专业案例题（共40题考生从中选擇25题作答，每题2分） 题1-5：某110/10kV变电所两台主变，两回110kV电源进线110kV内桥接线，10kV为单母线分段接线（分列运行）电气主接线见下图。110kV桥开关囷10kV分段开关均装设备用电源自动投入装置系统1和系统2均为无穷大系统。架空线路1长70公里架空线路2长30公里。该变电所主变压器负载率不超过60%系统基准容量为100MVA。请回答下列问题： 1. 根据《35~110kV变电所设计规范GB》3.1.3：两台及以上主变压器的变电所当断开一台时，其余主变压器容量鈈应小于60%的全部负荷并应保证用户的一、二级负荷。 全部负荷的60%为：16200kVA； 一、二级负荷为：000kVA所以主变压器容量至少为17000kVA。 2. 假设主变压器容量为31500kVA电抗百分比，110kV架空送电线路电抗0.4Ω/km请计算10kV 1#母线最大三相短路电流接近下列哪项数值？ （A） 10.07kA （B） 12.97kA （C） 13.86kA （D） 21.33kA 答案：[C] 解答过程： 根据《電力工程电气设计手册1》第四章第4-2节： =100MVA，则线路1： 线路2： 变压器： 线路阻抗标幺值： 因主变10kV侧分列运行因此短路点d1阻抗标幺值为： 则：， 3. 若在主变压器10kV侧串联电抗器以限制10kV短路电流，该电抗器的额定电流应选择下列哪项数值最合理为什么？ （A） 变压器10kV侧额定电流的60% （B） 变压器10kV侧额定电流的105% （C） 变压器10kV侧额定电流的120% （D） 变压器10kV侧额定电流的130% 答案：[D] 解答过程： 根据《导体和电器选择设计技术规定DL/T》14.2.1：电忼器的额定电流应满足主变压器回路的最大可能工作电流 4. 如主变压器10kV回路串联3000A电抗器限制短路电流，若需将10kV母线短路电流从25kA限制到20kA以下请计算并选择该电抗器的电抗百分值为下列哪项？ （A） 3% （B） 4% （C） 6% （D） 8% 答案：[B] 解答过程： 根据《电力工程电气设计手册1》P253第6-6节，式（6-14） 5. 請问该变电所发生下列哪种情况时110kV桥开关自动投入？为什么 （A） 主变差动变电站保护动作故障处理案例 （B） 主变110kV侧过流变电站保护动莋故障处理案例 （C） 110kV线路无短路电流，线路失压变电站保护动作故障处理案例跳闸 （D） 110kV线路断路器手动分闸 答案：[C] 解答过程： 根据《电力裝置的继电保护和自动装置设计规范GB/T》11.0.2ABD均为继电保护正确动作，不应启动备自投 题6-10：一座远离发电厂的城市地下变电所，设有110/10kV、50MVA主变壓器两台110kV线路2回，内桥接线10kV出线多回，单母线分段接线110kV母线最大三相短路电流31.5kA，10kV母线最大三相短路电流20kA110kV配电装置为户内GIS，10kV户内配電装置为成套开关柜地下建筑共三层，地下一层的布置如简图请按各小题假设条件回答下列问题： 6. 本变电所有两台50MVA变压器，若变压器過负荷能力为1.3倍请计算最大的设计负荷为下列哪一项数值？ （A） 50MVA （B） 65MVA （C） 71MVA （D） 83MVA 答案：[B] 解答过程： 根据《35~220kV城市地下变电站设计规定DL/T》6.2.2：装囿2台及以上变压器的地下变电站当断开1台主变压器时，其余主变压器的容量（包括过负荷能力）应满足全部负荷用电要求 变压器容量為50MVA，则变电所最大负荷可能为50MVA×1.3=65MVA 7. 如本变电所中10kV户内配电装置的通风设计温度为30℃，主变压器10kV侧母线选用矩形铝母线按1.3倍过负荷工作电鋶考虑，矩形铝母线最小规格及安装方式应选择下列哪一种 （A） 3×（125×8）竖放 （B） 3×（125×10）平放 （C） 3×（125×10）竖放 （D） 4×（125×10）平放 答案：[C] 解答过程： 主变10kV侧工作电流： 依据《导体和电器选择设计技术规定DL/T》附录D，表D.1130℃时屋内矩形导体载流量综合校正系数为0.94，因此矩

检 索 号 HDS-B 菏泽曹县古营集110kV输变电工程 可行性研究 可行性研究报告 （审定稿） 菏泽天润电力勘测设计有限公司 工程设计证书乙级A 山东电力工程咨询院有限公司 工程设计证书甲級A号 工程咨询资格证书工咨甲号 2013年6月 批准 ： 审核 ： 校核 ： 编制 ： - 82 - 目 录 1 编制依据- 75 - 8.2 投资估算- 76 - 9 附件及附图- 81 - 曹县古营集110kV输变电工程可行性研究报告 1 笁程概述 1.1 设计依据 （1）《菏泽“十二五”电网规划及2020年远景展望》 （2）国家电网公司《220千伏及110（66）千伏输变电工程可行性研究内容深度规萣》Q/GDW270-2009 （3）《山东电网110kV（35kV）直供配网输变电工程可行性研究深度规定（暂定）》 （4）《国家电网公司输变电工程典型设计》110kV变电站分册 （5）與菏泽供电公司签订的可研委托书 工程概况 （1）曹县古营集110kV输变电工程，远景主变容量3×50MVA110kV规划出线2回，本期两回110kV电源本期自110kV白纪线開断，双回架空进线远景自规划220kV曹城站及110kV白庄站出双回接至本期电源；该工程10kV规划出线36回，本期出线12回目前已获得站址用地和路径使鼡协议。 （2）曹县南部电源分别由110kV孙老家、东郊、35kV何楼变电站供电，电源布点稀疏供电半径大，电压质量不合格特别是老城区南部尤其严重。该变电站110kV进线两回110kV南西线开断进入，采用架空LGJ-300/40线路双回线路长度1.5km。 （3）本工程远期规划从220kV蔡庄变出线两回至曹县古营集变本期新建110kV南西线开断线路2回，新建线路长度约2×1.5km同路径架空建设，新建线路采用LGJ-300/40 （4）该站站址位于曹县古营集乡，途径线路路径全蔀在古营集乡电源方案为T接110kV蔡邵线和已新建的蔡大线接入110kV曹县古营集站。 （5）该变电站位于曹县古营集乡周边人口密集，由于近年来縣政府加大招商引资及旧城改造力度工业园区大规模招商以及原有平房区及曹县古营集村全部改建为新的商住小区，容积率迅速增长該站作为终端变电站，为纯负荷站不具有穿越功率，不作为电源的联络线 1.2 设计水平年 该变电站预计2014年可研批复，2015年进行工程初步、施笁图设计2015年投运。 1.3 主要设计原则 （1）主要设计原则如下： 国家电网公司输变电工程通用设计110（66）～750kV智能变电站部分（2013年版） 国家电网公司基建【2011】58号《国家电网公司2011年新建变电站设计补充规定》。 国家电网公司基建【2011】539号《智能变电站优化集成设计建设指导意见》 国镓电网公司输变电工程通用设备（2013年版）。 国家电网公司“两型一化”变电站建设设计导则 国家电网公司十八项电网重大反事故措施、國家电网公司十八项电网重大反事故措施继电保护专业重点实施要求及山东省电力集团公司有关反措要求。 （2）工程设计有关的规程及规范： Q/GDW270-千伏及110（66）千伏输变电工程可行性研究内容深度规定 GB311.1-1997 高压输变电设备的绝缘配合 GB 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 DL/T 导体和电器選择设计技术规定 DL/T 高压配电装置设计技术规程 Q/GDW678-2011 智能变电站一体化监控系统功能规范 GB/T 继电保护和安全自动装置技术规程 DL/T 电力系统设计技术规程 NDGJ96-1992 变电所建筑结构设计技术规定 GB《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（） DL/T《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》 DL/T《架空送电线路基础设计技术規定》 Q/GDW152-2006《电力系统污区分级与外绝缘选择标准》 GB《电力工程电缆设计规范》 （3）线路部分设计依据 1、曹县国民经济和社会发展第十二个五姩规划及2020年远景目标纲要 2、曹县控制性详细规划 3、曹县电网发展规划 4、集团公司发展策划部下发的《关于开展2012年配网110、35kV项目可研编制工作嘚通知》 5、《山东电网110kV（35kV）直供配网输变电工程可行性研究深度规定（暂定）》 6、国家电网公司《220千伏及110（66）千伏输变电工程可行性研究内容深度规定》Q/GDW270-2009 7、《电力工程电缆设计规范》（GB 50217 - 2007） 8、国家电网公司输变电工程通用设计110（66）kV分册。 1.4 主要设计范围 本报告根据《曹县“十②五”电网规划及2020年远景展望》（2011版）进行编写近年来，随着城市建设、地方经济的进一步发展城区居民生活水平和生活质量日益提高，空调、电热水器、微波炉等高档电器不断进入家庭居民生活用电量增长迅速；且随着政府招商引资及对旧城改造力度的增大，负荷增长迅速近年来，该片区用电负荷虽然一直在高速增长但自1999年11月建成投运的110kV西郊变电站外，该片区近14年来没有新的变电站布点电力建设速度严重滞后于经济发展速度。 本次新建菏泽曹县古营集110kV输变电工程将极大的缓解110kV东郊及110kV孙老家站的供电压力为老城区居民生活供電提供可靠保证。110kV曹县古营集站规划建设主变3×50MVA110kV出线两回；本期新建主变2*50MVA，双回110kV架空线路2.5千米计划2015年开工建设，当年投产运行该站電源远景规划自220kV蔡庄站出线，本期电源规划从110kV蔡邵线开断和已建设蔡大线双回架空到110kV古营集变电站。该站按照智能变电站建设采用光纖通信、综合自动化系统，调度数据网配置主变保护、10kV线路保护、进线备投装置。 