国家电网公司220kv变电站典型设计技术导则

'国家电网公司220kV变电站典型设计技术导则1技术原则概述1.1依据性的规程、规范《220～500kV变电所设计技术规程》（DL/T5218-2005）等国家和电力行业有关220kV变电站设计、通信设计和调度自动化设计的标准、规程、规范及国家有关安全、环保等强制性标准；国家电网公司《十八项电网重大反事故措施》、《输变电设备技术标准》、《预防输变电设备事故措施》、《电力系统无功补偿配置技术原则》等有关企业标准和规定。1.2设计对象国家电网公司220kV变电站典型设计的设计对象暂定为国网公司系统内220kV常规户外和户内变电站，不包括地下等特殊变电站。1.3运行管理方式国家电网公司220kV变电站典型设计原则上按无人值班远方监控设计。1.4设计范围国家电网公司220kV变电站典型设计的设计范围是：变电站围墙以内，设计标高零米以上。受外部条件影响的项目，如系统通信、保护通道、进站道路、站外给排水、地基处理等不列入设计范围，但概算按假定条件列入单项估算费用。1.5设计深度按《变电所初步设计内容深度规定》（DLGJ25-94）有关内容深度要求开展工作。1.6假定站址环境条件海拔高度≤1000m；环境温度－20℃～＋40℃（除A-5，A-8方案适用）；－40℃～＋40℃（A-5，A-8方案适用）；最热月平均最高温度35℃；－14－ 覆冰厚度10mm；设计风速30m/s（50年一遇10m高10min平均最大风速）；污秽等级Ⅲ级；日照强度：0.1W/cm2；最大冻土层厚度：≤0.5m（除A-5，A-8方案适用）；1.8m（A-5，A-8方案适用）；地震设防烈度：7度，地震加速度为0.1g，地震特征周期为0.35s；洪涝水位：站址标高高于百年一遇洪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100Ω·m；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。－14－ 1国家电网公司220kV变电站典型设计推荐方案技术条件一览表类型编号主变台数及容量出线规模接线形式无功配置配电装置布置格局负责院户外站A-11/2×120MVA220kV：2/4回110kV：4/8回35kV：5/10回220kV单母线/双母线110kV双母线35kV单母线分段2×6Mvar（电容）/主变220kV软母线改进半高型110kV软母线改进半高型35kV户内开关柜，电缆出线220kV配电装置与110kV平行或垂直布置福建A-21/3×150MVA220kV：4/6回110kV：4/8回35kV：6/10回220kV双母线110kV双母线35kV单母线分段2×8Mvar（电容）/主变220kV支持管母线中型110kV支持管母线中型35kV户内开关柜，电缆出线220kV配电装置与110kV平行或垂直布置山西A-31/3×180MVA220kV：4/6回110kV：5/10回10kV：8/24回220kV双母线110kV双母线10kV单母线分段3×7.2Mvar（电容）/主变220kV支持管母线中型110kV支持管母线中型10kV户内开关柜，电缆出线220kV配电装置与110kV平行或垂直布置河南A-41/3×180MVA220kV：4/6回110kV：5/10回10kV：0回220kV双母线110kV双母线10kV单母线4×7.2Mvar（电容）/主变220kV悬吊管母线中型110kV支持管母线中型10kV户内开关柜220kV配电装置与110kV平行或垂直布置河南A-52/4×180MVA220kV：4/8回110kV：8/16回35kV：6/12回220kV双母线单分段110kV双母线双分段35kV单母线分段接线2×9.6Mvar（电容）/主变220kV支持管母线中型110kV支持管母线中型35kV户内开关柜220kV配电装置与110kV平行布置浙江A-61/3×180MVA220kV：4/4回110kV：4/8回35kV：5/10回220kV双母线110kV双母线35kV单母线分段2×9.6Mvar（电容）/主变220kV户外GIS110kV户外GIS,全架空35kV户内开关柜，电缆出线220kV配电装置与110kV平行布置山东A-71/3×180MVA220kV：4/6回110kV：4/10回10kV：12/24回220kV双母线110kV双母线10kV单母线分段3×7.2Mvar（电容）/主变220kV户外GIS110kV户内GIS，架空电缆混合10kV户内开关柜，电缆出线220kV配电装置与110kV平行布置山东A-81/2×180MVA220kV：2/4回66kV：8/16回220kV单母线/双母线66kV双母线1×28Mvar（电容）/主变220kV软母线中型66kV软母线中型（增加66kV支持管母线中型模块）220kV配电装置与66kV平行布置辽宁－14－ 