汶口变电站站扩建工程施工图设计体会

汶口变电站站扩建工程施工图设计体会
2005-11-23
叶俊
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摘要： 220kV汶口变电站始建于1997年底，远景规模2台120MVA主变压器，220kV 双母线带旁路、母兼旁、出线4回， 110kV双母线带旁路、母兼旁、出线8回，35kV双母线带旁路、专母专旁、出线14回及4×15MVar电容器间隔。初始建设规模为1台120MVA主变压器，220kV 单母线带旁路、出线3回， 110kV单母线带旁路、出线4回，35kV双母线带旁路、专母专旁、出线7回。 2005年该站开始改扩建工程设计，本期工程规模扩建1台150MVA主变压器，220kV 完善双母线带旁路、母兼旁、扩建1回出线间隔，110kV 完善双母线带旁路、母兼旁、扩建3回出线间隔，35kV扩建5回出线间隔及2×15MVar电容器间隔。本文以泰安汶口变电站扩建工程实际施工图设计为依据，简要论述了一座220kV变电站二次线设计的几个值得注意的问题。
关键词： 变电站 施工图 设计 二次线

1. 泰安汶口变电站扩建工程完成的主要工作量：
1.1 扩建1台150MVA主变、220kV电汶线1个间隔、4个110kV出线间隔、5个35kV出线间隔和2个电容器间隔（包括电容器电抗器组），完善220kV、110kV双母线，增加2个电度表屏；
1.2 改造#1主变保护、35kV综自二次设备、220kV和110kV母差保护、220kV和110kV故障录波器、微机监控系统设备以及取消控制屏。
　
2. 二次线设计的主要收获：
2.1 明确了220kV变电站控制屏的设计原则：随着无人值班变电站装备科技含量和管理手段科技含量的不断提高，今后的变电站均按照无人值守变电站设计。新建工程按照无人值守变电站设计，不装设控制屏，所有断路器、主变中性点接地开关实现遥控，同时可通过监控屏或保护屏操作断路器，改造工程结合实际逐步取消控制屏；具体涉及无人值班变电站的各种要求参考鲁电集团生[2000]525号文件；
2.2 取消控制屏后可以简化中央信号回路和屏顶小母线，结合直流系统双配置增加第二组直流电源小母线；
2.3 220kV线路保护对应同塔双回线应配置两套微机型全线速动主保护及性能完善的后备保护，第一套主保护采用分相电流差动保护，第二套主保护采用分相距离保护，保护装置本身具备综合重合闸功能，两套主保护通道优先采用专用光纤通道，本次设计220kV电汶线组屏包括两个保护柜（放置在保护室），第一个保护柜型号PRC31AM-02SD，第二个保护柜型号PRC02C-20SD，还包括一个通讯接口柜（放置在通讯机房）；
2.4 扩建#2主变压器采用风扇自冷，低于70%额定负荷时风扇不启动，高于70%额定负荷时两组风扇根据温度启动，实际设计时两只主变上层油温表分别启动两组风扇，绕组温度高时发信号；
2.5 SF6绝缘电流互感器应注意接出“SF6压力低信号”；
2.6 电容器本体应注意温度表和压力释放二次接线；
2.7 配合泰安奥特公司“五防”闭锁系统要求，各个间隔保护操作箱提供两对断路器跳合位接点。
　　
3. 存在的主要问题及建议：
3.1 汶口变电站中央信号继电器屏采用电磁式继电器，1997年投运设备，其启动事故或预告音响二次回路、中央信号回路和表计均退出运行，只保留了三个电压等级电压互感器并列及切换二次回路，但是电压切换把手装设在中央信号控制屏，改造比较困难，建议在资金充裕时更换中央信号继电器屏；
3.2 前期工程35kV断路器本体没有配置SF6压力低闭锁继电器ZJ和储能行程开关DT，不能与二次设备配合，本期工程联系生产厂家对10台LW8-35断路器现场改造，增加了ZJ和DT，今后订货时应注意要求生产厂家对SF6断路器配置SF6压力低闭锁继电器和储能行程开关；
3.3 北京ABB合资厂生产的220kV和110kV断路器，其防跳继电器和SF6压力闭锁继电器与微机保护配合原则，一般采用微机保护操作箱内的防跳继电器，拆掉断路器内的防跳继电器，采用断路器内的SF6压力闭锁继电器实现闭锁跳合闸；
3.4 微机故障录波器改造时发现山大高新电力公司生产的WDGL-Ⅲ型和WDGL-Ⅴ型微机故障录波器有较大差别，软件操作系统及数据传输均有很大的不同，给调度主站接受报文、管理各个分站带来麻烦，所以一个变电站最好只用一种型号的故障录波器，今后订货时应注意按照远景电气主接线配置微机故障录波器交流采样单元；
3.5 MR中国区代理提供图纸时间长，采用PDF文件格式传递图纸，有效的保护了出厂图纸的唯一性，但是PDF文件格式不能被AtuoCAD接受，给施工图设计增加了不必要的麻烦，另外没有面向施工图设计人员的技术讲座，所以对于MR有载开关二次回路我们只是凭个人理解领会，现场就发生过“主变过负荷闭锁有载调压接点”被烧坏的现象，以后把该接点串接在N线最末端解决问题。
3.6 关于标准设计的想法：电网典型设计工作一直受到国家电网公司党组的高度重视，现已完成500（330）kV变电站的典型设计，并将于今年下半年统一组织开展220（110）kV变电站典型设计工作。各设计单位要认清形势，及早入手做好准备工作，积极应对典型设计带来的变革和挑战。根据笔者掌握的内容来看，典型设计偏重于变电站总体布局、建设投资规模和一次设备选型，对于二次设备选择、二次线的设计思想方面则有比较大的差异。每个建设单位一般都有自己多年形成的工程建设习惯，而且每个设计单位往往也形成了相对固定的图纸资料库，同样的总体设计，其二次线原理是一样的，但是不同的设备生产厂家提供的接线图却大向径庭，接线端子不同使的原理图上的具体端子线号需要重复修订，尤其是操作回路各种二次设备对应多种一次设备操作回路，很难有一个固定的拿过来就能用的图纸。希望典型设计在具体施工图设计阶段做的更进一步，比如逐步统一监控系统，推广保护与监控系统一体化设计，以减少不同品牌产品的接口处理，提高运行的可靠性。
3.7 写本文的初衷：原本是实际工程的总结，针对具体问题的具体想法。同行业工程设计人员在长期工作中必然积累了大量的宝贵经验，希望笔者的文章能够起到抛砖引玉的作用善莫大焉。

参考文献：
1、《电力系统设计手册》，电力工业部电力规划设计总院1998年版。
2、《电力工程电气设计手册 电气二次部分》电力工业部西北电力设计院1991年版。
3、《电力工程电气设备手册 电气二次部分》电力工业部西北电力设计院1996年版。
4、（DL/T769-2001）《电力系统微机继电保护技术导则》。
5、（GB50052-1995）《供配电系统设计规范》。
6、（GB14285-1993）《继电保护和安全自动装置技术规程》。
7、（DL/T5136-2001）《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》。