配电网工程典型设计10kV配电变台分册.docx

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配电网工程典型设计10kV配电变台分册

（2016年版）

国家电网公司配电网工程

典型设计

10kV配电变台分册

2016年3月

第一篇总论

第1章概述

推进配电网标准化建设是国家电网公司全面落实科学发展观，建设“资源节约型、环境友好型”社会，大力提高集成创新能力的重要体现；是国家电网公司实施集团化运作、集约化发展、精细化管理的重要手段；是全面建设具有安全可靠、坚固耐用、结构合理、技术先进、灵活可靠、经济高效现代配电网的重要举措。

《国家电网公司配电网工程典型设计》（简称《国家电网公司配电网配电网工程典型设计》）是推进配电网标准化建设最基础、最重要手段之一。

推广应用配电网工程典型设计对强化配电网工程精细化管理水平、提高配电网工程质量、提高配电网供电可靠性、宣传“国家电网”品牌、树立良好的企业形象等具有非常重要的意义。

1.1典型设计的内容

《国家电网公司配电网工程典型设计》是配电网标准化建设工作主要成果之一，包括四个分册：

《国家电网公司配电网工程典型设计10kV配电站房分册》、《国家电网公司配电网工程典型设计10kV配电变台分册》、《国家电网公司配电网工程典型设计10kV架空线路分册》和《国家电网公司配电网工程典型设计10kV电缆分册》。

1.2典型设计的目的

配电网具有建设规模大、点多、面广、设备种类繁多、分布范围广、地域差异大、形式多样等特点。

建设“一强三优”现代公司，建设现代配电网要求实施集约化管理，发挥规模优势，提高资源利用率。

编制配电网典型设计的目的是：

统一建设标准，统一设备规范；方便运行维护，方便设备招标；提高工作效率，降低建设和运行成本；发挥规模优势，提高整体效益。

1.3典型设计的原则

按照国家电网公司配电网标准化建设“六化”、“六统一”、顺应智能配电网建设和发展的要求，编制配电网工程典型设计的原则：

安全可靠、坚固耐用、自主创新、先进适用、标准统一、覆盖面广、提高效率、注重环保、节约资源、降低造价，做到统一性与适应性、先进性、经济性和灵活性的协调统一。

（1）统一性：

典型设计基本方案统一，建设标准统一，外部形象体现国家电网公司企业文化特征。

（2）适用性：

典型设计要综合考虑不同地区实际情况，在公司系统中具有广泛的适用性，并能在一定时间内，对不同规模、不同形式、不同外部条件均能适用。

（3）可靠性：

以实现坚固耐用为目标，保证模块设计安全可靠，通过模块拼接得到的技术方案安全可靠。

（4）先进性：

推广应用成熟适用的新技术、新设备和新材料；适应分布式电源和电动汽车充换电设施接入要求；鼓励设计创新；典型设计各项技术经济可比指标先进。

（5）经济性：

综合考虑工程初期投资与长期运行费用，追求工程寿命期内最优的企业经济效益。

（6）灵活性：

典型设计模块划分合理，接口灵活规范，组合方案多样，增减方便，便于调整概算，方便灵活适用。

1.4典型设计的组织形式

国家电网公司成立了配电网工程典型设计编制组。

典型设计编制组由运维检修部总负责，国网北京经济技术研究院技术牵头，考虑公司系统不同地区配电网特点及其设计单位实力，遴选系统内省（市）经研院（所）设计单位组成，充分发挥设计单位技术和实力上的优势。

典型设计分为10kV配电工程（配电站房、配电变台）、10kV架空线路工程和10kV电缆工程三个编制小组，其中，国网浙江电力牵头负责《国家电网公司配电网工程典型设计10kV配电站房分册》和《国家电网公司配电网工程典型设计10kV配电变台分册》的编制工作，国网江苏电力牵头负责《国家电网公司配电网工程典型设计10kV架空线路分册》的编制工作、国网山东电力牵头负责《国家电网公司配电网工程典型设计10kV电缆分册》的编制工作。

