35110KV变电所设计规范.docx

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35110KV变电所设计规范

35～110KV变电所设计规范GB50059－92

     主编部门：

中华人民共和国能源部

　　批准部门：

中华人民共和国建设部

　　施行日期：

1993年5月1日

　　关于发布国家标准《35～110kV变电所设计规范》的通知

　　建标〔1992〕653号

　　根据国家计委计综〔1986〕250号文的要求，由能源部会同有关部门共同修订的《35～110kV变电所设计规范》，已经有关部门会审。

现批准《35～110kV变电所设计规范》GB50059－92为强制性国家标准，自一九九三年五月一日起施行，原国家标准《工业与民用35千伏变电所设计规范》GBJ59－83同时废止。

　　本规范由能源部负责管理，其具体解释等工作由能源部华东电力设计院负贵，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。

　　中华人民共和国建设部

　　一九九二年九月二十五日

　　修订说明

　　本规范是根据国家计委计综〔1986〕250号文的要求，由我部华东电力设计院会同有关单位共同对《工业与民用35千伏变电所设计规范》GBJ59－83修订而成。

　　规范组在修订规范过程中，进行了广泛的调查研究，认真总结了规范执行以来的经验，吸取了部分科研成果，广泛征求了全国有关单位的意见，最后由我部会同有关部门审查定稿。

修订后的规范共分四章和十一个附录。

修订的主要内容有：

增加了63kV、110kV变电所部分；新增的章节为并联电容器装置、二次接线、照明、远动和通信、屋内外配电装置、继电保护和自动装置、电测量仪表装置、过电压保护及接地、土建部分等；原有蓄电池章合并入所用电源和操作电源章节中：

对主变压器和电气主接线章节充实了内容深度：

原规范土建部分的条文过于简略，本次作了较多的增补，增补的主要内容为变电所结构采用以概率理论为基础的极限状态设计原则、建筑物和构筑物的荷载、主建筑物的建筑设计标准、建筑物的抗震构造措施、变电所的防火设计等。

　　本规范的土建部分，必须与按1984年国家计委批准发布的《建筑结构设计统一标准》GBJ69－84制订、修订的《建筑结构荷载规范》GBJ9－87等各种建筑结构设计标准、规范配套使用，不得与未按GBJ68－84制订、修订的国家各种建筑结构设计标准、规范混用。

　　本规范在执行过程中，如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄送能源部华东电力设计院（上海武宁路415号），并抄送能源部电力规划设计管理局（北京六铺炕），以便今后修订时参考。

　　能源部

　　一九九二年八月

　　第一章　总则

　　第1.0.1条为使变电所的设计认真执行国家的有关技术经济政策，符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求，制订本规范。

　　第1.0.2条本规范适用于电压为35～110kV，单台变压器容量为5000kVA及以上新建变电所的设计。

　　第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5～10年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。

　　第1.0.4条变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。

　　第1.0.5条变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。

　　第1.0.6条变电所设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。

第二章　所址选择和所区布置

　　第2.0.1条变电所所址的选择，应根据下列要求，综合考虑确定：

　　一、靠近负荷中心；

　　二、节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地；

　　三、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；

　　四、交通运输方便；

　　五、周围环境宜无明显污秽，如空气污秽时，所址宜设在受污源影响最小处；

　　六、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），所址宜避免选在有重要文物或开采后对变电所有影响的矿藏地点，否则应征得有关部门的同意；

　　七、所址标高宜在50年一遇高水位之上，否则，所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，但仍应高于内涝水位；

　　八、应考虑职工生活上的方便及水源条件；

　　九、应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。

　　第2.0.2条变电所的总平面布置应紧凑合理。

　　第2.0.3条变电所宜设置不低于2.2m高的实体围墙。

城网变电所、工业企业变电所围墙的高度及形式，应与周围环境相协调。

　　第2.0.4条变电所内为满足消防要求的主要道路宽度，应为3.5m。

主要设备运输道路的宽度可根据运输要求确定，并应具备回车条件。

　　第2.0.5条变电所的场地设计坡度，应根据设备布置、土质条件、排水方式和道路纵坡确定，宜为0.5%～2%，最小不应小于0.3%，局部最大坡度不宜大于6%，平行于母线方向的坡度，应满足电气及结构布置的要求。

