变电站设计规范.docx

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变电站设计规范

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35,110KV变电所设计规范GB50059-9235,110KV变电所设计规范GB50059-92主编部门:

中华人民共和国能源部批准部门:

中华人民共和国建设部施行日期:

1993年5月1日第一章总则第1.0.1条为使变电所的设计认真执行国家的有关技术经济政策符合安全可靠技术先进和经济合理的要求制订本规范.第1.0.2条本规范适用于电压为35,110kV单台变压器容量为5000kVA及以上新建变电所的设计.第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5,10年发展规划进行做到远近期结合以近期为主正确处理近期建设与远期发展的关系适当考虑扩建的可能.第1.0.4条变电所的设计必须从全局出发统筹兼顾按照负荷性质用电容量工程特点和地区供电条件结合国情合理地确定设计方案.第1.0.5条变电所的设计必须坚持节约用地的原则.第1.0.6条变电所设计除应执行本规范外尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定.第二章所址选择和所区布置第2.0.1条变电所所址的选择应根据下列要求综合考虑确定:

一靠近负荷中心二节约用地不占或少占耕地及经济效益高的土地三与城乡或工矿企业规划相协调便于架空和电缆线路的引入和引出四交通运输方便五周围环境宜无明显污秽如空气污秽时所址宜设在受污源影响最小处六具有适宜的地质地形和地貌条件例如避开断层滑坡塌陷区溶洞地带山区风口和有危岩或易发生滚石的场所所址宜避免选在有重要文物或开采后对变电所有影响的矿藏地点否则应征得有关部门的同意七所址标高宜在50年一遇高水位之上否则所区应有可靠的防洪措施或与地区工业企业的防洪标准相一致但仍应高于内涝水位八应考虑职工生活

第2.0.2条上的方便及水源条件九应考虑变电所与周围环境邻近设施的相互影响.变电所的总平面布置应紧凑合理.第2.0.3条变电所宜设置不低于2.2m高的实体围墙.城网变电所工业企业变电所围墙的高度及形式应与周围环境相协调.第2.0.4条变电所内为满足消防要求的主要道路宽度应为3.5m.主要设备运输道路的宽度可根据运输要求确定并应具备回车条件.135,110KV变电所设计规范GB50059-92第2.0.5条变电所的场地设计坡度应根据设备布置土质条件排水方式和道路纵坡确定宜为0.5,2最小不应小于0.3局部最大坡度不宜大于6平行于母线方向的坡度应满足电气及结构布置的要求.当利用路边明沟排水时道路及明沟的纵向坡度最小不宜小于0.5局部困难地段不应小于0.3最大不宜大于3局部困难地段不应大于6.电缆沟及其他类似沟道的沟底纵坡不宜小于0.5.第2.0.6条变电所内的建筑物标高基础埋深路基和管线埋深应相互配合建筑物内地面标高宜高出屋外地面0.3m屋外电缆沟壁宜高出地面0.1m.第2.0.7条各种地下管线之间和地下管线与建筑物构筑物道路之间的最小净距应满足安全检修安装及工艺的要求并宜符合附录一和附录二的规定.第2.0.8条变电所所区场地宜进行绿化.绿化规划应与周围环境相适应并严防绿化物影响电气的安全运行.绿化宜分期分批进行.第2.0.9条变电所排出的污水必须符合现行国家标准《工业企业设计卫生标准》的有关规定.第三章电气部分第一节主变压器第3.1.1条主变压器的台数和容量应根据地区供电条件负荷性质用电容量和运行方式等条件综合考虑确定.第3.1.2条在有一二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器当技术经济比较合理时可装设两台以上主变压器.如变电所可由中低压侧电力网取得足够容量的备用电源时可装设一台主变压器.第3.1.3条装有两台及以上主变压器的变电所当断开一台时其余主变压器的容量不应小于60的全部负荷并应保证用户的一二级负荷.第3.1.4条具有三种电压的变电所如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的15以上主变压器宜采用三线圈变

