kV预装式变电站标准设计

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1、35kV预装式变电站标准设计标准设计的主要思路设计原则及划分预装式变电站特点及优势各个模块内容介绍土建及消防部分说明标准设计在实际应用中需要注意的问题提出设备招标技术规范书时需要注意的问题签署技术协议过程中容易出现的问题标准设计的主要思路 本标准设计按照“标准功能模块，组合不同方案”的原则设计了多个标准模块，实际工程应用中可根据具体情况进行模块组合，同时选择贵州电网最常用组合，进行方案设计，便于实际应用中直接使用。设计原则及划分 设计原则 本次标准采用变电站综合自动化系统，按无人值班有人值守设计。变电站各部分均采用模块拼接方式，模块包括35kV变电站内所有设备、建筑设计，涵盖了电气一次、电气二

2、次、接地、所用电系统、土建、水工、消防、火灾报警、图像监控、电缆防火、封堵等内容；各模块均按照终期规模配置。设计划分 本标准将35kV变电站分为户外式变电站及预装式变电站两种，并分别设计相应模块。模块划分 本标准将35kV变电站拆分为35kV配电装置基本模块（包含户外模块和预装式模块）、35kV配电装置子模块、35kV主变压器模块、10kV无功补偿模块、10kV开关柜基本模块（包含户外模块和预装式模块）、10kV开关柜子模块、公共模块等7个模块分类。35kV部分户外布置以进线构架耐张线夹（户内布置以35kV开关柜）为分界点，10kV部分以出线开关柜为分界点。本次标准设计基本模块按终期规模考虑，

3、可在基本模块的基础上通过增减子模块的方式对建设规模进行调整。预装式变电站的特点及优势预装式变电站的特点是采用预装式箱变方案。预装式箱变方案作为一种成套解决方案，其内部集成了一次开关设备、继电保护设备、交直流电源设备、自动化监控系统、通信设备等，并集成了照明系统、环境控制系统（空调、除湿器、加热器、烟雾监测报警器、图像监视摄像设备等）等辅助系统，箱体材料具有耐火、保温、隔热、防潮、防雨、防腐等特性。为适应运输要求，预装式箱变可以在工厂内模块化整体分割，现场模块化拼装。其箱体采用增强型玻璃纤维水泥箱体或其它材料，在工厂中预制完成。35kV预装式变电站技术特点35kV预装式变电站优势采用预装式变电站

4、具有以下优点：全绝缘、全屏蔽。变电站不再构架高耸，高压线交错，站内没有裸露带电部位，与周围环境相协调，对环境影响少。可大大提高运行的可靠性。工厂集成化、模块化生产，缩短施工周期。变电站中压设备及二次设备都在预装式箱体内，在工厂内完成设计、制造、安装和内部电气接线，出厂前整组调试合格。预装式箱体内的照明组件、环境控制组件（包括空调、除湿器、加热器、烟雾监测报警器、图像监视摄像设备等）也均在工厂安装完毕。现场工作只需完成变电站箱体水泥基础建设，箱体直接吊装就位，拼装即可，大大减少了现场施工的工作量。变电站模块化布置，各功能模块可以根据不同地形、地质条件灵活布置。各功能模块采用插拔式电缆连接，模块与

5、模块之间、模块与常规设备之间连接灵活，现场施工、调试简单。容易选择建设地点，降低变电站的土建费用，提高设备档次、水平。变电站箱体的外形美观，改变变电设备在城市环境中的影响，起到美化城市的作用。各个模块内容介绍35kV配电装置预装式模块分为2个主模块其对应的2个子模块。CSG-35B-JZ-G01采用单母线接线形式出线4回，选用金属封闭铠装移开式开关柜，箱体内开关柜单列布置。CSG-35B-JZ-G02采用内桥接线形式出线2回选用金属封闭铠装移开式开关柜，箱体内开关柜单列布置。35kV配电装置预装式模块均为户内开关柜布置，采用电缆出线。预装式10kV配电装置模块分为6个主模块及其对应的6个子模块

6、：CSG-35B-JZ-D01 共19面柜（每台主变5回出线）采用单母分段方案，预装式一体化固定柜，配永磁机构真空断路器；CSG-35B-JZ-D02 共25面柜（每台主变8回出线）采用单母分段方案，预装式一体化固定柜，配永磁机构真空断路器；CSG-35B-JZ-D03 共19面柜（每台主变5回出线）采用单母分段方案，预装式手车柜，配弹操或永磁机构真空断路器；CSG-35B-JZ-D04共25面柜（每台主变8回出线）采用单母分段方案，预装式手车柜，配弹操或永磁机构真空断路器。CSG-35B-JZ-D05共19面柜（每台主变5回出线）采用单母分段方案，预装式一体化固定柜，配弹操真空断路器。CSG