相关设计单位由牵头单位负责总体协调，组织精干力量开展典型设计研究和编制工作。

1.5典型设计的工作方式

《国家电网公司配电网工程典型设计》的工作方式是：

统一组织、分工负责、充分调研、择优集成；加强协调、团结合作、控制进度、按期完成。

《国家电网公司配电网工程典型设计》以应用为重点，以工程设计为核心；采用模块化设计手段，推进标准化设计；建立滚动修订机制，不断更新、补充和完善典型设计。

1.5.1统一组织、分工负责、充分调研、择优集成

（1）统一组织：

由国家电网公司统一组织编制典型设计，提出统一的配电网工程典型设计指导性意见，统一协调进度安排，统一组织推广应用，统一组织滚动修订。

（2）分工负责：

典型设计工作组在国家电网公司运维检修部的领导下，开展调研，编制配电工程典型设计技术原则。

技术原则包含典型设计对象、主要设计原则、设计对象的技术方案组合和主要技术指标。

（3）充分调研：

工作组在起草典型设计技术原则时，结合我国电网发展实际状况，采用实地考察、印发调研函、召开座谈会等方式，有效组织开展调研工作。

各单位在编制典型设计技术原则时，充分调研本地区配电工程建设的实际需要。

（4）择优集成：

根据各有关单位编制的技术原则，工作组对其进行审查，择优选择典型设计方案，择优选择设计单位。

通过归并整理，集成为配电网工程典型设计技术原则和具体的典型设计方案，并确定设计单位，编制《国家电网公司配电网工程典型设计》。

1.5.2加强协调、团结合作、控制进度、按期完成

配电网工程典型设计工作涉及的部门较多，有关单位和部门加强协调、团结合作，发挥各自优势，按计划完成相应的阶段性成果，严格控制进度，按期完成典型设计编制工作，并确保最终成果在公司系统内的覆盖面和适应性。

1.5.3以工程应用为重点、以工程设计为核心

配电网工程典型设计工作的重点是实现集约化、精细化管理，指导公司系统配电网工程的设计和建设。

对于具体的典型设计方案，要能满足公司系统各地区工程应用的需要，并能方便使用。

配电网工程典型设计工作的核心是规范、统一配电网工程的设计，形成推广应用新技术、新材料、新设备的平台，并引导今后配电网工程的建设发展方向。

1.5.4采用模块化设计手段，推进标准化设计

在《10kV配电站房分册》、《10kV配电变台分册》中，设立配电变压器、进出线、无功补偿装置等基本“模块”。

《10kV架空线路分册》中，按照线路回路数、导线截面、海拔高度、气象条件、适用地形和杆塔型式设计各种杆型、各类杆头模块。

《10kV电缆分册》中，按照各类电缆的敷设方式设计基本模块。

各种不同情况的实际工程要能应用典型设计模块，通过拼接和调整得到合理、适用的设计方案，以保证典型设计成果的适应性和灵活性。

对于具体的模块要贯彻标准化设计，保证典型设计的统一性，实现集约化管理的目的。

第2章典型设计工作过程

2013年9月11日，国家电网公司运维检修部印发《国家电网公司关于印发全面开展配电网标准化建设工作意见的通知》（国家电网运检〔2013〕1323号），启动配电网标准化建设工作，提出“深化细化配电网典型设计方案”；2013年9月29日，国家电网公司运维检修部组织召开“配电网标准化建设工作”启动会，下达典型设计工作等重点工作推进计划，明确由国网北京经济技术研究院牵头开展配电网工程典型设计工作；2013年9月，国网北京经济技术研究院印发《关于成立配电网标准化工作领导小组和工作小组的通知》（经研配网〔2013〕1046号）正式启动配电网标准化典型设计工作；2013年9月-2014年1月，组织40余家科研、设计单位的100余名专业技术人员集中工作，在充分调研、精心比选、反复论证的基础上，于2014年1月编制完成《国家电网配电网工程典型设计》（2013版），2014年3月由中国电力出版社正式出版。

