矿井110kV变电站设备安装工程施工组织设计.doc
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1、郭家滩矿井110KV变电所工程施工组织设计 许郭家滩矿井110kV变电站设备安装工程施工组织设计批 准: 审 核: 编 制: 榆林市大可建设工程有限公司二零一五年五月二十五日审 批 表项目部审批意见:项目经理: 日 期: 技术管理部门意见:负 责 人: 日 期: 安全管理部门意见:负责人: 日 期: 机电管理部门意见:负责人: 日 期: 第一章 工程概况及特点一、工程概况1、工程简述郭家滩矿井位于陕西省榆林市榆阳区东北部,行政区划隶属榆阳区、小壕兔乡等管辖。郭家滩矿井设计生产能力初期25.0Mt/a,选煤厂设计生产能力与矿井相同。本设计的是郭家滩矿井副井场地110kV变电站。副井场地110kV
2、变电站布置在副井场地东中部。本设计的主要内容及范围为变电站围墙内所有工程。2、变电站位于榆林市榆阳区东北部,行政区划隶属榆阳区、小壕兔乡境内, 站区零米海拔高度(黄海高程)约1207.50m。2、工程规模1、主变压器主变压器本期为3台SSZ11-M-40000/110、11081.25%/38.522.5%/10.5kV,U1-2=10.5%、U1-3=18%、U2-3=6.5%,接线组别为YN,yno,d11,容量比40MVA/40MVA/40MVA,有载调压开关为CM型。2、110kV设备110kV配电装置选用ZF33-126型户内三相共箱式全封闭式六氟化硫组合电器。GIS总体基本技术参数
3、:126Kv/20000A、31.5KA。110kV共9个间隔。其中110kV系统进线2回,变压器出线3回,母联1回,PT间隔2回。3、35kV设备35kV配电装置选用KYN61-40.5型户内开关柜,配VBG-40.5真空断路器,开断电流31.5kV。35kV系统进线3回,PT柜2回,母联断路器2回,母联隔离柜2回,馈线2回。共11面开关柜。35kV配电室内预留4个出线间隔位置。4、10kV设备10kV配电装置选用KYN28-12型户内中置式开关柜,3回进线柜及母联断路器柜配VBG-12-4000A/40kA真空断路器,10kV系统进线3回,PT柜2回,母联断路器2回,母联隔离柜2回,馈线4
4、8回,其中包括:电容器馈线6回,接地变压器馈线2回,站用变压器馈线2回。共57面开关柜。5、无功补偿装置由于郭家滩煤矿副井场地用电负荷较大,负荷的波动比较大,所以无功补偿容量也随着波动较大,加之该矿的变频、整流设备产生的谐波危害矿井用电设备的正常运行。因而本次设计采用动态无功补偿与谐波治理成套装置(SVG),共二套,10kV、段母线上分别装设一套,无功补偿基本容量为212000kvar分装设一套10kV动态无功补偿与谐波治理成套装置(SVG),每套动态无功补偿与谐波治理装置包含-6(感性)6Mvar(容性的SVG动态无功补偿装置1套及补偿容量为6Mvar的FC电容器组1套,补偿后功率因数可保证
5、不低于0.95。该装置投切电容器响应速度快,补偿效率高,并且滤波效果好,消除对电网的污染。每套动态无功补偿与谐波治理成套装置包含一套额定容量6Mvar的以IGBT为核心部分的SVG型静止无功发生器及总补偿容量为6Mvar的FC成套装置(其中每套FC分为5、7两个滤波支路)。6、消弧线圈成套装置本矿井副井场地下井电缆较多,供电距离较长,经计算,副井工业场地10kV侧的电容电流为120.258A,远远大于矿山电力设计规范要求的10A限值,因此在10KV、段母线上各装设一套ZDBG-10.5/0-110/J型消弧线圈成套装置,以实现将电流经单相接地故障点的电流限制在10A以内,提高供电安全性及可靠性
