箱变技术协议设计院0726.docx
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箱变技术协议设计院0726
马子岭风电场工程
35kV组合式变压器
技术协议
业主单位:
广西华能科技集团有限公司
招标人:
广西华能科技集团有限公司
招标代理机构:
工程设计单位:
中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司
2016年7月
1总则
1.1本设备技术协议文件适用于 广西华能科技集团有限公司(以下为甲方)在马子岭风电场工程项目采购的35kV组合式变压器(华式箱变),它提出了该设备本体及附属设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2本设备技术协议文件提出的是最低限度的技术要求。
凡本技术协议文件中未规定,但在相关设备的行业标准、国家标准或IEC标准中有规定的规范条文,乙方应按相应标准的条文进行设备设计、制造、试验和安装。
对国家有关安全、环保等强制性标准,必须满足其要求。
1.3乙方提供的的主设备、附近、备品备件、外部油漆等材质满足本工程所处地理位置、环境条件的要求,如:
高海拔、高寒、风沙影响等。
1.4本技术协议文件经甲、乙双方确认后作为订货合同的技术附件,与合同正文具有同等的法律效力。
1.5协议中的全部设备、配套器件、电器元件等必须为湿热型产品。
1.6除本标书特殊规定外,乙方所提供的设备均按规定的标准和规程的最新版本进行设计、制造、试验和安装。
如果这些标准内容有矛盾时,应按技术要求最高的条款执行或按双方商定的标准执行。
如果乙方选用本标书规定以外的标准时,则需提交这种替换标准供审查和分析。
仅在乙方已证明替换标准相当或优于标书规定的标准,并从甲方处获得书面的认可才能使用。
提交供审查的标准应为中文版本。
主要引用标准如下:
GB/T1094.16-2013电力变压器第16部分:
风力发电用变压器
GB311.1-2012绝缘配合第1部分:
定义、原则和规则
GB/T11022-2011高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求
GB1094.1-2013电力变压器第1部分:
总则
GB1094.2-2013电力变压器第2部分:
液浸式变压器的温升
GB1094.3-2003电力变压器第3部分:
绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙
GB1094.4-2005电力变压器第4部分:
电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则
GB1094.5-2008电力变压器第5部分:
承受短路的能力
GB/T1094.7-2008电力变压器第7部分:
油浸式电力变压器负载导则
GB/T1094.10-2003电力变压器第10部分:
声级测定
GB4208-2008外壳防护等级(IP代码)
GB/T17467-2010高压/低压预装式变电站
DL/T1267-2013组合式变压器使用技术条件
GB3906-20063.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备
GB3804-20043~40.5kV交流高压负荷开关
GB/T6451-2015油浸式电力变压器技术参数和要求
GB/T15166.2-2008高压交流熔断器第2部分:
限流熔断器
GB15166.6-2008高压交流熔断器第6部分:
用于变压器回路的高压熔断器的熔断件选用导则
GB14048.1-2012低压开关设备和控制设备第1部分:
总则