2015年4月，按照国网公司深化完善配电网标准化建设工作总体部署，为进一步深化配电网标准化建设成果，国网运维检修部组织开展配电网工程典型设计修编工作。

在《国家电网公司配电网工程典型设计》（2013版）基础上，深入调研，总结配电网典型设计应用经验，保持技术原则的连续性，保留应用成熟的设计方案和技术条件，精简安全风险高、运维困难、可替代设计方案，合并技术参数差别较小的方案，将部分应用率高、适用面广的方案纳入增补方案。

配电网工程典型设计修编工作共分为：

调研阶段、技术原则编制阶段和典型设计成果编制阶段共三个主要阶段。

2.1调研阶段

2015年4月，国网运维检修部下发通知，面向27家省公司调研开展配电网标准化成果书面调研工作，系统梳理《配电网工程典型设计》（2013版）应用情况及需求，提出典型设计修订意见。

2015年5月至7月，国网运检部多次组织召开配电网工程典型设计深化完善工作研讨会，制定配电网工程典型设计深化完善方案；并于2015年6月2日-12日，组织专家赴国网辽宁、湖北、上海、江西、四川及青海电力公司开展配电网标准化成果现场调研，深入了解各地10kV配电网建设改造情况及《配电网工程典型设计》（2013版）应用情况，为开展配电网工程典型设计修编提供参考。

同时，国网经研院根据调研情况，编制配电网工程典型设计技术原则（修订）初稿。

2.2技术原则编制阶段

2015年8月5日至8月7日，国网运维检修部组织国网经研院、国网北京、河北、冀北、山东、上海、江苏、浙江电力等20家公司在北京召开配电网工程典型设计修编研讨会，研讨10kV配电、线路及电缆技术原则，同时明确此次修编由国网经研院总体牵头，成立10kV配电工程（配电站房、配电变台）、架空线路工程及电缆工程编制组，并明确任务分工。

此次会议标志着《国家电网公司配电网工程典型设计》（2013版）修编工作正式启动。

2015年8月中旬至9月上旬，各编制组组织召开多次修编工作会议及专家研讨会，完成配电网工程典型设计技术原则征求意见稿。

2015年9月10日-18日，国网运检部面向27家省公司印发《配电网工程典型设计技术原则（修订）》，征求各单位意见。

2015年9月下旬至10月上旬，编制组根据反馈意见进一步修改完善配电网工程典型设计技术原则，完成修订稿。

2.3典型设计成果编制阶段

2015年10月20日至10月30日，国网运维检修部组织编制组在杭州开召开配电网工程典型设计10kV配电变台分册的集中修编工作会议，编制完成10kV配电变台分册的初稿。

2015年11月10日至11月14日，国网运检部组织、国网经研院牵头在杭州召开配电网工程典型设计10kV配电变台分册初稿审查会。

根据审查意见，编制组进一步修改完善初稿，形成10kV配电变台分册征求意见稿。

2015年11月16日至11月23日，国网运维检修部面向公司发展部等8个部门和27家省公司印发《配电网工程典型设计》征求意见稿，征求各单位意见。

2015年11月24至12月5日，编制组根据征求意见修改完善初稿，完成配电网工程典型设计10kV配电变台分册送审稿。

2015年12月17日，国网运维检修部组织相关专家在北京召开10kV配电网工程典型设计配电变台分册送审稿审查会，专家组审查了典型设计方案，形成审查意见。

2015年12月19日至12月22日，编制组根据送审稿审查意见，对典型设计图纸及技术文件进行了修改完善，形成报批稿。

2016年1月6日国网运维检修部组织相关专家在北京召开10kV配电网工程典型设计配电变台分册完善工作研讨会，差异化方案设计和设备选型，进一步提高典设方案适用性和实用性，对10kV配电网工程典型设计配电变台分册进行完善修订。

