前言
為了規范南方電網電力客戶業擴受電工程建設,加強客戶用電工程安全管理,縮短業擴受電工程設計時間,提高業擴受電業務辦理效率,本著“統一標準、規范管理、方便客戶”的原則,南方電網在2014年編制和推廣實施了《10kV及以下業擴受電工程典型設計》(2014版)。該典設在各相關單位的推廣和應用下,對提高南網五省的10kV及以下業擴受電工程建設標準、加快進度等方面起到了積極作用。南方電網為了進一步提高典設的通用性和先進性,現根據對典設的應用情祝和征求各相關單位的意見,特修編制定了《10kV及以下業擴受電工程典型設計》(2018版)(以下簡稱典設)《典設》包括兩個部分:《10kV及以下業擴受電工程技術導則》(2018版)(以下簡稱導則)和《10kV及以下業擴受電工程典型設計圖集》(2018版)(以下簡稱圖集)。《導則》規定了編制原則、負荷性質、技術參數、工程方案、設備選擇等基本要求,是業擴工程技術規范。《圖集》共有九個部分:高、低壓系統接入方式圖、典型電氣主接線圖、高壓系統接線配置圖、低壓系統接線配置圖、室內配電設備安裝圖、組合式變電站、預裝式變電站、景觀地埋式變電站、柱上變壓器,是《典設》的具體運用。《典設》適用于南方電網所屬廣東、廣西、云南、貴州和海南五省,作為客戶在業擴受電工程建設中的設計用書,為廣大用電客戶工程設計提供幫助:《典設》可作為供電部門業擴工作人員的工具用書,為制定供電方案、選擇受電裝置等工作提供技術指導:《典設》可作為業擴受電工程設計部門的指導用書,為供電方案、受電裝置等設計提供技術指導。《典設》在實際應用中,除客戶專用變壓器外,與配網通用的部分采用基建配網工程的典型設計圖集方案。
2018年
1設計依據
1.1主要設計標準、規程規范:GB/T12325《電能質量供電電壓偏差?GB/T12326《電能質量電壓波動和閃變?GB/T13955《利余電流動作保護裝置安裝和運行》GB/T14549《電能質量公用電網諧波》GB/T15543《電能質量三相電壓不平衡?GB/Z29328《重要電力用戶供電電源及自備應急電源配置技術GB/T36040《居民住宅小區電力配置規范?GB50052《供配電系統設計規范》GB50053《20kV及以下變電站設計規范?GB50054《低壓配電設計規范。GB50057《建筑物防雷設計規范》GB50060《3一110kV高壓配電裴設計規范GB/T50062《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》GB/T50063《電力裝置電測量儀表裝置設計規范”GB50227《并聯電容器裴置設計規范JGJ 16《民用建筑電氣設計規范》DL/T5222《導體和電器選擇設計技術規定?DL/T 620《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》DL/T 621交流電氣裘置的接地。DL/T5044《電力工程直流系統設計技術規定》DL/T5725《35kV及以下電力用戶變電所建設規范3《中國南方電網公司110kV及以下配電網規劃指導原則》《中國南方電網城市配電網技術導則》 《中國南方電網公司標準設計和典型造價V2.1》《中國南方電網有限責任公司10kV及以下業擴受電工程技術導則》《中國南方電網有限責任公司配電網安健環設施標準《南方電網公司電能計量裝置典型設計》電監安全【2008】43號文
2設計范圍