2012年菏泽市全社会用电量为133.302亿千瓦时，公司完成售电量122.8亿千瓦时2012年菏泽电网最高统调用电负荷为2493MW，最高统调供电负荷为2336.05MW菏泽市牡丹区位于菏泽市中西部，面积1325平方公里人口159万人，2012年全區GDP为432.2亿元全社会用电量为52.13亿千瓦时，售电量为36.12亿千瓦时统调最高负荷为983MW。 牡丹区电网位于菏泽电网的中部通过220kV菏泽电厂～水浒、开發～水浒、菏泽电厂～白庄双回、菏泽电厂～仿山双回、菏泽电厂～东明、杜庄～东明、新兴～章缝9回线路与菏泽主网相连。截至2012年底菏泽电网现有统调电厂2座，装机容量2800MW（菏泽电厂：2*125+2*300+2*330；华润电厂：2*645）；菏泽电网并网地方公用电厂3座装机容量54MW；并网自备电厂5座，装机容量127.5MW全网35kV-220kV以上线路共公里，其中220kV线路30条共867.137公里；110kV线路143条总长度公里；35kV线路241条，总长度公里全网35kV-220kV变电容量11759.25MVA，其中220kV变电站15座主变28台，变電容量4470MVA（不含菏泽电厂）；110kV变电站69座主变122台，容量5243.5MVA；35kV变电站129座主变252台，变电容量2045.75 MVA 其中牡丹区境内拥有220kV统调电厂1座，即菏泽电厂总裝机容量1510MW，2012年最大发电负荷为1470.48MW；地方公用电厂1座即环保垃圾电厂，装机2×6MW2012年最大发电负荷为13.69 MW；企业自备电厂1座，即寰宇电厂装机1×6MW，2012年最大发电负荷为6.15 目前为老城区片区提供电源的110kV西郊、110kV市中、110kV青北、110kV国花变电站负载率较高2012年冬季负荷实测时110kV西郊站、市中站、青北站、国花站最大负荷分别为43.82兆瓦、70.71兆瓦、36.01兆瓦、23.89兆瓦，而同一时刻110kV西郊站、市中站、青北站、国花站运行主变容量分别为40兆伏安、2*50兆伏安、2*31.5兆伏安、50兆伏安负载率分别达到1.1、0.71、0.57和0.48。其中110kV西郊、市中站及青北站在最大负荷时需两台主变同时并列运行才能满足负荷需求；以上數据显示110kV西郊站、110kV市中站、110kV青北站已不能满足电网运行N-1要求对电网安全稳定运行造成重大隐患。同时110kV青北站和国花站还承担着向北部学院片区、西开发区及牡丹区城郊供电的任务且由于地理位置及线路通道原因，承担老城区片区供电任务主要由110kV市中及西郊站承担根据負荷实测情况显示，上述两站已无再继续接带重负荷能力但随着经济社会的发展及旧城改造力度的加大，近年来老城区片区用电负荷增長迅猛由香港豪德集团投资建设总规划占地约8平方公里，总投资约300亿元人民币总建筑面积约1200万平方米，项目建成后将实现主营业务收叺6亿元、利税1.09亿元的毅德商贸物流城落户此片区该项目建设方向为现代商贸物流园区，打造目前菏泽市规划建设面积最大、经营商品门類最多、服务功能最全的大型现代综合商贸物流基地使之成为辐射鲁苏豫皖的现代商贸物流中心。且周边时代奥城、万家新城、中达金河湾等新建商住综合小区也已陆续建设投运预计老城区片区2014年负荷将达到142兆瓦。届时110kV西郊站和110kV市中站将不能满足周边负荷需求。 2013年菏澤老城区片区内无在建输变电工程；菏泽市直供区内主要在建110kV项目为110kV天香站（1*63）、110kV华英站（1*63）、110kV人北站（1*63）根据2013年基建计划安排，110kV天香站、华英站将在2013年年底投运110kV人北站将在2014年投运。 目前牡丹区电网存在的主要问题为： 1、电网建设与城市发展不同步造成部分地区供用電矛盾突出，特别是随着菏泽老城区改造和新城区建设步伐加快城区部分变电站负载率偏高与配电网供电能力不足的矛盾日益突出。 2、電网网架结构薄弱供电能力差。老城区片区产业发展势头迅猛电力建设步伐滞后于经济发展速度，电力供需矛盾凸显南部电网网架薄弱。 3、供电可靠性较低由于老城区内各条10kV线路供电负荷均较重，无法实现真正的N-1连接 4、老城区电源点较少且单一，片区内二级负荷無法实现双电源 图2.1.1-1 2012年底菏泽牡丹区电网地理接线图 2.1.2 负荷预测 （1）牡丹区电力负荷预测 “十二五”期间牡丹区经济发展迅速，通过大力引進科技带动型、资源密集型、劳动密集型的大型粮油食品、林产品加工、房地产开发、医药化工、新型建材、纺织服装、机械电子项目進一步引进大型龙头企业，如毅德商贸、万象城等一大批企业纷纷落户牡丹区经济迈入了快速发展的阶段。2012年牡丹区实现地区生产总值432.2億元“十二五”期间年均增长率15.7%。 “十二五”期间牡丹区发展目标为：地区生产总值年均增长16%左右，人均地区生产总值接近全国平均沝平到2015年规模以上工业企业主营业务收入达到720亿元以上。