DLT 5450-2012 20kV配电设备选型技术规定

中华人民共和国电力行业标准P国家能源局发布中华人民共和国电力行业标准批准部门：国家能源局施行日期：2012年3月1日182项行业标准(见附件),其中能源标准(NB)3项、电力标准实施日期本标准总结并吸收了国内外20kV配电网建设的经验与科技张亚苹 3绝缘水平、短路电流水平和中性点接地方式 4.1技术要求 4.2基本参数 5.2基本参数 6.1技术要求 6.2基本参数 7.1技术要求 7.2基本参数 8.1基本规定 8.2高压负荷开关 8.3重合器 8.4分段器 9交流金属封闭开关设备(开关柜) 9.1技术要求 9.2基本参数 10电抗器 10.1技术要求 10.2基本参数 11.1技术要求 12.1技术要求 12.2基本参数 13.2基本参数 14无功补偿设备 14.1技术要求 14.2基本参数 15中性点接地设备 15.1技术要求 15.2基本参数 16过电压保护设备 16.1技术要求 16.2基本参数 17绝缘子及穿墙套管 18继电保护、自动装置和配网自动化设备 18.2配网自动化设备 附录A线路和变电站污秽分级标准 附录B开关设备使用的环境条件 附录C导体的长期允许载流量 附录D有关法定计量单位名称、符号及换算表 引用标准名录 neutral-pointearthing 9ACmetalenclos AppendixBEnvironmental AppendixCConduct AppendixDName,symbolandconverofconcernedlegalmeasureunit Explanationofwordinginthisstandard Listofquotedstandards Addition:Explanationofprovisions 1.0.1为更好贯彻国家技术经济政策，合理选择20kV配电设1.0.3本标准适用于新建20kV配电线路和变配电设施的设备1.0.420kV设备选择应与整个工程的建设标准协调一致。应2.0.1配电电压distributionvoltage级划分，高压配电电压为35kV～110kV;中压配电电压为10kV~20kV;低压配电电压为0.4kV。2.0.3短路电流水平shortci2.0.4中性点接地方式neutralpointtreatment2.0.5开关设备switchequipment2.0.6金属封闭开关设备metalenclos2.0.7局部放电partialdischarge性放电。局部放电量用pC(皮库)表示。当电气设备要求局放测用以表征噪声强度的物理量值。噪声水平一般用分贝(dB)系统标称电压(有效值)设备最高电压(有效值)电气设备绝缘水平设备系列设备类别耐受电压(峰值)耐受电压(有效值)全波通用断口通用断口系列I(适用于中性点直接接地或低电阻接地系统)电力电缆系列Ⅱ(适用于中性阻抗接地系统)电力电缆3.0.320kV配电系统中性点接地方式应符控制在500A～1000A。采用低电阻接地方式的配电网，应采取措如表4.1.2所示。导体绝缘类型电压范围(kV)最高允许温度(℃)7续表4.1.2电压范围(kV)最高允许温度(℃)缆额定电压宜取133%使用回路工作相电压裸导线(软导线)矩形导体(铜、铝)表4.2.2电力电缆和架空绝缘电缆额定电压(kV)导体标称截面(mm²)U电力电缆VV、VY、类别与型号Φ基本参数②、α导体标称截面(mm²)U1④分子表示普通绝缘结构电缆的试验电压，分母表示轻型薄绝缘结构电缆的4额定电压比：220±8×1.25(或1.5%)/115/21(或22);220±1×1.25(或1.5%)121/21(或22)。阻抗类型容量(MV·A)阻抗(%)电压等级(kV)绝缘水平(线圈耐受电压，kV)220中性点中性点端子110中性点中性点端子9局部放电：1.5倍最高相电压下(218kV和109kV)下，不大于100pC;套管不大于10pC。5.2.2220kV双绕组电力变压器应按下列基本参数选择：4额定电压比：220±8×1.25(或1.5%)/21(或22);220±!⁰×1.25(或1.5%)/21(或22)。7短路阻抗：10%～12%,12%～14%,15%～16%。8绝缘水平：应符合表5.2.2的规定。