20kV配电网升压改造技术导则

T/CECXXXXX—2023T/CECXXXXX—2022总则1.0.1为规范10kV配电网升压至20kV改造的相关要求，保证改造过程中电网的安全、可靠、经济运行，并符合环保和节能方面的要求，制定本导则。1.0.2本导则适用于我国城市及农村地区10kV配电网升压至20kV改造的相关工作。1.0.310kV配电网逐步升压改造过渡至20kV，是一个复杂的系统工程，应制定长期性和战略性的网架规划目标。1.0.4本导则对20kV配电网改造过程中架空线路、电缆线路、配电变压器、继电保护及自动化、接地及防雷等相关内容进行了规范。1.0.520kV配电网升压改造除应符合本技术导则外，还应符合国家及行业现行有关标准、规程和规范的规定。2术语2.0.120/10kV联络变压器20/10kVInterconnectingTransformer配实现20kV和10kV网络之间联络和转供功能的变压器。2.0.220/10kV双电压配电变压器20/10kVDual-VoltageDistributionTransformer配高压侧绕组具有双抽头，可用于20kV和10kV两种电压等级的配电变压器。3基本规定3.0.120kV配电网升压改造应遵循“统一规划、分步实施、因地制宜、适度超前”的原则，配电设施的布局及中、低压配电网主干线路的建设应满足当地经济中长期发展要求，避免重复建设。3.0.220kV升压改造应结合上级电网的规划和建设，充分考虑城市建设规划和业扩工程，根据当地配电网远景规划，同步开展配电网的环网率、绝缘化率提升，最终建成20kV目标网架。3.0.3改造过程应按照“安全可靠、经济高效、技术适用、减少维护，节能环保”的原则，最大限度地利用原有10kV存量资产，采用成熟先进的新技术、新设备、新材料、新工艺，禁止使用国家明令淘汰及不合格的产品。3.0.420kV升压改造应协调20kV电源点的建设和用户的供电需求，宜分阶段分区域进行。3.0.520kV升压改造过程中，一般20kV和10kV网络宜各自独立运行。如对供电可靠性有特殊要求，可通过20/10kV联络变压器进行联络和转供。3.0.6所有改造的系统侧和用户侧设备均需按中性点经消弧线圈接地系统或不接地系统的绝缘要求进行设备选型。3.0.7对于特殊地段、具有高危和重要用户的线路、重要联络线路，可实行差异化设计，提高配网防灾、抗灾能力。4架空线路4.1基本要求4.1.120kV配电网架空线路新建及改造应根据市政规划、自然条件、污染水平、走廊宽度、电网结构及运行要求等方面综合确定。4.1.2城市20kV配电网架空线路新建及改造宜按照“多分段适度联络”目标规划设计；农村20kV配电网架空线路新建及改造可按照联络线路“多分段单联络”接线方式。每条线路分段数宜3~5分段，目标环网率100%。4.2导线的选择4.2.120kV架空绝缘导线应符合GB/T14049、GB/T12527的规定。钢芯铝绞线芯绝缘导线导体结构和拉断力应符合GB/T1179规定，绝缘结构、绝缘性能参数及导体直流电阻应符合GB/T14049规定外，导线性能参数可按附录E确定。钢芯铝绞线芯绝缘导线应采用紧压圆形钢芯铝绞线导体。铝合金导体符合GB/T14049的规定。4.2.2线路导线截面的选择应校验导线的电压降及发热安全电流,事故或检修时宜控制在导线发热的安全电流内运行。4.2.320kV配电网导线截面的选择应满足负荷发展需求，宜按远期规模考虑、按长期允许载流量、电压降等要求进行校验；其中主干线路的导线截面应按长期规划一次选定。为方便维护管理，同一供电区，相同接线和用途的导线截面宜规格统一。4.2.4一般区域宜采用铝芯交联聚乙烯架空绝缘导线，沿海及严重化工污秽区域可采用铜芯交联聚乙烯架空绝缘导线；当需减小弧垂满足对地（跨越）安全距离要求时，可选择中强度铝合金芯、高强度铝合金芯等拉重比大的架空绝缘导线。4.2.5校验载流量时，交联聚乙烯绝缘导线的允许工作温度宜采用+90℃，聚乙烯、聚氯乙烯绝缘导线的允许工作温度宜采用+70℃。