包括高、低壓系統接入方式圖、系統主接線圖、系統配置圖、箱變、臺式變配電系統圖、配電設備安裝圖、土建大樣圖。業工程的外電源接入系統部分、配電網設備部分的設計,琴照《中國南方電網公司標準設計和典型造價V2.1》或其有效版本。
3主要內容
本典設圖紙分為九部分。第一部分:高、低壓系統接入方式圖第二部分:典型電氣主接線圖第三部分:高壓系統接線配置圖第四部分:低壓系統接線配置圖第五部分:室內配電設備安裝圖第六部分:組合式變電站第七部分:預裝式變電站第八部分:景觀地埋式變電站第九部分:柱上變壓器
4主要技術原則
41配電站、開關站選址原則
4.1.1深入或接近負荷中心:
4.1.2進、出線方便:4.1.3接近電源側:
4.1.4設備吊裝、運輸方便:
4.1.5不應設在有劇烈振動或有爆炸危險介質的場所:
4.1.6不宜設在多塵、水霧或有腐蝕性氣體的場所,當無法遠離時,不應設在污染源的下風側。
4.1.7不應設在廁所、浴室、廚房或其他經常積水場所的正下方,且不宜與上述場所貼鄰。如果貼鄰,相鄰隔墻應做無滲裙、無結搖等防水處理:
4.1.8配電站為獨立建筑物時,不應設置在地勢低洼和可能積水的場所。
42站址的環境按下列因章考心:
4.2.1周圍空氣溫度:一25℃一十40℃4.2.2最高平均氣溫:十35℃4.2.3海拔高度:≤1000m海拔超過1000m的地區,配電裝置應選擇適用于該海拔高度的電器和電瓷產品,其外部絕緣的沖擊和工頻試險電壓,應符合現行國家標準《高壓電氣設備絕緣試驗電壓和試險方法》的有關規定。高壓電器用于海拔超過1000m的地區時,導體載流量可不計其影響。
4.2.4設計風速:35m/s4.2.5地震烈度:7度
4.2.6污染等級:一般地區:級(戶外)Ⅱ級(戶內)污穢嚴重地區:IW級(戶外)
43供電電壓高壓為10kV:低壓為0.38/0.22kV。
44短路電流為取得合理的經濟效益,配合10kV斷路器的開斷電流和配電設備的動熱穩定電流,10kV配電網的短路電流按20kA考慮。當設備安裝地點短路電流大于20kA時,設備的短路電流水平應根據實際情況提高為25kA或31.5kA。
4.5負荷分類及供電方式
4.5.1負荷分類:用電負荷按其負荷性質和重要程度分為:一級負荷、一級負荷中特別重要的負荷、二級負荷和三級負荷。供電方式:一級負荷:一級負荷應由雙重電源供電,當一路電源發生故障時,另一路電源不應同時受到損壞。一級負荷中特別重要的負荷:1.除應由雙重電原供電外,尚應增設應急電原,并嚴禁將其它負荷接入應急供電系統:2.設備的供電電源的切換時間,應滿足設備允許中斷供電的要求。二級負荷:宜由兩回線路供電。在負荷較小或地區供電條件困雅時,可由一回6kV及以上專用的架空線路供電。三級負荷:可按約定供電。
4.5.2重要電力用戶分為四級:特級、一級、二級重要電力用戶和臨時重要電力·1用戶。供電方式:特級:應具備三路電源供電條件,其中兩路電源應來自兩個不同的變電站,當任何兩路電源發生故障時,第三路電源能保證獨立正常供電。一級:按兩路電源供電,兩路電源應來自兩個不同的變電站,當一路電源發生故障時,另一電源能保證獨立正常供電。二級:應具備雙回線路供電條件,供電電源可以來自同一個變電站的不同母線段。臨時重要電力用戶按照供電負荷的重要性,在條件允許情況下,可以通過臨時架空線等方式具備雙回線路供電或兩路以上電原供電條件。重要電力用戶供電電源的切換時間和切換方式要滿足重要電力用戶允許中斷時間的的要求。重要電力用戶自身尚應配備應急電源,并嚴禁將其他負荷接入應急供電系統。并按照《電監安全【2008】43號文》要求,加強管理、安全規范使用、杜絕和防止不安全行為和因素。