南方电网业扩工程典型设计

广东电网公司业扩工程典型设计前言为了提高配电网的供电可靠性和保障供电安全，进一步提高业扩工程设计的通用性和先进性，提高设计的质量和效率，编制了《广东电网公司业扩工程典型设计》图集。图集适合于10kV电压等级业扩工程。本图集立足于广东省业扩工程的实际，适当考虑地区性差异，在力求安全可靠、技术先进、经济合理的基础上，形成初稿；初稿中的成套设备、具体元件配置和参数要求参照《广东电网公司业扩工程设备选型标准》；在实际应用中，除客户专用变压器外，与配网通用的部分采用《广东电网公司10kV配网标准设计》图集的方案。由于编制图集的时间仓促，加上水平有限，对错漏和不足之处，欢迎提出宝贵意见。2009年12月广东电网公司业扩工程典型设计设计说明1设计依据1.1关于推广业扩工程典型设计，加强设备质量管理的工作计划。1.2国家和电力行业的有关配电设计标准、规范和规程规定：GB50052-95《供配电系统设计规范》GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》GB50054-95《低压配电设计规范》GB50060-92《3～110kV高压配电装置设计规范》GB50062-2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T50063-2008《电力装置的电气测量仪表装置设计规范》GB50227—2008《并联电容器装置设计规范》JGJ16—2008《民用建筑电气设计规范》DL/T5222-2005《导体和电器选择设计技术规定》DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T621-1997《交流电气装置的接地》DL/T5044-2004《电力工程直流系统设计技术规定》2009年版《中国南方电网公司110kV及以下配电网规划指导原则》2009年版《广东电网公司10kV配网标准设计》2005年版《中国南方电网城市配电网技术导则》2009年版《广东电网公司业扩工程设备选型标准》此外，还包括广东省内各供电局上报的业扩工程有关标准设计图纸及当地技术资料等。2设计范围包括业扩工程的外电源接入系统部分、公变部分、用户专变部分的以下设计图纸：1.业扩工程10kV供电方案电气一次结线图；2.业扩工程10kV供电方案电气二次结线原理图；3.设备安装图（按装置形式分类）；4.低压系统配电方案一次结线图；5.外电源及配电房的土建图纸（需要时）。业扩工程的外电源接入系统部分、公变部分，参照2009年版《广东电网公司10kV配网标准设计》。3主要内容本典设图纸分为五部分。第一部分:10kV系统一次结线图；第二部分:箱式变配置一次结线图；第三部分:设备二次原理图；第四部分:低压系统方案图；第五部分:设备安装图。4主要技术原则4.1配变电所、开闭所选址原则4.1.1深入或接近负荷中心；4.1.2进、出线方便；4.1.3接近电源侧；4.1.4设备吊装、运输方便；4.1.5不应设在有剧烈振动或有爆炸危险介质的场所；4.1.6不宜设在多尘、水雾或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源的下风侧。4.1.7不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所贴邻。如果贴邻，相邻隔墙应做无渗漏、无结露等防水处理；4.1.8配变电所为独立建筑物时，不应设置在地势低洼和可能积水的场所。4.2所址的环境按下列因素考虑:4.2.1周围空气温度：－10～＋40℃4.2.2最高平均气温：＋35℃广东电网公司业扩工程典型设计34.2.3海拔高度：1000m4.2.4设计风速：35m/s4.2.5地震烈度：7－8度4.2.6污染等级：Ⅲ级4.3供电电压中压为10kV；低压为0.38/0.22kV。4.4短路电流为取得合理的经济效益，配合10kV断路器的开断电流和配电设备的动热稳定电流，10kV配电网的短路电流按不超过20kA考虑。4.5负荷分类及供电方式负荷分类：用电负荷按其负荷性质和重要程度分为：特级负荷、一级负荷、二级负荷和三级负荷。