10kV业扩建工程典型设计培训班资料.docx
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10kV业扩建工程典型设计培训班资料
广东电网公司
10kV业扩工程典型设计培训班资料
广东电网公司河源供电局
2010年5月
1、学习主要内容…………………………………………………………………………………1
2、关于广东电网公司业扩工程典型设计的推广实施意见……………………………………2
3、设计说明………………………………………………………………………………………5
4、配电设计常任参数表………………………………………………………………………12
5、10kV系统一次结线图………………………………………………………………………13
6、箱式变配置一次结线图……………………………………………………………………20
7、设备二次原理图……………………………………………………………………………25
8、低压系统方案图……………………………………………………………………………34
9、设备装置图…………………………………………………………………………………43
10、广东电网公司规范业扩工程投资界面方案(试行)……………………………………73
一、学习主要内容
1、关于广东电网公司业扩工程典型设计的推广实施意见
2、典型设计简介
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:
设备装置图。
3、广东电网公司规范业扩工程投资界面方案(试行)
关于广东电网公司业扩工程典型设计
的推广实施意见
市场交易部
2010年1月
一、典型设计简介
10kV系统一次接线图
箱式变配置结线图
设备二次原理图
低压系统方案图
设备安装图(包括土建基础图)
说明:
35kV及以上业扩工程引用公司标准设计
与业扩工程典型设计结合起来贯彻实施的相关工作制度及标准:
1、《业扩工程检验规范》
2、《业扩工程设备技术规范》
3、《业扩工程设备选型标准》
4、《业扩工程检验规范》
二、充分认识推广业扩工程典型设计的意义
业扩工程缺乏全省统一的标准规范,各地设备技术参数、质量和施工管理差异较大,给设备的挂网运行、维护、抢修等带来极大不便。
规范业扩工程管理,开展业扩工程典型设计,是当前业扩工作的一项迫切任务,也是深化“三不指定”的重要举措,对提高优质服务水平和供电企业形象具有积极意义。
本次推行的业扩工程典型设计具有可操作性强的特点:
1、符合国家规定和行业标准规范
2、在充分调研、深入研究的基础上,总结归纳了广东地区10kV及以下业扩工程方案
3、坚持“实用性与先进性相结合、普遍性与典型性相结合、统一性与灵活性相结合”的原则
4、广泛征求意见并反复论证
推广业扩典型设计对规范10kV及以下业扩工程方案以及加大市场开拓力度、加快报装接电速度、切实履行供电服务“十项承诺”具有积极意义
三、统一思想,提高认识,实现公司与客户的双赢
电气工程设计环节是客户用电项目报装过程中的重要环节,大力推行业扩工程典型设计,是公司履行服务承诺的重要体现;在很大程度上保证业扩工程施工安装质量,促进办电效率的进一步提高;加强客户设备质量管理,防范客户事故出门,提高公司配电网设备的整体水平;提高供电可靠性,实现公司与客户的双赢。
供电单位要:
1、建立与设计、施工企业三方联动机制
2、加强与用户沟通,宣传推广典型设计
建设单位要:
1、将业扩工程的设计、施工发包给具有相应资质等级的工程专业设计、施工企业;
2、须按设计要求采购设备,自觉抵制假冒伪劣电气产品;
3、工程竣工后,必须建立工程质量档案
设计单位要:
1、依据《广东电网公司业扩工程典型设计》进行设计
2、严格执行国家法律法规和工程的技术规范,特别是要执行有关工程的安全强制性条款
施工单位要:
1、忠实于设计文件,不得随意改变,并且要严格按照设计规范进行施工
2、对工程中使用的设备、材料进行复核查验,做好记录,不合格产品决不使用
四、灵活多样地开展业扩典型设计宣传推广
制定典型设计学习推广计划,组织全体营销人员对公司业扩典型设计相关内容开展学习讨论,并根据公司业扩典型设计要求,对业扩工程管理做出相应调整
采取灵活多样的形式,向客户宣传推广典型设计:
1、重点依靠三方联动平台,在设计阶段通过设计单位大力向用户宣传典型设计
2、在营业厅增设业扩工程服务咨询专用窗口,摆放典型设计资料,主动向用户宣传
3、通过宣传单张、网站等媒体平台进行宣传
设计说明
设计依据
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》
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:
<1000m
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,我国的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/31.5kA或□□-12-630A/25kA(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(1.0In);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
10.110kV、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。
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。
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。
10.410kV专用变电所,电度表选用多功能电子表。
11无功补偿
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。
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