当利用路边明沟排水时，道路及明沟的纵向坡度最小不宜小于0.5%，局部困难地段不应小于0.3%；最大不宜大于3%，局部困难地段不应大于6%。

　　电缆沟及其他类似沟道的沟底纵坡，不宜小于0.5%。

　　第2.0.6条变电所内的建筑物标高、基础埋深、路基和管线埋深，应相互配合；建筑物内地面标高，宜高出屋外地面0.3m；屋外电缆沟壁，宜高出地面0.1m。

　　第2.0.7条各种地下管线之间和地下管线与建筑物、构筑物、道路之间的最小净距，应满足安全、检修安装及工艺的要求，并宜符合附录一和附录二的规定。

　　第2.0.8条变电所所区场地宜进行绿化。

绿化规划应与周围环境相适应并严防绿化物影响电气的安全运行。

绿化宜分期、分批进行。

　　第2.0.9条变电所排出的污水必须符合现行国家标准《工业企业设计卫生标准》的有关规定。

第三章　电气部分

　　第一节主变压器

　　第3.1.1条主变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。

　　第3.1.2条在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。

如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。

　　第3.1.3条装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。

　　第3.1.4条具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的15%以上，主变压器宜采用三线圈变压器。

　　第3.1.5条电力潮流变化大和电压偏移大的变电所，如经计算普通变压器不能满足电力系统和用户对电压质量的要求时，应采用有载调压变压器。

第二节电气主接线

　　第3.2.1条变电所的主接线，应根据变电所在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。

并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。

　　第3.2.2条当能满足运行要求时，变电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线。

　第3.2.3条35～110kV线路为两回及以下时，宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线。

超过两回时，宜采用扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。

35～63kV线路为8回及以上时，亦可采用双母线接线。

110kV线路为6回及以上时，宜采用双母线接线。

　　第3.2.4条在采用单母线、分段单母线或双母线的35～110kV主接线中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。

