35kV美式箱变技术规范.docx
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35kV美式箱变技术规范
大唐国际昌图红山风电场新建工程
35kV美式箱式变电站
招标文件
（技术规部分）
招标人：
大唐国际昌图风电有限责任公司
设计单位：
电力勘测
二〇一一年四月
附件1：
技术规1
附件2：
供货围31
附件3：
技术资料和交付进度33
附件4：
交货进度35
附件5：
监造、检验和性能验收试验36
附件6：
技术服务和设计联络39
附件7：
差异表43
附件1：
技术规
1总则
1.1本技术规适用于大唐国际昌图红山风电场新建工程的35kV美式箱式变电站。
它包括变压器本体及其辅助设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2本技术规提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术要求做出详细规定，也未充分引述有关标准及规的条文。
投标方应保证提供符合本技术规和相关的国际、国工业标准的功能齐全的优质产品及其相应服务，对国家有关安全、环保等强制性标准必须满足其要求。
1.3如投标方没有以书面形式对本技术规提出异议，招标方将认为投标方提供的设备完全符合技术规和标准的要求。
偏差（无论多少）都必须清楚地表示在投标文件中的“差异表”中。
1.4本技术规所引用的标准若与投标方所执行的标准发生矛盾时，按较严格的标准执行。
1.5合同签订后3个月,投标方提出合同设备的设计、制造、检验、装配、安装、调试、试运、验收、试验、运行和维护等标准清单给招标方,招标方确认。
1.6若本技术规各附件前后有不一致的地方，应以有利于设备安全运行、工程质量为原则，由招标方确认。
1.7本技术规及相关会议纪要和澄清文件，均与合同正文具有同等法律效力。
2工程概况
大唐国际昌图红山风电场新建工程（以下简称“昌图红山风电场”）位于省北部的昌图县泉头镇，规划区域为东经124°3′～124°7′、北纬42°50′～42°53′，海拔136m～183m之间。
昌图红山风电场220kV升压站规划2台120MVA变压器，220kV侧采用单母线接线方式，经一回线路送出至昌北开关站，总送出容量按200MW考虑。
本期安装1台120MVA有载调压变压器，额定电压及变比为230±8×1.25%/37kV，35kV侧采用单母线接线方式。
红山风电场一期工程的风机装机容量为49.5MW，拟安装33台单机容量1500kW，出口电压690V的双馈感应型风力发电机组。
3.设计和运行条件
1）系统额定电压：
35kV
2）系统最高工作电压：
40.5kV
3）系统额定频率：
50Hz
4）系统中性点接地方式：
35kV中性点不接地，消弧消谐采用专用的消弧消谐柜；
0.69kV系统为中性点直接接地系统。
3.2气象特征与环境资料
3.2.1区域气候特征
昌图县隶属于省市，位于市的北部，松辽平原南端，辽、吉、蒙三省（区）交界。
东、北部与省市、梨树县接壤，东南、南部与开原市毗邻，西北与省双辽县、自治区左翼后旗以东辽河为界，西与市康平县、西南与市法库县隔辽河相望。
昌图地区处于温带大陆性季风气候区，四季分明，雨量充沛，日照充足，无霜期长。
1）海拔高度：
＜1000m
2）周围空气温度
多年平均气温：
7.26℃
极端最高气温：
36.5℃
极端最低气温：
-32.8℃
3）多年平均气压：
996.7hPa
多年平均水气压：
9.0hPa
4）多年平均降水量：
577.7mm
5）冻土深度：
170cm
6）雷暴日数：
32日
7）地震烈度：
6度
8）极大风速：
29m/s
9）污秽等级：