7、-35B-JZ-D06共25面柜（每台主变8回出线）采用单母分段方案，预装式一体化固定柜，配弹操真空断路器。预装式10kV配电装置模块均为户内开关柜布置，开关柜双列布置，出线均采用电缆出线。本次预装式模块因模块箱体需要按终期规模一次建成所以需在设计时考虑箱体大小，以满足后期扩建需要。主变模块本次设计方案均为主变户外布置，按照主变容量分为4个模块（CSG-35B-WZ-ZB01、CSG-35B-WZ-ZB02、CSG-35B-WZ-ZB03、CSG-35B-WZ-ZB04）采用三相双绕组，油浸式、低损耗、有载调压变压器。主变避雷器的装设组数及配置地点，取决于雷电侵入波在各个电气设备上产生的过电压

8、水平。模块CSG-35B-WZ-ZB01与CSG-35B-WZ-ZB02不需要配置中性点避雷器；模块CSG-35B-WZ-ZB03与CSG-35B-WZ-ZB04需要配置中性点避雷器。无功补偿模块无功补偿模块均为框架式，按照户外或户内布置、容量及是否带电抗器分为4个模块（CSG-10B-WZ-BC01、CSG-10B-WZ-BC02、CSG-10B-WZ-BC03、CSG-10B-WZ-BC04）。在本次的标准设计中并未设计主变及电容器的预装式方案，在其它电压等级的预装式模块与主变及电容器组相连接时选用电缆连接，以减少变电站内的构架。在选用电缆连接时由载流能力控制,并需留有裕度。公共模块CSG

9、-35B-WZ-GG公共模块为35kV变电站除35kV部分、10kV部分外的建筑部分及预装式电气二次设备室模块、综合自动化系统模块、交直流一体化电源模块、通信系统模块材料表内容。公共模块分为17个模块（CSG-35B-WZ-GG01CSG-35B-WZ-GG013、CSG-35B-JZ-GG01CSG-35B-JZ-GG04）因预装式变电站二次设备需放在预装式箱体内故单独作为一个模块进行设计。本次南网35kV配电站标准设计中均采用综合自动化方案，并未采用数字化变电站方案。主要有以下几个原因：采用电子式互感器是为了解决互感器饱和等问题，对于低压常规互感器来说，一般不存在饱和问题；1.采用电子式互

10、感器是为了解决互感器的二次信号长距离传输问题，但低压常规互感器和保护装置已就地安放在开关柜中，所以长距离传输问题已解决；3.制约开关柜体积减小的主要因素是操作机构的占用体积，而非互感器的体积，因而电子式互感器体积小重量轻的优势对于安装于开关柜中的电子式互感器没有体现出来；4.低压电子式互感器输出的是小模拟电压信号，没有常规互感器输出1A或5A的抗干扰能力强；且其信号不易直接分享，需通过合并单元转化成数字信号后才可分享，这无疑增加了合并单元成本，而常规互感器输出的信号则易于供各保护测控装置分享。5.综上所述在35kV变电站选用数字化互感器意义不大，故并不推荐。电气二次设备室模块二次设备室采用箱体

11、式配装，共布置24面柜，二次主要设备采用集中布置的方式。35kV、10kV部分采用保护测控一体化装置，就地装设在相应的开关柜上。主变压器保护测控、交直流一体化电源系统、通信等二次设备均布置于电气二次设备室。全站配置一套火灾报警系统，所有预装式箱体内均配置感烟感温一体化探头，火灾报警系统主机放置于值班室内。信号需接入变电站自动化系统综合自动化系统模块35kV变电站按无人值班设计，采用计算机监控系统的控制方式，完成对变电站内所有设备的实时监测和控制，数据统一采集处理，资源共享。电气模拟量采集采用交流采样。全站配置一套统一的GPS对时系统。全站配置一套图像监控及警卫系统。系统主机放置于值班室内。图像