6、。该成套装置分别由接地变压器(DKSC-1000/10.5型,不带二次线圈)、消弧线圈(XHDC1000/10.5/0 110)、控制柜组成。7、 站用电系统郭家滩矿井副井场地110kV变电站装设两台站用变压器,分别接于10Kv、段母线上2台所用变压器低压侧分列运行。所用变选型为SC11-315/11,315kV干式变压器,接线形式为DYn11。站用电系统配电屏选用GCS-型屏,布置在主控室内,共5面屏,2面进线屏,2面出线屏以及1面母联屏。站用电电压为380/220V,采用三相四线制接线,接线形式为单母线分段。室外设置电源检修箱1台,工检修维护使用。8、 直流系统本变电站直流电源选用智能型高
7、频开关电源200Ah全封闭、免维护蓄电池组,全部设备组屏安装在主控室内。直流系统采用双套冗余高频开关电源充电装置,双电池组,直流系统电压为220V。直流系统采用单母线分段接线。交流进线采用双电源字头开关。9变电站综合自动系统变电站采用智能化变电站综合自动化系统,系统采用具有优良的互操作性和开放性IEC61850国际标准。110kV设过程层网络,过程层网络SV与GOOSE共网,采用单星型网络。35kV、10kV间隔层均采用MMS双以太网。9.1变电站综合自动系统体系结构9.1.1体系分层本智能变电站分为过程层、间隔层和站控层。9.1.2过程层过程层包括变压器、断路器、隔离开关电流/电压互感器等一
8、次设备及设备及其附属的智能组件以及独立的智能电子装置。本变电站的110kV、35kV、10kV系统均采用常规的电磁式互感器。9.1.3间隔层间隔层设备:继电保护装置、系统测控装置、监测功能组件IED等二次设备,实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能,即与各种远方输入/输出、传感器和控制器通信。9.1.4站控层站控层包含自动化站监视控制系统、通信系统、对时系统等子系统,实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能,完成数据采集和监视、控制、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。9.2站控层部分主要功能9.2.1顺序控制1) 满足无人值守班管理模式的要求。
9、2) 可接收和执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的控制指令,经安全校核正确后,自动完成符合相关运行方式变化要求的设备控制。3) 具备自动生成不同主接线和不同运行方式下典型操作流程的功能。4) 具备投退保护软压板功能。5) 具备急停功能。9.2.2同步对时系统1) 建立统一的同步对时系统。全站配置一套公用的时间同步系统,主时钟双重化配置,支持北斗系统和GPS标准授时信号。2) 地面时钟系统支持通信光传输设备提供的时钟信号。3) 用于数据采样的同步脉冲源全站唯一,采用不同接口方式将同步脉冲传递到相应装置。4) 同步脉冲源同步与正确的精确时间秒脉冲,不受错误的秒脉冲的影响。5) 对时方式:站控
10、层设备采用DNTP网络对时,间隔层设备采用电B码对时,过程层设备采用光纤B码对时,35kV、10kV保护测控装置接入站控层网,采用电B码对时。9.3辅助设施功能站内配置火灾自动报警系统、门禁系统、SF6报警系统、红外防盗系统,告警信号。测量数据通过站内监控设备转换为标准模型数据后,接入当地后台和控制中心,留有与应急指挥信息系统的通信接口。配备语音广播系统,实现非法入侵时广播告警。10设备布置综合自动化系统采用集中组屏与分散安装相结合的形式。保护直接采样,直接跳闸。110kV系统的保护装置在主控室内,各110kV间隔的合并单元、智能终端等在各GIS间隔的汇控柜屏上就地安装(其中主变间隔的合并单元