4.3电杆的选择4.3.1新建及改造单回路干线可选用稍径Φ190的15米及以上非预应力砼杆；新建双回路干线宜选用稍径Φ230的15米及以上非预应力砼杆；改造双回路干线原稍径Φ190的15米及以上非预应力砼杆可利旧；支线选用稍径Φ190的12米及以上非预应力砼杆。4.3.2干线上转角大于60度的转角杆、大跨越或当拉线设置场地受限等情况宜采用钢管杆或窄基铁塔。4.3.320kV架空绝缘配电线路耐张段的长度应符合下列规定：a)在农村地区不宜大于1.5km，高差悬殊的山区或重冰区等运行条件较差的地段，耐张段长度应适当缩小；b)在城镇地区不宜大于1km，负荷较多的线路段宜适当缩小耐张段长度，便于开展旁路带电作业等工作。4.3.418m及以上砼杆应安装爬梯，爬梯对地距离不宜小于2m。4.3.5位于道路边、道路中央隔离带、非机动车隔离带等容易发生车辆撞击的电杆需设置电杆防撞设施。4.4其他要求4.4.1接地环的安装位置要求：耐张杆相邻两侧直线杆应装设接地环；支出杆电源侧及支出1#杆或电缆侧应装设接地环；配变令克下桩头引线处应装设接地环。5电缆线路5.1基本要求5.1.1下列情况可采用电缆线路： a）依据市政规划，明确要求采用电缆线路且具备相应条件的地区；b）A+、A类供电区域及B、C类重要供电区域；c）走廊狭窄，架空线路难以通过而不能满足供电需求的地区；d）易受热带风暴侵袭的沿海地区；e）对供电可靠性要求较高并具备条件的经济开发区；f）经过重点风景旅游区的区段；g）电网结构或运行安全的特殊需要。5.1.2城市20kV配电网电缆线路新建及改造应根据供电可靠性要求和实际实施条件可采用双环式；近期负荷密度较低的供区可选用“单环式”，作为“双环式”的过渡接线方式，规划、建设时应预留电缆管沟和环网单元扩展余地。5.1.320kV电缆线路所接电力用户数量可依据负荷性质、用户容量和供电可靠性要求等因素综合确定。5.1.4双环（双射）、单环电缆线路的最大负荷电流应根据转供需求核算，二供一备（或三供一备）电缆线路备用线可根据主供线载荷配载，转供时不应过载。宜对电缆线路负荷严格控制，避免负荷无序接入、引发改造工程。5.2电缆的选择5.2.120kV配电网电缆截面的选择应满足负荷发展需求，宜按远期规模考虑、参考饱和负荷值选择线路电缆截面；其中主干线路的电缆截面应按长期规划一次选定。5.2.220kV配电网电缆线路新建及改造，所有的电缆和电缆附件的相间额定电压不得低于使用回路的工作线电压；且根据接地系统，接地保护动作不超过1min切除故障时，电力电缆导体与绝缘屏蔽或金属套之间额定电压不得低于100%的使用回路工作相电压。5.2.3一般宜采用铜芯交联聚乙烯绝缘电力电缆，并根据使用环境采用具有防水、防蚁和阻燃等性能的外护套。5.2.4电缆线路截面的选择：a）变电站馈出至中压开关站的干线电缆截面不宜小于铜芯300mm2，馈出的双环、双射、二供一备（或三供一备）、单环干线电缆截面不宜小于铜芯240mm2，在满足动、热稳定要求下，亦可采用相同载流量的铝芯电缆，但重要电源及安全性要求高的公共设施不应采用铝芯电缆，应符合GB50217的规定。其他专线电缆截面应满足载流量及动、热稳定的要求。b）环网室、环网箱馈出电缆和其他分支电缆的截面应满足载流量及动、热稳定的要求。c）环网室、环网箱电源电缆不宜分支馈接其他负荷。5.3电缆通道5.3.1电缆通道应按照地区建设规划统一安排，结合通道建设改造同步进行，通道的宽度、深度及电缆容量应考虑远期发展的要求，主要道路路口应预留电缆横穿过街管道，综合利用地下管线资源，实现过路、过江、过河电缆的敷设。5.3.2电缆通道根据建设规模可采用电缆隧道、排管、沟槽或直埋敷设方式，应符合以下规定：a）直埋敷设适用于敷设距离较短、数量较少、远期无增容或无更换电缆的场所，电缆主干线和重要负荷供电电缆不宜采用直埋方式。b）电缆平行敷设根数在4根以上时，可采用电缆排管。电缆排管首先考虑双层布设，路面较狭窄时依次考虑3层、4层布设，A+、A类供电区域沿市政道路建设的电缆排管管孔一般不少于12孔，同方向可预留1-2孔作为抢修备用。c）变电站及开关站出线或供电区域负荷密度较高的区域，可采用电缆隧道或沟槽敷设方式。d）A+、A、B类供电区域，交通运输繁忙或地下工程管线设施较多的城市主干道、地下铁道、立体交叉等工程地段的电缆通道，可根据城市总体规划采用综合管廊隧道工程，建设标准符合GB50838的规定。