电压等级(kV)绝缘水平(线圈耐受电压，kV)220中性点中性点端子9局部放电：1.5倍最高相电压下(218kV)下，不大于100pC;套管不大于10pC。10噪声水平：城区应小于65dB,非城区应小于75dB。5.2.3220kV自耦变压器主要参数应满足下列要求：3设备最高电压：252/126/244额定电压比：220±8×1.25(或1.5%)/121/21(或22);220±!°×1.25(或1.5%)/121/21(或22)。7短路阻抗：应通过计算，可选择表5.2.3-1中的数值。阻抗类型容量(MV·A)阻抗(%) 8绝缘水平：应符合表5.2.3-2的规定。电压等级(kV)绝缘水平(线圈耐受电压，kV)220中性点中性点端子110中性点中性点端子9局部放电：1.5倍最高相电压下(218kV和109kV)下，不大于100pC;套管不大于10pC。4额定电压比：110±8×1.25(或1.5%)/21(或22);7短路阻抗：10%～12%,15%～18%,20%～25%。电压等级(kV)绝缘水平(线圈耐受电压，kV)110中性点中性点端子9噪声水平：城区应小于65dB,非城区应小于75d10局部放电：1.5倍最高相电压下(109kV)下，不大于100pC;套管不大于10pC。20kV常用容量：500kV·A,630kV·A,8007.调压范围：±2×2.5%。电压等级(kV)绝缘水平(线圈耐受电压，kV)20中性点中性点端子额定电压(kV)额定电流(A)水平拉力(N)垂直力(N)(向上及向下)纵向横向(有效值)(kV)(峰值)(kV)相对地和相间隔离断口相对地和相间隔离断口中性点直接或小电阻于6000次；不小于5000次。操作次数不少于3000次。2.5倍。3重合器灭弧及绝缘介质可选用真空或SF6。5重合器应能开断与额定短路开断电流对应的非对称短路6重合器的额定短路关合电流和额定动稳定电流峰值均为8额定短路持续时间分2s和4s两档。对装有串联分闸线2电压型分段器的额定关合电流不宜小于短路电流最大冲击值。3分段器应能正确监测、记录通过电路的异常电流及其次4电流型分段器的计数次数为3次，并根据需要可调节为1次或2次。跌落式分段器计数次数为2次。9.1.1金属封闭开关柜应根据开关设备和控制设备的功能，按照运行连续性的丧失类别选择LSC2(LSC2B和LSC2A)类或LSC1类。为IP2X。流应为额定短路开断电流的87%。9.1.5开关柜中各组件及其支持绝缘件的外绝缘爬电比距应符瓷质绝缘不小于14mm/kV(I级污秽等级)、18mm/kV(Ⅱ级污秽等级),有机绝缘不小于16mm/kV(I级污秽等级)、符合表9.1.6的要求。屋内A上方带电部分之间1.不同相导体之间的净距；口两侧引线带电部分之间1.导体至无孔遮拦间净距；的无遮拦带电部分之间当为板状遮拦时，B₂值可取A₁加30mm网状遮拦至带电部分之间C之间D无遮拦裸导体之间E外通道的路面之间应小于屋外之C值数计数器。当开关柜采用SF6绝缘时，宜设SF8SF6气体开关柜相对漏气率(每年):不应超过0.5%和1%。10.1.120kV电抗器按其功能分为限制系统短路电流的限流用3电抗器在正常工作时的电压损失不应大于母线额定电压1并联电抗器的装设地点和补偿容量应满足系统无功补偿2电抗器的额定电压和绝缘水平应符合接入处电网电压的的士5%。1宜采用电子式互感器，关口计费点和380V电压等级宜采用常规互感器，电流互感器应符合现行国家标准《电流互感器》2.5倍。额定动稳定电流值宜在40kA、50kA、80kA、100kA、宜采用电子式电压互感器，关口计费点和380V电压等级宜20840.7的有关规定。熔断器、用于保护电容器的C型熔断器和不指定保护对象的G运行电压。额定电流应满足回路最大持续电流的要求，应符合13.1.4熔断器熔断件的额定电流应不大于熔断器壳体的额定短路电流周期分量有效值。距系统电源电气距离较远的配电网，表13.2.1熔断器额定电流和熔体额定电流配合表电流(A)熔体额定电流(A)额定开断电流(kA)6.3、10、16、20、25、31.54绝缘水平满足本标准表6.2.1的要求。倍和0.05倍额定电流。的要求。容性无功补偿装置主要采用并联电容器。容性电流较大的配电网宜分散配置适当容量的感性无功补偿装置。无功补偿装14.1.2110kV及以上变电站无功补偿容量应以补偿变压器无容量应满足使系统侧功率因数，在最大负荷时不低于0.95,在低谷负荷时不高于0.95,最大负荷时负荷侧功率因数不低于0.9。