46負荷計算初步設計及施工圖設計階段,宜采用需要系數法。47主要設%和元件的選擇4.7.1高壓開關柜的選擇1.10V高壓斷路器柜應具備五防功能、技術先進、質量可靠的斷路器柜系列。2.高壓開關柜操作機構可手動/電動操作。采用電動操作時高壓柜操作電原宜采用直流電原(DC220N/110V/48V,口口h),當配直流電源裝置時可免除進線PT。當采用交流操作電源時,需要安裝進線PT。3.斷路器高壓柜的微機綜保的裝置電源可采用高壓開關柜電動操作機構電源配置的直流電源或交流電源。也可采用自供電繼保,采用自供電繼保方案時高壓柜應加裝自供電電流型維電保護器,電流互感器為3繞組,其中1個繞組用于微機保護,1個繞組用于電流測量,1個繞組為保護裝置提供電源。4.高壓拒的外殼防護等級為P4X5.高壓移開式中置斷路器柜相母排不應小于80×10mm,高壓環網柜相母排截面不應小于360mn2。6.母線PT柜主要實現電源檢測、絕緣檢測、斷線報警等功能,當配電站有該功能需求時應配置母線PT柜。7.本圖集高壓開關柜以常用的SF6負荷開關柜、真空負荷開關柜、固定式斷路器柜、N真空斷路器柜、全絕緣斷路器自動化成套設備柜、縱旋式開關斷路器柜舉例,也可選擇具備國家生產標準的其它類型高壓開關柜。居民住宅小區公用配電站宜根據當地運行習慣統一和減少高壓柜的類型。
4.7.2配電變壓器選擇1.供電系統中,配電變壓器宜選用D,yl1接線組別的無勵磁調壓變壓器。短路阻抗:容量在630kVA以下,Uk=4%:容量在630kWA及以上:油變,Uk=4.5%:干變,Uk=6%2.設置在民用建筑中的變壓器,應選擇干式、氣體絕緣或非可燃性液體絕緣的變壓器。當單臺變壓器油量為100kg及以上時,應設置單獨的變壓器室。3.設置在城市景觀道路上的變壓器,應選擇美化周邊環境、節省地表空間、防護等級達到P68的變壓器。4.配電站單臺變壓器容量宜在1250kVA及以下,當用電設備容量較大、負荷集中且運行合理時,可選用較大容量的變壓器。油浸式應選用11型及以上變壓器,單臺容量在630kVA及以下,宜選用密封型S11-系列:獨立配電室可按相關要求選取。干式應選用10型及以上變壓器,帶風機、溫顯溫控系統。
4.7.3低壓開關柜的選擇1.低壓柜選用外殼防護等級達到P30的固定柜或抽屜柜。2.低壓柜電氣配置琴照附錄I。
4.7.4真空斷路器額定電流:630A,1250A額定短路開斷電流:20kA,25kA,31.5kA持續時間:4s.
4.7.5高壓避雷器應選擇密封結構良好的無間隙氧化物避雷器。4.7.6低壓斷路器額定絕緣電壓:交流1000V。額定短路接通能力:65kA(峰值)額定短路斷開能力:800kVA及以下配變時選用,35kA(有效值):額定短時附受電流:1秒。1000kVA及以上配變時選用,50kA(有效值),額定短時時受電流:1秒。選擇斷路器時,斷路器的額定運行短路分斷能力ICS或極端短路分斷能力ICU不應小于被保護線路最大三相短路電流的有效值。如有困難雅,至少應保證斷路器的額定極限短路分斷能力U不小于被保護線路最大三相短路電流的有效值。4.7.7別余電流保護裝置設置原則1.末端保護1)屬于I類的移動式電氣設備及手持式電動工具:2)生產用的電氣設備:3)施工工地的電氣機械設備:4)安裝在戶外的電氣裝置:5)臨時用電的電氣設備:6)機關、學校、賓館、飯店、企事業單位和住宅等除壁掛式空調電源插座外的其他電源插座或插座回路:7)游泳池、噴水池、浴池的電氣設備:8)安裝在水中的供電線路和設備:9)醫院中可能直接接觸人體的電氣醫用設備:10)其他需要安裝利余電流保護裝置的場所。