北大桥箱变技术规范.docx

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北大桥箱变技术规范

甘肃瓜州北大桥东风电场49.5MW工程

10kV箱式变电站（1600kVA）

技术规范

中国水电顾问集团西北勘测设计研究院

2008年4月

目录

1．工程概况………………………………………………………………………………2

2．使用环境条件…………………………………………………………2

3．箱式变基本技术要求…………………………………………………………3

4．箱式变电站的总体结构要求…………………………………………6

5．试验……………………………………………………………………………7

6．标志、起吊、安装运输及储存………………………………………9

7．标准和规范……………………………………………………………………………9

8．文件及图纸……………………………………………………………………………10

9．其它……………………………………………………………………………………10

1工程概况

1.1风电场名称：

甘肃瓜州北大桥东风电场49.5MW工程。

1.2风电场地理位置：

甘肃瓜州北大桥东风电场49.5MW工程位于甘肃省瓜州县城以北约10km处的戈壁滩上。

1.3风电场装机容量：

风电场共安装33台风力发电机组，单机容量1500kW。

总装机容量49.5MW。

1.4电气主接线：

风力发电机出口电压为0.69kV，风力发电机与10kV箱式变的组合方式为一机一变单元接线方式。

1.5箱式变布置形式：

箱式变布置在风机塔筒附近，户外落地台式布置。

1.6交货数量：

33台完整成套的1600kVA箱式变压器及必备附件、备品备件、专用工具等（需投标方详细列出清单），其中33台箱式变电站备品备件至少应提供6组高压插入式熔丝、3套负荷开关操作杆、6套（3只/套）高压插入式熔断器密封垫、3套（3只/套）高压插入式熔芯支架、3套（4只/套）低压套管、3套（4只/套）低压套管密封垫、3套（3只/套）高压后备熔断器。