户内站B-12/2×180MVA220kV：2/2回110kV：8/8回10kV：24/24回220kV内桥110kV单母线分段10kV单母线分段3组（电容或电抗）/主变220、110kV户内GIS10kV户内开关柜主变露天全电缆江苏B-22/3×180MVA220kV：2/3回110kV：8/12回10kV：24/36回220kV线变组110kV双母线10kV单母线分段3组（电容或电抗）/主变220、110kV户内GIS10kV户内开关柜建筑两列式布置，全电缆江苏B-32/3×240MVA220kV：2/3回110kV：8/12回35kV：20/30回220kV线变组110kV单母线分段35kV单母线分段1×10Mvar（电抗）/主变220、110kV户内GIS35kV户内开关柜全户内全电缆上海B-42/4×240MVA220kV：4/4回110kV：6/12回10kV：28/42回220kV单母线分段110kV单母线分段10kV单母线分段3组（电容或电抗）/主变220、110kV户内GIS10kV户内开关柜全户内全电缆北京B-52/3×180MVA220kV：2/3回66kV：10/20回220kV线变组66kV双母线1×20Mvar（电容）/主变220、66kV户内GIS全户内全电缆辽宁－14－ 1电力系统部分3.1系统一次3.1.1主变压器主变压器容量和台数的选择，应根据相关的规程、规范、导则和已经批准的电网规划确定。单台变压器容量为150MVA或180MVA，电力负荷密度较低的地区可选用单台容量为120MVA的变压器，而负荷密度大的地区可选用单台容量为240MVA的变压器。主变压器台数：本期1～2台、远景2～4台主变压器。主变压器可采用两绕组、三绕组或自耦变压器，无励磁载调压或有载调压。主变压器第3台或第3和第4台主变压器可接入高、中、低三侧，也可仅接入高、中两侧。主变压器参数按GB/T6451-1999《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》和国家电网公司《110（66）kV～500kV变压器（电抗器）技术标准》要求设计。3.1.2出线回路数220kV远景出线为2～4或6～8回。110（66）、35（10）kV出线按主变容量和台数分别设定（具体见技术条件一览表）。3.1.3无功补偿容性无功补偿容量按规程要求按主变容量的10～30%配置，典型设计按10～15%配置。对进、出线以电缆为主的220kV变电站，可根据电缆长度配置相应的感性无功补偿装置。每一台变压器的感性无功补偿装置容量不宜大于变压器容量的20％，或经过技术经济比较后确定。在不引起高次谐波谐振、有危害的谐波放大和电压变动过大的前提下，无功补偿装置宜加大分组容量和减少分组组数。－14－ 3.1.4短路电流220kV电压等级：40kA或50kA；110kV电压等级：31.5kA或40kA；66kV电压等级：31.5kA；35kV电压等级：25kA；10kV电压等级：20kA或25kA或31.5kA。3.1.5母线穿越功率220kV母线穿越功率可分别按450MW、650MW或1000MW设计，功率因数0.95；110（66）kV母线穿越功率按主变压器压器容量的1.5倍考虑。各电压等级出线回路的工作电流（额定电流）根据变电站的规模和性质确定。3.2系统继电保护、远动和通信典型设计不涉及系统保护、系统远动和系统通信的具体内容，仅需要根据工程规模，进行原则性配置，并提出费用要求和建筑布置要求。3.2.1220kV、110（66）kV系统保护和35（10）kV保护均配置微机型保护。3.2.2220kV变电站设置继电保护和故障录波信息管理机。