3标供电技术规范.docx

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3标供电技术规范

第900章隧道供配电系统

目录

901系统概述1

901.1工程范围1

901.2系统目标1

902系统构成2

902.1供电区域及负荷等级2

902.2高低压配电2

902.3应急电源3

902.4电力电缆3

903供配电设备3

903.1高压开关柜3

903.2干式变压器7

903.3低压开关柜9

903.4低压电容补偿柜14

903.5EPS应急电源16

903.6UPS不间断电源20

903.7直流屏24

903.8柴油发电机组25

903.9箱式变电站29

903.10低压母线34

903.11高压电力电缆37

903.12低压电力电缆39

904电力监控系统41

905防雷与接地53

906备品备件57

907测试仪器仪表及专用工具57

908其他设备57

901系统概述

901.1工程范围

1．本工程为邢汾高速公路邢台至冀晋界段高速公路工程机电项目中的隧道供配电系统，内容主要包括系统的设计、设备的提供、运输、安装、调试、试运行、技术文件、交付使用、保修、提供备件、培训及缺陷责任期服务等各项工作。

2．主要设备应采用最新颁布的国际通用标准或中国国家标准进行设计生产。

3．设备和元器件，无国际通用标准和中国国家标准可参照的部分，可选用能代表最新先进水平的标准。

4．承包人可以推荐其习惯采用的标准，推荐的标准只有在监理工程师批准后才能用于工程。

5．无论承包人按何种标准设计、施工、验交，都必须保证配电设备可靠地工作，满足本规范规定的操作使用要求、系统功能要求。

6.承包人应提供合同中未提到的但为工程完工所需的附属材料。

7.各系统中的关键设备必须是由在中国境内注册的独资生产厂的产品，或者是具有国外品牌授权的生产商，应具备良好的售后服务能力和使用业绩。

如果是采用投标方具有国外品牌受权，应能提供针对该项目的正式授权证明原件。

901.2系统目标

1.供配电照明设施在硬件的选取上应充分保证整个系统的安全、可靠、优质运行。

2.在特殊情况（当市电失电、火灾发生）时，供配电系统能做出快速反应，保证相关的应急设施安全的运行。

3.供配电照明设施的最终目的是在保证整个系统的安全运行情况下做到最佳经济运转。

902系统构成

902.1供电区域及负荷等级

1.根据用电设备分布状况及负荷等级等因素，将工程全线划分为若干个供电区域。

明确各区域内的用电等级，如隧道中的应急照明、基本照明、排烟风机、消防设施、监控设施、开关柜操作电源等用电负荷为一级负荷，加强照明、通风机（除作为一级负荷以外的其它通风机）等用电负荷为二级负荷，其余隧道电力负荷为三级负荷。

2.用电负荷一般由以下几个部分构成：

隧道通风系统供电

隧道照明系统供电

隧道消防系统供电

隧道监控系统供电

其余隧道电力负荷供电

902.2高低压配电

1.10/0.4kV变电所

（1）10kV配电室采用一路进线，单母线运行方式，10kV侧集中计量。

10kV配电系统主要由进线屏、PT屏、计量屏、出线屏、高压线缆等组成。

（2）各变电所内均设置一台变压器，供隧道通风、照明、消防、监控等负荷用电。

各变电所低压系统均采用单母线断路器分段的接线方式，一级负荷与二、三级负荷分列在不同的母线段上以确保柴油发电机的正常启动和运行。

各变电所均设置一台快速自启动的柴油发电机作为自备电源，市电与柴油发电机之间实现机械和电气连锁控制，市电正常情况下，由变电所变压器统一向全部负荷供电，当市电故障或变压器检修时，可启动发电机向一级负荷供电。