　　当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。

当110kV线路为6回及以上，35～63kV线路为8回及以上时，可装设专用的旁路断路器。

主变压器35～110kV回路中的断路器，有条件时亦可接入旁路母线。

采用SF6断路器的主接线不宜设旁路设施。

　　第3.2.5条当变电所装有两台主变压器时，6～10kV侧宜采用分段单母线。

线路为12回及以上时，亦可采用双母线。

当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。

当6～35kV配电装置采用手车式高压开关柜时，不宜设置旁路设施。

　　第3.2.6条当需限制变电所6～10kV线路的短路电流时，可采用下列措施之一：

　　一、变压器分列运行；

　　二、采用高阻抗变压器；

　　三、在变压器回路中装设电抗器。

　　第3.2.7条接在母线上的避雷器和电压互感器，可合用一组隔离开关。

对接在变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。

第三节所用电源和操作电源

　　第3.3.1条在有两台及以上主变压器的变电所中，宜装设两台容量相同可互为备用的所用变压器。

如能从变电所外引入一个可靠的低压备用所用电源时，亦可装设一台所用变压器。

当35kV变电所只有一回电源进线及一台主变压器时，可在电源进线断路器之前装设一台所用变压器。

　　第3.3.2条变电所的直流母线，宜采用单母线或分段单母线的接线。

采用分段单母线时，蓄电池应能切换至任一母线。

　　第3.3.3条重要变电所的操作电源，宜采用一组110V或220V固定铅酸蓄电池组或镉镍蓄电池组。

作为充电、浮充电用的硅整流装置宜合用一套。

其他变电所的操作电源，宜采用成套的小容量镉镍电池装置或电容储能装置。

　　第3.3.4条蓄电池组的容量，应满足下列要求：

　　一、全所事故停电1h的放电容量：

　　二、事故放电末期最大冲击负荷容量。

　　小容量镉镍电池装置中的镉镍电池容量，应满足分闸、信号和继电保护的要求。

　　第3.3.5条变电所宜设置固定的检修电源。

　第四节控制室

　　第3.4.1条控制室应位于运行方便、电缆较短、朝向良好和便于观察屋外主要设备的地方。

　　第3.4.2条控制屏（台）的排列布置，宜与配电装置的间隔排列次序相对应。

　　第3.4.3条控制室的建筑，应按变电所的规划容量在第一期工程中一次建成。

　　第3.4.4条无人值班变电所的控制室，应适当简化，面积应适当减小。

第五节二次接线

　　第3.5.1条变电所内的下列元件，应在控制室内控制：

　　一、主变压器；

　　二、母线分段、旁路及母联断路器；

　　三、63～110kV屋内外配电装置的线路，35kV屋外配电装置的线路。

6～35kV屋内配电装置馈电线路，宜采用就地控制。

　　第3.5.2条有人值班的变电所，宜装设能重复动作、延时自动解除，或手动解除音响的中央事故信号和预告信号装置。

驻所值班的变电所，可装设简单的事故信号和能重复动作的预告信号装置。

无人值班的变电所，可装设当远动装置停用时转为变电所就地控制的简单的事故信号和预告信号。

断路器的控制回路，应有监视信号。

　　第3.5.3条隔离开关与相应的断路器和接地刀闸之间，应装设团锁装置。

屋内的配电装置，尚应装设防止误入带电间隔的设施。

闭锁联锁回路的电源，应与继电保护、控制信号回路的电源分开。

第六节照明

　　第3.6.1条变电所的照明设计，应符合现行国家标准《工业企业照明设计标准》的要求。

　　第3.6.2条在控制室、屋内配电装置室、蓄电池室及屋内主要通道等处，应装设事故照明。

　　第3.6.3条照明设备的安装位置，应便于维修。

屋外配电装置的照明，可利用配电装置构架装设照明器，但应符合现行国家标准《电力装置的过电压保护设计规范》的要求。

　　第3.6.4条在控制室主要监屏位置和屏前工作位置观察屏面时，不应有明显的反射眩光和直接阳光。

　　第3.6.5条铅酸蓄电池室内的照明，应采用防爆型照明器，不应在蓄电池室内装设开关、熔断器和插座等可能产生火花的电器。

　　第3.6.6条电缆隧道内的照明电压不应高于36V，如高于36V应采取防止触电的安全措施。

　第七节并联电容器装置

　　第3.7.1条自然功率因数未达到规定标准的变电所，应装设并联电容器装置。

其容量和分组宜根据就地补偿、便于调整电压及不发生谐振的原则进行配置。

电容器装置宜装设在主变压器的低压侧或主要负荷侧。

　　第3.7.2条电容器装置的接线，应使电容器组的额定电压与接入电网的运行电压相配合。

电容器组的绝缘水平，应与电网的绝缘水平相配合。

电容器装置宜采用中性点不接地的星形或双星形接线。

　　第3.7.3条电容器装置的电器和导体的长期允许电流，不应小于电容器组额定电流的1.35倍。

　　第3.7.4条电容器装置应装设单独的控制、保护和放电等设备，并应设置单台电容器的熔断器保护。

　　第3.7.5条当装设电容器装置处的高次谐波含量超过规定允许值或需要限制合闸涌流时，应在并联电容器组回路中设置串联电抗器。

　　第3.7.6条电容器装置应根据环境条件、设备技术参数及当地的实践经验，采用屋外、半露天或屋内的布置。

电容器组的布置，应考虑维护和检修方便。

第八节电缆敷设

　　第3.8.1条所区内的电缆，根据具体情况可敷设在地面槽沟、沟道、管道或隧道中，少数电缆亦可直埋。

　　第3.8.2条电缆路径的选择，应符合下列要求：

　　一、避免电缆受到各种损坏及腐蚀；

　　二、避开规划中建筑工程需要挖掘施工的地方；

　　三、便于运行维修；

　　四、电缆较短。

　　第3.8.3条在电缆隧道或电缆沟内，通道宽度及电缆支架的层间距离，应能满足敷设和更换电缆的要求。

　　第3.8.4条电缆外护层应根据敷设方式和环境条件选择。

直埋电缆应采用铠装并有黄麻、聚乙烯或聚氯乙烯外护层的电缆。

在电缆隧道、电缆沟内以及沿墙壁或楼板下敷设的电缆，不应有黄麻外护层。

第九节远动和通信

　　第3.9.1条远动装置应根据审定的调度自动化规划设计的要求设置或预留位置。

　　第3.9.2条遥信、遥测、遥控装置的信息内容，应根据安全监控、经济调度和保证电能质量以及节约投资的要求确定。

　　第3.9.3条无人值班的变电所，宜装设遥信、遥测装置。

需要时可装设遥控装置。

　　第3.9.4条工业企业的变电所，宜装设与该企业中央控制室联系的有关信号。

　　第3.9.5条远动通道宜采用载波或有线音频通道。

　　第3.9.6条变电所应装设调度通信；工业企业变电所尚应装设与该企业内部的通信；对重要变电所必要时可装设与当地电话局的通信。

　　第3.9.7条远动和通信设备应有可靠的事故备用电源，其容量应满足电源中断1h的使用要求。

　第十节屋内外配电装置

　　第3.10.1条变电所屋内外配电装置的设计，应符合现行国家标准《3～110kV高压配电装置设计规范》的要求。

第十一节继电保护和自动装置

　　第3.11.1条变电所继电保护和自动装置的设计，应符合现行国家标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》的要求。