压器.第3.1.5条电力潮流变化大和电压偏移大的变电所如经计算普通变压器不能满足电力系统和用户对电压质量的要求时应采用有载调压变压器.第二节电气主接线第3.2.1条变电所的主接线应根据变电所在电力网中的地位出线回路数设备特点及负荷性质等条件确定.并应满足供电可靠运行灵活操作检修方便节约投资和便于扩建等要求.第3.2.2条当能满足运行要求时变电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线.第3.2.3条35,110kV线路为两回及以下时宜采用桥形线路变压器组或线路分支接线.超过两回时宜采用扩大桥形单母线或分段单母线的接线.35,63kV线路为8回及以上时亦可采用双母线接线.110kV线路为6回及以上时宜采用双母线接线.第3.2.4条在采用单母线分段单母线或双母线的35,110kV主接线中当不允许停电检修断路器时可设置旁路设施.当有旁路母线时首先宜采用分段断路器或母联断路器兼作2旁路断路器的接线.当110kV线路为6回及以上35,63kV线路为8回及以上时可装设专用的旁路断路器.主变压器35,110kV回路中的断路器有条件时亦可接入旁路母线.采用SF6断路器的主接线不

3.2.5条当变电所装有两台主变压器时6,10kV侧宜采用分段单宜设旁路设施.第

母线.线路为12回及以上时亦可采用双母线.当不允许停电检修断路器时可设置旁路设施.当6,35kV配电装置采用手车式高压开关柜时不宜设置旁路设施.第3.2.6条当需限制变电所6,10kV线路的短路电流时可采用下列措施之一:

一变压器分列运行二采用高阻抗变压器三在变压器回路中装设电抗器.第3.2.7条接在母线上

对接在变压器引出线上的避雷器不宜的避雷器和电压互感器可合用一组隔离开关.

装设隔离开关.第三节所用电源和操作电源第3.3.1条在有两台及以上主变压器的变电所中宜装设两台容量相同可互为备用的所用变压器.如能从变电所外引入一个可靠的低压备用所用电源时亦可装设一台所用变压器.当35kV变电所只有一回电源进线及一台主变压器时可在电源进线断路器之前装设一台所用变压器.第3.3.2条变电所的直流母线宜采用单母线或分段单母线的接线.采用分段单母线时蓄电池应能切换至任一母线.第3.3.3条重要变电所的操作电源宜采用一组110V或220V固定铅酸蓄电池组或镉镍蓄电池组.作为充电浮充电用的硅整流装置宜合用一套.其他变电所的操作电源宜采用成套的小容量镉镍电池装置或电容储能装置.第3.3.4条蓄电池组的容量应满足下列要求:

一全所事故停电1h的放电容量:

二事故放电末期最大冲击负荷容量.小容量镉镍电池装置中的镉镍电池容量应满足分闸信号和继电保护的要求.第3.3.5条变电所宜设置固定的检修电源.第四节控制室第3.4.1条控制室应位于运行方便电缆较短朝向良好和便于观察屋外主要设备的地方.第3.4.2条控制屏台的排列布置宜与配电装置的间隔排列次序相对应.第3.4.3条控制室的建筑应按变电所的规划容量在第一期工程中一次建成.无人值班变电所的控制室应适当简化面积应适当减小.第五节二次接线第3.5.1条变电所内的下列元件应在控制室内控制:

一主变压器二母线分段旁路及母联断路器三63,110kV屋内外配电装置的线路35kV屋外配电装置的线路.6,35kV屋内配电335,110KV变电所设计规范GB50059-92装置馈电线路宜采用就地控制.第3.5.2条有人值班的变电所宜装设能重复动作延时自动解除或手动解除音响的中央事故信号和预告信号装置.驻所值班的变电所可装设简单的事故信号和能重复动作的预告信号装置.无人值班的变电所可装设当远动装置停用时转为变电所就地控制的简单的事故信号和预告信号.断路器的控制回路应有监视信号.第3.5.3条隔离开关与相应的断路器和

接地刀闸之间应装设团锁装置.屋内的配电装置尚应装设防止误入带电间隔的设施.闭锁联锁回路的电源应与继电保护控制信号回路的电源分开.第六节照明第3.6.1条变电所的照明?

