35kV预装式变电站标准设计[宝典]

1、 35kv预装式变电站标准设计 标准设计的主要思路 设计原则及划分 预装式变电站特点及优势 各个模块内容介绍 土建及消防部分说明 标准设计在实际应用中需要注意的问题 提出设备招标技术规范书时需要注意的问 题 签署技术协议过程中容易出现的问题 标准设计的主要思路 本标准设计按照“标准功能模块，组 合不同方案”的原则设计了多个标准模块 ，实际工程应用中可根据具体情况进行模 块组合，同时选择贵州电网最常用组合， 进行方案设计，便于实际应用中直接使用 。 设计原则及划分 设计原则 本次标准采用变电站综合自动化系统，按 无人值班有人值守设计。变电站各部分均采 用模块拼接方式，模块包括35kv变电站内所

2、有设备、建筑设计，涵盖了电气一次、电气 二次、接地、所用电系统、土建、水工、消 防、火灾报警、图像监控、电缆防火、封堵 等内容；各模块均按照终期规模配置。 设计划分 本标准将35kv变电站分为户外式变电站及 预装式变电站两种，并分别设计相应模块。 模块划分 本标准将35kv变电站拆分为35kv配电 装置基本模块（包含户外模块和预装式模块 ）、35kv配电装置子模块、35kv主变压器模 块、10kv无功补偿模块、10kv开关柜基本模 块（包含户外模块和预装式模块）、10kv开 关柜子模块、公共模块等7个模块分类。 35kv部分户外布置以进线构架耐张线夹（ 户内布置以35kv开关柜）为分界点，10

3、kv 部分以出线开关柜为分界点。 本次标准设计基本模块按终期规模考虑， 可在基本模块的基础上通过增减子模块的 方式对建设规模进行调整。 预装式变电站的特点及优势 预装式变电站的特点是采用预装式箱变方 案。 预装式箱变方案作为一种成套解决方案， 其内部集成了一次开关设备、继电保护设 备、交直流电源设备、自动化监控系统、 通信设备等，并集成了照明系统、环境控 制系统（空调、除湿器、加热器、烟雾监 测报警器、图像监视摄像设备等）等辅助 系统，箱体材料具有耐火、保温、隔热、 防潮、防雨、防腐等特性。为适应运输要 求，预装式箱变可以在工厂内模块化整体 分割，现场模块化拼装。 其箱体采用增强型玻璃纤维水泥

4、箱体或其 它材料，在工厂中预制完成。 35kv预装式变电站技术特点 35kv预装式变电站优势 采用预装式变电站具有以下优点： 全绝缘、全屏蔽。 变电站不再构架高耸，高压线交错，站内 没有裸露带电部位，与周围环境相协调， 对环境影响少。可大大提高运行的可靠性 。 工厂集成化、模块化生产，缩短施工周期 。 变电站中压设备及二次设备都在预装式箱 体内，在工厂内完成设计、制造、安装和 内部电气接线，出厂前整组调试合格。预 装式箱体内的照明组件、环境控制组件（ 包括空调、除湿器、加热器、烟雾监测报 警器、图像监视摄像设备等）也均在工厂 安装完毕。 现场工作只需完成变电站箱体水泥基础建 设，箱体直接吊装就

5、位，拼装即可，大大 减少了现场施工的工作量。 变电站模块化布置，各功能模块可以根据 不同地形、地质条件灵活布置。各功能模 块采用插拔式电缆连接，模块与模块之间 、模块与常规设备之间连接灵活，现场施 工、调试简单。容易选择建设地点，降低 变电站的土建费用，提高设备档次、水平 。 变电站箱体的外形美观，改变变电设备在 城市环境中的影响，起到美化城市的作用 。 各个模块内容介绍 35kv配电装置预装式模块分为2个主模块其 对应的2个子模块。 csg-35b- jz-g01采用单母线接线形式出线4 回，选用金属封闭铠装移开式开关柜，箱 体内开关柜单列布置。 csg-35b- jz-g02采用内桥接线形