所有螺栓、双头螺栓、螺纹、管螺纹、螺栓夹及螺母均应遵守国际标准化组织(ISO)和国际单位制(SI)的标准。
1.7本技术协议文件未尽事宜,由甲、乙双方协商确定。
1.8乙方应获得ISO9000(GB/T19000)资格认证书或具备等同质量认证证书,必须已经生产过三台以上或高于本技术规范的设备,并在相同或更恶劣的运行条件下持续运行三年以上的成功经验。
提供的产品应有符合国家或行业规定的鉴定文件或等同有效的证明文件。
对于新产品,必须经过挂网试运行,并通过产品鉴定。
1.9乙方对供货范围内的所有产品负有全责,包括对外采购的产品。
分包与外购部件推荐不少于三家,对外采购的主要产品制造商应征得甲方的认可。
1.10乙方须执行本技术协议所列标准、现行国家标准和行业标准等,有差异时,按较高标准执行。
1.11合同签订后7天内按本技术协议的要求,乙方把设备外形及地基基础设计提供给甲方;15天内按本技术协议的要求,乙方提出合同设计、制造、检验/试验、装配、安装、调试、试运、运行和维护等标准清单给甲方确认。
2使用条件
2.1环境条件
2.1.1本条的目的在于强调设备遵照的环境条件的要求,因为这会影响设备的寿命、结构和运行可靠性。
2.1.2下列环境条件适用按合同提供的所有设备和结构,特别是对于控制和仪表及电气设备的设计和选择尤其重要。
2.1.3乙方保证提供的所有材料、设备、精加工件、装置和系统在运输、卸货、搬运、储存、安装和运行中能经得起环境的条件,并且没有损坏和失灵,能长期满容量连续运行。
序号
名称
单位
数值
备注
1
环境温度
最高日温度
℃
38.6
最低日温度
-1.9
2
海拔
m
1000以下
3
太阳辐射强度
W/cm2
0.1W/cm2
4
污秽等级
d级(III级)
5
覆冰厚度
mm
无
6
平均年雷暴日数
天
80.1
7
风速
m/s
36.3m/s
8
年平均相对湿度
%
79%
有凝露、有结
冰和结霜
9
耐受地震烈度
g
7
10
系统额定频率
Hz
50
/
注意:
本工程所处环境湿度很大,组合式变压器应充分考虑该特殊环境。
2.2运输条件
博白马子岭风电场位于广西玉林市博白县松旺镇、东平镇交界马子嶂一带山脉,场址距离博白县城约74km,距离玉林市约134km,距离南宁市约274km。
本风电场对外交通便利,博白县已有高速网络通达,对外交通路线可考虑由玉林市~博白县~松旺镇~草塘~风电场场址。
马子岭风电场距博白县城约74km,其中县城至松旺镇(约58km)及松旺镇~草塘(约8km)分别为S21玉铁高速路和S216省道,道路满足工程对外运输要求。
2.3海拔高度与外绝缘
本风电场海拔在150~700m范围。
本风电场电气设备安装点海拔高度未超过1000m,根据《GB/T11022高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》,设备外绝缘按标准参考大气条件下的绝缘水平。
设备统一爬电比距USCD43.3mm/kV(对应爬电比距SCD为25mm/kV)设计。
各电压等级电压设备布置安全距离按大于或等于规程最小空气间隙进行设计。
表2.3-1电气设备的耐受电压值单位:
kV
系统标称
设备最高电压
设备类别
额定雷电冲击耐受电压
(峰值)
额定短时(1min)
工频耐受电压
(有效值)
相对地
相间
35
40.5
箱式变压器
200
200
85
断路器等电器
185
185
95
0.69
1
低压电器元件
20
20
3
2.4海拔高度与温升
a.环境温度与温升
当环境温度高于正常使用环境条件时,则对变压器的温升限值应按超过部分的数值减少并应修约到最接近温度的整数值。
b.海拔高度与温升
安装场所海拔高于1000m,而试验场地低于1000m时,自冷式变压器(AN)绕组平均温升限值应按海拔每增加400m降低1K来计算;风冷式变压器(AF)应按海拔每增加250m降低1K来计算。