2016年1月13至1月19日，编制组根据完善修订意见，完成配电网工程典型设计10kV配电变台分册征求意见稿。

2016年1月22日至1月27日，国网运维检修部面向公司发展部等8个部门和27家省公司印发《配电网工程典型设计》征求意见稿，征求各单位意见。

2016年2月，编制组根据征求意见和国网运检部同步修订的《配电网技术导则》，修改完善典设方案内容，形成配电网工程典型设计10kV配电变台分册（报批稿）。

第3章典型设计依据

3.1设计依据性文件

国家电网公司《关于印发<国家电网公司十八项电网重大反事故措施>（修订版）的通知》（国家电网生〔2012〕352号）

国家电网公司业扩报装管理规则（国网（营销/3）378-2014）

国家电网公司业扩供电方案编制导则（国家电网营销〔2012〕1247号）

国家电网公司《关于印发<国家电网公司电力安全工作规程（配电部分）（试行）>的通知》（国家电网安质〔2014〕265号）

3.2主要设计标准、规程规范

GB1094.13

电力变压器

GB1984

高压交流断路器

GB11032

交流无间隙金属氧化物避雷器

GB14049

额定电压10kV、35kV架空绝缘电缆

GB2152

额定电压1kV及以下架空绝缘电缆

GB26860

电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分

GB311.1

高压输变电设备的绝缘配合

GB3096

声环境质量标准

GB3804

3.6kV～40.5kV高压交流负荷开关

GB4208

外壳防护等级（IPB代码）

GB50016

建筑设计防火规范

GB50052

供配电系统设计规范

GB50053

20kV及以下变电所设计规范

GB50054

低压配电设计规范

GB50060

3～110kV高压配电装置设计规范

GB50061

66kV及以下架空电力线路设计规范

GB50064

交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范

GB50065

交流电气装置的接地设计规范

GB50217

电力工程电缆设计规范

GB50260

电力设施抗震设计规范

GB26860

电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分

GB4623

环形混凝土电杆

GB/T22582

电力电容器低压功率因数补偿装置

GB/T11022

高压开关设备和控制设备的技术要求

DL5027

电力设备典型消防规范

DL/T401

高压电缆选用导则

DL/T448

电能计量装置技术管理规程

DL/T5131

农村电网建设与改造技术导则

DL/T5220

10kV及以下架空配电线路设计技术规程

DL/T5221

城市电力电缆线路设计技术规定

DL/T5222

导体和电器选择设计技术规定

DL/T599

城市中低压配电网改造技术导则

DL/T601

架空绝缘配电线路设计技术规程

DL/T620

交流电气装置的过电压保护和绝缘配合

DL/T728

气体绝缘金属封闭开关设备选用原则

DL/T825

电能计量装置安装接线规则

NB35047

水电工程水木建筑物抗震设计规范

JB/T10088

6kV～500kV级电力变压器声级

JGJ118

冻土地区建筑地基基础设计规范

JGJ16

民用建筑电气设计规范

Q/GDW514

配电自动化终端/子站功能规范

Q/GDW1738

国家电网公司配电网规划设计技术导则

Q/GDW11184

配电自动化规划设计技术导则

Q/GDW1799

国家电网公司电力安全工作规程

3.3参考文献

《国家电网公司配电网工程典型设计》（2013年版）

《国家电网公司输配电工程典型设计10kV配电工程分册》（2006版）

第4章技术原则

4.1供电区域划分原则

根据国家电网公司Q/GDW1738-2012《配电网规划设计技术导则》，国网公司区域内供电区域按照负荷密度划分为：

供电区域

A+

A

B

C

D

E

行政级别

直辖市

市中心区

或

σ≥30

市区

或

15≤σ<30

市区

或6≤σ<15

城镇

或

1≤σ<6

农村

或0.1≤σ<1

—

省会城市、计划单列市

σ≥30

市中心区

或15≤σ<30

市区

或6≤σ<15