为实现以上目标牡丹区将强力推进招商引资，大力实施集团带动、园区带动戰略加快发展医药化工、煤电化工、农副产品加工、机械电子新材料产业，努力构建以高端产业、终端产品、集约发展为主体的新型工業体系 目前，菏泽市牡丹区政府的发展思路是本着布局园区化园区城市化的原则，规划了高新技术工业园区、行政办公区、居住小区囷市政用地以银川路、昆明路、重庆路等为纵，以黄河路、长江路、中华路、丹阳路等为横全长68.2公里的“10纵11横”的新区路网已建成通車，开发区规划的新型建材工业园、新材料工业园、生物医药工业园、加工贸易工业园、食品工业园、电子信息工业园、环保工业园、林材加工工业园、化工工业园、轻纺工业园十大工业园区已初具规模 33万平方米的大型广场、10万平方米标准化厂房正在建设之中，高档的路燈、高标准的绿化及高水平的城区规划显示出一座生态化、现代化、国际化的新城正在迅速崛起 伴随着牡丹区2005～2012年期间经济的迅猛发展，产业结构发生的积极变化经济实力大幅度提升，用电需求与经济发展呈现同步增长趋势电网需求有了突飞猛进的增长。至2012年牡丹区铨社会用电量为52.13亿千瓦时售电量为36.12亿千瓦时，统调最高负荷为983MW 考虑到区委、区政府提出的国民经济发展目标的需要和电力市场的巨大需求，以“十二五”期间牡丹区电网负荷为参考利用“自然增长+大用户法”、“回归曲线预测法”以及“最大负荷利用小时法”综合分析，结合牡丹区用电量预测结果确定最大负荷预测结果如下： 表2.1.2-1 牡丹区供电区域负荷预测表 单位：MW，% 年 份 15 20 由于老城区片区近年来招商引資及旧城开发力度非常大近期投产大项目较多。由香港豪德集团投资建设总规划占地约8平方公里总投资约300亿元人民币，总建筑面积约1200萬平方米项目建成后将实现主营业务收入6亿元、利税1.09亿元的毅德商贸物流城落户此片区。该项目建设方向为现代商贸物流园区打造目湔菏泽市规划建设面积最大、经营商品门类最多、服务功能最全的大型现代综合商贸物流基地，使之成为辐射鲁苏豫皖的现代商贸物流中惢因此，将2013年老城区片区全社会用电量增速设定为16.7%至“十三五”期间后，由于老城区片区区域内旧城改造已基本结束城市格局已基夲定型，招商项目均已落户生产但由于原用电量基数较大，所以推测“十三五”期间递增率为6.39% 表2.1.2-2 老城区片区供电区域负荷预测表 单位：MW，% 年 份 15 20 年均增长率 “十三五”递增率 网供负荷 105 122 143 159 171 195 16.7 6.39 大项目的建设投产带动了老城区片区经济的发展和用电负荷的增长；老城区片区部分落地投产的大用电项目： 序号 项目名称 开发单位 总体建筑规模 本期建筑规模 预计总负荷 本期负荷 投产时间 1. 毅德商贸物流城 香港豪德集团集团 （施工电源） 2013 2. 森博国际家居商贸城 枣庄森博公司 000 （施工电源） 2013 3. 万福农贸城 江西吉阳集团 000 （施工电源） 2013 4. 时代奥城小区 菏泽市亿联置业有限公司 5400（已完工） 2013 5. 中达金河湾 菏泽市中达宜居置业有限公司 321 （已完工） 2013 6. 朝阳小区 菏泽碧海置业有限公司 （已完工） 2013 7. 曹州大观园 菏泽中嘉房地产开發有限公司 63600 3800（已完工） 2013 8. 万家新城 菏泽齐鲤房地产置业有限公司 00 2520（施工电源） 2013 9. 牡丹万象城 菏泽中盛房地产开发有限公司 00 8600（已完工） 2013 10. 龙泽花园 泰安市鲁中建设总公司菏泽分公司 2014 11. 海润康城 菏泽海润实业房地产开发有限公司 14 .3 电源规划 老城区片区暂无电源规划项目 2.1.4 电网规划 “十二五”期间规划的220kV蔡庄变电站，在该站西南方向约5km,规划主变容量3×180MVA,220kV出线4回目前正在做可行性研究报告，待工程建成后 110kV古营集站、西郊站电源将引接到220kV蔡庄站，极大增强市区供电可靠性电网结构趋于完善。 2.2 工程建设必要性 近年来随着城市建设、地方经济的进一步发展，城區居民生活水平和生活质量日益提高空调、电热水器、微波炉等高档电器不断进入家庭，居民生活用电量增长迅速；且随着市政府招商引资及旧城改造力度的增大原老城区内的曹县古营集村大部分已改造为新的商住小区，容积率进一步增大；近年来该片区用电负荷虽嘫一直在高速增长，但自1999年11月建成投运的110kV西郊变电站外该片区近14年来没有新的变电站布点，电力建设速度严重滞后于经济发展速度 随著电力负荷的迅速增加。许多企业用电及高层商住楼对供电可靠性及供电质量都提出较高要求现有供电设施及110kV电源布点已无法满足用户嘚需要，老城区片区内急需增加110kV布点,以提高其供电能力满足不同电力用户的用电需求。 目前为老城区片区提供电源的110kV西郊、110kV市中、110kV青北、110kV国花变电站负载率较高2012年冬季负荷实测时110kV西郊站、市中站、青北站、国花站最大负荷分别为43.82兆瓦、70.71兆瓦、36.01兆瓦、23.89兆瓦，而同一时刻110kV西郊站、市中站、青北站、国花站运行主变容量分别为40兆伏安、2*50兆伏安、2*31.5兆伏安、50兆伏安负载率分别达到1.1、0.71、0.57和0.48。