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，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

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，補償后功率因數達到0.95以上。

1.3 自動化系統

本站自動化系統采用微機保護監控裝置，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。

監控中心采用性能較高的2套監控系統。作為整個電站監控的核心，監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，并實現制表打印，向調度提供其需要的相關數據，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系統設計，一套用于保護，另一套用于通信和監控，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配置5個l0A充電模塊、1個監控模塊以及1個參數變送單元。監控模塊采用串行通信接口，能夠與監控系統完成數據交換。

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)本站自動化系統采用了先進的DCAP一5000自動化系統，該系統設置了兩層，分別為間隔及控制層和站級控制層。間隔及控制層將采集、處理的數據信號，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，從而提高了系統的可靠性。該系統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。

(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控裝置，這些微機保護監控裝置具有速斷、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系統設置了先進的消弧和過電壓保護裝置柜，不僅具有常規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傳統的避雷器裝置，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。可以記憶瞬間的接地信息，能夠區分母線和出線接地，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，從而實現了火災探測及自動報警。

3、結束語

本系統投入運行以來，一直保持著安全、穩定、可靠的運行。DCAP一5000型自動化系統集變電站保護、測量、監視和遠程控制于一體，完全替代了常規的變電站保護、測量、信號、遠動等。DCAP-5000自動化系統通過變電站的各個設備，實現了信息互換和數據共享的功能，實現了變電站運行的自動管理、協調、監視和控制，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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