13.110kV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。
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16热镀锌圆钢,垂直接地极选用∠50×50热镀锌角钢或50,=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
序号
接地面部位
计算负荷(1kN/㎡)
1
高压开关柜基础
10
2
低压屏(柜)
5
3
电缆沟盖板
2.5
4
搬运高压柜的走廊(通道)
10
5
搬运低压屏的走廊(通道)
5
6
控制室
4
注:
以上计算负荷仅供参考,工程设计时请按设备的实际重量和操作冲击力校核。
14.4户内变电所、开闭所的功能室按表14.4的要求:
功能室名
高压配电室
低压配电室控制室、值班室
变压室
电容器室
建筑防火等级
二级
二级
一级
一级
屋面
具有良好的隔热、保温和排水措施。
通风
尽量利用自然通风,百叶窗应有防止小动物进入的措施;机械通风的通风换气量与速率应符合规程规定。
电缆沟
用水泥抹光并有良好的防水和排水措施。
门窗
采用甲级防火门窗。
标志
在变电所的适当部位刻印南网标志。
I10kV供电方案电气一次接线图
一、室内变电所
1、配网负荷开关柜(S800kVA)
1
低压计量(S<315kVA)10kV系统一次结线图
2
低压零距离计量(S<315kVA)10kV系统一次结线图
3
单电源单台(315kVA≤S<800kVA:
高压计量)10kV系统一次结线图
4
单电源多台(315kVA≤S<800kVA:
高压计量)10kV系统一次结线
2、配断路器柜(按S800kVA)
1
单电源单台(S800KVA:
高压计量)10kV系统一次结线图
2
单电源多台(S800KVA:
高压计量)10kV系统一次结线图
3
单电源子表后单台(S800KVA:
高压子母计量)10kV系统一次结线图
4
单电源子表后多台(S800KVA:
高压子母计量)10kV系统一次结线图
5
双电源单台(S315KVA:
高压计量,一主一备,备自投)10kV系统一次结线图
6
双电源多台(S630KVA:
高压计量,一主一备,备自投)10kV系统一次结线图
7
双电源多台带联络(高压计量,一主一备,备用自投)10kV系统一次结线图
8
双电源多台带联络(高压计量,互为主供备用)10kV系统一次结线图
9
双电源多台带联络(高压子母计量,互为主供备用)10kV系统一次结线图
10
三电源多台两联络(高压3套计量,两主一备)10kV系统一次结线图
美式箱变和欧式箱变的区别
箱式配电站又分为两种形式:
美式箱变和欧式箱变。
一、美式箱变和欧式箱变的区别:
1、美式箱变:
1)、箱变的接线形式
一路或两路10KV进线;单台变压器,容量一般选用500KVA~800KVA;低压出线电缆4~6路。
2)、箱变的主要部件
变压器、10KV环网开关、10KV电缆插头、低压桩头箱体等主要部件组成。
它具体积小、有造价低便于安装等优点。
美式箱变的优缺点
3)、优点:
体积小占地面积小、便于安放、便于伪装,容易与小区的环境相协调。
可以缩短低压电缆的长度,降低线路损耗,还可以降低供电配套的造价。
4)、缺点:
供电可靠性低;无电动机构,无法增设配电自动化装置;无电容器装置,对降低线损不利;噪音较Ⅲ型站和Ⅴ型站要高,因为Ⅲ型站和Ⅴ型站是将变压器安放在室内,起到隔音的作用;另外,将Ⅲ型站和Ⅴ型站的集中一电磁辐射分解成多点辐射;由于不同容量箱变的土建基础不同,使箱变的增容不便;当箱变过载后或用户增容时,土建要重建,会有一个较长的停电时间,增加工程的难度。
2、欧式箱变:
1)、箱变的接线形式
a、单台配变形式—两路10KV进线;单台变压器容量一般在500KVA~800KVA;低压出线电缆一般为4~6路。
b、两台配变形式—两路10KV进线;两台变压器,每台变压器的容量在500KVA~800KKVA;低压出线电缆一般为8~12路。
2)、箱变的主要部件
变压器、10KV环网开关柜、低压电容器、低压开关等主要部件组成,相当于将Ⅲ型站的设备紧凑安装在金属的箱体内,使Ⅲ型站小型化。
欧式箱变的体积比美式箱变要高要大,造价也比美式箱变要大。
3)、优点:
噪音与Ⅲ型站和Ⅰ型站相当;辐射较美式箱变要低,因为欧式箱变的变压器是放在金属的箱体内起到屏蔽的作用;可以设置配电自动化,不但具有Ⅲ型站和Ⅰ型站的优点,而且还有美式箱变的主要优点。
4)、缺点:
体积较大,不利于安装,对小区的环境布置有一定的影响;
二、由于箱变的结构的不同使用的地方也不同,供电的网络也不同
因为美式箱变和欧式箱变的结构不同可靠性不同,因此适用的场合也不同。
当美式箱变的容量选用的较小而小区的建筑面积较大时,应用的箱变会增加很多,从而使在架空线上支接的负荷点增多;当减少架空线的支接负荷点时必定要增加箱变的串接数量,从而使网络结构薄弱。
要克服小容量箱变而带来的网络结构薄弱的问题,最好使用环网站解决。
1、美式箱变的适用地方
鉴于美式箱变的结构特点和优缺点,美式箱变适用于对供电要求相对较低的多层住宅和其他不重要的建筑物的用电。
根据实际使用情况看,美式箱变配上小型的环网开关站后,完全适用多层住宅的供电需求。
因为就是箱变发生故障,对居民的影响不大,但不适应于小高层和高层。
2、欧式箱变的适用地方
欧式箱变适用于多层住宅、小高层、高层和其他的较重要的建筑物。
三、箱变的发展方向
不管美式箱变还是欧式箱变都存在着各种缺点,但是随着科学技术的进步,配电自动化、电容补偿等其他的新技术的不断应用于箱变之中,箱变一定会是供电模式中的首选方案。
Ⅱ箱式变配置一次结线图
一、美式
1
美式箱变(S<315kVA:
低压计量)配电系统图(四回路塑壳开关)
2
美式箱变(S<315kVA:
低压计量)配电系统图(四回路条形开关)
二、欧式
1
欧式箱变单台(S630kVA:
低压计量)高低压配电系统图(四回路塑壳开关)
2
欧式箱变单台(S630kVA:
低压计量)高低压配电系统图(四回路条形开关)
3
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