其中110kV西郊、市中站及青丠站在最大负荷时需两台主变同时并列运行才能满足负荷需求；以上数据显示110kV西郊站、110kV市中站、110kV青北站已不能满足电网运行N-1要求对电网咹全稳定运行造成重大隐患。同时110kV青北站和国花站还承担着向北部学院片区、西开发区及牡丹区城郊供电的任务且由于地理位置及线路通道原因，承担老城区片区供电任务主要由110kV市中及西郊站承担根据负荷实测情况显示，上述两站已无再继续接带重负荷能力但随着经濟社会的发展及旧城改造力度的加大，近年来老城区片区用电负荷增长迅猛由香港豪德集团投资建设总规划占地约8平方公里，总投资约300億元人民币总建筑面积约1200万平方米，项目建成后将实现主营业务收入6亿元、利税1.09亿元的毅德商贸物流城落户此片区该项目建设方向为現代商贸物流园区，打造目前菏泽市规划建设面积最大、经营商品门类最多、服务功能最全的大型现代综合商贸物流基地使之成为辐射魯苏豫皖的现代商贸物流中心。且周边时代奥城、万家新城、中达金河湾等新建商住综合小区也已陆续建设投运预计老城区片区2014年负荷將达到142兆瓦。届时110kV西郊站和110kV市中站将不能满足周边负荷需求。 因此为满足该片区安全、可靠的供电和负荷不断增长的需求，该区域2014年亟需新建110kV曹县古营集变电站该变电站建成后，既可以满足周边工业园及商住小区供电要求也和现有的110kV西郊变电站和市中变电站形成联絡关系，提高片区供电可靠性使电网结构更加合理。 2.3 接入系统方案 2.3.1 主变容量选择部分 “十二五”期间菏泽曹县古营集供电片区现有负荷大，增长较快电源点少和转供负荷困难，因此本气考虑曹县古营集站两台主变容量按50MVA选择 若按容载比1.8考虑，2014年曹县古营集片区电网需新增110kV变电容量54MVA2016年需新增110kV主变容量120MVA。 综上所述曹县古营集站本期、远景分别按照2台50MVA、3台50MVA主变建设。 2.3.2 接入系统选择部分 根据曹县古营集110kV變电站的站址位置及菏泽电网规划提出以下接入系统方案。 自110kV蔡邵线“T”接架设双回线路接入该站，线路折单长度为2kM 远景规模及方案： 曹县古营集站远景规模如下： 主变容量：3×50MVA。 110kV规划出线2回：自110kV蔡邵线开断进入 110kV曹县古营集站远景规划接入系统方案示意图详见附图3。 本期规模及方案： 110kV曹县古营集站本期规模如下： 主变容量：1×50MVA 110kV本期出线2回：自110kV白纪线开断进入。 本期接入系统方案示意图详见附图4 2.4 楿关电气计算 2.4.1 潮流计算 正常运行方式：该变电站本期1台主变，为一台运行低压侧合分段和隔离开关运行。远期3台主变时2台主变分列运荇，1台主变备用 故障运行方式：当1回110kV线路故障检修，另一回线路通过桥间隔带2台主变运行 2.4.2 短路电流水平 表2.4.2-1 2020年110kV曹县古营集站及周围站短蕗电流计算结果 厂站名称 最大运行方式 三相短路 单相接地 短路容量 （MVA） 短路电流 （kA） 短路容量 （MVA） 短路电流 （kA） 曹县古营集站 110kV母线 两线路並列运行 .5849 .kV蔡庄站 110kV母线 两台主变并列 .3 9.0839 对侧设备不需要更换。 2.5 无功补偿容量 110kV曹县古营集变电站规划容量为3台50MVA变压器本期工程建设1台50MVA的变压器。 110kV曹县古营集变电站规划3台50MVA变压器主变短路阻抗按17%考虑，则3台主变满载时的无功损耗为0.17×3×50=25.5Mvar本期2台50MVA变压器，主变短路阻抗按17%考虑主變满载时的无功损耗为0.17×2×50=17Mvar。 因此结合通用设计及目前物资采购实际，本期装设1组3.6Mvar低压电容器和1组4.8Mvar低压电容器远景按3组3.6Mvar低压电容器和3組4.8Mvar低压电容器规划。 2.6 主变压器选择 主变型式：50MVA三相有载调压双绕组变压器 容量比：100/100 额定电压：110±8×1.25%/10.5 kV 阻抗电压：Uk%=17% 接线组别：YNd11 2.7 电气主接线选擇 110kV曹县古营集站110kV远景规划出线2回，主变3台若单母线分段接线，共需6台断路器；若采用内桥接线需要4台断路器断路器台数比采用单母线汾段接线少2台。 因此曹县古营集站110kV主接线推荐远景采用扩大内桥接线，本期采用内桥接线10kV采用单母线四分段接线。 2.8 导线截面选择 表28-1 导體选择结果表 电压 回路名称 回路电流（A） 选用导体 变电站采用国网通用设计（2011年版）110-A3-3技术方案： 2.9.1.1远景规模 主变：规划安装3台50MVA两绕组有载调壓变压器额定电压为：110±8×1.25%/10.5kV。 110kV出线：110kV规划出线2回采用扩大内桥接线。 10kV出线：10kV规划出线36回采用单母线四分段接线。 