供电方式：特级负荷：应按“两主一备三电源”供电，当一个主供电源发生故障时，另一主供电源不应同时受到损坏。一级负荷：按“双电源”供电，当一个电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。二级负荷：宜采用双回线路供电。三级负荷：可按约定供电。重要电力用户自身尚应配备应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。4.6负荷计算初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法。4.7主要设备和元件的选择4.7.1高压开关柜的选择10kV高压断路器柜具备完善五防联锁功能、技术先进、质量可靠的真空断路器柜系列。4.7.2配电变压器选择1.供电系统中，配电变压器宜选用D，ynll接线组别的变压器。短路阻抗:容量在630kVA以下，Uk=4%；容量在630kVA及以上：油变，Uk=4.5%；干变，Uk=6%。2.设置在民用建筑中的变压器，应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器。当单台变压器油量为100kg及以上时，应设置单独的变压器室。3.油浸式应选用11型及以上变压器，容量应在630kVA及以下，宜选用密封型S11-M-系列；干式应选用10型及以上变压器，SC（B）10-系列，带风机、温显温控系统。4.7.3低压开关柜的选择低压柜选用外壳防护等级达到IP30的GGD3型固定柜或MNS、GCK3型抽屉柜。4.7.4真空断路器□□-12-1250A/31.5kA或□□-12-630A/25kA(4秒)。4.7.5中压避雷器应选择密封结构良好的氧化锌避雷器，推广使用。4.7.6低压断路器(智能型框架式)额定绝缘电压：交流1000V。额定短路接通能力：105kA（峰值）额定短路断开能力：800KVA及以下配变时选用，50kA（有效值）；额定短时耐受电流：1秒。1000KVA及以上配变时选用，60kA（有效值），额定短时耐受电流：1秒。4.8主接线4.8.1配变电所电压为10(6)kV及0.4kV的母线，宜采用单母线或单母线分段接线形式。4.8.2配变电所10(6)kV电源进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关。当无继电保护和自动装置要求，且供电容量较小、出线回路数少、无需带负荷操作时，也可采用隔离开关或隔离触头。4.9继电保护及电气测量4.9.1电流互感器、电压互感器、指示信号，和控制、保护电源4.9.1.1.保护装置与测量仪表不宜共用电流互感器的二次线圈。保护用电流互感器(包括中间电流互感器)的稳态比误差不应大于10％。【测量：0.5级（In/0.7）；计量：0.2S级(≥1.0In)；保护：10P10级】4.9.1.2.在正常运行情况下，当电压互感器二次回路断线或其他故障能使保护装置误动作时，应装设断线闭锁或采取其他措施，将保护装置解除工作并发出信号；当保护装置不致误动作时，广东电网公司业扩工程典型设计4应设有电压回路断线信号。【精度：计量：0.2级；测量：0.5级】4.9.1.3在保护装置内应设置由信号继电器或其他元件等构成的指示信号，且应在直流电压消失时不自动复归，或在直流恢复时仍能维持原动作状态，并能分别显示各保护装置的动作情况。4.9.1.4当用户10(6)kV断路器台数较多、负荷等级较高时，宜采用直流操作。4.9.1.5当采用蓄电池组作直流电源时，由浮充电设备引起的波纹系数不应大于5％，电压波动范围不应大于额定电压的±5％，放电末期直流母线电压下限不应低于额定电压的85％，充电后期直流母线电压上限不应高于额定电压的115％。直流系统的电压宜选择为220V，充电装置采用高频开关电源，模块按N＋1配置，蓄电池采用密封镍镉蓄电池，电池容量根据实际情况设计确定。4.9.1.6当采用交流操作的保护装置时，短路保护可由被保护电力设备或线路的电压互感器取得操作电源。变压器的瓦斯保护，可由电压互感器或变电所所用变压器取得操作电源。