1.7交货地点：

甘肃瓜州北大桥东风电场需方指定落地货位。

2使用环境条件

海拔高程

1300m

环境温度

-28℃～+40.4℃

年平均温度

8.6℃

多年平均相对湿度

42%

最大风速

32.6m/s

地震动峰值加速度：

0.10g

污秽等级

Ⅲ级（最高工作电压泄漏比距不小于25mm/kV）

覆冰厚度

10mm

安装位置

户外

检修方式

户外就地检修

连接方式：

高压侧连接：

采用10kV直埋电缆（YJV22-3×50mm2～YJV22-3×185mm2）与相邻箱式变相连。

低压侧连接：

采用四根直埋电缆（3x240+1x120mm2）与0.69kV塔筒内的风机主控制柜相连。

3.箱式变电站基本技术要求

3.1型号：

ZGSB10-Z-1600/10（终端型）

箱变一次接线示意图

说明：

1.插入式熔丝及后备熔丝均布置在D联结外。

2.箱变常规设备未示意出的（如高压肘型电缆头、避雷装置、中性点电流互感器、带电显示装置……等）应配备齐全。

3.210kV变压器主要技术参数：

名称：

波纹油箱全密封免维护三相双绕组无励磁调压变压器

型号：

S10-1600/10

额定容量：

1600kVA

额定电压：

10.52×2.5%/0.69kV

相数：

3相

频率：

50Hz

调压方式：

高压侧线端设无励磁分接开关

线圈联接组别：

Dyn11

冷却方式：

ONAN

阻抗电压：

≥6%（正误差）

空载损耗：

≤1.64kW

负载损耗：

≤14.50kW

空载电流：

0.35%

绝缘液体：

45#绝缘油（应满足环境温度及变压器过载能力的要求）

中性点接地方式：

10kV侧中性点不接地

3.3高压配电室主要电气设备及技术参数

3.3.1高压负荷开关的技术参数

名称两位置高压负荷开关（前操作）

型号等同或优于美国COOPER公司

额定电压10kV

最高工作电压12kV

额定电流200A

关合电流（峰值）16kA

极限通过电流（峰值）40kA

3.3.2高压熔断器的技术参数

名称高压熔断器（插入式双敏熔断器和后备熔断器）

型号等同或优于美国COOPER公司

额定电压10kV

熔丝额定电流（插入式熔断器和后备熔丝）暂定为140A（300A）

最大开断电流50kA

3.3.3三相组合式过电压保护器的技术参数

型号HFB-B-12.7

持续运行电压12.7kV

直流1mA参考电压≥25kV

标称放电电流5kA（峰值）

标称放电电流残压≤50kV（峰值）

2ms方波电流耐受值≥150A（峰值）

3.3.4高压配电室内要求设有带电指示器、压力释放器、油温计、油位计、油注孔、放油阀等。

3.3.5为在检修本台变压器时不影响同组其他变压器的运行，须制作高压母线分接箱，按照与箱变主箱体分离设计，满足户外运行条件，并控制外形尺寸，可装入箱变高压室。

（此方案为参考方案，卖方在投标时可提供满足功能要求的更优设计方案）

3.3.6由于每台箱变连接的电缆截面与根数都不尽相同，故每台箱变高压侧接线端子的规格也有所不同。

每台箱变高压侧接线母线应按连接最多的规格四根（YJV22-3×120mm2）电缆设计。

同时，应对高压母线采取防护和隔离措施，母线材料为铜。

3.4低压配电室主要电气设备及技术参数

3.4.1断路器的技术参数

型号：

HNW2-1600/1600

额定电压：

690V

额定电流：

1600A

极限分断能力：

50kA

操作机构：

手动操作弹簧储能

过载保护整定电流：

（0.4～1）In脱扣时间：

t=3～144s

短路瞬时保护整定电流：

（1.5～15）In

该元件为耐低温HNW抽出式开关（有低温试验报告），其技术特性应符合GB要求。

3.4.2避雷器的技术参数

持续运行电压460kV

直流1mA参考电压≥1.3kV

标称放电电流2.5kA（峰值）

标称放电电流残压≤3kV（峰值）

2ms方波电流耐受值≥75A（峰值）

3.4.3低压接线

箱式变低压侧为四根电缆进线（电缆截面为3x240+1x120），低压接线采用铜母排，设计应充分考虑四根电缆进线的安装位置。

母排布置要求连接可靠安装方便，保证安全距离。

3.4.4低压室内壁两侧设2mm厚度绝缘板。

低压室门锁拉杆材料选用应有足够强度。

二次布线要合理、规范、牢固。

柜内应采用防凝露措施。

3.4.5低压侧测量装置

低压侧配置1000/5A电流互感器3只；配置普通电流表、电压表。

3.5绝缘水平

变压器绕组的额定耐受电压（10kV线端）：

额定雷电冲击耐受电压（峰值1.2/50s）：

全波

75kV

截波

85kV

额定短时（1min）工频耐受电压（有效值）:

