110kV变电站典型设计修编总论.docx
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110kV变电站典型设计修编总论
广东电网公司
110kV变电站典型设计（2007年版）
上册（总论及AIS方案）
广东电网公司工程建设部
广东省电力设计研究院
2007年6月广州
批 准
:
审 定
:
审 核
:
李粤穗
熊焰雄
钟 清
林火华
杨骏伟
蔡湘道
周 健
设 计
:
伍汶池
陈辉祥
冯晓东
张章亮
朱敏华
殷雪莉
陈荔
游复生
赵晶
张端华
关华园
范绍有
吴 琛
徐中亚
李海央
总目录
上册
第一篇
总论
TW860Z2007-00-A02
第二篇
A1方案
（三台双卷变、110kV线变组接线、AIS）
TW860A2007-A1-A02
第三篇
A2方案
（二台双卷变、110kV桥型接线、AIS）
TW860B2007-A2-A02
第四篇
A3方案
（三台双卷变、110kV单母线接线、AIS）
TW860C2007-A3-A02
第五篇
A4方案
（三台三卷变、110kV单母线接线、AIS）
TW860D2007-A4-A02
第六篇
A5方案
（三台双卷变、110kV单母线分段接线、AIS）
TW860E2007-A5-A02
下册
第七篇
G1方案
（三台双卷变、110kV线变组接线、GIS）
TW860F2007-G1-A02
第八篇
G3方案
（三台双卷变、110kV单母线接线、GIS）
TW860G2007-G3-A02
第九篇
G6方案
（三台双卷变、110kV线变组带外跨条接线、GIS）
TW860H2007-G6-A02
第十篇
H1方案
（三台双卷变、110kV线变组接线、PASS）
TW860I2007-H1-A02
第十一篇
H2方案
（二台双卷变、110kV桥型接线、PASS）
TW860J2007-H2-A02
第十二篇
H3方案
（三台双卷变、110kV单母线接线、PASS）
TW860K2007-H3-A02
广东电网公司
110kV变电站典型设计（2007年版）
下册（GIS及PASS方案）
广东电网公司工程建设部
广东省电力设计研究院
2007年6月广州
批 准
:
审 定
:
审 核
:
李粤穗
熊焰雄
钟 清
林火华
杨骏伟
蔡湘道
周 健
设 计
:
伍汶池
陈辉祥
冯晓东
张章亮
朱敏华
殷雪莉
陈荔
游复生
赵晶
张端华
关华园
范绍有
吴 琛
徐中亚
李海央
总目录
上册
第一篇
总论
TW860Z2007-00-A02
第二篇
A1方案
（三台双卷变、110kV线变组接线、AIS）
TW860A2007-A1-A02
第三篇
A2方案
（二台双卷变、110kV桥型接线、AIS）
TW860B2007-A2-A02
第四篇
A3方案
（三台双卷变、110kV单母线接线、AIS）
TW860C2007-A3-A02
第五篇
A4方案
（三台三卷变、110kV单母线接线、AIS）
TW860D2007-A4-A02
第六篇
A5方案
（三台双卷变、110kV单母线分段接线、AIS）
TW860E2007-A5-A02
下册
第七篇
G1方案
（三台双卷变、110kV线变组接线、GIS）
TW860F2007-G1-A02
第八篇
G3方案
（三台双卷变、110kV单母线接线、GIS）
TW860G2007-G3-A02
第九篇
G6方案
（三台双卷变、110kV线变组带外跨条接线、GIS）
TW860H2007-G6-A02
第十篇
H1方案
（三台双卷变、110kV线变组接线、PASS）
TW860I2007-H1-A02
第十一篇
H2方案