12、监视主机可与站内的监控系统和火灾自动报警系统相连，确保远方操作的可靠性，实时监视站内的运行环境，实现变电站无人值班运行。本模块含主系统、监视变电站厂区、周界、出入口等情况的摄像机及围墙顶安装红外对射。所有预装式箱体内摄像头由预装式箱体厂家成套提供，其余设备由图像监控厂家提供。图像监控厂家负责协调配合。交直流一体化电源模块站用直流、交流、通信、不停电电源采用交直流一体化电源系统，直流电压DC220V，交流电压AC380V/220V，通信电压DC48V，不停电电源AC220V。交直流一体化电源系统布置于电气二次设备室。站用直流及通信电源部分直流部分用于站内一、二次设备及应急照明、通信等的供电，直流

13、电压DC220V，通信电压DC48V，变电站直流负荷事故停电时间按2h考虑，通信负荷事故停电时间按6h考虑。直流部分采用两段单母线接线，两段母线间设联络电器，每段母线各带一套充电装置和一组蓄电池，不设降压装置。充电装置采用高频开关电源，模块电流选用10A，按6+1配置；蓄电池容量为2300Ah，浮充电压，每组104只，采用阀控式密封铅酸电池，电池组屏安装，布置于电气二次设备室内。每段母线配置两套DC/DC模块，将220V直流变换成48V直流供通信设备用，通信电源采用两段单母线接线。直流部分装设微机绝缘在线监测及接地故障定位装置。直流部分采用混合型供电方式。110kV及主变部分采用放射型供电，每

14、一间隔的保护、操作、测控装置分别配置直流空气开关；35kV/10kV部分则按母线分段情况设置，每一段母线按双回路电源供电。站用交流电源部分站用交流部分用于站内动力及照明等的供电，交流电压采用380V/220V，单母线接线。采用ATS开关并配置智能设备实现多运行方式自动投切。不停电电源部分不停电电源用于计算机监控系统、图像监视及安全警卫系统、火灾自动报警及控制系统等重要负荷提供不间断电源，电压采用AC220V，单母线接线。采用交流和直流输入，直流输入采用本系统直流部分供电。交流不间断电源系统选用25kVA逆变电源，冗余配置，互为备用。交直流一体化电源系统设置总监控器，同时监视直流电源、不停电电源

15、、通信电源、交流电源、蓄电池组及配电状态等。当用于数字化变电站时，交直流一体化电源系统的总监控器按IEC61850标准与计算机监控系统通信。站内交、直流电源系统均具备完善的二次防雷措施。系统通信设计不涉及系统通信具体内容，仅根据工程规模配合土建专业进行电气二次设备室的布置。在实际工程设计阶段应结合地区电力通信网规划，应优先选用光纤通信方式，就近接入通信网络。采用光纤通信方式时，光设备配置原则按一套设置，光设备的公共部分（电源、时钟、交叉矩阵）1+1配置。站内通信站内不设置独立通信电源，通信设备利用站内一体化电源降压供电。不独立设置通信机房，通信设备布置在电气二次设备室。站内通信设备屏柜尺寸、颜

16、色与二次控制屏柜相同。配置SDH、PCM、地区综合数据网、综合配线柜。土建及消防部分说明35kV预装式变电站站区内只需建设警传室及消防间两栋建筑物，其余采用模块化方案，设备基础采用混凝土及钢筋混凝土箱式基础。高低压配电装置设备均采用箱体式配装，箱体由厂商负责生产安装，现场只需对箱体基础进行施工即可，对基础四周设置散水，对应箱体开门处设置踏步，使箱体与地面连接，方便运行人员进出，箱体露出地面部分根据暖通要求开设百叶窗孔，孔后采用钢丝网封闭，防止小动物钻入电缆层内，根据电气需要及室外电缆沟位置在地下电缆层开设电缆孔，电缆孔在混凝土壁上采取防水封堵，防止室外电缆沟水流入箱体基础内。建筑结构形式：钢筋

17、混凝土结构，设计使用年限为50年，抗震等设防烈度为7度，基本风压为，基础形式筏板基础，基础采用C30抗渗混凝土，抗渗等级为S6级，地基承载力特征值假定为fak150kPa,对不同地基持力层可对基础作调整。警传室装修：外墙面采用陶瓷锦砖贴面。预装式箱变箱体内按电力设备典型消防规程DL5027-93和建筑灭火器配置设计规范GBJ140-90要求设置不同类型的移动式灭火器。在标准设计在实际应用中所需要注意的问题在设计时需注意高压配电装置箱体内开关柜离箱壁的距离是否满足检修需要。预装式箱体空调外机宜统一布置于面向围墙一侧，以使其外观美观。对箱体电缆层排水系统所需电源要求宜直接从箱体内配电箱内接取。在设