第十二节电测量仪表装置

　　第3.12.1条变电所电测量仪表装置的设计，应符合现行国家标准《电力装置的电测量仪表装置设计规范》的要求。

　第十三节过电压保护

　　第3.13.1条变电所过电压保护的设计，应符合现行国家标准《电力装置的过电压保护设计规范》的要求。

　第十四节接地

　　第3.14.1条变电所接地的设计，应符合现行国家标准《电力装置的接地设计规范》的要求。

　第四章　土建部分

　　第一节一般规定

　　第4.1.1条建筑物、构筑物及有关设施的设计应统一规划、造型协调、便于生产及生活，所选择的结构类型及材料品种应经过合理归并简化，以利备料、加工、施工及运行。

变电所的建筑设计还应与周围环境相协调。

　　第4.1.2条建筑物、构筑物的设计应考虑下列两种极限状态：

　　一、承载能力极限状态：

这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。

要求在设计荷载作用下所产生的结构效应应小于或等于结构的抗力或设计强度。

计算中所采用的结构重要性系数ro，荷载分项系数r，可变荷载组合系数ψc及其他有关系数均按本规范的有关规定采用，结构的设计强度则应遵照有关的现行国家标准采用。

　　二、正常使用极限状态：

这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定极限值。

要求在标准荷载作用下所产生的结构长期及短期效应，不宜超过附录三的规定值。

计算中所采用的可变荷载组合系数ψc及准永久值系数ψq按本规范的有关规定采用。

　　第4.1.3条建筑物、构筑物的安全等级，均应采用二级，相应的结构重要性系数应为1.0。

　　第4.1.4条屋外构筑物的基础，当验算上拔或倾覆稳定性时，设计荷载所引起的基础上拔力或倾覆弯矩应小于或等于基础抗拔力或抗倾覆弯矩除以表4.1.4的稳定系数。

当基础处于稳定的地下水位以下时，应考虑浮力的影响，此时基础容重取混凝土或钢筋混凝土的容重减10kN/，土容重宜取10～11kN/。

　　基础上拨或倾覆稳定系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4.1.4

计算方法

荷载类型

在长期荷载作用下

在短期荷载作用下

按考虑土抗力来验算倾覆或考虑锥形土体来验算上拔

1.8

1.5

仅考虑基础自重及阶梯以上的土重来验算倾覆或上拔

1.15

1.0

　　注：

短期荷载系指风荷载、地震作用和短路电动力三种，其余均为长期荷载。

第二节荷载

　　第4.2.1条荷载分为永久荷载、可变荷载及偶然荷载三类。

　　一、永久荷载：

结构自重（含导线及避雷线自重）、固定的设备重、土重、土压力、水压力等：

　　二、可变荷载：

风荷载、冰荷载、雪荷载、活荷载、安装及检修荷载、地震作用、温度变化及车辆荷载等；

　　三、偶然荷载：

短路电动力、验算（稀有）风荷载及验算（稀有）冰荷载。

　　第4.2.2条荷载分项系数的采用应符合下列规定：

　　一、永久荷载的荷载分项系数r宜采用1.2，当其效应对结构抗力有利时宜采用1.0；对导线及避雷线的张力宜采用1.25；

　　二、可变荷载的荷载分项系数rq宜采用1.4，对温度变化作用宜采用1.0，对地震作用宜采用1.3，对安装情况的导线和避雷线的紧线张力宜采用1.4；

　　注：

在大风、覆冰、低湿、检修、地震情况下的导线与避雷线张力均作为准永久性荷载处理，其荷载分项系数宜采用1.25，但安装情况的紧线张力宜作可变荷载处理，其荷载分项系数宜采用1.4。

　　三、偶然荷载的荷载分项系数rqi宜采用1.0。

　　第4.2.3条可变荷载的荷载组合系数ψc，应按下列规定采用：

　　一、房屋建筑的基本组合情况：

风荷载组合系数ψcw取0.6；

　　二、构筑物的大风情况：

对连续架构，温度变化作用组合系数ψcr取0.8；

　　三、构筑物最严重覆冰情况：

风荷载组合系数ψcw取0.15（冰厚≦10mm）或0.25（冰厚＞10mm）；

　　四、构筑物的安装或检修情况：

风荷载组合系数ψcw取0.15；

　　五、地震作用情况：

建筑物的活荷载组合系数ψcw取0.5，构筑物的风荷载组合系数ψcw取0.2，构筑物的冰荷载组合系数ψcj取0.5。

　　第4.2.4条房屋建筑的活荷载应根据实际的工艺及设备情况确定。

其标准值及有关系数不应低于本规范附录四所列的数值。

　　第4.2.5条架构及其基础宜根据实际受力条件，包括远景可能发生的不利情况，分别按终端或中间架构来设计，下列四种荷载情况应作为承载能力极限状态的基本组合，其中最低气温情况还宜作为正常使用极限状态的条件对变形及裂缝进行校验。