城镇

或

1≤σ<6

农村

或0.1≤σ<1

—

地级市（自治州、盟）

—

σ≥15

市中心区

或6≤σ<15

市区、城镇或

1≤σ<6

农村

或0.1≤σ<1

农牧区

县（县级市、旗）

—

—

σ≥6

城镇

或

1≤σ<6

农村

或0.1≤σ<1

农牧区

注1：

σ为供电区域的负荷密度（MW/km2）；

注2：

供电区域面积一般不小于5km2；

注3：

计算负荷密度时，应扣除110（66）kV专线负荷，以及高山、戈壁、荒漠、水域、森林等无效供电面积。

4.2编号原则

4.2.1方案编号原则

具体方案编号原则按照第一位代表类型，第二位代表户内、户外，第三位代表方案编号，具体编号原则参照下表。

表4-1第一位编号

类型

第一位

柱上变压器台

Z

表4-2第二位编号

类型

第二位

户外

A

户内

B

4.2.2图纸编号原则

图纸编号，采用方案编号后缀D1（电气）和顺序编号，如ZA-2-D1-01。

图纸排序按照先电气主接线图，柱上变压器杆型图、物料清单，接地体加工图，低压开关箱电气图，低压开关箱加工图。

图纸编号原则和编排顺序参考下表进行编制。

表4-3图纸编号

电气主接线图

ZA-2-D1-01

柱上变压器杆型图

ZA-2-D1-02

物料清单

ZA-2-D1-03

接地体加工图

ZA-2-D1-04

低压开关箱电气图

ZA-2-D1-05

低压开关箱加工图

ZA-2-D1-06

4.3技术原则

4.3.1设计对象

国家电网公司配电网工程典型设计10kV配电分册的设计对象为国家电网公司系统内10kV柱上变压器台，包括10kV三相柱上变压器台、10kV单相柱上变压器台、线路调压器。

4.3.2继电保护的配置原则

（1）应按《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求配置继电保护，配电变压器继电保护装置宜采用熔断器保护。

4.3.3配电自动化配置原则

（1）配电自动化配置应遵循“标准化设计，差异化实施”原则。

（2）配电自动化终端配置应在一次网架设备的基础上，根据负荷水平和供电可靠性需求、地区需求合理配置集中、分布或就地式自动化终端，提高“二遥”自动化终端应用比重，力求功能实用、技术先进、运行可靠。

（3）应充分利用现有设备资源，因地制宜地做好通信配套建设，合理选择通信方式。

配电自动化终端与主站通信方式可选用无线公网、光纤专网、电力载波等，具体通信建设设计方案应综合考虑施工难易、造价及运维成本等因素。

（4）柱上变压器台的低压综合配电箱中已预留配电自动化位置。

（5）按照国网公司关于中低压配电网安全防护的相关规定，配电终端对于主站下发的遥控命令都应进行单向加密认证。

4.3.4设计深度

本典型设计的电气一次设计深度达到专业施工图深度。

4.3.5假定条件

海拔高度：

≤1000m；

环境温度：

-30℃～+40℃；

最热月平均最高温度：

35℃；

污秽等级：

Ⅲ级；

日照强度（风速0.5m/s）：

0.1W/cm2；

地震烈度：

按7度设计，地震加速度为0.1g，地震特征周期为0.35s；

洪涝水位：

站址标高高于50年一遇洪水水位和历史最高内涝水位，不考虑防洪措施；

设计土壤电阻率：

不大于100Ωm；

相对湿度：

在25℃时，空气相对湿度不超过95％，月平均不超过90％；

地基：

地基承载力特征值取fak=150kPa，无地下水影响；

腐蚀：

地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用。

4.4高海拔及严寒地区技术要求

本次典型设计方案均按海拔（H）≤1000m设计，当用于1000m＜H≤4000m高海拔地区时，还应遵循以下内容：

（1）当海拔1000m＜H≤3000m时，可依据本典设方案选用高原型空气绝缘、气体绝缘及固体绝缘开关柜；当海拔3000m＜H≤4000m时，10kV高压开关柜宜采用高原型、全绝缘、全密封、免维护的固体绝缘开关柜或气体绝缘开关柜。

（2）所有柜内设备一次元件采用加强型绝缘电器。

（3）修正设备外绝缘水平

对于安装在海拔高于1000m处的设备，外绝缘水平应根据GB/T11022-2011《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》进行修正，修正系数应考虑空气密度和温湿度对设备的影响。