18、计模块之间电缆沟时是应将电力电缆于控制电缆分开，以避免对控制电缆的干扰。在设计站内道路时设置道路丁字口，满足消防车掉头需要。在进行站内配电装置的布置时可根据地形特点进行布置，如在场地坡度较大时改为阶梯式布置方式。在进行站内场地照明时可根据站内布置情况采用照明设备放置于预装式箱体顶部。（需与箱体厂家确认。）提出招标规范书时所需要注意的问题开关柜提出规范书时注意事项本标准仅按照海拔1000m以下设计，需在提出招标规范时注意对按照海拔高度对设备外绝缘水平进行修正，并考虑污秽对其的影响。不同相的导体之间的空气净距、导体至接地之间的空气净距:10kV不小于125mm,35kV不小于300mm ,若不能满

19、足空气净距要求，需采用可靠的绝缘包封满足绝缘要求（绝缘包封材料的寿命至少在15年以上）。柜中各组件及其支撑绝缘件的外绝缘爬电比距需满足 三级污秽的要求。10kV部分按12kV计算，35kV部分按计算。柜内干式互感器的局放应20pc。合闸弹跳时间：合闸弹跳时间不大于2ms。投切电容器组能力：在额定单个电容器组的开断电流允许范围内，开断关合电容器组不能发生重击穿或重燃。用于并联电容器装置的开关柜内的长期允许电流，应按不小于电容器组额定电流的倍选择。宜用陶瓷真空泡。母线设备柜内要求采用抗谐振电压互感器，能在倍额定电压下长期运行，并能在倍额定电压下运行8小时。柜内主母线及分支母线均采用铜质。柜内宜采用

20、便于连接，优质可靠的阻燃端子。并对电压、电流端子有明显区别。预留15的备用端子。端子排适用于接4mm2导线。开关柜外壳防护等级：IP4X；预装式箱体提出规范书时注意事项柜体采用双层密封，箱体防护等级外壳不小于IP43。箱顶下沿应打有若干条形孔，箱体内部空气可以通过这些孔与外部对流。箱体底架采用国标热轧型钢，进行整体焊接，即保证箱体内各设备及外壳的可靠接地，又能够满足箱变整体吊装的强度需求。箱体框架采用冷弯型钢通过数控加工处理，之后与底架整体组焊，保证箱体能够抗击外部各类复杂环境条件的要求。所有外部钢构件均要求采用先进的表面工艺处理，保证长久防腐要求。整个箱体强度完全满足运输及吊装的要求。箱体采

21、用非金属材料。箱变内部所有接线和箱体间所有二次接线由投标方完成；外部连接的一次电缆由用户自备。箱体设置总接地板构成零电位母线，由总接地板以电缆或良性导体与主接地网可靠连接，以保证系统多点接地。在箱变各类主要设备的面板、箱体门内侧处贴有操作注意事项及操作步骤、主接线图，开关的安装高度和角度应依据人机工程设计，箱变门后设有全站接线图，用不同颜色标明各类应注意之处；另外在说明书上均大量的详细标出操作说明。10kV、35kV和二次箱体各配置一套温湿度控制系统，包括凝露及温度控制器、工业机双温空调、加热器、通风机等设备，箱体内环境参数设计值满足：夏季温度为2628，冬季温度为1820，相对湿度70%。当

22、环境参数越限时，相关设备会自动启动，保证箱内环境的适宜性。箱体内部各电缆线要求走线美观，无明显外露痕迹；对接处电缆采用快插头进行连接，满足现场快速化施工，各插头标识明了，不得模糊不清及产生令人混淆的可能性。箱体中设有检修电源、正常照明和应急照明，检修电源取自交流屏，正常照明和应急照明电源取自直流屏，各照明开关应设置于门口方便控制处，灯具采用节能灯。正常照明照度满足300lx，应急照明照度满足80lx。火灾自动报警系统由招标方提供，投标方负责与火灾自动报警系统设备厂家配合协调，预留安装布线位置，保证箱变能够及时响应火灾及烟雾报警。箱体耐火极限要求满足4小时。签署技术协议过程中容易出现的问题在签署技术协议过程中需校核中标厂家所提供的产品参数是否满足变电站本次建设的要求。（如断路器的开断电流，互感器的一次变比，二次电流是否满足要求。）在签署技术协议过程中需对中标厂家核对其产品技术参数，是否完全满足规范书要求。需校核中标厂家所提供的设备及其配件有无遗漏。谢谢大家！