2.線路保護低壓配電線路根據具體情況采用二級或三級保護時,在總電源端、分支線首端或線路末端(農村集中安裝電能表箱、農業生產設備的電源配電箱)安裝利余電流保護裝置。4.7.8電涌保護器的設置原則1.電涌保護器的設置原則需滿足《建筑物防雷設計規范GB500572010》的相關要求。2.在可能發生對地雷閃擊的地區,低壓電源線路的總配電箱、配電柜處應裝設I級試驗的電涌保護器,電涌保護器的電壓保護水平值Up應小于或等于2.5kV。每一保護模式的沖擊電流值Ii印,當無法確定時,沖擊電流應取等于或大于12.5kA。3.電涌保護器配置應與同一線路上游的電涌保護器在能量上互相配合。電涌保護器在能量上配合的資料應由制造商提供。若無此資料,Ⅱ級試險的電涌保護器其標稱放電電流I不應小于5kA:Ⅲ級試驗的電涌保護器,其標稱放電電流I不應小于3kA。4.電涌保護器的最大特續運行電壓心不應小于表4.7.8-1所規定的最小值:表
4.7.8-1電涌保護器取決于系統特征所要求的最大持續運行電壓最小值注:1標有①的值是故障下最壞的情況,所以不需計及15%的允許誤差。2U,是低壓系統相線對中性線的標稱電壓,即相電壓220V。3此表基于按現行國家標準《低壓配電系統的電涌保護器(SPD)第1部分:性能要求和實險方法GB18802.1標準做過相關試臉的電涌保護器產品。5.電涌保護器的接線形式應符合表4.7.8-2的規定。具體接線圖見圖1圖5。其中TN系統中的SPD的接線形式:在電源進線處,TN-S或TNCS系統的中性導體與PE導體直接相連(連接點與SPD安裝位置之間的距離小于0.5m時,或第二級SPD2與前級SPD1的距離小于10m時),可省路中性導體與PE導體之間的SPD.在其后N導體與PE導體分開10m以外,應在其N導體與PE導體間增加一個電涌保護器。
4.7.9其它電氣配置本圖集以常用的電氣組合為例,圖集所列成套設備和電氣元件的型號規格僅供參考,如安裝自動加熱除濕器、零序CT、電纜故障指示器、避雷器、低壓補償類型等的實際選用時可根據需要確定,但必須符合《業擴導則》及相關技術規范及標準要求。居民住宅小區公用配電站及相關電氣設施的配置宜與基建工程要求相一致。48主接線
4.8.1配電站電壓為10kV及0.4kV的母線,宜采用單母線或單母線分段接線形式。
4.8.2配電站10kV進出線開關的應用原則:1)配電站的電源進出線開關宜采用斷路器或負荷開關,當有快速保護需求時,應采用斷路器。2)用戶專用配電站的單臺干式變壓器容量在800kWA及以下或單臺油浸式變壓器容量在630kVA及以下,且配電站變壓器不超過2臺時,用戶配電站10kV電源進線開關可采用斷路器或負荷開關。當單臺變壓器容量不在此范圍時或配電站變壓器超過2臺時,用戶配電站的10kV電源進線開關應采用斷路器。
4.8.3單臺干式變壓器容量不超過800kVA或單臺油浸式變壓器容量不超過630kVA時,配變柜可采用帶熔斷器的負荷開關,單臺變壓器容量不在上述范圍時,配變柜應采用斷路器。
4.9繼電保護及電氣測量
4.9.1電流互感器、電壓互感器、指示信號,控制和保護電源配置要求。
4.9.1.1保護裝置與測量儀表不宜共用電流互感器的二次線圈。保護用電流互感器(包括中間電流互感器)的穩態比誤差不應大于10%。
4.9.1.2在正常運行情況下,當電壓互感器二次回路斷線或其他故飾能使保護裝置誤動作時,應裝設斷線閉鎖或采取其他措施,將保護裝置解除工作并發出信號:當保護裝置不致誤動作時,應設有電壓回路斷線信號。