（3）在10/0.4kV变电所内设置低压无功补偿装置，无功补偿至cosφ≥0.95。

（4）为保证在意外停电且备用电源尚未切入时，为维持特别重要负荷不间断供电，在变电所内设有UPS交流不间断电源和EPS应急电源，在外线停电时，瞬时切入。

（5）承包人还应提供变电所内附属设施，包括绝缘地垫、电缆沟钢盖板等变电所配套设施。

2.箱式变电站

箱式变电站采用一路10kV进线，单母线运行方式，单端带计量。

箱变主要由高压室、变压器室、低压室等组成，预留EPS应急电源屏、电力监控等设备的安装空间。

箱变的高压接线方式采用终端接线，采用非晶合金干式变压器，低压配电系统为多级系统，带自动补偿，无功补偿至cosφ≥0.95。

为保证在意外停电时，能维持部分一级负荷用电，在箱变内设有EPS应急电源，在外线停电时，瞬时切入。

902.3应急电源

应急电源主要由UPS交流不间断电源、EPS应急电源和柴油发电机组组成。

902.4电力电缆

电力电缆包括高低压供电电缆。

903供配电设备

903.1高压开关柜

本技术要求适用于本项目中的高压成套开关柜，它对10kV开关设备的设计、制造、试验安装和调试等提出了最低要求，所有设备应满足可靠、安全性能要求。

1.除本标书提出的技术要求外，所有设备还应符合中华人民共和国标准（GB）或有关国际标准的最新版本。

2.使用条件

（1）海拔高度：

2000米以内；

（2）环境温度：

-40～+70℃；

（3）相对湿度：

95%（20℃时）。

3.系统说明

（1）本设备用于本项目变电所的高压配电系统。

（2）本高压开关柜应是一台或多台高压开关电器及其保护和控制装置的组合，同时包括控制、测量、信号指示和附件以及所有内部电气和机械的连接。

（3）高压控制装置包括高压一次设备（如断路器、熔断器等）和二次系统微机保护装置，按提供系统图的要求，将有关的一、二次设备组装在封闭的金属柜内，成为高压开关柜。

二次系统微机保护装置应采用国内市场占有率最高国内知名品牌RCS系列产品。

（4）所有受电主开关和馈电开关，应使用同一公司的同一品牌的交流操作机构。

（5）变电站采用高压计量，设置符合当地电业部门要求的专用计量柜，供当地供电局作计费用。

4.高压开关柜的总体结构

（1）高压开关柜的设计和结构应符合GB和当地供电部门的要求。

高压开关柜的设计应包括功能单元、控制保护以及仪表设备，对每个装置要求留有适当的空间便于进线和出线电缆连接、扩展、固定件的维修及部分元件的调换，还要考虑到今后的调整和安装，高压开关柜应在最大短路故障时安全运行，并能承受由此引起的电气及机械应力。

在故障条件下，压力释放通道不允许面向操作人员。

（2）高压开关柜应是全封闭型，柜内每个装置应连续运行。

（3）高压开关柜的母线室、开关室、电缆室、低压控制小室应进行金属全分割，并且具有各自独立的过压释放通道，过压释放应有可信的试验证明。

（4）开关柜在工作状态及进行维修时，应防止操作人员与带电部分接触。

手车式断路器断开时，要具有带自动锁扣的金属护板，可同时自动隔离电缆侧和母排侧。

（5）电缆室接线空间应比较宽敞，电缆接头距柜底高度应不小于650mm。

（6）高压开关柜内采用加热及温控装置，应具有防止温度过低而使电气设施不能正常工作的措施。

5.防腐及涂层

金属结构件应进行防腐处理，防腐钢制件应光洁、除油渍，均应经过镀锌处理。

高压开关柜的柜体颜色要得到业主同意，并应符合技术规定相应要求。

6.高压开关柜内的动力线

高压开关柜内的动力线应包括进线、出线的主回路，功能是单元之间均相互连接，该系统应根据要求采用电缆，适应每个装置的额定电压、额定电流和最大故障条件。

（1）电缆

电缆用于高压开关柜内动力线，电缆应是交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套高导电率的多股铜芯线，能耐高温，并应符合国家有关标准。