35kV

3.6温升

3.6.1变压器的温升试验应符合GB1094.2—1996规定，其正常使用条件下运行时的温升限值不应超过下表标准规定。

部分

温升限值

线圈：

绝缘的耐热等级为A

（用电阻法测量的平均温升）

63K

顶层油（用温度计测量的温升）

55K

铁芯本体

油箱及结构件表面

应是使相邻绝缘材料不致损伤的温度

78K

3.6.2高压设备的允许温升值满足GB/T11022—1999的规定；低压设备的允许温升值满足GB7251的规定。

3.7箱变使用寿命必须大于20年。

箱变内所有部件必须按运行寿命大于20年设计。

4．箱式变电站的总体结构要求

4.1箱体：

基本上按照标准美变结构型式的要求制造，且应采用分箱结构，既将变压器与高压组件分别置于两个互相独立的油箱体内，两油箱应分别设有卸油阀。

箱变外壳全封闭（无百叶窗，底部封堵，门框加密封条）。

4.1.1高压柜及低压柜，应为全密封结构。

变压器室、高压室、低压室“品”字型布置。

高压柜采用全绝缘肘型电缆插头，低压柜母排采用绝缘套密封，低压柜柜底设计应考虑能方便人进入箱变基础电缆沟。

4.1.2箱体应有足够的机械强度，在运输、安装中不发生变形。

应力求外型美观、色彩与环境协调。

外壳油漆喷涂均匀，抗暴晒、抗腐蚀，并有牢固的附着力。

4.1.3箱壳采用金属材料（外壳颜色为计算机灰），油箱材料厚度≥4.0mm，散热片材料厚度≥2.0mm。

应具有抗暴晒、不易导热、抗风化腐蚀及抗机械冲击等特点。

箱体金属框架均应有良好的接地，有接地端子，并标有接地符号。

4.1.4箱体不带操作走廊。

箱壳门应向外开，开启角度应大于90°，并设定位装置。

箱式变应有把手、暗闩和锁，暗闩和锁应防锈，并能安装电磁锁。

高、低压室防护门上下采用滑轨式防风钩。

4.1.5箱式变压器的噪音水平不应大于规范规定的变压器噪音水平。

4.1.6箱体顶盖的倾斜度不应小于3°。

4.2箱式变电站内部电气设备

4.2.1箱体门内侧应附有主回路线路图、控制线路图、操作程序及注意事项。

4.2.2母线采用绝缘母线，并设有安全防护措施。

4.2.3进出线应考虑电缆的安装位置和便于进行试验。

4.2.4箱式变电站内部电气设备的装设位置应易于观察、操作及安全地更换。

4.2.5变压器应装设温度计，以监测变压器的上层油温，变压器装设油位指示装置，监测变压器油位状态；变压器装设压力表计和压力释放阀，以监测油箱密封状况和维持油箱正常压力；变压器装设放油阀和取油样装置。

箱变应装设普通电流、电压表计。

4.2.6高压配电装置小室设五防联锁机械装置。

4.3柜体防护等级：

油箱IP68，低压室IP54，高压室IP54，高压室门打开后IP3X。

4.4变压器、高低压柜中的主要电气设备在投标时应提供主要参数及产品说明书。

5.试验

5.1出厂试验

5.1.1一般检查

外观整洁、无锈蚀、无损伤、附件齐全。

5.1.2测量高压回路电阻

高压回路电阻测量用电阻法或直流电压法。

测量每个回路的每相直流电阻，应按GB763-74《交流高压电器在长期工作时的发热》中有关规定进行。

各回路的电阻值应在相应规定范围之内。

5.1.3绝缘试验

（1）高低压主回路工频耐压试验：

将箱式变电站高、低压主回路分别连接起来（变压器不包括在内）试验电压加于相与相、相与地之间，持续时间1min。

试验电压值如下：

10.5kV侧工频试验电压：

42kV

0.69kV侧工频试验电压：

2.5kV

（2）变压器1min工频耐压试验值如下：

10.5kV侧工频试验电压：

35kV

0.69kV侧工频试验电压:

2.5kV

具体试验方法参照GB311-83《高压输变电设备绝缘配合》。

5.1.4机械操作试验

箱式变电站的各种开关设备及其操作机构，在规定操作动力下，其机械特性应符合各自技术条件。

合闸、分闸各5次，有关联锁操作5次，应无异常情况发生。

具体试验方法参照GB3309-82《高压开关设备在常温下的机械试验》有关部门规定。

5.2型式试验

5.2.1发热试验

在风电场最高环境温度下，保证变压器能在自然通风下满负荷连续运行。

即在允许最高环境温度下，变压器的温升稳定值不超过规定的温升限值。

5.2.2动、热稳定试验

对箱式变电站高压主回路进行动、热稳定试验（熔断器除外）的方法参照GB2706-81《交流高压电器动、热稳定试验方法》；对低压主回路动、热稳定试验时，按30kA有效值进行。