11、为双套配置)。主变压器的保护装置组屏放置在主控室内,主变压器35kV侧、10kV侧智能终端在35kV、10kV开关柜上就地安装(智能终端双套配置),主变压器的本体智能终端装置安装在主变本体智能终端柜内,设置在室外,与主变压器相邻。35kV系统、10kV系统的保护测控装置分散安装在各开关柜上。主控制室内的屏柜按照每排布置8面,共5排的方式布置。主控室内依次布置有工业电视及视频监控屏1面,主变保护测控屏3面,110kV线路保护屏2面,110kV母线保护屏1面,备自投及母联保护屏1面,过程层交换机柜1面,远动通信屏1面,故障录波屏1面,小电流接地及消谐屏1面,低频低压减载屏1面,公用测控屏1面,电度
12、表屏1面,消弧线圈控制屏1面,直流系统屏10面,所用电屏5面,逆变电源屏1面,试验电源屏1面,另预留7面屏体位置,供上级调度通信用。11变电站内各屏柜主要配置及功能描述11.1运动通信屏(共1面):屏内主要装置有远动通信装置1台,通讯转换装置1台,GPS时钟同步装置1台,站控层交换机2台。远动通信装置主要实现站内通信及监控,实现与上级调度系统间的通讯及信息上传;通讯转换装置实现站内各辅助系统的规约转换;GPS时钟同步装置用于整个综合自动化系统的通信对时;站控层交换机可实现站内所有保护装置与后台系统的数据共享。柜内另装有GPS天线和北斗天线各一套,为全站提供电B码对时。11.2过程层交换机柜(共
13、1面):柜内主要装置有16光口的交换机5台。过程层交换机主要实现过程层GOOSE、SV网的数据交换和信息共享。11.3主变保护11.3.1主变本体智能终端柜(共3面):柜内主要装置有主变本体智能终端装置1台,主变档位控制器1台,主变温度数显仪1台(有载调压控制器和主变温度数显仪由变压器厂成套供货)。本体智能终端采用变压器本体非电量信号、档位、油温信号,并实现变压器有载分接头的遥控和过流闭锁调压,以及主变中性点接地刀闸的遥控。本体保护直跳变压器高中低压三侧。11.3.2主变保护屏(共3面):屏内装置有变压器数字式保护装置2台和变压器测控装置2台(保护和测控装置均双套配置)。变压器保护装置、测控装
14、置通过光纤与主变高、中、低压侧合并单元、智能终端、过程层GOOSWE交换机联结,实现变压器高、中、低压三侧保护、测量电流电压的采集,保护配置有差动速断保护、经二次谐波制动的比率差动保护、高、中、低压侧复合电压闭锁过电流保护、接地零序保护、不接地零序保护、间隙零序保护及过负荷保护。保护直跳主变三侧断路器。11.4 110kV线路保护测控屏(共2面):屏内主要装置有线路保护装置1台,线路测控装置1台。线路保护装置、测控装置通过光纤与110kV线路侧合并单元、智能终端、过程层GOOSE交换机联结,采集线路的保护电流、线路电压及110kV母线电压。主保护配置有光纤纵差保护,后备保护配置有时间和接地距离
15、保护、零序方向过电流保护、低周保护及过负荷保护。11.5 110kV母线保护屏(共1面):屏内主要装置有母线保护装置1台。母线保护装置通过光纤与过程层GOOSE交换机、1#/2#110kV进线智能终端、110kV母联智能终端、1#/2#/3#主变高压侧智能终端联结,装置采用两回110kV进线保护电流、110kV母联保护电流、三台主变高压侧的保护电流及110kV两段母线电压。保护配置有母差保护、母联充电保护、过流保护、断路器失灵保护。母差保护出口可两进线断路器、母联断路器及三台主变高压侧断路器。11.6备自投及母联保护屏(共1面):屏内主要装置有备投母联保护装置1台,母联测控装置1台。备投母联保
16、护装置通过光纤与过程层GOOSE交换机、110kV母联智能终端、1#/2#110kV进线智能终端以及I母PT智能终端联结,装置采用两回110kV进线的保护电流、线路电压、母联的保护电流及110kV母线电压。保护配置有三段式电流保护、过负荷保护、母联充电保护及备自投保护。11.7故障录波屏(共1面):屏内主要装置有故障录播装置1台。故障录波装置通过光纤与过程层GOOSE交换机联结,接入全站的GOOSE、SV网,实现对110kV系统的故障录波。11.8小电流接地及谐波屏(共1面):屏内主要装置有小电流接地选线装置2台,PT消谐装置2台。小电流接地选线装置通过硬接线从10kV母线PT采集各段母线零序