e）电缆通道建设改造应同时建设或预留通信光缆管控或位置。f）电缆通道与其他管线的距离及相应防护措施应符合GB50217的规定。5.3.3所有利旧电缆通道应符合GB50168的规定，满足电缆穿入要求。5.4电缆工井5.4.1建设电缆沟管需同时建设电缆检修井，井距以方便电缆敷设及分支设定为原则，一般两个电缆检修井之间的距离宜50m，不宜大于100m，电缆沟管及检修井宜建在绿化带或车辆不易经过的人行道上，检修井应采用混凝土浇筑工艺，在可能通行、停放车辆区域的检修井采用钢筋混凝土浇筑工艺，检修井必须建在机动车道上应采用圆孔井或满足强度的电缆井新工艺，电缆检修井的尺寸按需要根据电缆回路数，电缆截面等情况确定。5.4.2所有电缆工井管孔必须采取可靠封堵措施。5.4.3所有利旧电缆工井应符合GB50168的规定，满足电缆转弯半径要求。6配电变压器6.1公用配变6.1.1配电变压器容量宜综合供电安全性、规划计算负荷、最大负荷利用小时数等因素选定，具体选择方式可参照现行电力行业标准《配电变压器能效技术经济评价导则》DL/T985的相关规定。6.1.2公用配变宜设在低压网的负荷中心。6.1.3公用配变主要参数应满足节能、电压质量及对高次谐波的限制等，符合用户的电能质量要求。为改善三相电压的平衡及高次谐波电流对用户电子设备的影响，变压器的结线组别宜选用Dyn-ll型，应采用能够满足区域环保要求的节能配变。为保证低压侧电压质量，宜选用20kV±2X2.5%/0.4kV；在尚无20kV电源时推荐使用20/0.4kV的双抽头变压器。6.1.4台区改造过程中以消除低电压及保证线路安全运行为目的，对出现低电压及台区超载的，原则上用增加高压点以缩短供电半径，增加供电容量为主要解决手段。6.2用户专变6.2.1用户用电设备容量在160kW以上，应装设专用配变。6.2.2用户单相用电设备总容量在12千瓦及以下时应采用低压220伏供电，在特殊情况下可扩大到16千瓦，其余情况宜采用380伏三相电源供电。6.2.3用户专用配变应在低压侧安装无功补偿设备，其电容器容量取专用变容量的20%-40%，自动投切。根据不同用户自然功率进行补偿，补偿到变压器最大负荷时其高压侧功率因素不低于95％。6.2.4用户配电房原为架空穿墙进线方式，宜改为电缆落火进线。6.2.5用户专用配变及临时配变，应当配置负荷控制器，实现远程抄表。6.2.6用户专用配变还应符合现行电力行业标准《配电网规划设计规程》DL/T5542和现有电力标准《配电网规划设计技术导则》DL/T5729的相关规定。7继电保护及自动化7.0.120kV系统继电保护和安全自动装置配置及整定应符合现行国家标准《继电保护和安全自动装置技术规范》GB/T14285和现行电力行业标准《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》DL/T584的有关规定。7.0.220kV系统配电自动化配置应符合现行行业标准《配电自动化技术导则》DL/T1406的有关规定。8接地及防雷8.1设备接地8.1.110kV配电网升压至20kV后，应对系统电容电流进行重新估算，以根据电容电流的大小，并结合网络状况选择中性点接地方式，可参考DL/T599的相关规定。8.1.210kV架空线路和混合线路系统升压至20kV后，综合考虑设备绝缘水平以及配电网供电可靠性等要求，宜选择消弧线圈并联低电阻的灵活接地方式。在灵活接地方式下，发生单相接地故障时，瞬时故障依靠消弧线圈补偿灭弧，永久故障投入低电阻依靠零序保护切除故障。8.1.310kV线路升压至20kV后，所有杆塔都应接地。8.1.410kV纯电缆线路系统升压至20kV后，因接地故障多为永久故障，宜选择中性点低电阻接地方式。8.1.5配电网中性点低电阻接地改造时，应对接地电阻大小、接地变压器容量、接地点电容电流大小、接触电位差、跨步电压等关键因素进行相关计算分析。8.1.6低电阻接地方式改造，应同步实施用户侧和系统侧改造，用户侧零序保护和接地宜同步改造。