《国家电网公司220kV变电站通用设计标准》(征求意见稿).doc
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1、ICS P备案号:Q/GDWXXXXXXXX 发 布200X年XXXX实施200X年XXXX发布220kV变电站通用设计标准The Criterion of Typical Design for 220kV Substations(征求意见稿)Q/GDWXXX2008 国家电网公司企业标准47 / 51目 次前 言II1范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 电气部分24.1 电气主接线24.1.1 220kV电气接线24.1.2 110(66)kV电气接线24.1.3 35(10)kV电气接线24.2 短路电流及主要设备选择24.2.1 短路电流24.2.2 主要设备选择34.2.3
2、导体选择34.3 绝缘配合及过电压保护34.3.1 绝缘配合原则34.3.2 避雷器的配置44.3.3 电气设备的绝缘配合44.3.4 电气设备外绝缘及绝缘子片数选择84.4 电气总平面布置及配电装置84.4.1 电气总平面布置84.4.2 220kV配电装置84.4.3 110kV配电装置104.4.4 主变及66kV以下配电装置114.5 站用电及照明124.5.1 站用电源及接线124.5.2 站用电设备选择124.5.3 站用电设备布置124.5.4 照明124.6 防雷接地134.6.1 直接雷保护134.6.2 接地134.7 计算机监控系统134.7.1设计原则134.7.2 监
3、控对象及范围134.7.3 系统结构134.7.3 设备配置134.7.4 系统软件144.7.5 系统功能144.8 二次线144.9 元件保护及自动装置154.10 直流系统及交流不停电电源系统154.11 电流互感器及电压互感器二次参数选择164.12 全站时钟同步系统164.13 图像监视及安全警卫系统165 土建部分165.1 站区总布置与交通运输165.2 建筑175.3 结构195.4 采暖通风与空气调节196水工部分207消防部分20本标准用词说明22附录A:配电装置通用断面图23条文说明44前 言为贯彻国家电网公司“集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设”要求,进一步
4、推广应用和深化完善输变电工程通用设计,在“国家电网公司220kV变电站通用设计”的基础上提炼、总结,编制220kV变电站通用设计标准。220kV变电站设计除应执行本标准外,尚应严格执行强制性国家标准和行业标准,应符合现行的国家、行业有关标准的规定。按照有利于公司技术进步,有利于电网安全、优质、经济运行和提高整体经济效益开展设计。应积极采用先进成熟新技术,推广应用有利于资源节约、环境友好的新设计、新技术、新设备、新材料。本标准由国家电网公司基建部提出并负责解释。本标准由国家电网公司科技部归口管理。本标准起草单位: 本标准主要起草人: 1 范围本标准适用于国家电网公司系统内新建常规220kV变电站
5、设计。对于扩建、改建的220kV变电站设计可参照执行。本标准规定了常规220kV变电站电力系统、电气一次、电气二次、土建、水工、消防、暖通等部分的设计技术要求。本标准不涉及系统继电保护及安全自动装置、系统调度自动化、系统通信、站内通信等专业的具体内容。在实际工程中,应按照国家电网公司输变电工程通用设计(220kV变电站二次系统部分)进行具体设计。常规220kV变电站采用AIS、GIS配电装置。GIS方案适用于人口密度高,土地昂贵的地区;外界条件限制,站址选择困难区域;特殊地形条件;高地震烈度地区;高原地区;严重大气污染地区。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
6、凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB 311.1 高压输变电设备的绝缘配合GB 50011 建筑物抗震设计规范GB 50016 建筑设计防火规范GB 50057 建筑物防雷设计规范GB 50062 电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB 50116 火灾自动报警系统设计规范GB 50217 电力工程电缆设计规范GB 50223 建筑工程抗震设防分类标准GB 50227 并联电容器装置设计规范GB 50229 火力发电厂与变电站
7、设计防火规范GB 50260 电力设施抗震设计规范DL 5014 330500kV变电站无功补偿装置设计技术规定DL 5134 变电所给水排水设计规程DL 5352 高压配电装置设计技术规程DL/T 5044 电力工程直流系统设计技术规程DL/T 5056 变电所总布置设计技术规程DL/T 5136 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T 5137 电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T 5149 220500kV变电所计算机监控系统设计技术规程DL/T 5155 220kV500kV变电所所用电设计技术规程DL/T 5218 220kV500kV变电所设计技术规程DL/T 5222