17、电压,从10kV各馈线柜零序电流互感器采集零序电流,装置只报警不跳闸。PT消谐装置能实时监测110kV电压互感器PT开口三角处的电压和频率,可消除铁磁谐振,在过电压和及单相接地时发出报警信号。11.9低频低压减载屏(共1面):屏内主要装置有低频低压减载装置1台,打印机1台。低频低压减载装置通过光纤与I母PT智能终端联结,装置采集110kV两段母线电压,实现110kV系统低频低压时减负荷,保护动作跳10kV各馈线断路器。11.10公用测控屏(共1面):屏内主要装置有公用测控装置2台,电能质量检测装置1台。公用测控装置主要实现对两台站用变低压侧电流、电压的测量,35kV段、段PT及10kV 段、段
18、PT电压并列的遥控,其它保护装置装置闭锁、装置告警等遥信量的上传,以及将站内其它系统的遥信量及接入综自系统。12 35kV系统35kV系统保护及测控单元分散安装在各开关柜上。12.1 35kV段PT柜、段PT柜内分别安装一台微机消谐装置,并在段PT柜内安装一台电压并列装置,对35kV段、段PT的保护、测量电压及计量电压进行测量、切换。12.2 35kV两台馈线柜内分别安装一台线路光纤纵差保护测控装置。保护配置有:光纤纵差保护、三段式过电流保护、过负荷报警或跳闸。12.3 35kV两台分段柜内分别安装一台分段保护测控装置。保护配置有:三段式过电流保护、过负荷报警或跳闸。12.4 35kV变压器进
19、线柜内安装双套主变智能终端,完成变压器保护的直采直跳。13 10kV系统10kV系统保护及测单元分散安装在各开关柜上。13.1 10kV段PT柜、段PT柜内分别安装一台微机消谐装置,并在段PT柜内安装一台电压并列装置,对10kV段、段的保护、测量电压及计量电压进行测量、切换。13.2 10kV普通馈线柜内安装一台线路保护测控装置。保护配置有:三段式过电流保护、过负荷报警或跳闸。13.3 10kV两台分段柜内分别安装一台分段保护测控装置。保护配置有:三段式过电流保护、过负荷报警或跳闸。13.4 10kV电容器馈线柜内安装一台电容器保护测控装置。保护配置有:三段式过电流保护、零序过流保护、过电压保
20、护、低电压保护、不平衡电压保护。13.5 10kV站用变馈线柜及消弧线圈馈线柜内各安装一台配电变保护测控装置。保护配置有:三段式过电流保护、零序过流保护、高压侧正序反时限保护、过负荷报警、低电压保护。13.6 10kV井下馈线柜内安装一台线路保护测控装置,并加装漏电保护继电器。保护配置有:三段式过电流保护、单相接地保护、过负荷报警或跳闸。13.7 10kV变压器进线柜内安装双套主变智能终端,完成变压器保护的直采直跳。14防误操作闭锁14.1站内设专用五防系统1套,110kV、35kV、10kV配电装置均采用五防锁。14.2综合自动化系统根据变电站高压设备的网络拓扑结构,对开关、刀闸操作前后不同
21、的分合状态,进行高压设备的有电、停电、接地三种状态的拓扑变化计算,自动实现防止电气误操作逻辑判断。15电能计量的配置电能计量按电能计量装置管理规程配置。两回110kV进线的计量表计及三台主变高压侧的计量表计(共5只),组成一面电度表屏安装在主控室内。电度表准确度等级为有功 0.2S级,具备远传功能及后台通讯的功能。三台主变低压侧的电度表及各35kV、10kV馈线的电度表准确度等级为有功0.5级,均分散安装在各自的开关柜上。3、地质及地貌状况工程地质:地质良好4、工程施工工程名称:郭家滩矿井及选煤厂项目法人:榆林能源集团监理单位:中煤陕西中安项目监理有限责任公司设计单位:中煤西安设计工程有限责任
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