试验场地海拔高于1000m,而安装场所却低于1000m时,温升限值应作相应的增加值进行修正。
因海拔而作的温升修正值,均应修约到最接近的温度的整数值。
本工程海拔高度为150~700m,无修正温度。
表2.4-1温升限值
位置
顶层油温升
绕组平均温升
线圈最热点温升
箱体最热点温升
铁芯温升
温升限值
≤55K
≤60K
≤73K
≤70K
≤80K
高压开关设备和控制设备各种部件、材料和绝缘介质的温度和温升极限应按《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》(GB/T11022-2011)的4.5.2条要求执行。
3技术参数和要求
3.1组合式变压器接线原理【本工程组合式变压器(箱变)内部接线原理详见下图】:
3.2组合式变压器的结构布置(目字型)
3.3技术参数
3.3.1组合式变压器技术参数除应满足国家和行业相关标准外,还应满足以下技术要求。
表3.1技术参数表
组合变本体技术参数
项目
单位
技术参数要求
额定电压
高压主回路
kV
36.75
低压主回路
0.69
热稳定电流
高压主回路
kA
31.5
低压主回路
50(1s)
动稳定电流
高压主回路
kA
63
低压主回路
kA
125
1min工频耐压
高压开关回路
kV
95(开关)、
85(变压器)
低压主回路
kV
2.5
辅助回路
kV
2
温升限值
变压器
K
见2.4节
高压电器设备
K
见2.4节
低压电器设备
K
200
雷电冲击耐压
kV
185
熔断器短路开断电流
kA
31.5
噪声水平(声压级)
dB
≤50
防护等级
-
IP55
变压器技术参数
型号
-
S11型及以上油浸式变压器,全密封式
变压器容量(最大)
kVA
2750
额定电压
HV
kV
36.75
LV
kV
0.69
损耗及允许偏差
W
按表3.2~表3.3要求
短路阻抗
%
6.5
连接组标号
单位
Dyn11
分接范围
kV
±2×2.5%
冷却方式
-
自然通风方式冷却
高压开关参数
项目
单位
技术参数要求
三工位负荷开关
额定电流
A
630
额定频率
Hz
50
额定电压
kV
40.5
额定短时耐受电流(3s)
kA
31.5
额定峰值耐受电流
kA
80
额定短路关合电流
kA
80
1min工频耐压
kV
95
雷电冲击耐压
kV
185
机械寿命
次
≥2000
组合变结构
使用场所
-
户外
高压部分
进线方式
-
电缆,共4根
接线方案
-
终端型
低压部分
出线回路数
-
8
无功补偿
-
无
3.3.2油浸式变压器参数【表3.2S11型三相油浸式电力变压器技术参数表】
序号
项目
技术参数要求
1
电压比
36.75/0.69kV
2
高压相数
三相
3
低压相数
三相四线
4
额定容量kVA
2750
5
高压分接范围%
±2×2.5
6
额定频率Hz
50
7
空载损耗W
2545
8
负载损耗W
24950
9
空载电流%
<0.45
10
短路阻抗%
6.5
表3.3损耗偏差
序号
项目
允许偏差
备注
1
空载损耗
-5%
2
负载损耗
-5%
3
总损耗
-5%
4
空载电流
-10%
5
短路阻抗
±10%
6
额定分接电压比
±0.5%
7
直流电阻不平衡率
线1%
无中性点引出时
8
相2%
有中性点引出时
注:
1.其它具体要求按GB1094执行。
3.4设计与结构要求
本工程选用全封闭华式组合式变压器。
组合式变压器应具有成套性强、安装维护方便、设备布置紧凑、占地少的特点。
组合式变压器的壳体应由非燃性金属材料制成,并能防腐蚀、防雨、防尘、通风。
高、低压室内还应配备用于照明、驱潮的设备。