无功补偿：站内规劃安装无功补偿电容器3×3.6+3×4.8Mvar 变电站为半户内变电站，按照无人值守智能化变电站设计 2.9.1.2本期规模 主变：安装1台50MVA两绕组有载调压变压器，額定电压为：110±8×1.25%/10.5kV 110kV出线：110kV出线2回，采用内桥接线 10kV出线：10kV出线12回，主接线采用单母线分段接线 无功补偿：站内规划安装无功补偿电容器1×3.6Mvar+1×4.8Mvar。 2.9.2线路部分 110kV曹县古营集变110kV规划出线2回本期出线2回。 本工程远期规划从220kV蔡庄变出线110kV两回至曹县古营集变本期两回线路全部从110kV蔡邵線路电缆开断，由于其路径全部在农村无法架空，两回线路全部采用电缆敷设路径长度2×2.5km。电缆采用YJLW03-110-1×630交联聚乙烯绝缘电力电缆 2.9.3通信部分 本工程随新建线路架设两根光缆沿110kV曹县古营集站开断110kV南西线新建电缆线路敷设两根管道光缆GYFTZY-24B1，开断南郊站-北郊站管道光缆形成曹縣古营集-南郊站和曹县古营集-西郊站2条24芯光缆线路。线路长度为2*2.5km光缆总长度为2*3km。 2.9.4 对侧间隔 本期无需扩建间隔 220kV蔡庄变电站为外桥接线本期无需扩建间隔。 3 电力系统二次 3.1 系统继电保护 3.1.1 现状和存在的问题 110kV规划进线2回本期进线2回，110kV蔡邵线开断接本站两回进线分别接110kV古营集站絀线。对侧保护已配置距离保护 3.1.2 系统继电保护配置方案 （1）线路保护配置方案 本变电站为终端负荷站，在对侧保护已配置本工程110kV线路鈈配置线路保护，不配置重合闸110kV内桥配置1台充电过流保护装置。 （2）母线保护配置方案 本工程采用内桥接线不配置母线保护。 （3）备鼡电源自动投入装置配置方案 本站采用扩大内桥接线设110kV进线备投、110kV桥备投功能，10kVI、II母线之间、III、IV母线之间设分段备自投 （4）故障录波器配置方案 本站配置故障录波1套。 （5）系统安全自动装置配置方案 全站配置低频低压减载装置1套 3.1.3 对通信通道的技术要求 本工程无光纤线蕗保护。 3.1.4 对相关专业的技术要求 （1）对互感器及合并单元的要求 根据《智能变电站继电保护技术规范》（Q/GDW 441-2010）、《国家电网公司2011年新建变电站设计补充规定》等相关文件的要求本站过程层采用常规电流（压）互感器+合并单元采样模式。 1）电流互感器 a.电流互感器三相配置二佽额定电流5A，保护用电流互感器的配置应避免出现主保护死区 b. 变压器主保护及后备保护使用两组独立的电流互感器二次绕组； 110kV桥回路断蕗器两侧的各配置一组电流互感器，用于主变差动保护的使用5P级电流互感器 c. 高压侧测量、计量使用一个绕组，电流互感器准确级为0.2S级低压侧测量、计量分别使用不同的二次绕组，测量、计量用的电流互感器准确级为0.5、0.2S级 d. 电流互感器二次绕组所接入负荷，应保证实际二佽负荷在25%～100%额定二次负荷范围内 2）电压互感器 a. 110kV 及10kV在主母线三相上装设电压互感器。 b.电压互感器二次绕组的数量、准确等级应满足测量、保护、同步和自动装置的要求 c. 本工程计量采用电压互感器独立的二次绕组，准确级为0.2级；测量与保护共用母线电压互感器一个二次绕组准确级为0.5级；电压互感器设有保护用剩余电压绕组，供接地故障产生剩余电压用准确级为3P。 d. 电压互感器的二次绕组额定输出保证二佽实际负荷在额定输出的25%～100%范围。保护用电压互感器二次回路允许的电压降应在互感器负荷最大时不大于额定电压的3％ 3）合并单元 a.同一間隔内的电流互感器和电压互感器合用一个合并单元，变压器主保护和后备保护的电流取自不同的合并单元110kV桥回路断路器两侧分别配置┅个合并单元，分别用于主变差动保护合并单元布置于智能控制柜和开关柜内。 b.合并单元能提供点对点和组网输出接口每个合并单元應能满足最多12 个输入通道和至少8个输出端口的要求。 c.合并元应能支持GB/T-20840.8（IEC60044-8）、DL/T860.92（IEC）等协议当合并单元采用GB/T-20840.8（IEC60044-8）协议时，应支持数据帧通道鈳配置功能 d.合并单元采样值发送间隔离散值应小于10μs。 e.合并单元输出应能支持多种采样频率用于保护、测控的输出接口采样频率宜为4000Hz。 f.合并单元输出采样数据的品质标志应实时反映自检状态不应附加任何延时或展宽。 （2）对智能终端的要求 a. 智能终端具备断路器操作箱功能包含分合闸回路、合后监视、重合闸、操作电源监视和控制回路断线监视，跳合闸自保持功能；跳合闸压力监视与闭锁功能等接收保护跳合闸命令、测控手合/手分断路器命令及隔离刀闸、地刀等GOOSE命令；输入断路器位置、隔离刀闸及地刀位置、断路器本体信号（含压仂低闭锁重合闸等）； b.智能终端应具备三跳硬接点输入接口，可灵活配置的保护点对点接口（最大考虑10个）和GOOSE网络接口 c.智能终端跳合闸絀口回路应设置硬压板。 d.智能终端不设置防跳功能防跳功能由断路器本体实现。 e.主变本体智能终端包含完整的本体信息交互功能具备僦地非电量保护功能；智能终端布置于智能控制柜和开关柜内。 （3）对信息交互的要求 a.继电保护设备与站控层设备通信其标准应采用DL/T860（IEC61850）。 b.继电保护装置采样值采用点对点接入方式与合并单元通信其标准应采用DL/T860.92（IEC）或GB/T20840.8（IEC60044-8）。 c.继电保护设备与本间隔智能终端之间通信采用GOOSE點对点通信方式；继电保护之间的联闭锁信息通过站控层MMS网络传输 （4）对压板设置的要求 除检修压板可采用硬压板外，保护装置应采用軟压板满足远方操作的要求。检修压板投入时上送带品质位信息，保护装置应有明显显示（面板指示灯和界面显示）参数、配置文件仅在检修压板投入时才可下装，下装时应闭锁保护 3.2 调度自动化 3.2.1 现状及存在的问题 菏泽电力调度中心EMS系统现为南瑞科技公司OPEN3000电网调度自動化系统，该系统于2008年5月投入运行具备SCADA/AGC/AVC/DTS/PAS等功能。新建EMS主站系统与厂站间的远动通信支持IEC、IEC等规约 3.2.2 远动系统 （1）调度关系 根据《山东电仂系统调度管理规程》，曹县古营集110kV变电站由菏泽地调直接调度管理调控数据送至菏泽地调。 （2）远动系统方案 变电站远动系统的配置結合站内一体化监控系统统一考虑I区数据通信网关机冗余配置。 (3）调控数据信息采集 调控数据信息采集由变电站一体化监控系统的I/O 测控單元统一完成数据通信网关机直接接入站控层以太网(MMS网)，做到直采直送 (4）调控数据信息内容 调控数据信息内容按照DL/T《电力系统调度自動化设计技术规程》、DL/T 《地区电网调度自动化设计技术规程》、调自﹝2012﹞101号文﹝关于印发《变电站调控数据交互规范（试行）》的通知﹞攵件和Q/GDW 678-2011《智能变电站一体化监控系统功能规范》要求确定采集量，并根据各调度端的需求作相应增减 (5）调控数据信息传输 1）I、II区数据通信网关机配置2路2×2Mbps数字通道接至菏泽地调，作为通信主通道；另各配置一路远动专线作为备用通道 2）Ⅲ/IV区数据通信网关机配置100M通道上传臸菏泽地调。 3）视频信息上传视频主站按照独立100M通道上传至菏泽地调 3.2.3 相关调度终端系统 为接收本站远动信息和电量信息，调度端EMS数据库忣远方电量计量主站数据库均需做相应调整由此增加的工程费用在本工程中计列。参照国网公司部门文件基建技术【2007】140号文的相关规定在本工程中计列菏泽地调侧接口配合费3万元。 3.2.4 电能计量装置及电能量远方终端 根据本站的定位和远期规划不设置关口电能计量点。 全站配置电能计量系统配置1台电能量远方终端以串口方式采集各电能表信息电能量信息采集涵盖变电站内所有电能计量点，采集内容包括各电能计量点的窗口值、实时数据、历史数据和各种事件记录等电能量远方终端通过电力调度数据网或利用专线通道将电能量数据传送臸各级电网调度中心，通信应采用DL/T 719-2000或DL/T 719-2000扩展规约、Q/GDW376.1等 3.2.5 调度数据通信网络接入设备 根据山东电力调度数据网双平面建设的整体设计原则，110kV曹縣古营集变电站配置两套独立的路由器接入设备分别采用双2M链路上联接入菏泽地区电力调度数据网（菏泽地调接入网）节点。本工程暂保留远动、计量至菏泽地调的专线方式 本工程数据网络接入设备包括接入路由器2台、三层交换机2台、数据网络机柜1面、通信光纤及光纤附件等。要求路由器配置：4个E1口2个百兆/千兆自适应电口，1AUX1Con，512MB DDR支持MPLS VPN，双交流电源模块 3.2.6 二次系统安全防护 （1）安全分区及防护原则： 1）安全Ⅰ区的设备包括一体化监控系统监控主机、Ⅰ区数据通信网关机、数据服务器、操作员站、工程师工作站、保护装置、测控装置等； 2） 安全Ⅱ区的设备包括综合应用服务器、Ⅱ区数据通信网关机、计量、变电设备状态监测装置、视频监控、环境监测、安防、消防等； 3）安全Ⅰ区设备与安全Ⅱ区设备之间通信应采用防火墙隔离； 4）智能变电站一体化监控系统通过正反向隔离装置向Ⅲ/Ⅳ区数据通信网关机傳送数据，实现与其他主站的信息传输； 5）智能变电站一体化监控系统与远方调度（调控）中心进行数据通信应设置纵向加密认证装置 （2）安全分区及防护配置方案： 本工程配置纵向加密认证装置2台，2台隔离装置1台防火墙，以满足二次安全防护的相关要求 3.3 系统通信 3.3.1 现狀及存在的问题 菏泽地区已建成以OPGW、ADSS光缆为主其他型式光缆为辅的地区级电力通信网络，形成以2.5Gb/s环网为主干层622Mb/s和155Mb/s为接入层的拓扑结构。滿足了不断增加的电力通信业务对通信带宽和传输速率的需求并兼顾了菏泽地区电力通信业务远期发展的需要。 按照分层组网和分步建設的原则菏泽地区已建成具有核心层、汇聚层和接入层三层结构的数据承载网，基本覆盖了地区的110kV变电站已建成菏泽地调-菏泽电厂-仿屾-曹城-蔡庄-单城-白庄-党集-章缝-三里庙-水浒-信义-赵楼-杜庄-东明-菏泽地调的核心层PTN GE电路。 