（二台双卷变、110kV桥型接线、PASS）
TW860J2007-H2-A02
第十二篇
H3方案
（三台双卷变、110kV单母线接线、PASS）
TW860K2007-H3-A02
广东电网公司110kV变电站典型设计
第一篇总论
TW860Z2007-00-A02
1.概述
2001年8月，广东电网公司组织广东省电力设计研究院完成了广东电网110kV变电站典型设计，并以广电程[2001]56号文《关于印发110kV变电站标准化设计和110kV输变电工程建设项目管理办法的通知》对110kV变电站典型设计实施推广应用。
110kV变电站典型设计在使用的几年中，从设计、建设、运行部门反馈了一些意见，另外，随着电力技术的不断提高，新设备、新材料、新工艺不断出现，网公司、省公司亦颁布了不少的企业技术标准、反事故措施，因此，变电站典型设计有必要进行滚动修编，进一步优化，使之更好地适应、服务电网建设。
为此，广东电网公司向直属各供电局、系统内丙级及以上设计单位下达了《关于征集110kV、220kV变电站典型设计修编意见的通知》，组织各有关单位召开变电站典型设计修编会议，总结变电站典型设计的应用情况，收集工程、生技、运行等部门意见，为典型设计修编提供了依据。
广东省电力设计研究院于2007年5月完成了110kV变电站典型设计修编。
2.设计依据
1）国家、电力行业、中国南方电网公司和广东电网公司有关110kV变电站设计、通信设计和调度自动化设计的标准、规程、规范以及有关安全、环保等强制性标准；
2）广东电网公司直属各供电局、设计单位收集整理的工程、生技、运行、设计等有关部门对使用多年的110kV变电站典型设计的改进意见；
3）广东电网公司220kV、110kV变电站典型设计修编总体意见（附件1）；
4）110千伏变电站典型设计修编版审查补充意见（附件2）。
3.典型设计修编原则
典型设计修编原则、构思等按原设计，根据变电站的建设规模和110kV的接线形式、配电装置型式等组合成不同的设计方案。
根据修编意见，取消了原典设的COMPASS方案，补充了H类（PASS）方案，个别方案增加35kV电压等级和适用63MVA主变的方案。
本次典设修编方案共3类11个方案，各方案的定义详见表3-1。
表3-1
110kV变电站典型设计方案分类表
110kV配电装置
110kV接线
A类
（户外常规设备）
G类
（户内GIS）
H类
（户外Pass）
线路变压器组接线
（3台主变，3回出线）
A1
G1
H1
桥型接线
（2台主变，2回出线）
A2
H2
单母线接线
（3台主变，3回出线）
A3
G3
H3
单母线接线
（3台主变，3回出线，带35kV）
A4
单母线断路器分段接线
（3台主变，4回出线）
A5
线路变压器组带外跨条接线
（3台主变，3回出线）
G6
AIS布置有A1﹑A2、A3、A4、A5案，110kV及35kV采用户外常规型设备，10kV配电柜布置在户内，电容器组布置在户外。
GIS布置有G1、G3、G6三个方案，主变、110kVGIS、10kV配电柜及电容器组均布置在同一座高层建筑物内。
PASS布置有H1、H2、H3三个方案，采用户外PASS设备，10kV配电柜布置在户内，电容器组布置在户外。
4.设计范围
4.1本典型设计范围包括变电站内下列部分:
（1）电力变压器及各级电压配电装置,无功补偿并联电容器装置,交流站用电系统设备,过电压保护与接地装置,直流操作电源系统设备的布置安装和接线；相应的继电保护及自动装置，自动化系统设备的布置安装和接线；电缆设施等。
（2）由于通信设施需根据外部通信系统条件确定,本典型设计中仅留布置安装条件,不作具体设计。
（3）与电气设备相关的建筑物、构筑物,给水排水设施,通风设施,消防设施,安全防范及环境保护措施。