组合式变压器采用三位一体全封闭组合(底部封堵,门框加密封条等)。
箱体的高压室和低压室必须密封处理,以确保箱体的防尘、防潮、防凝露。
组合变应设计成能够安全而方便地进行正常的操作、检查和维护。
组合变的外观设计应美观并尽量与周边环境相适应,具有良好的视觉效果。
组合变的整体防护等级不低于IP55,其中油箱为IP68,高压室门打开后IP3X(厂家应说明箱变外壳防护等级达到IP55的措施)
3.4.1外壳
3.4.1.1组合式变压器外壳的材料采用可采用304不锈钢板(厚度不小于2.0mm),且不可燃。
外壳应有足够的机械强度,在起吊、运输和安装时不应变形或损伤。
3.4.1.2组合变外壳的金属材料应经过防腐处理和喷涂防护层,表面覆盖层为静电喷涂而成,涂层部分不应小于150μm并应均匀一致。
表面覆盖涂层应有牢固的附着力,保证喷漆颜色均匀、附着力强,漆膜不得有裂纹、流痕、针孔、斑点、气泡和附着物。
箱壳颜色至少15年不褪色。
3.4.1.3外壳颜色应与周围环境相协调,箱壳表面应有明显的反光警示标。
反光警示标志颜色至少3年不褪色。
【注:
外壳颜色待设计联络会由甲方确定】。
3.4.2箱体
3.4.2.1箱体骨架采用装配式和焊接式。
箱体焊接和组装应牢固,并应进行防锈处理。
3.4.2.2组合变的门均向外开,门开启角度应大于120°,并设定位装置。
门应有密封措施,并装有把手、暗闩和能防雨、防堵、防锈的锁;铰链应采用内铰链。
箱门应有装设外挂锁。
3.4.2.3箱体应设足够的自然通风口和隔热措施,箱内应避免凝露产生,以保证在4.1环境条件下运行时,所有电器设备不超过其最大允许温度。
3.4.3变压器
变压器采用全封闭结构。
变压器本体为自冷式,两个侧面及背面装散热器片,变压器与高、低压舱连接处应密封良好。
1)变压器绕组采用优质电磁铜导体。
变压器的高压绕组导体材质为无氧铜,低压绕组采用箔式线圈。
2)铁芯选用优质低损耗的晶粒取向冷轧硅钢片,硅钢片的损耗不超过1.1W/kg。
乙方提供硅钢片的厚度。
3)线圈按轴向位置在顶部和底部夹紧,以防止在短路情况下产生偏移。
4)每层绝缘纸涂有热固粘合剂,在炉内固化处理过程中,把绕组和中间绝缘层粘结合成一个坚固的整体。
5)变压器铁芯必须采用圆形铁芯截面(即:
不得采用椭圆形铁心或矩形铁芯)。
铁芯使用支架支撑和卡牢保持不动,使铁芯的机械应力达到最小程度。
6)低压母线的连接应牢固可靠。
7)高压和低压引出线留有缓冲部位,使由于短路或运输振动引起的应力减到最小程度,避免损坏。
8)箱体内部组件通过部件的顶部四角处的螺栓牢固地与本体组装在一起。
9)应使用耐油和抗老化的胶垫,需更换时应能提供所有规格的备用垫。
10)变压器配电柜内高、低压断路器元件采用国产优质器件并应满足长期工作的要求,低压元件应有适当的备品。
11)变压器配有温度控制器、压力释放阀、油位计,其中温度控制器可输出报警信号,压力释放阀必须带事故跳闸接点,瓦斯继电器必须带有轻瓦斯报警和重瓦斯跳闸接点,油位计要带最高油位和最低油位的报警接点,以上信号均引至低压侧内的接线端子排上。
12)每台完工的变压器均放置在干燥炉内干、整形,然后放入油箱内,进入注油室抽真空,并向箱体内注入高度清洁、干燥和脱氧的绝缘合格的油。
3.4.3.1变压器性能要求
1)过负荷能力
变压器事故过负荷能力应满足GB/T1094.7-2008《电力变压器第七部分:
油浸式电力变压器负载导则》和DL/T572-2010《电力变压器运行规程》的要求。
组合式变压器在特殊情况下允许短时超过额定电流值的过载运行,在正常使用环境条件下,允许短时过载能力应满足下表的要求:
短时过载能力
过电流(%)
允许运行时间(min)
120
240
130
120
145
60
160
45
175
20
200
10
说明:
本表按相应国标执行。