3.2.3220kV，110（66）kV母线装设微机母差保护，主变低压侧增设带时限速切保护。3.2.4必要时，枢纽220kV变电站母线采用双重化母差保护配置。3.2.5变电站通信和保护通道优先采用光纤通道，通信容量及可靠性按照变电站无人值班要求设计。边远地区也可采用载波通信。3.2.6变电站监控系统应具有通信监控功能，不再另设通信监控系统。3.2.7站内应设程控电话及市话各一部，不设站内小总机。3.2.8单独设置通信电源。4电气一次部分4.1电气主接线－14－ 4.1.1220kV电气主接线对于户外变电站，220kV采用双母线或双母线单分段接线，并考虑在本期规模较小时采用单母线接线作为过渡接线的情况。对于户内变电站，220kV采用内桥，线路变压器组或单母线分段等接线。4.1.2110（66）kV电气主接线对于户外变电站，110（66）kV采用双母线或双母线双分段接线。对于户内变电站，110（66）kV采用双母线或单母线分段接线。并考虑在本期规模较小时采用单母线接线作为过渡接线的情况。4.1.335（10）kV电气主接线35（10）kV采用单母线分段接线，当35（10）kV不出线仅接无功补偿装置和站用变时，采用单元制单母线接线。4.2总平面布置户外AIS变电站采用220kV配电装置与110（66）kV配电装置平行或垂直两种布置方式（4台主变压器的方案只设计平行布置方式）。户外GIS变电站采用220kV配电装置与110（66）kV配电装置平行布置。户内GIS变电站采用建筑两列式布置，主变户外布置和全户内布置3种方式。4.3配电装置对于AIS变电站，220kV采用软母线中型，软母线改进半高型、支持管母线中型或悬吊管母线中型配电装置型式，110kV采用软母线改进半高型或支持管母线中型配电装置；66kV采用软母线中型或支持管母线中型配电装置；35（10）kV采用户内开关柜，单列或两列布置。对于GIS变电站，GIS配电装置采用户内、户外布置。4.4主要设备选择主要设备选择应符合国家电网公司《输变电设备技术标准》的要求，位于城市中心的变电站宜采用小型化设备。－14－ 所有屋外电气设备的污秽等级为Ⅲ级，中性点直接接地系统设备的爬电比距≥25mm/kV；中性点非直接接地系统设备的爬电比距≥31mm/kV（按系统最高运行电压计）；户内电气设备爬电比距≥20mm/kV。4.4.1主变压器采用油浸式、低损耗、二卷、三卷或自耦、自然油循环风冷型；位于城市中心的变电站宜采用低噪音主变压器。4.4.2220、110（66）kV设备对于AIS变电站，采用单断口SF6断路器；隔离开关形式根据配电装置确定，应采用可靠性高、运行业绩好的产品；电压互感器采用电容式；电流互感器采用油浸式或SF6型产品。对于GIS变电站，根据布置方式采用户内型和户外型GIS组合电器。4.4.335kV、10kV设备35kV、10kV采用户内开关柜，电容器回路宜采用SF6断路器，其它回路应采用真空断路器。4.4.4并联电容器装置可采用组装式或集合式。4.4.5站用变、接地变或消弧线圈可采用干式或油浸式设备。当采用消弧线圈接地时，站用变和接地变宜合并；当采用小电阻接地时，站用变和接地变宜应分开设置。4.4.6各电压等级采用交流无间隙金属氧化物避雷器进行过电压保护，避雷器参数按GB11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》和国家电网公司《110（66）kV～750kV避雷器技术标准》设计。4.4.7各电压等级的导体，在满足动、热稳定、电晕和机械强度等条件下进行选择，母线允许载流量按发热条件考虑，主变进线按经济电流密度选择。4.5防雷、接地及过电压保护变电站采用避雷针或避雷线作为直击雷防护装置。变电站交流电气装置的接地应符合DL/T－14－ 621-1997《交流电气装置的接地》要求。全站采用水平接地体为主，垂直接地体为辅构成复合接地网，接地体的截面选择应综合考虑热稳定要求和腐蚀。电气装置过电压保护应满足DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》要求。4.6交流站用电系统交流站用电设计应符合DL／T5155-2002《220kV～500kV变电所所用电设计技术规程》的要求。