6、式出线2回 选用金属封闭铠装移开式开关柜，箱体内 开关柜单列布置。 35kv配电装置预装式模块均为户内开关柜 布置，采用电缆出线。 预装式10kv配电装置模块分为6个主模块及 其对应的6个子模块： csg-35b- jz-d01 共19面柜（每台主变5回出 线）采用单母分段方案，预装式一体化固 定柜，配永磁机构真空断路器； csg-35b- jz-d02 共25面柜（每台主变8回出 线）采用单母分段方案，预装式一体化固 定柜，配永磁机构真空断路器； csg-35b- jz-d03 共19面柜（每台主变5回出 线）采用单母分段方案，预装式手车柜， 配弹操或永磁机构真空断路器； csg-35b-

7、jz-d04共25面柜（每台主变8回出 线）采用单母分段方案，预装式手车柜， 配弹操或永磁机构真空断路器。 csg-35b- jz-d05共19面柜（每台主变5回出 线）采用单母分段方案，预装式一体化固 定柜，配弹操真空断路器。 csg-35b- jz-d06共25面柜（每台主变8回出 线）采用单母分段方案，预装式一体化固 定柜，配弹操真空断路器。 预装式10kv配电装置模块均为户内开关柜 布置，开关柜双列布置，出线均采用电缆 出线。 本次预装式模块因模块箱体需要按终期规 模一次建成所以需在设计时考虑箱体大小 ，以满足后期扩建需要。 主变模块 本次设计方案均为主变户外布置，按照主 变容量分为4

8、个模块（csg-35b-wz-zb01、 csg-35b-wz-zb02、 csg-35b-wz-zb03、 csg-35b-wz-zb04）采用三相双绕组，油浸 式、低损耗、有载调压变压器。 主变避雷器的装设组数及配置地点，取决 于雷电侵入波在各个电气设备上产生的过 电压水平。模块csg-35b-wz-zb01与csg- 35b-wz-zb02不需要配置中性点避雷器；模 块csg-35b-wz-zb03与csg-35b-wz-zb04需 要配置中性点避雷器。 无功补偿模块 无功补偿模块均为框架式，按照户外或户 内布置、容量及是否带电抗器分为4个模块 （csg-10b-wz-bc01、 csg

9、-10b-wz-bc02、 csg-10b-wz-bc03 、csg-10b-wz-bc04）。 在本次的标准设计中并未设计主变及电容 器的预装式方案，在其它电压等级的预装 式模块与主变及电容器组相连接时选用电 缆连接，以减少变电站内的构架。 在选用电缆连接时由载流能力控制,并需留 有裕度。 公共模块 csg-35b-wz-gg公共模块为35kv变电站除 35kv部分、10kv部分外的建筑部分及预装 式电气二次设备室模块、综合自动化系统 模块、交直流一体化电源模块、通信系统 模块材料表内容。 公共模块分为17个模块（csg-35b-wz- gg01csg-35b-wz-gg013、csg-35

10、b-jz- gg01csg-35b-jz-gg04）因预装式变电站二 次设备需放在预装式箱体内故单独作为一 个模块进行设计。 本次南网35kv配电站标准设计中均采用综 合自动化方案，并未采用数字化变电站方 案。主要有以下几个原因： 采用电子式互感器是为了解决互感器饱和 等问题，对于低压常规互感器来说，一般 不存在饱和问题； 采用电子式互感器是为了解决互感器的二 次信号长距离传输问题，但低压常规互感 器和保护装置已就地安放在开关柜中，所 以长距离传输问题已解决； 3. 制约开关柜体积减小的主要因素是操 作机构的占用体积，而非互感器的体积， 因而电子式互感器体积小重量轻的优势对 于安装于开关柜中的

11、电子式互感器没有体 现出来； 4. 低压电子式互感器输出的是小模拟电 压信号，没有常规互感器输出1或5的抗干 扰能力强；且其信号不易直接分享，需通 过合并单元转化成数字信号后才可分享， 这无疑增加了合并单元成本，而常规互感 器输出的信号则易于供各保护测控装置分 享。 5. 综上所述在35kv变电站选用数字化互 感器意义不大，故并不推荐。 电气二次设备室模块 二次设备室采用箱体式配装，共布置24面 柜，二次主要设备采用集中布置的方式。 35kv、10kv部分采用保护测控一体化装置 ，就地装设在相应的开关柜上。主变压器 保护测控、交直流一体化电源系统、通信 等二次设备均布置于电气二次设备室。 全站