4.9.1.3在保護裝置內應設置由信號繼電器或其他元件等構成的指示信號,且應在直流電壓消失時不自動復歸,或在直流恢復時仍能維持原動作狀態,并能分別顯示各保護裝置的動作情況。
4.9.1.4當用戶10kV斷路器臺數較多、負荷(用戶)等級較高時,宜采用直流操作。
4.9.1.5直流系統的電壓宜選擇為220V、110V或48V,充電裝置采用高頻開關電源,模塊按十1配置,電池容量根據實際情況設計確定。
4.9.1.6當采用交流操作的保護裝置時,短路保護可由被保護電力設備或線路的電壓互忠器取得操作電源。變壓器的瓦斯保護,可由電壓互感器或變電站所用變壓器取得操作電源。
4.9.2保護配置
4.9.2.1計量柜可采用固定式計量或小車式計量柜,當采用小車式時,計量柜小車應與進線柜開關設有電氣及機械聯鎖裝置,防止帶負荷拉合小車。
4.9.2.2單電源進線柜裝設有定時限過流、限時速斷保護。
4.9.2.3出線柜裝設定時限過流、速斷保護。
4.9.2.4變壓器出線相1.裝設定時限過流、速斷,干變超溫跳閘保護,高溫發信:油變重瓦斯跳閘,輕瓦斯發信:密閉油變壓力過高跳閘,壓力偏高發信:跳閘應動作于斷開變壓器各側斷路器:400kVA及以上的建筑物室內可燃性油浸式變壓器均應裝設瓦斯保護。當變壓器電原側無斷路器時,可作用于信號。2.對于400kVA及以上、線圈為三角一星形聯結、低壓惻中性點直接接地的變壓器,當低壓劃單相接地短路且靈敏性符合要求時,可利用高壓側的過電流保護,保護裝置應帶時限動作于跳聞
4.9.2.5分段母線柜裝設定時限過流、速斷保護。速斷保護僅在合閘瞬回投入,并應在合閘后自動解除。
4.9.2.6自動投入裝置1.由“一主一備”和“互為主供備用”的等多個電源供電變電站,裝設自動投入裝置:2.自動投入裝置應符合下列要求:)應能保證在工作電原或設備斷開后才投入備用電源或設備:2)工作電源或設備上的電壓消失時,自動投入裝置應延時動作:3)自動投入裝置保證只動作一次:4)當備用電源或設備投入到故障上時,自動投入裝置應使其保護加速動作:5)手動斷開工作電源或設備時,自動投入裝置不應啟動:6)備用電源自動投入裝置中,可設置工作電源的電流閉鎖回路。
4.9.2.7保護出口需有壓板。各保護需分別設有信號功能。
4.9.2.8備用電源自動投入裝置多級設置時,上下級之間的動作應相互配合。
4.9.3電氣測量
4.9.3.1儀表的兩量范用和電流互感器變比的選擇,宜滿足當被測量回路以額定值的條件運行時,儀表的指示在滿量程的70%。
4.9.4二次回路電氣參數二次回路設備元件的電氣參數宜按以下標準選擇:直流電壓220V、110V或48V,交流電壓220V:電流互感器二次電流5A或1A:計量精度要求0.2s級,測量精度要求0.5級,保護精度要求5P或10P級:電壓互感器的二次電壓為100V,計量精度要求0.2級:測量精度要求0.5級。
4.10計量4.10.110kV、315kVA及以上用戶專用變壓器高壓側配置川類關口計量裴置,采用標準的高壓電能計量柜或電能計量箱。
4.10.210kV、315kVA以下用戶專用變壓器低壓側配置W類關口計量裝置,采用標準的低壓電能計量柜或電能計量箱。
4.10.3居民住宅、別里小區應按政府有關規定實施“一戶一表,按戶裝表”,消防、水泵、電梯、過道燈、樓梯燈等公用設施應單獨裝表。
4.10.410kV用戶高壓計量,采用三相三線或三相四線接線方式。
4.11無必樸償4.11.110kV及以下無功補償宜在配電變壓器低壓側補償,且功率因數不宜低于0.9。