4.2下列部分的设计不纳入本典型设计范围:
站外道路、站外上下水系统、接地网、施工电源、场地平整、基础处理和大件设备运输措施等。
4.3设计分界点
（1）变电电气与线路的分界点为:
110kV、35kV配电装置以架空出线挂点为界，110kV电缆出线以电缆头（不含电缆头）为界。
10kV配电装置以开关柜内电缆头（不含电缆头）为界。
（2）进所道路设计以变电所大门为界,大门外不属本典型设计范围。
5.设计原则
5.1系统条件
5.1.1短路容量设定
110kV：
31.5kA、40kA；
35kV：
25kA；
10kV：
20kA。
5.1.2系统继电保护
线路变压器组和桥型接线方案变电站按终端变电站考虑，本典型设计110kV出线不设线路保护，线路保护装设在电源侧；单母线接线方案变电站按中间变电站考虑，110kV线路两侧均装设保护。
5.1.3通信通道组织要求
应有一条可靠通信通道（光纤、扩频、一点多址微波等），宜设一条独立于主通道的备用通道，设一门系统电话接口。
由于广东省内各地区的通信条件差异较大，在典型设计中难以统一设计，典型设计推荐设置专用通信室以安装通信电源和通道设备，具体设计由各工程的具体情况确定。
5.1.4对自动化系统的要求
110kV变电站按无人值班综合自动化站设计，对变电站的运行及控制由远方控制端完成，站内计算机监控系统完成与变电站有关的全部远动功能。
自动化系统的配置和技术要求按照《广东电网110~220kV变电站自动化系统技术规范》实施。
5.2站址条件
5.2.1变电站站址的选择,应满足下列要求:
（1）符合电网区域规划,靠近负荷中心。
（2）节约用地、不占或少占耕地及经济效益高的土地。
（3）与城乡或工矿企业规划相协调,便于架空和电缆线路的引入和引出。
（4）交通运输方便。
（5）宜设在受污源影响最小处。
（6）具有适宜的地质、地形和地貌条件（例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口和有危岩或易发生滚石的场所）,站址应避免选在重要文物或开采后对变电站有影响的矿藏地点。
（7）站址标高宜高于频率为2%高水位,否则,站区应有可靠的防洪措施或与地区（工业企业）的防洪标准相一致。
（8）变电站站内地坪宜高于所外自然场地标高0.3m～0.5m。
（9）变电站应考虑水源及排水条件。
（10）应考虑变电站与周围环境、邻近设施的相互影响。
5.2.2站址自然条件
环境温度:
-10℃～40℃
最热月平均最高温度:
30℃
设计风速:
30m/s
覆冰厚度:
10mm
海拔高度:
<1000m
地震烈度:
7度
污秽等级:
III级
凡站址自然条件较以上典型设计给定的条件恶劣时,工程设计应作调整。
5.3运输条件
本典型设计主变压器,选用SZ9-（40000-63000）/110型三相双圈有载调压自冷电力变压器或SFZ9-（40000-63000）/110三相有载调压风冷电力变压器,选择的主变压器运输路径,应满足主变压器重量及尺寸的要求,并具有适当裕度。
5.4电气设计原则
（1）本典型设计按10个方案设计，分为3类布置形式，即A类（AIS）5个方案、G类（GIS）3个方案、H类（PASS）3个方案。
3台主变规模的方案110kV可采用线变组接线（或带跨条）、单母线（或分段）接线；35kV采用单母线分段接线；10kV采用单母线2分段、第2台主变10kV侧双臂进线的接线方式；2台主变规模的方案110kV采用桥型接线，10kV采用单母线分段接线。
（2）无功补偿按主变容量20%进行补偿，接地变和站用变按分开设置。
（3）A类和H类方案推荐电容器户外地面布置，G类方案推荐在户内底层布置。