12、配置一套火灾报警系统，所有预装式 箱体内均配置感烟感温一体化探头，火灾 报警系统主机放置于值班室内。信号需接 入变电站自动化系统 综合自动化系统模块 35kv变电站按无人值班设计，采用计算机 监控系统的控制方式，完成对变电站内所 有设备的实时监测和控制，数据统一采集 处理，资源共享。电气模拟量采集采用交 流采样。 全站配置一套统一的gps对时系统。 全站配置一套图像监控及警卫系统。系统 主机放置于值班室内。 图像监视主机可与站内的监控系统和火灾 自动报警系统相连，确保远方操作的可靠 性，实时监视站内的运行环境，实现变电 站无人值班运行。 本模块含主系统、监视变电站厂区、周界 、出入口等情况的摄

13、像机及围墙顶安装红 外对射。 所有预装式箱体内摄像头由预装式箱体厂 家成套提供，其余设备由图像监控厂家提 供。图像监控厂家负责协调配合。 交直流一体化电源模块 站用直流、交流、通信、不停电电源采用 交直流一体化电源系统，直流电压dc220v ，交流电压c380v/220v，通信电压dc48v， 不停电电源c220v。交直流一体化电源系统 布置于电气二次设备室。 站用直流及通信电源部分 直流部分用于站内一、二次设备及应急照 明、通信等的供电，直流电压dc220v，通 信电压dc48v，变电站直流负荷事故停电 时间按2h考虑，通信负荷事故停电时间按 6h考虑。 直流部分采用两段单母线接线，两段母线

14、 间设联络电器，每段母线各带一套充电装 置和一组蓄电池，不设降压装置。充电装 置采用高频开关电源，模块电流选用10， 按6+1配置；蓄电池容量为2300h，浮充 电压2.23v，每组104只，采用阀控式密封 铅酸电池，电池组屏安装，布置于电气二 次设备室内。 每段母线配置两套dc/dc模块，将220v直流 变换成48v直流供通信设备用，通信电源采 用两段单母线接线。 直流部分装设微机绝缘在线监测及接地故 障定位装置。 直流部分采用混合型供电方式。110kv及主 变部分采用放射型供电，每一间隔的保护 、操作、测控装置分别配置直流空气开关 ；35kv/10kv部分则按母线分段情况设置， 每一段母线

15、按双回路电源供电。 站用交流电源部分 站用交流部分用于站内动力及照明等的供 电，交流电压采用380v/220v，单母线接线 。 采用ts开关并配置智能设备实现多运行方式 自动投切。 不停电电源部分 不停电电源用于计算机监控系统、图像监 视及安全警卫系统、火灾自动报警及控制 系统等重要负荷提供不间断电源，电压采 用c220v，单母线接线。 采用交流和直流输入，直流输入采用本系 统直流部分供电。交流不间断电源系统选 用25kv逆变电源，冗余配置，互为备用 。 交直流一体化电源系统设置总监控器，同 时监视直流电源、不停电电源、通信电源 、交流电源、蓄电池组及配电状态等。当 用于数字化变电站时，交直流

16、一体化电源 系统的总监控器按iec61850标准与计算机监 控系统通信。 站内交、直流电源系统均具备完善的二次 防雷措施。 系统通信 设计不涉及系统通信具体内容，仅根据工 程规模配合土建专业进行电气二次设备室 的布置。在实际工程设计阶段应结合地区 电力通信网规划，应优先选用光纤通信方 式，就近接入通信网络。 采用光纤通信方式时，光设备配置原则按 一套设置，光设备的公共部分（电源、时 钟、交叉矩阵）1+1配置。 站内通信 站内不设置独立通信电源，通信设备利用 站内一体化电源降压供电。 不独立设置通信机房，通信设备布置在电 气二次设备室。 站内通信设备屏柜尺寸、颜色与二次控制 屏柜相同。配置sdh