8、 导体和电器选择设计技术规定DL/T 620 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T 621 交流电气装置的接地DLGJ 56 火力发电厂与变电所照明设计技术规程SDJ 161 电力系统设计技术规程NDGJ 96 变电所建筑结构设计技术规定3 术语和定义下列标准述语适用于本标准。GB/T2900.1 电工术语 基本术语GB/T2900.50 电工术语 发电、输电及配电 通用术语GB/T2900.59 电工术语 发电、输电及配电 变电站 4 电气部分4.1 电气主接线变电站的电气主接线应根据变电站在电力系统中的地位、变电站的规划容量、负荷性质、线路和变压器连接元件总数、设备特点等条件确定,并
9、应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。4.1.1 220kV电气接线4.1.1.1 220kV配电装置,当在系统中据重要地位、出线回路数为4回及以上时,宜采用双母线接线;当出线和变压器等连接元件总数为1014回时,可在一条母线上装设分段断路器,15回及以上,在两条主母线上装设分段断路器;宜可根据系统需要将母线分段。4.1.1.2 220kV配电装置,出线回路数在4回及以下时,可采用其它简单的主接线。4.1.1.3 220kV终端变电站的配电装置,能满足运行要求时,宜采用断路器较少或不用断路器的接线,如线路变压器组或桥形接线等。4.1.1.4 当电力系统继电
10、保护能满足要求时,也可采用线路分支接线。4.1.1.5 当母线避雷器和电压互感器设隔离开关时,应合用一组隔离开关。4.1.1.6 为便于远景扩建,GIS预留间隔母线隔离开关宜与母线同时建设。4.1.2 110(66)kV电气接线4.1.2.1 110(66)kV配电装置,当出线回路数在6回以上时,宜采用双母线接线,不设置旁路母线;当出线回路数在6回以下时,宜采用单母线分段接线。4.1.2.2 当母线避雷器和电压互感器设隔离开关时,应合用一组隔离开关。4.1.2.3 为便于远景扩建,GIS预留间隔母线隔离开关宜与母线同时建设。4.1.3 35(10)kV电气接线4.1.3.1 35(10)kV配
11、电装置采用单母线分段接线。建议改为当35(10)kV出线时,采用单母线分段接线。4.1.3.2 当35(10)kV不出线仅接无功补偿装置和站用变压器时,采用单元制单母线接线。4.2 短路电流及主要设备选择4.2.1 短路电流短路电流应根据工程建设当地的电力系统条件,按设计规划容量和远景年系统发展规划的参数,进行系统短路计算。220kV母线的短路电流水平为50(40)kA;110kV母线的短路电流水平为40(31.5)kA,66kV母线的短路电流水平为31.5kA,35kV母线的短路电流水平为25kA,10kV母线的短路电流水平为20(25)kA。4.2.2 主要设备选择4.2.2.1 主要原则
12、变电站主要电气设备的选择应满足导体和电器选择设计技术规定DL/T 5222和国家电网公司110500kV变电站通用设备典型规范相关规定。考虑设备的通用性,在一个地区同类设备参数应尽可能统一。4.2.2.2 应采用全寿命周期内性能价格比高的设备。4.2.2.3设备选择a) 220kV主变压器采用油浸式、低损耗、自耦、三卷或二卷、自然油循环风冷型;位于城市中心的变电站宜采用低噪音主变压器。b) 对于AIS变电站的220、110、66kV设备,采用单断口SF6断路器;隔离开关形式根据配电装置确定,应采用可靠性高、运行业绩好的产品;电压互感器采用电容式;电流互感器采用油浸式、干式或SF6型产品。对于G
13、IS变电站,根据布置方式采用户内型和户外型GIS组合电器。c) 35kV、10kV采用户内开关柜,可选用真空或SF6断路器。d) 并联电容器装置可采用组装式或集合式。e) 站用变压器、接地变压器或消弧线圈可采用干式或油浸式设备。当采用消弧线圈接地时,站用变压器和接地变压器宜合并;当采用小电阻接地时,站用变压器和接地变压器宜分开设置。f) 各电压等级采用交流无间隙金属氧化物避雷器进行过电压保护,避雷器参数按GB 11032-2000交流无间隙金属氧化物避雷器和国家电网公司110(66)kV750kV避雷器技术标准设计。4.2.3 导体选择4.2.3.1 导体选择应符合导体和电器选择设计技术规定(
14、DL/T 5222)相关规定。4.2.3.2 母线的载流量按最大穿越功率考虑,按发热条件校验。4.2.3.3 各级电压设备间连线按回路通过最大电流考虑,按发热条件校验。4.2.3.4 出线回路的导体截面按不小于送电线路的截面考虑。4.2.3.5 220kV、110kV导体截面应进行电晕校验及对无线电干扰校验。4.2.3.6 特种耐热导体的最高工作温度可根据制造厂提供的数据选择使用,但要考虑高温导体对连接设备的影响,需要时应安装散热器以降低温度。4.2.3.7在空气中含盐量较大的沿海地区或周围气体对铝有明显腐蚀的场所,应选用防腐型铝绞线。4.3 绝缘配合及过电压保护4.3.1 绝缘配合原则4.3
15、.1.1 变电站绝缘配合及过电压保护应符合GB311.1高压输变电设备的绝缘配合、交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T 620)相关规定。4.3.1.2 对变压器内、外绝缘、并联电抗器、高压电器、电流互感器、单独试验的套管、母线支持缘子及电缆和其附件等的全波额定雷电冲击耐压与避雷器标称电流下的残压间的配合系数取1.4。4.3.1.3 变压器、并联电抗器及电流互感器截波额定雷电冲击耐压取相应设备全波额定雷电冲击耐压的1.1倍。4.3.1.4隔离开关同极断口间外绝缘的全波雷电冲击耐压应不小于隔离开关相对地全波额定雷电冲击耐压与系统最高相电压(kV.rms)之和。4.3.1.5根据设备上的统