　　一、运行情况：

取30年一遇的最大风（无冰、相应气温）、最低气温（无冰、无风）及最严重覆冰（相应气温及风荷载）等三种情况及其相应的导线及避雷线张力、自重等；

　　二、安装情况：

指导线及避雷线的架设，此时应考虑梁上作用人和工具重2kN以及相应的风荷载、导线及避雷线张力、自重等。

　　三、检修情况：

根据实际检修方式的需要，可考虑三相同时上人停电检修及单相跨中上人带电检修两种情况的导线张力、相应的风荷载及自重等，对档距内无引下线的情况可不考虑跨中上人；

　　四、地震情况：

考虑水平地震作用及相应的风荷载或相应的冰荷载、导线及避雷线张力、自重等，地震情况下的结构抗力或设计强度均允许提高25%使用，即承载力抗震调整系数采用0.8。

　　第4.2.6条设备支架及其基础应以下列三种荷载情况作为承载能力极限状态的基本组合，其中最大风情况及操作情况的标准荷载，还宜作为正常使用极限状态的条件对变形及裂缝进行校验。

　　一、最大风情况：

取30年一遇的设计最大风荷载及相应的引线张力、自重等；

　　二、操作情况：

取最大操作荷载及相应的风荷载、相应的引线张力、自重等；

　　三、地震情况：

考虑水平地震作用及相应的风荷载、引线张力、自重等，地震情况下的结构抗力或设计强度均允许提高25%使用，即承载力抗震调整系数采用0.8。

　　第4.2.7条架构的导线安装荷载，应根据所采用的施工方法及程序确定，并将荷载图及紧线时引线的对地夹角在施工图中表示清楚。

导线紧线时引线的对地夹角宜取45°～60°。

　　第4.2.8条高型及半高型配电装置的平台、走道及天桥的活荷载标准值宜采用1.5kN/㎡，装配式板应取1.5kN集中荷载验算。

在计算梁、柱和基础时，活荷载乘折减系数；当荷重面积为10～20㎡时宜取0.7，超过20㎡时宜取0.6。

第三节建筑物

　　第4.3.1条主控制楼（室）根据规模和需要可布置成平房、两层或三层建筑。

主控制室顶棚到楼板面的净高：

对控制屏与继电器屏分开成两室布置时宜采用3.4～4.0m；对合在一起布置时宜采用3.8～4.4m。

当采用空调设施时，上述高度可适当降低。

电缆隔层的板间净高宜采用2.3～2.6m，大梁底对楼板面的净高不应低于2m。

底层辅助生产房屋楼板底到地面的净高宜采用3.0～3.4m。

　　第4.3.2条当控制屏与继电器屏采用分室布置时，两部分的建筑装修、照明、采暖通风等设计均宜采用不同的标准。

　　第4.3.3条对主控制楼及屋内配电装置楼等设有重要电气设备的建筑，其屋面防水标准宜根据需要适当提高。

屋面排水坡度不应小于1/50，并采用有组织排水。

　　第4.3.4条主控制室及通信室等对防尘有较高要求的房间，地坪应采用不起尘的材料。

　　第4.3.5条蓄电池室与调酸室的墙面、顶棚、门窗、排风机的外露部分及其他金属结构或零件，均应涂耐酸漆或耐酸涂料。

地面、墙裙及支墩宜选用耐酸且易于清洗的面层材料，面层与基层之间应设防酸隔离层。

当采用全封闭防酸隔爆式蓄电池并有可靠措施时，地面、墙裙及支墩的防酸材料可适当降低标准。

地面应有排水坡度，将酸水集中后作妥善处理。

　　第4.3.6条变电所内的主要建筑物及多层砖承重的建筑物，在地震设防烈度为6度的地区宜隔层设置圈梁，7度及以上地区宜每层设置圈梁。

圈梁应沿外墙、纵墙及横墙设置，沿横墙设置的圈梁的间距不宜大于7m，否则应利用横梁与圈梁拉通。

对于现浇的或有配筋现浇层的装配整体式楼面或屋面，允许不设置圈梁，但板与墙体必需有可靠的连结。

　　第4.3.7条在地震设防烈度为6度及以上的变电所，其主要建筑物及多层砖承重建筑，在下列部位应设置钢筋混凝土构造柱：

　　一、外墙四角；

　　二、房屋错层部位的纵横墙交接处；