14.1.3110kV及以上变电站无功补偿电容器单组容量不宜过1每组电容器容量应与电抗器容量相匹配。电容器为单Y2串联电抗器的电抗率宜取5%和12%。串联电抗器应满5电容器组应能在1.3倍额定值的稳定过电流下连续运行。6)额定容量(每组/每台):6/0.5(2串2并),9.6/0.4(2串4并);12/0.5(2串4并)Mvar。宜按照表14.2.1取值。并联电容器(Mvar)345678串联电抗器15.1.220kV中性点3中性点接地电阻的额定电压应不小于系统标称相电压1)引自YNd或YNynd接线中性点的消弧线圈容量不超过所连接变压器容量的50%,且不得大于三卷变压器任2)引自YNyn接线的内铁芯式变压器中性点的消弧线圈消弧线圈不得接于零序磁通经铁心闭路的YNyn接线通电时间不锈钢2h(长时间)2按照使用环境条件和系统运行条件，确定避雷器的使用续运行电压和额定电压应符合表16.1.1的规定。持续运行电压(kV)额定电压(kV)中性点中性点消弧线圈比距宜取20mm/kV、25mm/kV和31mm/kV。定电压应符合表16.2.1的要求。中性点中性点消弧线圈17.1.4在海拔高度为1000m及以下的I级污秽地区，当采用17.1.5变电站用于户外的20kV支柱绝缘子和穿墙套管，当有1min工频耐受电压(有效值，kV)(峰值，kV)0IⅡⅢ最小公称爬电比距(mm/kV)最小爬电距离(mm)~4004机械破坏负荷：抗弯宜不小于8kN、10kN、16kN、20kN、瓷套孔径(mm)额定弯曲破坏负荷(kN)户内48户外，户内18.1.120kV配电网继电保护和自动装置应符合现行国家标准护和安全自动装置技术规程》GB/T14285的规定，应保证可靠18.1.2继电保护和自动装置应优先选用成熟可靠的数字式18.2.120kV配电网宜遵循配电一次设备和配电自动化设备同18.2.2配网自动化系统应由主站、子站和现场终端设备构成。A.0.1线路和变电所污秽等级应符合表A.0.1的规定。0大气清洁地区及离海岸盐场50km以上无明显污秽地区I量较多时Ⅱ量较少时Ⅲ地区300m以内的地区A.0.2各级污秽等级下的爬电比距分级数值应符合表A.0规定。表A.0.2各级污秽等级下的爬电比距分级数值(cm/kV)110kV及以下110kV及以下0IⅡⅢ1周围空气温度最高不超过40℃,且24h内测得的平均温2海拔不超过1000m。1)24h内测得的相对湿度平均值不超过95%。2)月相对湿度平均值不超过90%。在这样的湿度条件下共模电压的幅值不过1.6kV。2应考虑阳光辐射的影响，晴天中午辐射强度为10002阳光辐射的详细资料见现行国家标准《电工电子产品自然环境条件太阳5覆冰厚度对1级的不超过1mm,对10级不超过10mm,对20级不超过20mm。注：风的特性见现行国家标准《电工电子产品自然环境条件降水和风》GB/T备标准的共用技术要求》DL/T593—2006中的图1选取。系数K.=em(H-1000)/8150B.2.2对于使用在严重污秽空气中的设备，污秽等级应规定为B.2.3对于使用在周围空气温度超出C.1中规定的温度范围内在热带户内条件下，在24h内测得的相对湿度的平均值能达B.2.5设备在其他特殊使用条件下使用时，用户应参照现行国家标准《电工电子产品环境参数分类及其严酷程度分级》GB/TB.3.1爬电距离分为标称爬电距离和实际爬电距离。标称爬电位为mm/kV。户内开关设备外绝缘的最小标称爬电距离用关系a—爬电距离应用系数，见表B.3.1-1;l-最小标称爬电比距，应不小于18mm/kV(瓷质)和20mm/kV(有机);U,——开关设备额定电压；kp——直径校正系数，当平均直径D<300mm相间断路器或开关的断口污秽导电率(μs)等值盐密(mg/cm)最小标称爬电比距(mm/kV)范围范围IⅡⅢ境温度不同时其修正系数应符合表C.1.1-2的规定。型号电压铜铝铜铝截面(mm²)载流量(A)电线载0.7倍电线载0.7倍05C.2.1矩形铝导体长期允许载流量应符合表C.2.1的规定。C.3.112/20kV电力电缆载流量应符合表C.3.1-1的规定。不数分别见表C.3.1-2～表C.3.1-4。