4.9.1.7交流操作继电保护应采用电流互感器二次侧去分流跳闸的间接动作方式。4.9.2保护配置4.9.2.1计量柜计量柜小车应与进线柜开关设有电气及机械联锁装置，防止带负荷拉合小车。4.9.2.2单电源进线柜装设有定时限过流、限时速断及零序保护。4.9.2.3出线柜装设定时限过流、速断、零序跳闸保护。4.9.2.4变压器出线柜装设定时限过流、速断、零序，干变超温跳闸保护，高温发信；油变重瓦斯跳闸，轻瓦斯发信；密闭油变压力过高跳闸，压力偏高发信；跳闸应动作于断开变压器各侧断路器；400kVA及以上的建筑物室内可燃性油浸式变压器均应装设瓦斯保护。当变压器电源侧无断路器时，可作用于信号。对于400kVA及以上、线圈为三角一星形联结、低压侧中性点直接接地的变压器，当低压侧单相接地短路且灵敏性符合要求时，可利用高压侧的过电流保护，保护装置应带时限动作于跳闸。4.9.2.5分段母线柜装设定时限过流、速断保护。速断保护仅在合闸瞬间投入，并应在合闸后自动解除。4.9.2.6自动投入装置1.由双电源供电“一主一备”和“互为主供备用”的变电所，装设自动投入装置；2.自动投入装置应符合下列要求：1)应能保证在工作电源或设备断开后才投入备用电源或设备；2)工作电源或设备上的电压消失时，自动投入装置应延时动作；3)自动投入装置保证只动作一次；4)当备用电源或设备投入到故障上时，自动投入装置应使其保护加速动作；5)手动断开工作电源或设备时，自动投入装置不应启动；6)备用电源自动投入装置中，可设置工作电源的电流闭锁回路。4.9.2.7保护出口需有压板。各保护需分别设有信号功能。4.9.2.8民用建筑中备用电源自动投入装置多级设置时，上下级之间的动作应相互配合。4.9.3电气测量4.9.3.1仪表的测量范围和电流互感器变比的选择，宜满足当被测量回路以额定值的条件运行时，仪表的指示在满量程的70％。4.9.4二次回路电气参数二次回路设备元件的电气参数宜按以下标准选择：直流电压220V或110V，交流电压220V，电流互感器二次电流5A，电压互感器的二次电压为100V。4.10计量4.10.110kV、315kVA及以上用户专用变压器高压侧配置Ⅲ类关口计量装置，采用标准的高压电能计量柜或电能计量箱。4.10.210kV、315kVA以下用户专用变压器低压侧配置Ⅳ类关口计量装置，采用标准的低压电能计量柜或电能计量箱。4.10.3居民住宅、别墅小区应按政府有关规定实施“一户一表，按户装表”，消防、水泵、电梯、过道灯、楼梯灯等公用设施应单独装表。4.10.410kV专用变电所，电度表选用多功能电子表。4.11无功补偿4.11.110(6)kV及以下无功补偿宜在配电变压器低压侧补偿，且功率因数不宜低于0.9。4.11.2无功补偿应根据就地平衡的原则进行配置，可采用分散就地补偿和集中补偿相结合的广东电网公司业扩工程典型设计5方式，优先考虑分散就地补偿。装设变压器容量在100kVA及以上的变电所，必须进行无功补偿。其中室内变电所和预装箱式变电站宜采取动态无功补偿装置，补偿容量根据负荷的性质确定，一般按变压器容量的20～40％在低压配电室集中补偿。4.12控制与操作真空断路器采用快速分、合闸的弹簧储能操动机构，高压隔离开关采用手动操作，低压馈线开关采用手动合闸、自动脱扣机构。电动操作的开关目前实行就地操作，实施自动化时改为远方控制屏（柜）上控制。为了实现安全可靠的运行和维修，高压设备配置防止误操作的闭锁装置。4.13防雷接地4.13.110kV配电系统中的配电变压器的高压与低压侧均装设避雷器，避雷器应尽量靠近变压器装设，其接地线应与变压器低压侧中性点以及金属外壳等连接在一起。4.13.2容易遭受雷击且又不在防直击雷保护措施（含建筑物）的保护范围内的变电所，采用在建筑物上的避雷带进行保护，避雷带的每根引下线冲击接地电阻不宜大于30Ω，其接地装置宜与电气设备等接地装置共用。4.13.3高、低压进出线宜采用电缆埋地敷设方式。与10kV架空线路连接的电缆，当电缆长度大于50m时，应在其两端装设避雷器；当电缆长度不大于50m时，可在线路变换处一端装设。避雷器接地端应与电缆外皮连接，并应与电气设备的接地装置可靠连接。4.13.4箱式变及室内型变电所的户内电气