电缆应整齐的排列和牢固的支撑，以承受指定的故障条件。

（2）接地母排

提供满足系统要求的接地母排，母排要出厂前预先钻孔，便于连接。

7.高压开关柜内技术要求

·额定电压：

12kV；

·系统频率：

50Hz；

·系统中性点接地方式：

中性点经电阻接地；

·安装地点：

室内；

固封极柱式真空断路器参数及技术要求：

·额定电流：

630A；

·额定短路开断电流：

25kA；

·额定短路开断次数：

100次；

·额定短时耐受电流：

25kA；

·4s热稳定电流（有效值）：

25kA；

·动稳定电流（峰值）：

63kA；

·最大关合电流（峰值）：

63kA；

·1min工频耐受电压（有效值）：

42kV；

·雷电冲击耐受电压（全波、峰值）：

75kV；

·固封极柱式真空断路器所有部件要求全套采用知名品牌产品，比如：

施耐德、ABB、西门子等。

断路器底盘车动静触头、安装框架、断路器与接地刀的连锁也必须是同品牌产品并提供相应报关证明；

·机械寿命：

30000次；

·断路器操作时间

合闸时间：

<70ms

分闸时间:

<50ms

全开断时间:

<60ms

电机储能时间：

<5ms

·断路器灭弧室应采用最先进的真空纵磁场开断技术，触头采用铜铬合金

确保小的截流值；

·断路器应具有弹簧储能操作机构，该机械控制电压为交流/直流110/220V，跳合闸控制回路电压为交流/直流110/220V；

·断路器应具有快速操作循环功能：

0-0.3s-合分-180s-合分；

·除断路器自身控制回路（如跳合闸、储能等）所用辅助接点外，其余辅助接点全部外引；

·机械防误操作连锁：

当分闸机构动作时，天然闭锁合闸机构；

·真空断路器开关柜内，要求其母线、断路器、电缆和仪表等均有单独的隔离小室，所有隔离小室就地接地；

·断路器应具有安装抽架，以确保其在开关柜中的安装精度和完全互换性。

开关柜应为著名品牌，且柜体均应符合“五防”要求。

真空断路器开关柜尺寸：

柜宽不小于800mm，深不小于1500mm，高不小于2300mm；

·开关设备须采用空气绝缘的金属铠装式开关设备，开关柜体应为组装式框架，钣金件；

·柜体具有良好的密封性，防护等级不低于IP4X，断路器室门打开时不低于IP2X。

所有部件有足够的强度，能承受运输、安装和运行时短路所引起的作用力而不致损坏。

8.接地开关

接地开关应为快速接地开关，与操作人员的动作快慢无关，接地设备的容量在接地开关闭合时应能承受短路电流，接地开关头在闭合、断开两个位置立时均能锁扣，接地与否应能在柜前辨别。

·接地开关操作机构应采用丝杠原理，且与断路器操作使用同一根操作手

柄；

·有专用的接地开关操作机构盒供操作接地开关使用，可在上面加装钥匙

锁，锁定接地开关的分闸或合闸状态；

·能透过电缆室前盖板上的观察窗看到接地开关的实际状态，而不是接地

开关位置指示器。

9.在制造厂检查和实验

所有的高压开关柜和操作电源箱，均应按总要求在制造厂进行检查已表明其运行能力及其设备、材料和结构在电气、机械上的完整性。

（1）型式试验

a.厂家提供5年内经鉴定过的型式试验报告，以便业主复查和确认供货商所制造的高压开关柜和型式试验的设备，应具有相同的质量和标准。

b.试验范围和方法

所有的高压开关柜和操作电源箱，均应按GB与IEC298、IEC694和其他有关IEC标准的总要求以及有关每只部件的标准进行型式试验，所有的试验方法在上述IEC文件中已涉及到。

（2）每台高压开关柜运送到现场后，供货商应负责指导设备就地安装就位并与电源、辅助设备、控制、保护和监测系统相连接。

指导安装、试验和试运转应按照预定的安装、试验和调试进度进行，并按总要求实现。

a.一般检查；

b.功能性试验包括模拟操作、程序试验及继电器保护试验；

c.各种联锁试验；

d.耐压试验。

903.2干式变压器

为了减少运营成本，节能减排，变压器应选用具有高效节能的非晶合金系列节能变压器，D，yn11型、无载调压和带温控外壳等设施的三相变压器；非晶合金型节能变压器需提供节能证书及质量认证证明。

需提供相应型号证书；提供国家权威机构出具的非晶合金干变容量不小于2000KVA等大容量检测报告（须有短路试验项目）；提供非晶合金干变相应型号在公路行业应用业绩，并提供不少于10份单笔500万及以上金额的合同或提供非晶合金干变相应型号运行1000台以上的业绩表（须有使用方联系方式）。