16、计操作过电压水平或避雷器的操作冲击保护水平和设备的绝缘特性,并取一定的配合因数Kc 计算、选取额定短时工频耐受电压。4.3.1.6 变压器、电抗器中性点避雷器雷电过电压的配合系数取1.25。4.3.1.7 海拔超过1000m 的地区,应对设备绝缘水平进行修正。4.3.2 避雷器的配置4.3.2.1 220、110、66kV敞开式高压配电装置每组母线上应装设避雷器。避雷器与主变压器及其他被保护设备的电气距离超过规定值时,可在主变压器附近增设一组避雷器。4.3.2.2 自耦变压器必须在其两个自耦合的绕组出线上装设避雷器,该避雷器应装在自耦变压器和断路器之间。4.3.2.3 GIS高压配电装置220
17、、110、66kV对进线无电缆段,在GIS管道与架空线路的连接处,应装设避雷器;对进线有电缆段,在电缆段与架空线路的连接处,应装设避雷器。主变压器回路或母线上是否装设避雷器应根据保护距离或经校验确定。4.3.2.4 220、110、66、35kV热备用线路,应在线路侧装设避雷器。4.3.2.5 35、10kV母线与主变压器进线回路应配置避雷器。4.3.3 电气设备的绝缘配合4.3.3.1 220kV电气设备的绝缘配合a) 220kV氧化锌避雷器按国标GB11032及氧化锌避雷器使用导则选型,其主要技术参数见表4.3.3.1 a)。表4.3.3.1 a) 220kV氧化锌避雷器参数表额定电压 (
18、kV.rms)204持续运行电压 (kV.rms)159操作冲击残压 (kV.peak)452雷电冲击(8/20s) 10kA残压(kV.peak)532陡波冲击(1s) 5kA残压(kV.peak)594b)220kV电气设备的绝缘水平,以避雷器雷电冲击10kA残压为基准,配合系数取不小于1.4。220kV电气设备绝缘水平见表4.3.3.1 b)。4.3.3.1 b) 220kV电气设备绝缘水平 试验电压设备名称设 备 耐 受 电 压 值雷电冲击耐压(kV.peak)一分钟工频耐压(kV.rms)全 波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变压器9509501050395395其它电器9501155
19、395断路器断口间950395隔离开关断口间950+200395+1454.3.3.2 110kV电气设备的绝缘配合a) 110kV氧化锌避雷器按国标GB11032及氧化锌避雷器使用导则选型,其主要技术参数见表4.3.3.2 a)。表4.3.3.2 a) 110kV氧化锌避雷器参数表额定电压 (kV.rms)102持续运行电压 (kV.rms)79.6操作冲击残压 (kV.peak)226雷电冲击(8/20s) 10kA残压(kV.peak)266陡波冲击(1s) 5kA残压(kV.peak)297b)110kV电气设备的绝缘水平,以避雷器雷电冲击10kA残压为基准,配合系数取不小于1.4。1
20、10kV电气设备绝缘水平见表4.3.3.2 b)。4.3.3.2 b) 110kV电气设备绝缘水平 试验电压设备名称设 备 耐 受 电 压 值雷电冲击耐压(kV.peak)一分钟工频耐压(kV.rms)全 波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变压器480550530200230其它电器550530230断路器断口间550230隔离开关断口间550+100230+704.3.3.3 66kV电气设备的绝缘配合a) 66kV氧化锌避雷器按国标GB11032及氧化锌避雷器使用导则选型,其主要技术参数见表4.3.3.3 a)。表4.3.3.3 a) 66kV氧化锌避雷器参数表额定电压 (kV.rms)96
21、持续运行电压 (kV.rms)75操作冲击残压 (kV.peak)201雷电冲击(8/20s) 5kA残压(kV.peak)235陡波冲击(1s) 5kA残压(kV.peak)27066kV并联电容器组专用避雷器电压运行参数同上,设备通流要求由电容器制造厂配套提供。b) 66kV电气设备的绝缘水平按国家标准选取,有关取值见表4.3.3.3 b)。表4.3.3.3 b) 66kV电气设备绝缘水平表试验电压设备名称设 备 耐 受 电 压 值雷电冲击耐压(kV,峰值)一分钟工频耐压(kV,有效值)全 波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变压器低压侧350350385160160并联电抗器35035038
22、5160160断路器断口间325325155155隔离开关断口间375197其它电器3253251551554.3.3.4 35kV电气设备的绝缘水平a) 35kV氧化锌避雷器按国标GB11032及氧化锌避雷器使用导则选型,其主要技术参数见表4.3.3.4 a)。4.3.3.4 a) 35kV氧化锌避雷器参数表额定电压 (kV.rms)51持续运行电压 (kV.rms)40.8操作冲击残压 (kV.peak)114雷电冲击(8/20s) 5kA残压(kV.peak)134陡波冲击(1s) 5kA残压(kV.peak)15435kV并联电容器组专用避雷器电压运行参数同上,设备通流要求由电容器制造
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