5.2.3开关设备的关合和开断能力试验

箱式变电站高压配电装置中的开关设备，应在正常的安装和使用条件下，根据各自的标准进行额定的关合和开断能力试验，以检验负荷开关、熔断器在箱体内经安装调试后的工作性能。

5.2.4防雨试验

对箱式变电站整体进行淋雨试验。

试验后，箱体内导电体、绝缘等部分应没有进水痕迹。

具体试验方法参照JB/DQ2080《高压开关设备防雨试验方法》有关规定进行。

5.2.5雷电冲击试验

参照GB311.1-1997《高压输变电设备绝缘配合》有关规定进行。

5.2.6机械试验

箱式变电站主回路中的开关设备，在规定的操作动力下其机械特性、机械操作应符合各自标准中的要求。

高压配电装置小室五防联锁机械功能正常、可靠。

6.标志、起吊、安装运输及储存

6.1箱式变须具有承受其总重的起吊装置，并标明吊点位置。

6.2箱式变为带油运输，运输时应符合铁路及公路部门的有关规定。

6.3箱式变的内部结构应在经过正常的铁路、公路运输后相互位置不变，紧固件不松动。

其组件、部件如套管等的结构及布置应不妨碍吊装、运输及运输中的紧固定位。

6.4整体运输时应保护箱式变的所有组件、部件如套管、散热器等不损坏和受潮。

6.5运输中不允许有任何的碰撞和磨损，底部需加缓冲垫防震。

6.6箱式变箱壳正面应标有铭牌，并注明下列内容（不限于）：

产品名称

产品型号

箱体重量（注明是否含变压器）

箱壳尺寸

变压器容量

高、低压侧额定电压

高、低压侧额定电流

出厂编号

出厂日期

制造厂名

6.7箱变出厂时，变压器、高低压柜主要电气设备均应附有产品合格证书、出厂试验报告、安装使用说明书。

7.标准和规范

箱式变电站除满足本技术规范的要求，还应符合下列规范和标准，且并不仅限于此：

GB1094.1.2.3.5—1996《电力变压器》

GB/T6451—1995《三相油浸电力变压器技术参数和要求》

GB311.1—1997《高压输变电设备的绝缘配合》

GB7328《变压器和电抗器的声级测定》

GB7251《低压成套开关设备国家标准》

GB5273《变压器、高压电器和套管的接线端子》

GB/T16927.1～2《高电压试验技术》

GB4208-84《外壳防护等级》

GB/T17467-1998《高压/低压预装式变电站》

ZBK40001-89《组合式变电站》

DL/T5337—93《3~35KV箱式变电站订货技术条件》

绕组绝缘耐热等级符合国家相关标准

温升限值符合国家相关标准

过负荷能力：

应符合GB/T6451的有关规定。

承受短路能力：

应符合GB1094.5的规定（35kV侧短路电流水平31.5kA）。

噪音水平应符合GB7328的规定。

绝缘水平应符合GB311.1-311.6及GB109.34的规定。

变压器出厂试验应符合GB1094及GB/T6451标准规定。

IEC有关标准的规定

制造厂在设备设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新版本的中国国家标准和行业标准。

8.文件及图纸

制造厂应在正式合同签订生效后10天内向设计单位提供下列图纸和资料：

8.1箱式变电站的内部接线图。

8.2箱式变电站的外形尺寸图

8.3箱式变电站的整体安装图（包括箱变基础图）。

8.4箱式变电站主要电气设备的主要技术性能及参数（所有配件样本）。

8.5变压器出厂时须提供全部的试验报告文件。

9.其它

9.1本技术规范书所使用的标准如与供方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。

9.2本技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准的条文，供方应提供符合本规范书和有关最新工业标准的优质产品。

9.3制造厂应参加变压器在现场的调试运行。

试运行中如出现质量问题应负责及时处理。

9.4本技术规范书未尽事宜由供需双方与设计单位共同协商解决，制造厂设计完毕即通知用户召开设计联络会。