（4）修正设备空气间隙

设备选型时应根据海拔修正设备空气间隙，以保证设备具有足够的耐击穿能力。

（5）低温环境要求

本次典型设计环境温度范围为：

-30℃～+40℃，当用于极寒地区时不建议使用SF6气体设备。

（6）其他

高海拔及极寒地区工程的设备选型应在技术规范书中标明详细环境参数。

4.4.1严寒、冻土地区的建、构筑物设计要求

4.4.1.1一般规定

在多年冻土地区建（构）筑物选址时，宜选择融区、基岩裸露及粗颗粒土分布地段。

多年冻土用作建筑地基时，按JGJ118-2012《冻土地区建筑地基基础设计规范》进行设计。

4.4.1.2基础的埋置深度

（1）季节性冻土地区：

1）对强冻胀性土、特强冻胀性土，基础的埋置深度宜大于设计冻深0.25m；对不冻胀、弱冻胀和冻胀性地基土，基础埋置深度不宜小于设计冻深，对深季节冻土，基础底面可埋置在设计冻深范围之内，基底允许冻土层最大厚度可按JGJ118-2012《冻土地区建筑地基基础设计规范》的规定进行冻胀力作用下基础的稳定性验算，并结合当地经验确定。

2）基槽开挖完成后底部不宜留有冻土层（包括开槽前已形成的和开槽后新冻结的）当土质较均匀，且通过计算确认地基土融化、压缩的下沉总值在允许范围之内，或当地有成熟经验时，可在基底下存留一定厚度的冻土层。

（2）多年冻土

1）在多年冻土地区构筑物地基设计中，应按JGJ118-2012《冻土地区建筑地基基础设计规范》的相关规定，对地基进行静力计算和热工计算。

2）对不衔接的多年冻土地基，当构筑物热影响的稳定深度范围内地基土的稳定和变形都能满足要求时，应按季节冻土地基计算基础的埋深。

3）对衔接的多年冻土地基，当按保持冻结状态利用多年冻土作地基时，基础埋置深度可通过热工计算确定，但不得小于建筑物地基多年冻土的稳定人为上限埋深。

4.4.1.3防冻害措施

基础在冻胀、强冻胀、特强冻胀地基上，应采用下列防冻害措施：

（1）设置排水设施避免因地基土浸水、含水率增加而造成冻害。

（2）对低洼场地，应加强排水并采用非冻胀性土填方，填土高度不应小于0.5m，其范围不应小于散水坡宽度加1.5m。

（3）在基础外侧面可回填非冻胀性的中砂和粗砂，其厚度不应小于200mm；应对与冻胀性土接触的基础侧表面进行压平、抹光处理。

（4）可用强夯法消除土的冻胀性。

（5）可采用换填法，用非冻胀性土或粗颗粒土做垫层，但垫层的底面应在设计冻深线处。

（6）基础结构应选钢筋混凝土基础，增强基础的整体刚度。

4.5易受台风影响地区技术要求

（1）配电台区不应设置在地势低洼和可能积水的场所。

（2）在典型设计基础上，考虑历史洪涝情况，适当提高杆上变台安装高度。

4.610kV柱上变压器台典型设计技术方案组合

国家电网公司柱上变压器台典型设计共3个方案，技术方案组合见表4-5。

表4-410kV柱上变压器台典型设计技术方案组合

项目

方案

变压器

主要设备安装要求

无功补偿

安装方式

ZA-1

50～400kVA（三相）

10kV侧采用电缆或架空绝缘线引下，低压综合配电箱采用悬挂式安装，进线采用架空绝缘导线或相应载流量的电缆，出线可采用架空绝缘导线或电缆引出。

无功补偿不配置或按以下原则配置：

200kVA～400kVA变压器无功补偿按120kVar容量配置；200kVA以下变压器无功补偿不配置或按60kVar容量配置，实现无功需量自动投切，按需配置配电智能终端。

双杆等高

ZA-2

10～100kVA

（单相）

节能型变压器：

低损耗、全密闭、