DLT51392001水力发电厂气体绝缘金属封闭开关设备配电装置设计规范

2100ICS27.140P59备案号：J145－2002中华人民共和国电力行业标准PDL／T5139—2001水力发电厂气体绝缘金属封闭开关设备配电装置设计规范Specificationfordesigninggas-insulationMetal-enclosedswitchgearofhydropowerstation主编单位：国家电力公司水电水利规划设计总院批准部门：中华人民共和国国家经济贸易委员会批准文号：国家经济贸易委员会公告二○○一年第31号2001-12-20发布2002-05-01实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布前言本标准是根据原能源部、水利部批复的《水利水电勘测规划设计技术标准体系》和国家经贸委司(局)电力［2000］22号文《关于确认1999年度电力行业标准制、修订计划项目的通知》编写的。该标准是为了适应水利水电工程的特点和实际需要，使水力发电厂在选用气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的工程设计有章可循。实施本标准有利于推广应用科学技术新成果，提高工程设计质量，提高工程经济效益。参加本标准编写工作组的单位有：水电水利规划设计总院、长江水利委员会长江勘测规划设计研究院、中南勘测设计研究院、昆明勘测设计研究院、成都勘测设计研究院、贵阳勘测设计研究院、广西壮族自治区电力局勘测设计研究院等。本标准由水电规划设计标准化技术委员会提出。本标准由水电规划设计标准化技术委员会归口。本标准起草单位：中国水力发电工程学会电气专业委员会。本标准主要起草人：袁达夫、石凤翔、黄贤鉴、王华军、张培裘、杜厚基、宋虎臣、程霖、甘春光。本标准由水电规划设计标准化技术委员会负责解释。目次前言1范围页码，1/36中华人民共和国电力行业标准2007-3-21file://D:\标准\DL_T5139-2001.HTMPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ／空气套管的布置7.6隔室划分和隔室附件的配置7.7伸缩节的配置7.8GIS室的密封7.9户外GIS配电装置的布置7.10GIS配电装置的电缆布置7.11基础7.12专用检修间、备品备件库、SF6气体储存场地的配置7.13吊车8环境保护8.1GIS配电装置室环境保护8.2环境保护的措施8.3户外GIS配电装置环境保护9接地9.1一般规定9.2GIS外壳感应电压9.3GIS接地9.4SF6管母线和管线的接地9.5接地线10对土建的要求10.1户内GIS配电装置对土建的要求页码，2/36中华人民共和国电力行业标准2007-3-21file://D:\标准\DL_T5139-2001.HTMPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ(提示的附录)本规范用词说明条文说明1范围本标准适用于新建的电力系统标称电压为110kV～500kV，频率为50Hz的户内、外气体绝缘金属封闭开关设备(以下简称GIS)配电装置的设计。对于扩建或改建GIS配电装置的设计，可参照执行。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB150—1998钢制压力容器GB156—1993标准电压GB7674—199772.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备GB／T762—1996标准电流GB／T5582—1993高压电力设备外绝缘污秽等级GB／T8905—1996六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则GB／T13540—1992高压开关设备抗地震性能试验DL／T618—1997气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程SDJ161—1985电力系统设计技术规程3总则GIS配电装置的设计必须认真贯彻执行国家的技术经济政策，并根据电力系统条件、水电厂自然环境和运行、维修等要求，合理地选择布置方案和设备，做到安全可靠、技术先进、维护方便、经济合理，特制定本规范。4定义本标准采用如下定义：4.0.1气体绝缘金属封闭开关设备由断路器、隔离开关、接地开关、电流与电压互感器、避雷器等电器组合成一个整体，全部或部分地采用气体作绝缘介质的金属封闭开关设备。4.0.2运输单元不需拆开便适于运输的GIS的一部分。4.0.3外壳GIS的一种部件，它用来容纳绝缘气体，使GIS在规定条件下安全地保持必需的额定绝缘水平，并保护页码，3/36中华人民共和国电力行业标准2007-3-21file://D:\标准\DL_T5139-2001.HTMPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ设备免受外部影响，同时对人体提供安全保护。4.0.4隔室GIS的一部分，除了相互连接和控制需用的通道外，它完全被封闭。4.0.5元件在GIS的主回路和与主回路相连的回路中担负某一特定功能的基本部分(例如断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、避雷器、互感器、套管和母线等)。4.0.6伸缩节用于相邻二个外壳间相接部分，用来吸收GIS热伸缩及土建基础不均匀沉陷等引起的位移。4.0.7SF6管母线为主母线设备。4.0.8SF6管线为设备间的连线。4.0.9接地线指GIS与接地母线的连线、接地母线引至接地网的连线以及设备支架引至接地网的连线。5一般要求5.1使用条件5.1.1GIS配电装置分为户内式和户外式。