杓朴Ψ舷中泄标准《工业企业照明设计标准》的要求.第3.6.2条在控制室屋内配电装置室蓄电池室及屋内主要通道等处应装设事故照明.第3.6.3条照明设备的安装位置应便于维修.屋外配电装置的照明可利用配电装置构架装设照明器但应符合现行国家标准《电力装置的过电压保护设计规范》的要求.第3.6.4条在控制室主要监屏位置和屏前工作位置观察屏面时不应有明显的反射眩光和直接阳光.第3.6.5条铅酸蓄电池室内的照明应采用防爆型照明器不应在蓄电池室内装设开关熔断器和插座等可能产生火花的电器.第3.6.6条电缆隧道内的照明电压不应高于36V如高于36V应采取防止触电的安全措施.第七节并联电容器装置第3.7.1条自然功率因数未达到规定标准的变电所应装设并联电容器装置.其容量和分组宜根据就地补偿便于调整电压及不发生谐振的原则进行配置.电容器装置宜装设在主变压器的低压侧或主要负荷侧.第3.7.2条电容器装置的接线应使

电容器组的绝缘水平应与电网电容器组的额定电压与接入电网的运行电压相配合.

的绝缘水平相配合.电容器装置宜采用中性点不接地的星形或双星形接线.第3.7.3条电容器装置的电器和导体的长期允许电流不应小于电容器组额定电流的1.35倍.第3.7.4条电容器装置应装设单独的控制保护和放电等设备并应设置单台电容器的熔断器保护.第3.7.5条当装设电容器装置处的高次谐波含量超过规定允许值或

第3.7.6条电容器需要限制合闸涌流时应在并联电容器组回路中设置串联电抗器.

装置应根据环境条件设备技术参数及当地的实践经验采用屋外半露天或屋内的布置.电容器组的布置应考虑维护和检修方便.第八节电缆敷设第3.8.1条所区内的电缆根据具体情况可敷设在地面槽沟沟道管道或隧道中少数435,110KV变电所设计规范GB50059-92电缆亦可直埋.第3.8.2条电缆路径的选择应符合下列要求:

一避免电缆受到各种损坏及腐蚀二避开规划中建筑工程需要挖掘施工的地方三便于运行维修四电缆较短.第3.8.3条在电缆隧道或电缆沟内通道宽度及电缆支架的层间距离应能满足敷设和更换电缆的要求.第3.8.4条电缆外护层应根据敷设方式和环境条件选择.直埋电缆应采用铠装并有黄麻聚乙烯或聚氯乙烯外护层的电缆.在电缆隧道电缆沟内以及沿墙壁或楼板下敷设的电缆不应有黄麻外护层.第九节远动和通信第3.9.1条远动装置应根据审定的调度自动化规划设计的要求设置或预留位置.第3.9.2条遥信遥测遥控装置的信息内容应根据安全监控经济调度和保证电能质量以及节约投资的要求确定.第3.9.3条无人值班的变电所宜装设遥信遥测装置.需要时可装设遥控装置.第3.9.4条工业企业的变电所宜装设与该企业中央控制室联系的有关信号.第3.9.5条远动通道宜采用载波或有线音频通道.第3.9.6条变电所应装设调度通信工业企业变电所尚应装设与该企业内部的通信对重要变电所必要时可装设与当地电话局的通信.第3.9.7条远动和通信设备应有可靠的事故备用电源其容量应满足电源中断1h的使用要求.第十节屋内外配电装置第3.10.1条变电所屋内外配电装置的设计应符合现行国家标准《3,110kV高压配电装置设计规范》的要求.第十一节继电保护和自动装置第3.11.1条变电所继电保护和自动装置的设计应符合现行国家标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》的要求.第十二节电测量仪表装置第3.12.1条第3.12.1条变电所电测量仪表装置的设计应符合现行国家标准《电力装置的电测量仪表装置设计规范》的要求.第十三节过电

压保护第3.13.1条变电所过电压保护的设计应符合现行国家标准《电力装置的过电压保护设计规范》的要求.535,110KV变电所设计规范GB50059-92第十四节接地第3.14.1条变电所接地的设计应符合现行国家标准《电力装置的接地设计规范》的要求.第四章土建部分第一节一般规定第4.1.1条建筑物构筑物及有关设施的设计应统一规划造型协调便于生产及生活所选择的结构类?

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变电所的建筑设计还应与周围环境相协调.第4.1.2条建筑物构筑物的设计应考虑下列两种极限状态:

一承载能力极限状态:

这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形.要求在设计荷载作用下所产生的结构效应应小于或等于结构的抗力或设计强度.计算中所采用的结构重要性系数ro荷载分项系数r可变荷载组合系数ψc及其他有关系数均按本规范的有关规定采用结构的设计强度则应遵照有关的现行国家标准采用.二正常使用极限状态:

这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定极限值.要求在标准荷载作用下所产生的结构长期及短期效应不宜超

计算中所采用的可变荷载组合系数ψc及准永久值系数ψq按过附录三的规定值.