8.1.7升压改造过程中中性点接地方式还应符合国家标准《城市配电网规划设计规范》GB50613-2010的相关标准。8.2设备防雷8.2.120kV升压改造过程中，加强线路绝缘只需一次性投资，无需维护，设计时应合理采用。8.2.220kV升压改造过程中，导线应更换为同电压等级绝缘导线，宜对绝缘子附近的导线绝缘层进行适当的加厚，减少雷击断线概率8.2.3针式绝缘子应更换为支柱绝缘子。支柱绝缘子应按照20kV标准进行雷电冲击和湿工频耐压试验，不符合要求时应予更换。更换后的支柱绝缘子爬电距离参考《Q/GDW152电力系统污区分级与外绝缘选择标准》。8.2.4改造过程中设备其他防雷要求应符合现有电力标准《35kV及以下配网防雷技术导则》DL/T1674的相关标准。9技术经济分析9.0.1技术经济分析应对20kV配电网升压改造各备选方案进行技术比较、经济分析和效果评价，评估规划项目在技术、经济上的可行性及合理性，为投资决策提供依据。9.0.2技术经济分析应确定供电可靠性和全寿命周期内投资费用的最佳组合，可根据实际情况选用以下两种评估方式：1在给定投资额度的条件下选择供电可靠性最高的方案。2在给定供电可靠性目标的条件下选择投资最小的方案。9.0.3技术经济分析的评估方法主要包括最小费用评估法、收益/成本评估法以及收益增量/成本增量评估法。最小费用评估法宜用于确定20kV配电网升压改造各阶段及各个规划项目的投资规模及相应的分配方案。收益/成本评估法宜用于新建20kV配电网项目的评估，可通过相应比值评估各备选项目。收益增量/成本增量评估法可用于新建或升压改造20kV配电网等项目的评估。标准用词说明1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“应不”。2）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”。3）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。引用标准名录《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065《供配电系统设计规范》GB50052《20kV及以下变电所设计规范》GB50053《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》GB50064《电力工程电缆设计规范》GB50217《城市配电网规划设计规范》GB50613《城市综合管廊工程技术规范》GB50838《电能质量供电电压偏差》GB/T12325《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范》GB/Z29328《继电保护和安全自动装置技术规范》GB/T14285《配电网规划设计技术导则》DL/T5729《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》DL/T584《配电自动化技术导则》DL/T1406前言本导则根据中电联《关于印发2019年第一批中国电力企业联合会标准制订计划的通知》（中电联标准〔2019〕86号）的要求，由XXX会同有关单位共同编制完成。本导则在编制过程中，编制组进行了深入调查研究，认真总结了我国10kV配电网升压改造到20kV配电网过程中的经验，并广泛征求了有关方面的意见，最后经审查定稿。本导则共分9章，主要技术内容包括：总则、术语、基本规定、架空线路、电缆线路、配电变压器、继电保护及自动化、接地及防雷、技术经济分析。本导则由中国电力企业联合会负责管理，由中国电力企业联合会配电网规划设计标准化技术委员会负责日常管理。本导则主编单位、参编单位、主要起草人员和主要审查人员：主编单位：XXX参编单位：XXX主要起草人员：XXX主要审查人员：XXX本导则为首次发布。本导则在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761）前言本导则根据中电联《关于印发2019年第一批中国电力企业联合会标准制订计划的通知》（中电联标准〔2019〕86号）的要求，