2)工频电压升高时运行持续时间
额定频率下,额定电压的短时工频电压升高倍数的持续时间应符合下表的要求,见下表:
工频电压升高倍数
工频电压
升高倍数
相-相
1.05
1.10
1.25
1.50
1.58
相-地
1.05
1.10
1.25
1.90
2.00
持续时间
连续
连续
≮20s
≮1s
≮0.1s
说明:
本表按相应国标执行。
3)承受短路的能力
变压器应能承受低压侧外部短路。
并应能承受外部短路冲击,绕组及铁芯等不应有不允许的变形和位移。
短路后线圈温度不高于250℃,保证该变压器可继续运行。
动稳定能力能承受端部三相对称短路动稳定电流,变压器各部位无损伤,明显位移和变形及放电痕迹。
系统提供的35kV侧三相短路电流按31.5kA计。
4)变压器总损耗及温升限值
损耗值应满足表3.2要求。
温升限值应满足2.4节要求。
5)允许误差
变压器参数误差不应超过GB1094.1-2013《电力变压器》的规定。
6)绝缘水平
变压器绝缘水平应满足2.3节要求。
7)局部放电
在1.5倍最高相电压下测试的局部放电量应小于100PC,测试方法按IEC标准。
8)变压器油
变压器油为国产克拉玛依25号油,应符合GB2536-90《变压器油》标准规定;含气量分析应按照GB7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》规定执行,出厂试验前后两次分析结果,不应有明显差异,油中不含乙炔,其他各组份也应很低。
油介质损失角在油温90℃时应小于0.45%。
乙方在验收时提供油质检验报告及油品色谱分析。
(杜绝使用再生油)
9)变压器外壳及散热器强度及密封应符合GB/T6451-2008《油浸式电力变压器技术参数和要求》的要求,并应提出报告。
10)变压器运输过程中底座要求水平放置。
11)变压器采用ONAN冷却方式。
12)变压器应设有压力释放装置,并提供出厂试验报告。
13)应有玻璃温度计、信号温度计和远距离测温元件,并提供出厂试验报告。
14)抗震要求:
8度
15)运输
变压器的内部构件应在经过正常铁路、公路、水路运输后,相互位置不变,紧固件不松动、不损坏、不受潮。
变压器应符合GB/T6451-2008《油浸式电力变压器技术参数和要求》的有关要求。
16)噪音水平
变压器投入运行时,在距离设备0.3m处测量,噪音水平不应大于55dB。
测量方法按国标GB/T1094.10-2003《电力变压器第10部分:
声级测定》的规定进行。
17)压力释放器动作灵活可靠,不渗漏油,并将接点引线引出。
18)铁芯接地:
铁芯绝缘良好,采用小套管接地引出在壳体上部,并用合成绝缘子支撑引至变压器下部可靠接地。
19)变压器在规定的使用条件和负载条件下运行,并按使用说明书进行安装和维护,使用寿命不少于30年。
变压器如出现内部故障,厂家应免费更换。
3.4.3.2油箱
油箱需加装防护罩。
箱体门和通风口应设防尘、防小动物进入和防渗、漏雨水措施。
箱体的内壁和隔板可用金属或非金属材料,其色彩应与内部电器设备颜色协调,金属构件亦应进行防锈处理和喷涂防护层。
油箱应承受住表中规定的真空度和正压力的机械强度试验,不得有损伤和不允许的永久变形。
优先采用无压全密封结构(油与空气必须可靠隔绝)。
油箱真空度和正压力值
油箱型式
容量范围kVA
真空度kPa
正压力kPa
一般结构
4000及以上
50
60
4000以下
—
50
充有气体的密封式
—
—
100
油箱应能承受施加50kPa压力的密封试验,试验时间为24h,不得有渗漏和损伤。
油箱的机械强度应满足在正常起吊和运输状态下无损伤与不允许的永久变形。
油箱应装有压力保护释放装置、油位计、油温计,油温计应能指示当前油温和最高油温。
油箱应装设注油和放油阀。