5电气二次部分5.1计算机监控5.1.1变电站采用具有远方控制功能的计算机监控系统，不设置远动专用设备。5.1.2变电站的计算机监控系统后台部分宜简化配置。5.1.3监控范围及操作控制方式5.1.3.1监控范围监测范围：断路器、隔离开关、接地刀闸、变压器、电容器、交直流站用电、通信设备及其辅助设备、保护信号、各种装置状态信号、电气量和非电气量信号。控制范围：断路器、电动隔离开关、电动接地开关、主变中性点隔离开关、主变有载调压开关等。5.1.3.2操作控制方式操作控制功能按远方调度中心、站控层、间隔层、设备级的分层操作原则设计。5.1.4与集控中心及调度通信计算机监控系统在确保信息安全的情况下同时与调度和集控中心实现网络通信。5.1.5全站仅设置一套GPS接收系统。5.1.6与继电保护通信－14－ 继电保护信号如保护跳闸、重合闸动作、保护装置异常等信号送调度或集控中心。原则上采用两种方式实现监控系统与继电保护的信息交换：方式1：保护的跳闸信号以及重要的告警信号采用硬接点方式接入I/O测控装置。方式2：通过通信接口实现监控系统与保护装置之间的信息交换。对监控系统所需保护信息量要进行优化筛减。继电保护人员所关心的详细保护信息可通过保护故障信息子站上传至相关调度端。故障录波数据均不上传监控。保护及故障信息处理子站系统应与站内监控系统统筹考虑，共享保护信息。5.1.7防误操作闭锁功能由计算机监控系统实现，原则上不设置独立的微机防误操作闭锁装置。5.2二次设备布置5.2.1220kV、110（66）kV保护与测控单元相互独立。保护与测控单元采用集中布置方式，当采用户内GIS配电装置时保护与测控单元可采用就地布置。5.2.235（10）kV采用保护与测控单元合一装置，装置就地柜上分散式安装，并应具有低周减载功能。5.3元件保护及自动装置5.3.1主变保护采用主后备保护一体化微机型保护，双重化配置。5.3.235kV及以下系统不设置小电流系统接地微机检测装置，35kV系统小电流接地选线功能由微机保护装置及计算机监控系统实现。5.3.3根据需要，设置带自动跟踪补偿装置的消弧线圈或小电阻接地系统。5.4直流系统直流系统额定电压采用220V或110V，单母线分段接线，设两组阀控式铅酸蓄电池组和双套冗余配置的高频开关电源充电装置以及微机型直流接地自动检测装置，蓄电池集中布置于蓄电池室。蓄电池容量按2h事故放电时间考虑。－14－ 5.5设置一套公用的逆变器，作为保护、监控和通信等设备的不停电电源，逆变器电源合用变电站蓄电池组。5.6变电站内配置一套图像监视及安全警卫系统。6土建部分6.1设计基本加速度为0.10g，并考虑特征周期。6.2设计包括站区内给排水。站区内给水采用城市管网供水或站区内打井；场地排水采用自燃排水或强制排水，采用强制排水时不单独设排水泵房。6.3变电站建筑物应按远景规模一次建成，按无人值班设计。6.4建筑物采用联合建筑。一般不设独立的监控室，除生产用房外，建筑上考虑资料、常用备品备件及工具仪表的放置空间和卫生间，必要时可设给水泵房、门厅及机动用房40m2（用于安装、检修人员的休息、吃饭、会议等用途）等。不考虑集控站用房。为保证变电站的安全，可设置保安室。变电站不考虑生产用房外的建筑面积指标，采用集中布置的户外220kV变电站（非集控站），主控楼建筑面积不应大于800m2（不包括电缆夹层的面积）。6.5变电站主建筑设计要简洁、稳重、实用，体现现代工业建筑气息，建筑造型和立面色调要与变电站整体状况以及所在区域周围环境协调。标识墙的设计，要体现国家电网公司的企业文化，要求标志统一、风格统一、色彩统一，字体统一。变电站围墙采用实体围墙，高度统一采用2.5m，另加远红外探测器，外墙装修统一为涂料，色彩与大门标志墙整体和谐。门窗颜色要统一（如国网绿色），外立面颜色为国家电网公司主色调的组合。6.6对设有重要电气设备的建筑物，其防水标准宜适当提高。6.7建筑物底层宜少设门窗，并加装防盗设施。6.8建筑风格、外装修标准要与周围环境相协调，内装修应力求简化，典型设计按中等水平装修计列费用。门窗宜采用塑钢门窗、彩钢板门窗、防火钢门等，底层外门窗采用防盗门窗。－14－ 6.9主要建筑物采用框架或砖混结构。6.10变电站宜采用封闭实体大门；城市变电站应结合周围环境确定围墙大门形式。