要設計特點

2.1設計特點

內蒙古大唐國際克旗煤制氣項目籌備處35kV變電站布局合理，結構緊密，充分考慮了施工可行性以及技術先進性的要求，該變電站多次優(yōu)化了站內的主接線方式、設備配置以及布置形式，不僅保障了變電站的供電能力，實現(xiàn)了供電的安全性和可靠性，還使得變電站的運行更加靈活。

變電站采用雙層結構，一層為主變壓器室、10kV無功自動補償室、10kV配電室。二層為主控室和35kV配電室。在設計中設置了地下電纜室，并將地下電纜室與地下電纜隧道進行連接，使得變電所的整體布局合理，方便了進出線和施工的需要，大大減少了工程施工對供電的影響，提高了工程施工進度。

設計采用了多項新設備、新技術，自動化程度較高，設備配置、技術水平均達到了國際先進水平。

2.2 本工程采用的新設備和新技術

(1)本站自動化系統(tǒng)采用了先進的DCAP一5000自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)設置了兩層，分別為間隔及控制層和站級控制層。間隔及控制層將采集、處理的數(shù)據(jù)信號，通過總線通訊網傳送到站級控制層，站級控制層通過通訊控制器與調度進行通信，完成遠程控制功能。各間隔單元互相獨立，互不影響，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。該系統(tǒng)采用微機開放設計方式，可以對接任意智能化設備和管理網，實現(xiàn)了真正意義上的自動控制，達到了國際先進水平。

(2)變壓器采用DCAP一5040和DCAP一5050系列數(shù)字式微機保護裝置，DCAP一5040裝置具有完善的主保護功能;DCAP一5050裝置具有后備保護功能，該技術水平較為先進，靈敏度和可靠性較高，具有國際先進水平標準。

(3)對饋出線路采用DCAP一5000型保護測控單元綜合保護裝置，該裝置在可靠性、準確性、通信能力、抗干擾性、維護以及調試等方面均具有較高水平，達到了國際先進水平。該保護裝置是集保護和遠程控制于一體的計算機保護單元，綜合性較強，非常適用于變電站的自動化系統(tǒng)。

(4)本站采用先進的高壓無功自動補償裝置，對變電站的10kV系統(tǒng)進行無功補償。裝置按照模糊控制的原則，由可靠性較高的控制器進行電壓無功控制。該無功自動補償裝置能夠根據(jù)檢測到的無功功率值，自動控制高壓真空開關的投切。每臺電容器柜均配備相應的微機保護監(jiān)控裝置，這些微機保護監(jiān)控裝置具有速斷、過流、過壓、開口三角電壓保護等保護功能。

(5)本站10kV系統(tǒng)采用了了固封式的高壓真空斷路器，其真空滅弧室能夠形成可靠性較高的極柱，有效的防止了真空滅弧室受外界撞擊、污穢和凝露的損害，沒有相間閃絡，增大了主回路的外爬距，提高了斷路器的耐受電壓水平，具有國際先進水平。

(6)本站10kV系統(tǒng)設置了先進的消弧和過電壓保護裝置柜，不僅具有常規(guī)的電壓互感器和避雷器柜的功能，而且能夠迅速消除間歇性弧光接地過電壓以及由此激發(fā)的鐵磁諧振過電壓給變電站的電網運行所帶來的危害。本變電站采用三相組合式過電壓保護器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的避雷器裝置，不僅可以限制大氣過電壓、各種真空開關引起的操作過電壓，而且可以對相間、相對地的過電壓起到可靠的限制作用，有效的保護了變壓器以及斷路器線等電氣設備。

(7)系統(tǒng)采用了微機小電流接地選線裝置，該裝置具有操作簡單，運行快速、選線準確、安全可靠等特點?？梢杂洃浰查g的接地信息，能夠區(qū)分母線和出線接地，而且可以準確的配置通信接口，及時將各種故障信息傳送至相關部門，極大方便了電站的現(xiàn)場運行人員。

2.3消防報警

本電站的火災報警控制裝置置于35kV變電站主控室。35kV和10kV配電室以及電纜夾層均安裝了智能光電感煙探測器，在變壓器室安裝了智能光電感煙探測器和電子感溫探測器。房間進口和出口處均安裝了手動報警按鈕和聲光報警器。所有的探測器、手動報警按鈕以及聲光報警器均采用二總線方式，當有極性信號時，及時傳送至火災報警控制器，從而實現(xiàn)了火災探測及自動報警。

3、結束語

本系統(tǒng)投入運行以來，一直保持著安全、穩(wěn)定、可靠的運行。DCAP一5000型自動化系統(tǒng)集變電站保護、測量、監(jiān)視和遠程控制于一體，完全替代了常規(guī)的變電站保護、測量、信號、遠動等。DCAP-5000自動化系統(tǒng)通過變電站的各個設備，實現(xiàn)了信息互換和數(shù)據(jù)共享的功能，實現(xiàn)了變電站運行的自動管理、協(xié)調、監(jiān)視和控制，進一步提高了變電站的保護和控制性能，使得變電站的運行更為安全可靠。

參考文獻

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