主变压器按自冷型进行布置，变压器间隔尺寸为10m×9m,如采用风冷型主变间隔尺寸可调整为9m×9m，GIS方案由于主变是全户内布置，如采用63MVA主变压器，需将主变间的轴距改为6m，变压器间尺寸改为12m×9m。
（4）设专用通信室、蓄电池室，低压配电屏布置于主控制室内。
本典型设计按站内设独立的通信电源考虑。
（5）设备选型除主变调压开关可选用进口或国产产品外,其余设备均选择国产（或合资）化、无油化、低损耗、低噪音、小型化优质产品。
（6）110kV设备按31.5kA或40kA进行设备选型,以适用于我省广大110kV电网,设备的参数选择，可根据各地电网的实际水平进行核算调整。
（7）35kV/10kV开关柜装配的断路器应是真空断路器,并经高电压和大电流老炼处理,并能开断相应容量的补偿电容器不弹跳、不重燃。
（8）变电站按综合自动化无人值班站设计，微机五防系统采用与监控系统一体化模式；装设站内图像监控系统和消防报警系统；10kV保护测控装置和电度表下放，统一安装于开关柜面板上；其余二次设备集中布置在主控制室内。
全站配置一套GPS时间同步系统，采用一套标准同步钟本体。
（9）直流系统电压采用110V，选用阀控式密封铅酸蓄电池及高频开关电源，推荐采用双充双蓄、两段单母线接线、母线之间设联络刀开关的形式；蓄电池容量按2h事故放电时间考虑。
10kV部分的直流电源供电方式按母线划分，其余部分采用放射型供电方式。
配置一套交流不间断电源系统，逆变器容量为5kVA，其直流输入采用站内直流系统供电。
（10）设备清册按首期建设规模开列设备数量，并只考虑主要的常规设备，具体工程设计时应按实际需要增加辅助材料和设备。
（11）设备的抗震烈度宜选用8度,设备的外绝缘宜按III级防污标准选择。
（12）站址所处地震烈度7度以上时,一般不宜选用H类方案（PASS）。
5.5土建设计原则
5.5.1设计原始资料设定
一般建构筑物的基础按天然地基承载力标准值fk=150kPa设计（G类方案建筑按天然地基承载力标准值fk=200kPa设计），未考虑各种特殊地基处理的费用。
具体工程应根据其地质报告复核基础设计,必要时应修改基础设计或采用合理的地基处理方案。
考虑到广东省约三分之二地区位于7度地震烈度区，为使标准设计的抗震设计有一个基本的依据和一定的覆盖面，本标准设计的建、构筑物按7度抗震设防烈度设计，按一般变电站进行抗震措施设防烈度调整。
非7度地震烈度区应根据站址所处地区地震设防烈度依照相关规范进行必要的调整。
地基抗液化措施根据需要另行考虑。
所有方案均按无人值班有人值守考虑，配置保卫人员所需要的日常基本生活设施。
为了便于下面各个方案的表述，所有方案均假设为正南北朝向，在实际使用中可能与此有所不同，实际工程可以根据现场实际进行调整和修改。
5.5.2站区布置与交通要求
进站道路进站道路依据工程的实际情况而定,一般采用公路型，要考虑道路排水措施，共用道路路宽4.5米，变电站专用道路路宽为3.5—4.0米，要根据有关规范要求设错车位，路面可以考虑混凝土或沥青（较长时要适当降低标准）。
户内变电站采用城市型道路,其它型式的变电站一般采用公路型道路,在市区内建设围墙内占地面积在3000m2及以下的其他变电站，也可以采用城市型道路，所有道路均为混凝土路面，厚度为250mm，要考虑硬底化施工的要求根据现场实际情况分二次浇筑混凝土。
站内主要道路（消防车通道）宽4.0m,转弯半径9.0m,其他道路宽3.5m,转弯半径7.0m。
应具有中小车辆回车条件。
围墙大门可根据站址位置条件及总平面布置图作适当调整。
站区场地绝对标高根据具体工程按有关规程、规范的相关要求确定。