表C.3.1-112/20kV电力电缆载流量(A)电缆型式水平排列水平排列空气中空气中截面空气中土壤中电压123456空气中电缆中心距电缆之间净距(mm)时间天(日)(小)时分秒dhS米mm米m码11X10-1X10-11X10-1311米²=10000平方厘米1公顷=100公亩=15市亩=1珣=10¹米21英亩=4.047×10³米²=6.070市亩1市亩=60平方丈=6.667×102米21圆密耳=7.854×10-7平方英寸=5.067×10-10米2V升1立方米=35.315立方英尺=2.20×10²加仑(英)1加仑(英)=1.201加仑(美)(Usgal)=4.546×1升(L)=1立方米(dm³)=10-³立方米(m³)m吨tt磅吨t11111X10-1力F,牛(顿)N应力p帕兆帕1Pa=1N/m²=1.02×10-⁵kgf/cm²(工程大气压)=1mmHg=1托，1mmH₂O=1kgf/m²P瓦W1W=1/735.5马力=1.34102×10-³马力(hp)电压U伏Vb电荷[量]Q库[仑]C分贝Q焦[耳]J℃电流I安(培)A《互感器第7部分：电子式电压互感器》GB/T20840.7《互感器第8部分：电子式电流互感器》GB/T20840.820kV配电设备选型技术规定条文说明源局2012年1月4日以2012年第1号公告批准发布。 5变压器 6断路器 8负荷开关 9交流金属封闭开关设备(开关柜) 附录A线路和变电站污秽分级标准 附录B开关设备使用的环境条件 附录C导体的长期允许载流量 3.0.1本条符合现行国家标准《高压输变电设备的绝缘配合》根据现行国家标准《绝缘配合第1部分定义、原则和规设备系列额定雷电冲击耐受电压(峰值)额定短时工频耐受电压(有效值)通用隔离断口通用隔离断口系列I系列Ⅱ由表1可以看出，不同设备系列的绝缘水平有明显的差异，所应用实践和我国苏州地区局部应用情况，20kV配电网最大短路电流计算值不超过31.5kA,经过适当限流，可普遍限制在20kA标准20kV配电网短路电流水平取20kA。素有关。20kV配电网的接地方式应根据供电区域的负荷密度、工作环境、市政建设以及远景规划等条件确定。据调查，国外20kV城市配电网，多数采用电缆网。对于供电距离较远的矿区或农业区配电网采用架空网。电缆网一般采用低电阻接地方式，区的20kV配电网初期采用低电阻接地系统，在后续建设的工程按照国家现行标准《额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV何情况下不得超过8h,每年接地故障总持续时间不宜超过电缆额定电压U₀(kV)66根据国家现行标准《导体和电气选择设计技术规定》DL/T5222规定，额定电压为12/24kV的电缆可用于20kV中性点低电电压为18/30kV的电缆可用于20kV中性点经消弧线圈接地和目前国内有些地区在10kV升压为20kV的过渡过程中，希的电力电缆只能应用在20kV低电阻接地系统，而且还应进行42kV的工频耐压试验和125kV的冲击耐压试验。3架空线路应选用额定电压为20(24)的JKYJ型或JKLYJ侧短路电流的限制。我国输配电网络中，一般实际应用的2)330kV作为西北地区的电源、输电电压，直接降压为所以，在西北地区宜采用110/20kV的降压方式。当采用330/220kV时，同其他地区一样，存在220kV和110kV两种电压的表3所示。电压等级(kV)控制水平(kA)根据短路电流控制水平，在不考虑采用专用限流设备的情况下，变压器短路电压的范围如表4所示。实际工程中，应考虑远景短路电压U(%)三圈双圈低压配电网中，空气断路器的额定电流和开断电流目前最大可做到6300A、120kA。不同容量变压器主回路可按表5配置断配变电容量范围(MV·A)1及以下额定电流(kA)1.6及以下开断电流选择(kA)配变电短路电压(%)68由表5可以看出，对于负荷较小的低压配电网络，短路电流可限制在50kA～60kA,当负荷密度较大，配变电容量在1000kV·A以上时，短路电流可限制在70kA～80kA。一般情况下，配变电短路电压宜选择6%。流取40kA。20kV断路器分空气绝缘和SF6气体绝缘，其外形尺寸与10kV断路器相比，SF6气体绝缘二者相当，空气绝缘增大近接线方式确定环网单元型式及其接入方式、环网单元内元件的配置以及运行参数整定。本章有关设备的技术要求和技术参数取自国家现行标准《3.6kV～40.5kV高压交流负荷开关》GB