1.结构特点

（1）铁芯要求采用进口非晶合金材料，四框五柱式。

（2）线圈：

高压线圈采用H级聚酯亚胺、聚烯胺亚胺复合绝缘漆包铜线绕制成，具有较强的综合性能和较高的耐溶剂性能；低压线圈采用进口铜箔绕组，两端采用端封工艺。

在低压线圈内埋设热敏传感元件，用以测试线圈内部的温度，并进行三相巡回轮流检测。

（3）层间绝缘为高强度DMD符合薄膜材料。

（4）高压绝缘方式：

变压器环氧树脂采用进口材料，真空浇注，专用绝缘网格和玻璃纤维加强的包封结不得采用缠绕式。

（5）干式变压器外壳可采用优质薄钢板，防护等级IP20。

（6）防护外壳内部有高压固定支架，低压侧门配带行程开关，行程开关提供一开一闭辅助触点，常闭触点应接高压开关分闸回路，采用普通门锁。

（7）干式变压器外壳低压引线位置，低压母排及其与低压柜连接的安装由买方负责，卖方积极配合。

（8）温度测控仪：

能显示温度，并能控制干变温度和启动，关闭低噪音轴流风扇，设手动和自动位置供操作。

并可供远方发信号及跳闸装置。

（9）变压器上部框架上，安装“吊攀”的桥板，供起吊、搬运时使用，底部有安装孔作为固定底座。

（10）损耗值低的优选。

2.技术规格

容量：

见相关图纸。

（1）额定电压10kV最高工作电压12kV

（2）变压器相数3相

（3）额定频率50HZ

（4）联结标志Dyn11

（5）电压组合10kV±2×2.5%/0.4kV

（6）调压方式无励磁、C.F.V.V.（恒磁通调压）

（7）局部放电≤10PC

（8）变压器分接容量：

满容量分接

（9）冷却方式AN（可配置冷却装置及相应的自动停、起设备）

（10）噪音水平低于JB/T10088—1999《6—220kV级变压器声级》标准3-4分贝（距离设备1米处）

（11）绝缘水平LI75.AC35/AC5

（12）绝缘耐热等级F级，绕组平均温升不大于100K

（13）过载能力：

在正常运行条件下，不开启风扇时变压器能以满负荷长期运行。

开启风扇后可以140%负荷长期运行。

（14）承受短路的能力

短路后，线圈的平均温度的最大允许值应满足国标和IEC相关标准的要求。

变压器在各分接头位置时，都应能承受线端突发短路的动、热稳定而不产生任何损伤、变形及紧固件松动。

变压器应能承受2s短路电流。

生产厂家需提供2000KVA容量的干变短路试验报告。

3.变压器的主要附件

（1）设置温度测量和超温报警信号。

（2）提供RS-485通讯接口，通信接口接入远程监控系统。

（3）吊环或有眼螺栓，以便提升和水平运输。

（4）带接地螺栓。

4.质量保证及服务

质保期通电运行后48个月，实行“三包”；使用寿命期30年；质保金由生产厂家提供银行保函给业主方。

903.3低压开关柜

1.低压开关柜类型

该部分包括：

进线屏、馈出线屏、双电源切换屏，各技术数据和数量详见相关图纸，即各变电所低压系统图。

2.结构要求

（1）隧道变电所低压采用抽屉式配电柜。

（2）通过机构连联锁，使每个抽出单元都具有移动位置、试验位置、分断位置。

（3）连接（工作）位置和分离位置。

（4）应保证同类规格的低压断路器能够互换。

（5）应保证足够的接触压力（触头）。

（6）一次隔离触头的动稳定和热稳定应不低于相应容量刀开关的规定。

（7）抽出低于与屏（柜）身间应有接地触位置，接触电阻<1000mΩ。