17、、pcm、地区综合数据 网、综合配线柜。 土建及消防部分说明 35kv预装式变电站站区内只需建设警传室 及消防间两栋建筑物，其余采用模块化方 案，设备基础采用混凝土及钢筋混凝土箱 式基础。高低压配电装置设备均采用箱体 式配装，箱体由厂商负责生产安装，现场 只需对箱体基础进行施工即可，对基础四 周设置散水，对应箱体开门处设置踏步， 使箱体与地面连接，方便运行人员进出， 箱体露出地面部分根据暖通要求开设百叶 窗孔，孔后采用钢丝网封闭，防止小动物 钻入电缆层内，根据电气需要及室外电缆 沟位置在地下电缆层开设电缆孔，电缆孔 在混凝土壁上采取防水封堵，防止室外电 缆沟水流入箱体基础内。 建筑结构形式：钢

18、筋混凝土结构，设计使 用年限为50年，抗震等设防烈度为7度，基 本风压为0.75kn/，基础形式筏板基础， 基础采用c30抗渗混凝土，抗渗等级为s6级 ，地基承载力特征值假定为fk150kp,对不同 地基持力层可对基础作调整。 警传室装修：外墙面采用陶瓷锦砖贴面。 预装式箱变箱体内按电力设备典型消防 规程dl5027-93和建筑灭火器配置设计 规范gbj140-90要求设置不同类型的移动 式灭火器。 在标准设计在实际应用中所需要 注意的问题 在设计时需注意高压配电装置箱体内开关 柜离箱壁的距离是否满足检修需要。 预装式箱体空调外机宜统一布置于面向围 墙一侧，以使其外观美观。 对箱体电缆层排水系

19、统所需电源要求宜直 接从箱体内配电箱内接取。 在设计模块之间电缆沟时是应将电力电缆 于控制电缆分开，以避免对控制电缆的干 扰。 在设计站内道路时设置道路丁字口，满足 消防车掉头需要。 在进行站内配电装置的布置时可根据地形 特点进行布置，如在场地坡度较大时改为 阶梯式布置方式。 在进行站内场地照明时可根据站内布置情 况采用照明设备放置于预装式箱体顶部。 （需与箱体厂家确认。） 提出招标规范书时所需要注意的 问题 开关柜提出规范书时注意事项 本标准仅按照海拔1000m以下设计，需在提 出招标规范时注意对按照海拔高度对设备 外绝缘水平进行修正，并考虑污秽对其的 影响。 不同相的导体之间的空气净距、导

20、体至接 地之间的空气净距:10kv不小于125mm , 35kv不小于300mm ,若不能满足空气净距要 求，需采用可靠的绝缘包封满足绝缘要求 （绝缘包封材料的寿命至少在15年以上） 。 柜中各组件及其支撑绝缘件的外绝缘爬电 比距需满足 三级污秽的要求。 10kv部分按12kv计算，35kv部分按40.5kv 计算。 柜内干式互感器的局放应20pc。 合闸弹跳时间：合闸弹跳时间不大于2ms。 投切电容器组能力：在额定单个电容器组 的开断电流允许范围内，开断关合电容器 组不能发生重击穿或重燃。 用于并联电容器装置的开关柜内的长期允 许电流，应按不小于电容器组额定电流的 1.43倍选择。宜用陶瓷真

21、空泡。 母线设备柜内要求采用抗谐振电压互感器 ，能在1.2倍额定电压下长期运行，并能在 1.9倍额定电压下运行8小时。 柜内主母线及分支母线均采用铜质。 柜内宜采用便于连接，优质可靠的阻燃端 子。并对电压、电流端子有明显区别。预 留15的备用端子。端子排适用于接4mm2 导线。 开关柜外壳防护等级：ip4x； 预装式箱体提出规范书时注意事项 柜体采用双层密封，箱体防护等级外壳不 小于ip43。箱顶下沿应打有若干条形孔，箱 体内部空气可以通过这些孔与外部对流。 箱体底架采用国标热轧型钢，进行整体焊 接，即保证箱体内各设备及外壳的可靠接 地，又能够满足箱变整体吊装的强度需求 。箱体框架采用冷弯型钢通过数控加工处 理，之后与底架整体组焊，保证箱体能够 抗击外部各类复杂环境条件的要求。所有 外部钢构件均要求采用先进的表面工艺处 理，保证长久防腐要求。整个箱体强度完 全满足运输及吊装的要求。箱体采用非金 属材料。 箱变内部所有接线和箱体间所有二次接线 由投标方完成；外部连接的一次电缆由用 户自备。 箱体设置总接地板构成零电