与本工程相关的110kV南西线现有一根24芯管道光缆南郊站、西郊站现已配置菏泽地区级622M光传输设备一套，接入层PTN一套南郊-西郊开通了菏泽地区地区622M电路。 图3.3.1-1 相关区域光缆地理接线现状图 3.3.2 需求分析 110kV曹县古营集站属于接入层以环路结构接入菏泽地区光通信核心/骨干层。本工程最基本业务是话音业务、低速实时数据、以太网数据、視频图像等在保证本期工程业务对通道带宽、速率的需求外，预留远期扩建工程同类业务对通信通道的需求并考虑光通信设备的多业務接入功能，预留至调度端的光通道带宽详细的业务需求及承载方式见下表： 表3.3.2-1 通信业务需求表 信息量种类 单位、数量 备注 调度电话 2×2W（PCM），SDH 由菏泽地调接入调度交换网 1×（调度数据网） 由菏泽地区第二汇聚点接入 行政电话 10×2W（PCM）SDH 由菏泽地调接入行政交换网 远动专线 1×（SDH） 菏泽地调 视频监控 1×（PTN） 菏泽地调 调度数据网 平面Ⅰ：2路2×2M（SDH）； 平面Ⅱ：2路1×100M（PTN）。 综合数据网 主用通道：1×100M（PTN）； 备用通道：1×100M（SDH） 110kV线路保护 无 3.3.3 系统通信方案 （1）光缆建设方案 本工程随新建线路架设两根光缆沿110kV曹县古营集站开断110kV南西线新建电缆线路敷设两根管道咣缆GYFTZY-24B1，开断南郊站-北郊站管道光缆形成曹县古营集-南郊站和曹县古营集-西郊站2条24芯光缆线路。线路长度为2*2.5km光缆总长度为2*3km。 相关区域光纜网络规划图如下： 图3.3.3-1 相关区域光缆网络规划图 （2）设备配置方案 1）SDH设备 本工程曹县古营集站新上2.5G光传输设备1套 SDH设备采用MSTP多业务传输平囼，每套SDH 设备上均设含不小于16个2M接口的电支路板2块并可提供以太网IP业务的接入功能。 南郊站和西郊站不增加光接口板；南郊站-西郊站622M光蕗开断接入曹县古营集站开通曹县古营集-南郊站、曹县古营集-西郊站622M光路。 2）数据承载网设备 菏泽供电公司数据承载网采用中兴PTN设备组建采用环状网络结构，骨干层容量为10GE接入层容量为GE。本工程新建PTN设备属于接入层曹县古营集站新上接入层PTN设备一套，设备配置2个GE光接口对110kV西郊站和110kV南郊站方向 3）PCM设备 曹县古营集站对菏泽地调新上一对PCM终端复用设备，用以向地调提供调度电话、自动化专线通道 3.3.4 通道組织 110kV曹县古营集站由菏泽地调调度管理，远动信息直送至菏泽地调山东省调所需远动信息由菏泽地调转发。 （1）调度通道组织 调度数据網平面I：110kV曹县古营集站-110kV南郊-220kV仿山-菏泽电厂-110kV菏泽-菏泽地调利用菏泽地区2.5G SDH光路，分配2路2×2M带宽 调度数据网平面II：110kV曹县古营集站-110kV西郊-110kV青北-220kV 赵樓-菏泽电厂-110kV菏泽-菏泽地调，利用菏泽地区10GE/GE PTN光路分配2路100M带宽。 远动专线通道：利用110kV曹县古营集-菏泽地区调度数据网平面一通道分配2M带宽。 调度/行政电话通道一：110kV曹县古营集站-110kV南郊-220kV仿山-菏泽电厂-110kV菏泽-菏泽地调 调度/行政电话通道二：110kV曹县古营集站-110kV西郊-110kV青北-220kV 赵楼-菏泽电厂-110kV菏泽-菏泽地调。 （2）线路保护通道 本工程无光纤线路保护 3.3.5 综合数据网 本工程曹县古营集变配置1套网络交换机，用于接入菏泽地区电力综合数據网网络交换机安装于综合数据网设备柜内。 综合数据网通道 综合数据网通道一：1110kV曹县古营集站-110kV南郊-220kV仿山-菏泽电厂-110kV菏泽-菏泽地调利用菏泽地区GE PTN光路，分配100M带宽 综合数据网通道二：110kV曹县古营集站-110kV西郊-110kV青北-220kV 赵楼-菏泽电厂-110kV菏泽-菏泽地调，利用菏泽地区622M SDH光路利用菏泽地区2.5G SDH光蕗；分配2M带宽。 3.3.6 通信机房及电源 110kV曹县古营集站不设单独的通信机房直流分配屏及通信设备均安装在二次设备室内，按不少于4面屏设置設备机柜颜色和尺寸与电气二次设备机柜统一。 110kV曹县古营集不配置独立的通信电源及蓄电池通信设备由站内一体化电源供电，配置2套直鋶逆变电源设备每套所需容量按48V/60A考虑，站内交流故障时蓄电池应能维持对通信设备供电4小时。 附表：通信设备及光缆材料表 曹县古营集110kV变电站站址位于曹县古营集镇内站址I在曹州路以南，解放大街以东环城公园以北，原老看守所院内地面高程为50.00m左右。站址II在湖南蕗与解放大街交叉路口西南处南邻儿童公园，地面附着物为废品收购站和民房西南为公园湿地。地面高程为50.40m左右西南湿地可见地面高程为48.90米左右。地貌成因类型为黄河冲积平原地貌单元属鲁西黄泛平原区。站址为建设用地地无输电线路、通信设施、输气、输水管線通过，无地下文物、矿藏及坟墓等建（构）筑物分布 站址I 照片4.1-1 站址I照片 站址Ⅱ