所有方案均假设站区中心点的地坪标高为±0.00m，站区场地坡度在0.5%～1%之间,具体数值及坡度方向由工程设计根据站内外排水条件定,建筑物室内外高差0.30m。
主变油坑顶高于所区场地0.1m,城市型道路路面低于所区场地0.10m,公路型道路高于站区场地0.10m。
5.5.3建筑与装修
变电站建筑设计一般按工业化考虑，城市和风景区内的变电站建筑形式要考虑与周围环境相协调。
变电站的墙体，天面和开窗要满足国家和地方的节能要求。
变电站的房间一般不吊天花。
但是对于设备需要长年开动空调制冷的房间，长期使用空调的继电保护室等房间一般层高不要超过3.50米,并应尽量减少开窗甚至不开窗。
其他不设空调或一般不需要长年开空调的高压室、电容器室、警传室等房间也要控制层高，要通过合理的开窗及设置机械通风装置来达到空气调节及降温的目的。
本标准化设计建筑装修标准为室内简单基本装修,建筑物外墙根据中国南方电网VI设计要求统一颜色,统一装修手法的中等装修，具体做法如下：
立面设计要简单朴素，不得采用玻璃幕墙和大面积的玻璃窗。
建筑物外墙离缝贴以墙面砖（也可以采用经济实用的其他外墙装饰材料），建筑物的醒目位置贴上中国南方电网VI识别标志。
变电站为无人值班，站内设不大于60平方米的辅助用房和30平方米的警传生活间。
室内装修一切从简，现浇混凝土板底先刮腻子后用内墙乳胶漆刷白。
内墙为水泥砂浆批挡上刷白色乳胶漆。
地面除电缆层为水泥砂浆抹面外其它一般地面可采用耐磨砖、水磨石、自流平砂浆等不起尘的地面材料。
洗手间内墙贴瓷片，地面为防滑耐磨砖贴面。
继保室内可采用高度为500的钢质防静电活动地板。
一般窗采用铝合金窗,通风避雨窗采用钢质百页窗。
当有防盗要求和风速较大的地区，也可以采用钢制迷宫式百叶窗。
所有建筑物的底层门窗均要求设置防盗设施。
设备房门采用符合规范要求的防火门，注意门朝所疏散方向开启，当门扇高度超过2700时,采用活动横梁的四扇符合消防要求的防火门。
要求各种钢质窗及防火门一定要用热镀锌钢板工厂制作。
通讯室、二次设备室根据工艺要求决定是否设置屏蔽。
当电气设备之间或与建筑物之间的距离不满足防火要求时，应设置耐火极限满足四小时的间墙（防火墙），楼板应达到耐火极限满足三小时的要求。
屋面防水要求达到二级防水标准的防水隔热屋面。
屋面采用有组织排水。
5.5.4结构与基础
建筑物采用框架结构、砖墙填充（要采用符合要求的砌体材料,注意砌体材料强度及批挡强度防止墙面砖脱落）,砌体强度等级为Mu7.5～Mu30，砂浆强度等级M5～M10，采用钢筋混凝土独立基础。
常规布置方案的构支架一般采用预应力或普通混凝土环形杆，GIS、组合电器设备方案可考虑采用多边形或圆型钢管构架，构架横梁均采用主材为角钢的格构式三角形钢梁。
事故油池采用砖砌或钢筋混凝土结构。
户内变电站的电缆层采用钢筋混凝土底板及侧板。
5.5.5主要建筑材料
（1）水泥：
普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥。
（2）混凝土：
根据不同的建筑物及建筑物的不同部位，分别采用C20～C45混凝土；素混凝土垫层采用C10～C15。
（3）钢材：
采用Q235A、Q235B和Q345B。
（4）钢筋：
HPB235、HRB335普通热轧钢筋。
（5）螺栓：
普通C级螺栓，4.8级、6.8级、8.8级。
（6）其他建筑材料：
机制砖、加气砼砌块选用当地地方性材料，用于建筑物的墙面维护系统；块石用于挖、填方边坡的护面及重力式挡墙。
5.5.6通风降温
全户内变电站的主变压器室是按自然通风设计，在天气炎热时屋顶有轴流风机辅助通风，
继保室、通讯室考虑到设备的需要一般均考虑布置制冷设备降温。