3.4.4高压配电装置
箱式变压器高压侧采用电缆连接普通电缆附件压接方式,35kV侧电力电缆为YJLV22-26/35-3×95~3×240mm2。
35kV按4回电缆进线设计,详见组合式变压器接线原理图。
高压室应有可固定电缆的设施。
出线侧配带电显示仪,并控制高压室内门上的电磁锁,以确保高压室在带电时内门无法打开。
高压负荷开关可以送出2副状态节点。
真空式高压负荷开关技术参数应与变压器相匹配,变压器空载情况下,真空式高压负荷开关可以进行分合操作,操作方式为手操三工位,绝缘水平、开断关合性能符合产品使用条件的要求。
高压母线额定电流不低于630A。
3.4.4.1高压配电装置应选用35kV真空负荷开关,其技术条件(包括柜面板、操作手柄标志配置要求)应满足DL/T404、SD318、GB3906标准。
3.4.4.2负荷开关为三工位开关,电气寿命达到E3级。
柜内带电部分及负荷开关气箱(含电缆终端安装后)防护等级应达到IP67。
3.4.4.3箱体采用不小于2mm不锈钢板制造。
3.4.4.4高压开关柜具有可靠的五防功能,所用闭锁装置应满足SD318的技术要求。
3.4.4.5高压母线应采用铜母排,连线应有相别标记。
使用导线连接部位应用线夹固定,三相导线应各自单独固定。
3.4.4.6高压室门的内侧应标出主回路的线路图,同时应注明操作程序和注意事项;高压配电间隔的门面上应标出主回路图;开关状态位置应有中文标识;接地开关需设置防误操作的外挂锁;信号灯及仪表应装设在易于观察和方便、安全地更换的地方;电缆接线套管的高度应满足安装、试验、检修的要求。
3.4.5低压配电装置
低压母线额定工作电流为3150A。
低压侧采用紫铜母线排并列安装,满足8根并联敷设的ZR-YJV22-0.6/1KV,3×240+1×120mm2低压电力电缆和2根控制电缆(ZRC-KVVP22-0.45/0.7514×2.5mm2),1根计算机电缆(ZRC-DJYPVP22-18×2×2.5mm2)以及组合式变压器监控通信光缆接至组合式变压器。
3.4.5.1低压柜含控制电源变压器、低压智能断路器、电压、电流测量装置、UPS、接线端子排、光纤测控装置及其他保护装置。
3.4.5.2低压舱配置出线电缆支架,进出线按孔径配置应有对应的护线套。
3.4.5.3按照华式组合式变压器标准设计原则,低压舱内需要配齐低压电器元件:
框架式断路器、汇流母线、油温表、油位表、分接开关等。
其中断路器采用电动和手动操作方式,绝缘水平、开断关合性能满足产品使用条件的要求。
各种安装梁(板)为热镀锌件。
低压室内电器元件的安装布局应合理,便于维修及更换,低压舱保证接地系统的可靠性。
为满足低压室内电器元件正常工作时所需要的温度条件,安装自动温度、凝露控制器进行调节,对组合式变压器进行自动加热和除湿,防止凝露的产生。
3.4.5.4低压配电装置所选用的电器产品,其技术性能应满足有关的国家标准,并且是通过国家3C认证的定型产品。
3.4.5.5低压配电装置的位置设置应便于电器元件的安装、试验、操作、检修。
3.4.5.6低压配电装置的连线均应有明显的相别标记。
低压主开关应选择能可靠开、断安装地点系统短路电流。
低压间隔应进行金属铠装,不得有可能触摸带电部分,但要考虑更换开关和检修的便利。
3.4.5.7低压智能断路器的选择
型式:
抽出式
额定电压≥690V
额定电流:
3200A
极数3
额定短时耐受电流及时间:
50kA,1s
断路器可实现速断、过流、单相接地等保护功能,并有远传接点。
断路器可上传分、合状态应有信号。
断路器脱扣线圈预留3个控制接点。
脱扣器为智能电子式。
3.4.5.8柜内配置相关辅助设备如照明、防凝露装
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