10kv变电所设计规范简述「10千伏配电典型设计电子版」

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设计范围

包括业扩工程的外电源接入系统部分、公变部分、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及公变部分，基本可参照2009年版《广东电网公司10kV配网标准设计》。

主要技术原则

1配变电所、开闭所选址原则

1.1深入或接近负荷中心；

1.2进、出线方便；

1.3接近电源侧；

1.4设备吊装、运输方便；

1.5不应设在有剧烈振动或有爆炸危险介质的场所；

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。

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；

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。

2 所址的环境按下列因素考虑:

2.1周围空气温度：－10～＋40℃

2.2最高平均气温：＋35℃

2.3海拔高度：

2.4设计风速：35m/s

2.5地震烈度：7－8度

2.6污染等级：Ⅲ级

3供电电压

中压为10kV；低压为0.38/0.22kV。

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。

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。

6 负荷计算

目前，设计部门负荷计算方法大概有以下几种：需要系数法、二项式法、利用系数法和单位指标法。单位指标法又分为单位电耗法和单位面积功率法（也称负荷密度法）。

需要系数法：用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简单，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。

二项式法系数法适用于波动较大的干线或支线的负荷计算；

当前民用建筑工程的负荷计算，一般均采用需要系数法及负荷密度法

7主要设备和元件的选择

7.1高压开关柜的选择

10kV高压断路器柜具备完善的“五防”联锁功能、技术先进、质量可靠的真空断路器柜系列。

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及以下，Uk=4.5%；

容量在630kVA及以上，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。

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。

7.4 真空断路器

□□-12-1250A/31.5 kA 或□□-12-630A/25 kA(4 秒)。

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。

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。

8 主接线

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。

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。

9 继电保护及电气测量

9.1 电流互感器、电压互感器、指示信号，和控制、保护电源

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(³1.0In)；保护：10P10级】

断路器与负荷开关的区别

1.高压隔离开关

高压隔离开关的结构比较简单，可用来隔离高压电源以保证其它设备的安全检修。但他没有专门的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。

2.高压负荷开关

高压负荷开关具有简单的灭弧装置，因而能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流，因而它必须与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切除短路故障。

3.高压断路器

高压断路器具有相当完善的灭弧装置，因此它不仅能通断正常负荷电流，而且能通断一定的短路电流。他还能在继电保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。高压断路器按其采用的灭弧介质分，有油断路器、SF6断路器、真空断路器等类型。

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，应设有电压回路断线信号。【精度：计量：0.2 级；测量：0.5 级】

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。

9.1.4.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。

9.2保护配置

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。

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。

9.2.3 出线柜:装设定时限过流、速断、零序跳闸保护。

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。

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。

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。

9.2.7保护出口需有压板。各保护需分别设有信号功能。

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。

9.3电气测量

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％。

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，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。

10计量

10.1 10kV、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。

10.2 10kV、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。

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。

10.4 10kV专用变电所，电度表选用多功能电子表。

11无功补偿

11.1 10(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。

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 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。

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。

13防雷接地

13.1 10kV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。

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。

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。

13.4箱式变及室内型变电所的户内电气设备的外壳（支架、电缆外皮、钢框架、钢门窗等 较大金属构件和突出屋面的金属物）均要可靠接地，金属屋面和钢筋混凝土屋面的钢筋应与变电所的接地网可靠连接。

13.5接地装置

本标准设计采用高压电力设备与低压电力设备共用接地装置的方式，接地装置由以水平接地体为主，垂直接地极为辅的方式构成。

水平接地体选用f16热镀锌圆钢，垂直接地极选用∠50×50热镀锌角钢或f50，d=5的钢管。其接地电阻不宜超过4Ω；

如果仅用于高压电力设备的接地，其接地装置的接地电阻以不宜大于10Ω。垂直接地极采用埋深式，水平接地体的埋设深度不得少于0.8米；如果地下较深处的土壤电阻率较低，可采用井式或深钻式接地体，尽量利用规程、规范和标准允许利用的自然接地体作为降低接地电阻的辅助措施；利用自然接地体或引外接地装置时，应有不少于两根的接地引线与变电所人工接地网的不同地点相连接。如果变电所设在人行道路旁或人员过往比较频繁的场所，应在变电所四周加装散流装置和均压带。

14土建设计原则

14.1原始资料设定变电所、开闭所的建筑物，按天然地基承载力标准值fk≧120kpa和

7度抗震及防烈度设计；地基处理和变电所地面标高按工程实际计算和处理。

14.2变电所、开闭所采用框架结构，其基础、梁、柱等建构物应选用现浇式构件。

表14.3 变电所、开闭所的地面荷载计算表

14.4户内变电所、开闭所的功能室按表14.4的要求：