本规范的有关规定采用.第4.1.3条建筑物构筑物的安全等级均应采用二级相应的结构重要性系数应为1.0.第4.1.4条屋外构筑物的基础当验算上拔或倾覆稳定性时设计荷载所引起的基础上拔力或倾覆弯矩应小于或等于基础抗拔力或抗倾覆弯矩除以表4.1.4的稳定系数.当基础处于稳定的地下水位以下时应考虑浮力的影响此

土容重宜取10,11kN/.表4.1.4时基础容重取混凝土或钢筋混凝土的容重减10kN/

基础上拨或倾覆稳定系数荷载类型计算方法在长期荷载作用下在短期荷载作用下按考虑土抗力来验算倾覆或考虑锥形土体来验算上拔1.81.5仅考虑基础自重及阶梯以上的土重来验算倾覆或上拔1.151.0注:

短期荷载系指风荷载地震作用和短路电动力三种其余均为长期荷载.第二节荷载第4.2.1条荷载分为永久荷载可变荷载及偶然荷载三类.一永久荷载:

结构自重含导线及避雷线自重固定的设备重土重土压力水压力等:

二可变荷载:

风荷载冰荷载雪荷载活荷载安装及检修荷载地震作用温度变化及车辆荷载等三偶然荷载:

短路电动力验算稀有风荷载及验算稀有冰荷载.第4.2.2条荷载分项系数的采用应符合下列规定:

一永久荷载的荷载分项系数r宜采用1.2当其效应对结构抗力有利时宜采用1.0对导线及避雷线的张力宜采用1.25二可变荷载的荷载分项系数rq宜采用1.4对温度变化作用宜采用1.0对地震作用宜采用1.3对安装情况的导线和避雷线的紧线张力宜采用1.4注:

在大风覆冰低湿检635,110KV变电所设计规范GB50059-92修地震情况下的导线与避雷线张力均作为准永久性荷载处理其荷载分项系数宜采用1.25但安装情况的紧线张力宜作可变荷载处理其荷载分项系数宜采用1.4.三偶然荷载的荷载分项系数rqi宜采用1.0.第4.2.3条可变荷载的荷载组合系数ψc应按下列规定采用:

一房屋建筑的基本组合情况:

风荷载组合系数ψcw取0.6二构筑物的大风情况:

对连续架构温度变化作用组合系数ψcr取0.8三构筑物最严重覆冰情况:

风荷载组合系数ψcw取0.15冰厚?

10mm或0.25冰厚gt10mm四构筑物的安装或检修情况:

风荷载组合系数ψcw取0.15五地震作用情况:

建筑物的活荷载组合系数ψcw取0.5构筑物的风荷载组合系数ψcw取0.2构筑物的冰荷载组合系数ψcj取0.5.第4.2.4条房屋建筑的活荷载应根据实际的工艺及设备情况确定.其标准值及有关系数不应低于本规范附录四所列的数值.第4.2.5条架构及其基础宜根据实际受力条件包括远景可能发生的不利

情况分别按终端或中间架构来设计下列四种荷载情况应作为承载能力极限状态的基本组合其中最低气温情况还宜作为正常使用极限状态的条件对变形及裂缝进行校验.一运行情况:

取30年一遇的最大风无冰相应气温最低气温无冰无风及最严重覆冰相应气温及风荷载等三种情况及其相应的导线及避雷线张力自重等二安装情况:

指导线及避雷线的架设此时应考虑梁上作用人和工具重2kN以及相应的风荷载导线及避雷线张力自重等.三检修情况:

根据实际检修方式的需要可考虑三相同时上人停电检修及单相跨中上人带电检修两种情况的导线张力相应的风荷载及自重等对档距内无引下线的情况可不考虑跨中上人四地震情况:

考虑水平地震作用及相应的风荷载或相应的冰荷载导线及避雷线张力自重等地震情况下的结构抗力或设计强度均允许提高25使用即承载力抗震调整系数采用0.8.第4.2.6条设备支架及其基础应以下列三种荷载情况作为承载能力极限状态的基本组合其中最大风情况及操作情况的标准荷载还宜作为正常使用极限状态的条件对变形及裂缝进行校验.一最大风情况:

取30年一遇的设计最大风荷载及相应的引线张力自重等二操作情况:

取最大操作荷载及相应的风荷载相应的引线张力自重等三地震情况:

考虑水平地震作用及相应的风荷载引线张力自重等地震情况下的结构抗力或设计强度均允许提高25使用即承载力抗震调整系数采用0.8.第4.2.7条架构的导线安装荷载应根据所采用的施工方法及程序确定并将荷载图及紧线时引线的对地夹角在施工图中表示清楚.导线紧线时引线的对地夹角宜取45?