当大部分装置在户内，仅进出线部分装在户外时，除装在户外部分应满足户外使用条件要求外，其余按户内使用条件要求。5.1.2户内配电装置1周围空气温度最高＋40℃；24h平均值不超过35℃。最低－10℃、－25℃；允许在－35℃贮运。2海拔高度。在任何海拔下，GIS内绝缘的绝缘特性与海平面上测得的相同，因此，对内绝缘不提出海拔方面的要求。3空气湿度。按不同地区的气候条件，应考虑在高湿度期内可能出现凝露。相对湿度日平均不大于95%；月平均不大于90%。水蒸气压力日平均不大于2.2×10-3MPa；月平均不大于1.8×10-3MPa。4耐受地震能力。采用正弦共振拍波试验法激振5次，每次5波，间隔2s。地震烈度及加速度如下，其中g为地心引力加速度。烈度8度9度水平加速度0.15g0.3g安装后GIS配电装置的任何一部分设备应能承受地震加速度的动态负荷，按全动态法进行计算／试验。5户内装置应具有Ⅰ～Ⅱ级的耐污秽性能。6无经常性的剧烈振动。5.1.3户外配电装置。1周围空气温度：最高＋40℃；24h平均值不超过35℃。最低－35℃；45℃；允许在－35℃贮运。2海拔高度：1000m，3000m。页码，4/36中华人民共和国电力行业标准2007-3-21file://D:\标准\DL_T5139-2001.HTMPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ风速：34m／s(相应于圆柱表面上的压力700Pa)。4覆冰厚度：1mm、10mm、20mm。5按不同地区的气候条件，应考虑凝露、雨、冰雹及温度骤变的影响。日温差：一般地区为25℃，特殊地区为32℃。6日辐射的影响应按如下条件考虑，周围空气温度40℃，日辐射强度0.1W／cm2，相应风速为0.5m／s。7空气污秽程度，按GB／T5582的划分等级考虑。8无经常性的剧烈振动。耐受地震能力按5.1.2的4考虑。5.2设备参数选择5.2.1GIS配电装置参数的选择，应满足正常运行、维修、短路和过电压等的要求，并应考虑远景发展。5.2.2选择户外GIS配电装置的周围空气温度，应取多年极值平均值。选择户外GIS配电装置的相对湿度，应取多年最湿月份的月平均最大相对湿度的平均值。在湿热带地区应采用湿热带型电器产品，在亚湿热带地区亦可采用一般电器产品，但应加强防潮、防水、防锈、防霉及防虫害措施。5.2.3周围空气温度低于GIS配电装置的设备、仪表和继电器的最低允许温度时，应装设加热装置或其他保温设施。5.2.4户外110kV～330kVGIS配电装置的最大设计风速，采用离地10m高，30年一遇的10min平均最大风速；500kVGIS配电装置宜采用离地10m高，50年一遇10min平均最大风速。最大设计风速超过34m／s，宜采取降低配电装置的安装高度，加强其与基础的固定等措施。5.2.5GIS配电装置的抗震设计，应参照GB／T13540的规定。5.2.6在选用GIS配电装置时，应考虑各种可能的运行方式。其允许的最高工作电压不得低于该回路的额定电压，其长期允许电流不得小于该回路的最大持续工作电流。在选择电压等级、电流数值时，应符合GB156和GB／T762标准的规定。5.2.7GIS配电装置的绝缘水平，应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平确定。在进行绝缘配合时，应权衡过电压的各种保护装置费用、设备造价、维修费用以及故障损失等因素，力求取得最好的综合经济效益。5.2.8在验算GIS配电装置的动、热稳定及开断电流时所用的短路电流时，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划(可为本工程全部投产后10～15年)。确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式计算。如电力系统发展不明确，选择短路电流时，可按SDJ161中对短路电流控制水平的规定确定。对发电工程的GIS，应计算短路处的时间衰减常数，充分考虑短路电流直流分量的影响。5.2.9GIS配电装置各组成部件的温升不应超过有关标准规定的允许温升。外壳的允许温升见表5.2.9。表5.2.9外壳允许温升5.2.10GIS配电装置所有外壳应按GB150标准进行设计。外壳部位周围空气温度40℃时的允许温升K运行人员易触及的部位≤30运行人员易触及但操作时不触及的部位≤40运行人员不易触及部位≤651)1)对温升超过40K部位应作出明显的高温标记，以防维修人员接触，并应保证不损害周围的绝缘材料和密封材料。页码，5/36中华人民共和国电力行业标准2007-3-21file://D:\标准\DL_T5139-2001.HTMPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ配电装置与相关设备的连接，包括与变压器、电抗器、电缆和架空线的连接，选用何种连接方式应根据工程的电气设备总体布置、技术经济合理、安装维修方便、减少施工干扰等诸方面综合比较后确定。5.3.2GIS配电装置与变压器、电抗器的连接。5.3.2.1GIS和变压器、电抗器各自具有独立的特性和功能，两者间的连接装置必须不损坏各自的特性和功能。5.3.2.2根据水力发电厂布置的特点，GIS配电装置与变压器、电抗器的连接一般采用SF6管线与油／气套管的连接方式。5.3.2.3油／气套管必须具有以下功能：1为了防止两种不同绝缘介质相互渗透，必须具有密封良好的分隔装置，该装置应能承受各种工况下(含一侧抽真空)两种介质压力不同而产生的最大压力差。2为了防止GIS外壳的感应电流通过SF6管线传递到变压器的外壳，在外壳连接部位必须设置绝缘元件加以隔离，绝缘元件应能承受SF6管线上出现的最大感应电压，并应能承受2kV工频电压1min。绝缘元件的两侧宜装设氧化锌限压器。3油／气套管与导电回路