（8）上进、上出配线应考虑多条电缆母线与断路器的连接方式。

柜深及柜总宽度不能够超过平面图所标尺寸，且进出线位置不能错位，以免影响预留洞孔洞。

（9）开关柜应在最大短路故障时安全运行，并能承受由此引起的电气、机械应力，在故障条件下所产生的气体通过压力释放口排放，压力释放口的位置不允许朝向操作人员。

800A及以上的功能单元应单独设有排气口或喷气口，较小的功能单元可公用一个喷口。

（10）柜体顶部设有吊环，易于吊装。

产品出厂时，柜体的底部配有木材底座，易于叉车铲入底部运输。

（11）柜内全分隔，装置小室，母线小室，电缆小室隔板均做到无泸素、阻燃、自熄灭。

整柜全封闭，防护等级达IP30。

（12）柜内的金属结构件，全部为敷铝锌钢板。

（13）端子排

端子排额度电流不小于10A，380V；选用国内知名品牌的元件。

每个功能单元或组件的柜内外连线必须在端子排上接口，不能使用锡焊或插件，柜内留有不少于15％的备用端子，每根导线将固定在专用的端子上，复式端子利用连接片连接。

二次回路接线要求

Ø各回路导线与电气元件之间的连接应牢固可靠，导线及连接件均应采用铜质制品；

Ø导线端部应标明其回路编号，编号应正确、字迹清楚且不易脱色；

Ø导线应排列整齐、清晰美观、绝缘良好、无损伤；

Ø导线中间不允许有接头。

（14）低压柜内装设的信号灯各种二次原理图选用。

3.柜内设备的要求

Ø各低压开关柜柜内设备详见相关设计图纸，柜内电气元器件采用国际知名品牌，比如：

施耐德、ABB、西门子等，并提供彩色样本。

Ø进线开关采用带灭弧罩的空气断路器，短路电流分断能力不小于40kA。

Ø出线开关应根据负荷性质的需要采用空气断路器或空气断路器与接触器的组合。

空气断路器的短路电流分断能力不小于35kA。

Ø隧道变电所低压主进线和发电机进线开关切换，采用双电源自动切换开关。

当市电中断时，发电机组要立即启动并在30秒内投入，并带负荷运行。

当市电恢复时，机组应自动退出。

两电源开关设电气和机械联锁，防止发电机与市电并列运行。

4.开关柜总体要求

低压开关柜选用低压抽出式柜型,需具有国家强制3C质量认证。

两路进线之间设置电气加机械连锁、两路进线与母联之间断路器要设置电气连锁和机械连锁，以防止两路电源并列运行。

630A及以上的断路器为框架式断路器，630A以下的断路器为塑壳开关，且符合IEC157-11标准，但不低于GB1497-87《低压电气装置的标准》。

变电所低压开关柜主进线（变压器容量400kVA及以上）采用封闭母线上进线方式，变电所低压开关柜主进线（变压器容量400kVA及以下）采用电缆下进线方式，馈电柜采用电缆下出线方式，在进线柜上装有进线断路器、合闸指示灯、电流表、电压表、电压转换开关（五位置）。

所有回路的辅助接点都应接到端子排，以便与监控系统的连接。

所有设备在安装及运行后应具有标记牌，标记牌上应说明容量、操作特性型式及序号，所有设备应具有可靠的安全措施，以防意外及设备损坏。

开关柜内零件部件尺寸、隔离室尺寸实行模数化，侧板与门为不小于2.0mm厚的敷铝锌钢板制成。

单元回路的电气设备均安装在固定分隔式功能单元中，并能灵活地根据所需的各种单元线路方案进行任意组合，且一旦发生故障，可以在很短的时间内将单元拔出，换上备用单元继续使用，相同单元在任一柜上互换。