4.11.2無功補償應根據就地平衡的原則進行配置,可采用分散就地補償和集中補償相結合的方式,優先考慮分散就地補償。裝設變壓器容量在100kVA及以上的變電站,必須進行無功補償。其中室內變電站和預裝箱式變電站宜采取動態無功補償裝置,補償容量根據負荷的性質確定,一般按變壓器容量的20一40%在低壓配電室集中補償。
412控制與操作真空斷路器采用快速分、合閘的彈簧儲能操動機構,高壓隔離開關采用手動操作,低壓饋線開關采用手動合閘、自動脫扣機構。電動操作的開關實行就地操作,實施自動化時改為遠方控制屏(柜)上控制。為了實現安全可靠的運行和維修,高壓設備配置防止誤操作的閉鎖裝置。
4,13防國接地4.13.】10kV配電系統中的配電變壓器的高壓與低壓側均裝設避雷器,避雷器應盡量靠近變壓器裝設,其接地線應與變壓器低壓側中性點以及金屬外殼等連接在一起。當配電站的高壓配變柜與帶外殼變壓器相鄰安裝,且變壓器高壓側安裝避雷器有困難時,變壓器高壓側的避雷器可安裝在高壓配變柜內。當變壓器低壓側安裝有電涌保護器保護時,變壓器低壓側可不配置低壓避雷器。
4.13.2容易遭受雷擊且又不在防直擊雷保護措施(含建筑物)的保護范圍內的變電站,采用在建筑物上的避雷帶進行保護,避雷帶的每根引下線沖擊接地電阻不宜大于30Ω,其接地裝置宜與電氣設備等接地裝置共用。
4.13.3高、低壓進出線宜采用電纜埋地敷設方式。與10kV架空線路連接的電纜,當電纜長度大于50m時,應在其兩端裝設避雷器:當電纜長度不大于50m時,可在線路變換處一端裝設。避雷器接地端應與電纜外皮連接,并應與電氣設備的接地裝置可靠連接。
4.13.4箱式變及室內型變電站的戶內電氣設備的外殼(支架、電纜外皮、鋼框架、鋼門窗等較大金屬構件和突出屋面的金屬物)均要可靠接地,金屬屋面和鋼筋混凝土屋面的鋼筋應與變電站的接地網可靠連接。
4.13.5接地裝置本標準設計采用高壓電力設備與低壓電力設備共用接地裝置的方式,接地裝置由以水平接地體為主,垂直接地極為輔的方式構成,水平接地體選用中16熱鍍鋅圓鋼,垂直接地極選用∠50×50熱鍍鋅角鋼或中50,6=5的鋼管。其接地電阻不宜超過42:如果僅用于高壓電力設備的接地,其接地裝置接地電阻以不宜大于102。垂直接地極采用埋深式,水平接地體埋設深度不得少于0.8米:如果地下較深處的土壤電阻率較低,可采用井式或深鉆式接地體,盡量利用規程、規范和標準允許利用的自然接地體作為降低接地電阻的輔助措施:利用自然接地體或引外接地裝置時,應有不少于兩根接地引線與變電站人工接地網的不同地點相連接。如果變電站設在人行道路旁或人員過往比較頻繁的場所,應在變電站四周加裝散流裝置和均壓帶。
4,14土建設計原則4.14.1原始資料設定配電站的建筑物,按天然地基承載力標準值k≥120ka和7度抗震及防烈度設計:地基處理和變電站地面標高按工程實際計算和處理。
4.14.2配電站采用框架結構,其基礎、梁、柱等建構物應選用現澆式構件。
4.14.3配電站的地面按表4.14.3計算荷載:4.14.5配電站的地面應涂防靜電地坪漆。防靜電漆施工工藝:1、地面處理:依據地面狀況做好打磨、修補、除污、除塵:2、防靜電底漆:采用滲透性及附著力特強防靜電底漆滾涂一道,增強表面附著力:3、銅箔鋪設:用導電銅箔全面鋪設一道:4、防靜電秒漿:將防靜電組份加入石英砂,用慢刀將其均勻徐布多道:5、防靜電膩子:用防靜電組份加入適量膩子粉,用慢刀將其均勻涂布多道:6、防靜電面漆:用防靜電面漆滾涂或用防靜電自流平饅涂:7、地坪投入使用時間:以250C為準,24小時后方可上人,72小時后方可重壓。