60?

.第4.2.8条高型及半高型配电装置的平台

1.5kN集中荷载验算.在走道及天桥的活荷载标准值宜采用1.5kN/?

装配式板应取

计算梁柱和基础时活荷载乘折减系数当荷重面积为10,20?

时宜取0.7超过20?

时宜取0.6.第三节建筑物第4.3.1条主控制楼室根据规模和需要可布置成平房两层或三层建筑.主控制室顶735,110KV变电所设计规范GB50059-92棚到楼板面的净高:

对控制屏与继电器屏分开成两室布置时宜采用3.4,4.0m对合在一起布置时宜采用3.8,4.4m.当采用空调设施时上述高度可适当降低.电缆隔层的板间净高宜采用2.3,2.6m大梁底对楼板面的净高不应低于2m.底层辅助生产房屋楼板底到地面的净高宜采用3.0,3.4m.第4.3.2条当控制屏与继电器屏采用分室布置时两部分的建筑装修照明采暖通风等设计均宜采用不同的标准.第4.3.3条对主控制楼及屋内配电装置楼等设有重要电气设备的建筑其屋面防水标准宜根据需要适当提高.屋面排水坡度不应小于1/50并采用有组织排水.第4.3.4条主控制室及通信室等对防尘有较高要求的房间地坪应采用不起尘的材料.第4.3.5条蓄电池室与调酸室的墙面顶棚门窗排风机的外露部分及其他金属结构或零件均应涂耐酸漆或耐酸涂料.地面墙裙及支墩宜选用耐酸且易于清洗的面层材料面层与基层之间应设防酸隔离层.当采用全封闭防酸隔爆式蓄电池并有可靠措施时地面墙裙及支墩的防酸材料可适当降低标准.地面应有排水坡度将酸水集中后作妥善处理.第4.3.6条变电所内的主要建筑物及多层砖承重的建筑物在地震设防烈度为6度的地区宜隔层设置圈梁7度及以上地区宜每层设置圈梁.圈梁应沿外墙纵墙及横墙设置沿横墙设置的圈梁的间距不宜大于7m否则应利用横梁与圈梁拉通.对于现浇的或有配筋现浇层的装配整体式楼面或屋面允许不设置圈梁但板与墙体必需有可靠的连结.第4.3.7条在地震设防烈度为6度及以上的变电所其主要建筑物及多层砖承重建筑在下列部位应设置钢筋混凝土构造柱:

一外墙四角二房屋错层部位的纵横墙交接处三楼梯间纵横墙交接处四层高等于或大于3.6m或墙长大于或等于7m的纵横墙交接处五8度及

以上地区的建筑物的所有纵横墙交接处六7度地区的建筑物纵横墙交接处一隔一设置.第4.3.8条变电所内的主要砖承重建筑及多层砖承重建筑其抗震横墙除应满足抗震强度要求外其间距不应超过附录五的规定.第4.3.9条多层砖承重建筑的局部尺寸宜符合附录六的规定但对设有钢筋混凝构造柱的部位不受该表限制.第四节构筑物第4.4.1条结构的计算刚度对电焊或法兰连结的钢构件可取弹性刚度对螺栓连结的钢构件可近似采用0.80倍弹性刚度对钢筋混凝土构件可近似采用0.60,0.80倍弹性刚度对预应力钢筋混凝土构件可近似采用0.65,0.85倍弹性刚度.长期荷载对钢筋混凝土结构刚度的影响应另外考虑.第4.4.2条钢结构构件最大长细比应符合表4.4.2的规定.各种架构受压柱的整体长细比不宜超过150当杆件受力有较大裕度时上述长细比允许放宽10,15.第4.4.3条人字柱的受压杆计算长度可按本规范附录七采用.第4.4.4条打拉线条架构的受压杆件计算长度可按本规范附录八采用.835,110KV变电所设计规范GB50059-92表4.4.2钢结构构件最大长细比构件名称受压弦杆支座处受压腹杆一般受压腹.