低压开关柜各出线单元均有“运行”指示灯、“停车”指示灯、电流表。

5.技术参数

①开关柜主电路

（1）主电路额度电压：

交流400V。

（2）额度频率：

50Hz。

（3）母线额度工作电流：

水平母线（主母线）：

见设计图纸；垂直母线（支母线）：

见设计图纸。

（4）额度短时耐受电流（3s有效值）：

.水平母线（主母线）：

不低于母线段最大容量变压器低压侧短路电流有效值。

.垂直母线（支母线）：

不低于母线段最大容量变压器低压侧短路电流有效值。

.保护导线（接地主母线）：

不低于母线段最大容量变压器低压侧短路电流有效值。

.中性母线（中性主母线）：

不低于母线段最大容量变压器低压侧短路电流有效值。

（5）额度峰值耐受电流

.水平母线（主母线）：

不低于母线段最大容量变压器低压侧短路电流峰值。

.垂直母线（支流母线）：

不低于母线段最大容量变压器低压侧短路电流峰值。

（6）开关柜工频耐压2.5kV，冲击耐受电压8kV。

②框架式断路器性能参数

（1）在投标时应提供与投标文件中的框架断路器相对应的快速选型手册，并在技术建议书中详细描述所选用的元件型号，以便招标人核实投标中元件的正确性。

（2）断路器的选择应满足下列技术参数要求：

Ø额定工作电压（V）：

415

Ø额定绝缘电压（V）：

1000

Ø冲击耐压水平（V）：

12000

Ø额定持续电流（A）：

根据各回路工作电流确定（见设计图纸）

Ø额定短路开断电流（kA）：

不低于设计图纸选定型号数值

Ø额定短时耐受电流（kA）（1s）：

不低于设计图纸选定型号数值

Ø机械使用寿命（CO循环）：

20000

Ø电气寿命（CO循环）10000

Ø工作温度：

-25℃～＋70℃

（3）断路器易损件应具有互换性。

Ø断路器需得到国家标准试验主管部门的承认，证明符合上述所规定的短路负载，并经中国3C产品认证委员会认证。

Ø框架式断路器的操作机构应为弹簧储能型，即可以手动又可电动储能，正常时可采用按钮手动闭合和打开断路器。

应有ON/OFF开断状态指示和弹簧储能。

Ø弹簧释放的状态指示，同时提供必须的闭锁装置，以防止：

断路器处在闭合位置时推进和拉出；断路器没有完全插入和隔离时不能闭合；断路器在没有完全被隔离时不能打开柜门。

Ø每台断路器以抽屉的方式允许在隔离条件下调换，试验及维修。

Ø脱扣器须带通讯功能。

③塑壳断路器性能参数

在投标时应提供与投标文件中的塑壳断路器相对应的快速选型手册，并在技术建议书中详细描述所选用的元件型号，以便招标人核实投标中元件的正确性。

Ø额定工作电压（V）：

415

Ø额定绝缘电压（V）：

690～800

Ø冲击耐压水平（V）：

8000

Ø额定持续电流（A）：

根据各回路工作电流确定（见设计图纸）

Ø额定短路开断电流（kA）：

不低于设计图纸选定型号数值

Ø额定短时耐受电流（kA）（1s）：

不低于设计图纸选定型号数值

Ø机械使用寿命（CO循环）：

20000

Ø电气寿命（CO循环）：

10000

Ø工作温度：

-25℃～＋70℃

断路器需得到国家标准试验主管部门的承认，证明符合上述所规定的短路负载，并经中国3C产品认证委员会认证。

一般控制回路、照明回路和风机回路具有遥信、遥测功能，其中照明回路和风机回路还应具有遥控功能。

④微型断路器性能参数

在投标时应提供与投标文件中的微型断路器相对应的快速选型手册，并在技术建议书中详细描述所选用的元件型号，以便招标人核实投标中元件的正确性。

Ø额定工作电压（V）：

600～690

Ø额定绝缘电压（V）：

690～800

Ø冲击耐压水平（V）：

8000

Ø额定持续电流（A）：

根据各回路工作电流确定（见设计图纸）

Ø额定短路开断电流（kA）：

10

Ø须具备触头位置指示器CPI

903.4低压电容补偿柜

电容补偿柜为低压智能三相不平衡无功补偿装置，采用数字信号处理器DSP为控制核心，对系统无功进行自动跟踪监测；控制器以无功功率或者功率因数为控制物理量，对电容器投切进行全自动控制。

响应迅速，工作可靠，有效防止补偿不足、过补以及电容器投切时产生涌流、避免谐波放大和谐振、过压等不良现象的发生。

电容器柜内主要元器件选用国际知名品牌产品，且须采用完善的强迫风冷系统，电容器柜的防护等级不低于IP30。

1、技术条件

●系统电压：

AC400V；

●电压波动范围：

±20%；

●额定频率：

50HZ；

●补偿容量：

参照施工图确定补偿容量；

●运行环境：

●安装地点：

户内；

●海拔高度：

2000m以下；

●环境温度：

-45℃~+65℃；

●相对湿度：

+25℃时，相对湿度100%；

●污秽等级：

IV级。

2、技术要求