独立的蓄电池室应采用具有防爆功能的空调机。
要考虑排烟防爆。
常规站的10kV室采用自然通风或机械通风，一般不设空调。
GIS房除了要设排烟通风轴流风机外，另要设排地面处的六氟化硫泄漏气体，用带吸风管轴流风机排出。
电气设备用房一般采用百页窗通风，考虑到南方天气炎热，在气温太高时考虑用墙壁上轴流风机通风降温，排风量按每小时换气次数大于8次计算，且室内最高温度不超过40℃。
如果风机的启停采用温度控制器控制，这样既可满足夏季室内温度不超过工艺要求，又能减少风机运行时间。
5.5.7给水与排水系统
生活给水系统优先考虑采用市政给水管道直供方式，当无市政给水管道引入时，可考虑采用地下水作为变电站供水水源。
如市政给水管道压力不足或无市政给水管道引入则应采用变频加压给水设备。
消防水与生活水在系统上分开。
变电站给水系统的设计范围包括：
站区生活供水系统；消防给水系统。
变电站排水系统的设计范围包括：
生活污水排放系统，雨水及工业废水的排放系统。
站内排水系统采用分流制排放系统。
建筑物、场地排水采用有组织自流排水,道路边及围墙边设雨水井,站内如果采用城市型道路注意道路排水,用暗管将雨水井、砂井相连排至城市排水系统中去,注意雨水与污水系统分开。
主变事故排油经过事故油池隔油处理后排入站内雨水管道；生活污水经过化粪池处理后排入站外市政污水管道，当站外无市政污水管道时，站内生活污水应经过地埋式一体化污水处理设备处理后再排入站内雨水管道，统一通过雨水管道排放到站外。
5.5.8安全防范
110kV变电站为无人值守站，如有保安要求的变电站可适当增加警传室的配套用房，如卫生间、厨房、休息室等，以满足保安人员的生活要求。
各类变电站一般采用2.5m高实体围墙,围墙装设红外线防盗系统。
围墙大门采用轻型钢板门。
市区内不允许设置实体围墙的户内GIS变电站，应在建筑物外墙设置钢迷宫避雨百页窗,钢防火门,在铝合金窗外侧装防盗网等可靠防卫保护措施。
围墙可以设计成栏栅式围墙,甚至可以不设围墙。
5.5.9消防
综合楼设置室内外消火栓给水系统，户内主变压器设置水喷雾灭火系统或合成型泡沫喷淋灭火系统，户内油浸式电容器室设置气体灭火系统。
另在综合楼内及主变附近设置相应的灭火器及其他灭火设备。
当变电站建构筑物与电气设备,或电气设备之间不满足防火间距时,要设防火隔墙,一定要满足防火规范。
当油浸变压器布置在建筑物之内时,建筑物耐火等级要达到一级,当设计水喷雾灭火装置设备时；要设计大于180T消防水池及消防水泵房。
也可考虑采用符合消防部门要求的经济有效的其他新型灭火设备。
当油浸变压器布置在露天时，不考虑设置水喷雾灭火装置设备。
当建筑物的体积大于3000m³时，须设置室外消防栓，要设计大于80T消防水池及消防水泵房。
电气设备用房包括电缆层耐火等级要达二级,要考虑火灾自动报警装置及消防控制室（可以设在警卫室内）。
站内其他房间是否要设置气体灭火系统要根据当地的实际情况考虑。
无论采用何种消防方式和布置，都应首先取得地方消防部门的批准。
5.5.10环境保护与绿化
站内设备场地应根据当地水源的实际情况决定铺设碎石或普通草皮（一般不考虑采用自来水作绿化用水）。
除有特殊要求的市区内变电站外，不得铺设高档草坪。
电气设备用房一般设墙上轴流风机排烟通风,低噪声轴流风机噪声一般达到60～73分贝,当变电站地处城市中心,无法满足噪声要求时,可在轴流风机墙外排出管处加装直角型管道消声器。
由于主变压器本体噪音比较高，要注意对周围环境的影响，在对噪音要求不高时为加强通风大门一般尽可能采用比较通透的型式，如果超
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