6.11构支架可选用钢筋混凝土环型杆或钢结构。6.12户外变电站内外道路宜采用公路型混凝土道路。6.13变电站的绿化系数无具体要求，各地区应根据国家土地政策和节水政策因地制宜确定绿化方案。6.14变电站主变压器消防优先采用排油充氮方式和泡沫喷淋。6.15户外变电站采用自然进风，机械排风；户内变电站优先采用自然排风。GIS设备房间除设置机械排风外，同时还应设置SF6气体及其他有害气体事故排风系统。6.16根据环境温度，采取温度调节措施。7技经部分7.1编制原则7.1.1编制深度典型设计概算对基本设计组合方案，根据常规工程项目情况，估算工程静态投资，出版参考造价（参表一）和部分汇总概算表（表二），评审时提供单位工程概算表（表三）和其他费用概算表（表四）。对各模块方案，出版参考造价（参表一），评审时提供部分汇总概算表（表二）和单位工程概算表（表三）。参考造价金额单位为万元且不留小数，部分汇总概算表金额单位为元且不留小数、单位投资保留两位小数。7.1.2编制内容典型设计概算包括：编制说明、参考造价（基本组合方案参考造价和模块方案参考造价）、基本组合方案部分汇总概算表、技术方案描述（基本组合方案技术方案描述和模块方案技术方案描述）和主要设备材料价格。典型设计概算应－14－ 对有代表性的基本组合方案，找出实际工程，分析对比占地、静态投资等技经指标的优化情况并予以说明，并与限额设计控制指标进行对比分析。典型设计概算使用说明要详细说明使用原则和注意事项，重点论述如何根据工程规模和实际情况选用基本组合方案或模块方案参考造价进行分析、合理调整。模块部分应包括在建设规模内各级电压等级增（减）1回出线模块、扩建1台主变模块、扩建电容器模块、扩建接地变及消弧线圈模块等，以便于调整工程概算。7.2取费标准和定额7.2.1项目划分及取费标准执行2002年由国家经贸委批准出版的《电力工业基本建设预算管理制度及规定》。7.2.2定额采用国家经贸委2002年颁发的《电力工程建设概算定额—建筑工程》、《电力工程建设概算定额—电气设备安装工程》（2001年修订本）、2002年7月中国电力企业联合会发布的《电力工程建设预算定额第六册调试》(2002年修订本)及相关文件。7.2.3取费标准按Ⅱ类地区考虑，工资按六类计算，建筑工程人工费单价为19.5元/工日，安装工程人工费单价为21.99元/工日，并执行中电联技经(2002)74号文“关于调整电力工程建设火电、送变电工程定额人工工日单价的通知”规定。7.2.4安装工程主要材料价格采用北京地区2004年装材价格，建筑材料价格执行北京地区2005年4月信息价。主要材料价差按电定造[2002]15号文有关规定计算。材料及机械台班调整执行电定造[2002]27号文及华北电定字[2005]1号文规定。其中建筑材料按以下市场价计列价差：钢管构架9500元/t、水泥380元/t、钢筋3600元/t、木材1400元/t。7.2.5主要设备价格参考2004年水平限额设计指标，不足部分参照国家电网公司近期同类设备招标价格。－14－ 计算机监控系统费用按200万元计算。视频监视及安全系统费用按户外变电站30万元、户内变电站20万元计算。主设备运杂费按铁路500km、公路50km（运杂费费率3.56%）计算。其他设备运杂费费率按4.56%计算。大件运输措施费用暂不计列。7.2.6征地及赔偿综合单价：户内变电站按50万元/亩计算、户内变电站按15万元/亩计算。7.2.7勘测设计费执行计价格[2002]10号文规定，其中勘测费每站按30万元计算。7.2.8绿化费用按10万元计算。7.3费用假定对不在本次典型设计范围内的有关工程费用，包括水源、站外电源、站外通信、进站道路、地基处理、站外排水、护坡挡墙等，统一按以下假定计算。7.3.1水源费用：按20万元计算。7.3.2站外电源费用：原则上按在出线上T接方案考虑，暂不计列。7.3.3站外通信费用：暂不计列。7.3.4进站道路费用：户外变电站按新建0.3公里、30万元计算；户内变电站按新建0.02公里、2万元计算。7.3.5站区土石方费用：按户外变电站30万元计算，户内变电站暂不计列。7.3.6地基处理费用：按100万元计算。7.3.7站外排水费用：按户外变电站10万元、户内变电站1万元计算。7.3.8护坡挡墙费用：暂不计列。－14－'