Ⅲ级
4技术条件
4.1参数
4.1.1电压
高压侧最高工作电压：
40.5kV
高压侧额定电压：
35kV
低压侧额定电压：
0.69kV
4.1.2额定频率：
50Hz
4.1.3额定容量：
1600kVA
4.1.4额定电流：
高压侧：
26.4A
低压侧：
1340A
4.1.5额定热稳定电流及耐受时间：
高压侧：
25kA，4s
低压侧：
50kA，2s
4.1.6额定动稳定电流值：
高压侧：
63kA
低压侧：
125kA
4.1.7额定绝缘水平：
高压开关设备额定绝缘水平应满足DL404-91《户交流高压开关柜订货技术条件》的规定。
高压侧：
对地及相间隔离断口间
工频耐压：
95kV118kV
冲击峰值耐压：
200kV215kV
低压侧：
工频耐压：
2500V
4.1.8爬电比距：
2.5cm/kV
4.1.9相数：
三相
4.1.10柜体防护等级：
美式箱变，油箱IP68，低压室IP54，高压室IP54，高压室门打开后IP3X。
4.1.11安装地点：
户外
4.2技术要求
4.2.1箱式变电站采用美式箱变型式，分为高压单元、低压单元以及变压器三个部分。
除变压器散热片和器身敞露在箱体外部，其余所有带电间隔均应密封在独立的隔室。
4.2.2风电场所处区域温度低、温差大、多风沙，箱式变电站应经过严格设计及试验验证，具备合理的防护结构、防尘结构以及耐低温性能，以满足恶劣环境条件下正常安全运行要求。
4.2.3箱式变电站进出线皆为电缆，进出线均位于箱变底部。
箱变高压侧接线端子需考虑2回～3回电缆的进出线，箱变低压侧进线为多根并联低压电缆，变压器低压侧应考虑每相能接5根电缆出线。
零线、地线各留一个电缆孔。
4.2.4箱体必须装设自动控制驱潮装置，以尽量避免部元件发生凝露，保证设备在低温环境下运行。
箱体设有智能温控器，温控器能自动的启动控制加热器的启动，保证箱体配电设备和控制设备的安全运行。
4.2.5箱变应具有完整的控制回路和常规的故障、事故信号指示回路，故障、事故信号应能保持至运行人员手动复位。
箱变低压侧应安装常规电流表和电压表测量相电流、相电压和线电压，供现场监视用。
4.2.6箱变应具有完整的控制信号回路，并提供至少如下信号供远程监控但不限于此：
4.2.6.1开关量信号
35kV负荷开关及0.69kV断路器位置信号；
负荷开关位置、全围熔断器熔断信号，断路器位置，油温升温、超温、油位异常、压力释放信号及电气保护动作、操作电源异常信号等；同时要求当压力释放动作时负荷开关跳闸。
4.2.6.2模拟量信号
箱变变压器温度应能转换为4～20mA电流信号以便于上传；
低压侧安装电流表测量相电流，且能转换为4～20mA模拟量以便于上传；安装电压表测量相电压和线电压。
4.2.7箱式变电站应能承受因部故障电弧而引起的冲击力，以防对电气设备和人员造成伤害。
4.2.8照明、凝露加热
4.2.8.1箱变外照明、箱变照明电源采用交流220V。
4.2.8.2凝露加热电源采用交流220V。
4.2.9变压器室所有用于导电的母排均应采用铜质母排。
4.3结构要求
4.3.1箱体
4.3.1.1美式箱式变电站应经过严格设计及试验验证，保证箱变的正常安全运行，型式试验通过后合同生效。
4.3.1.2在产品设计中须考虑风电场温度低、温差大的特点，确保产品耐低温性能，电器元件、绝缘材料及其它辅助材料应选用耐低温的产品。
4.3.1.3箱变应考虑变压器负荷高时，风电场风大的特点，充分利用自然通风散热，还应考虑风电场风沙大的特点，设计合理的防护等级和防尘结构，防止雨、雪、灰尘等不会进入箱体。
4.3.1.4美式箱式变电站除变压器散热片和器身敞露在箱体外部，利用风场风大的特点，便于变压器散热，其余所有带电间隔均应密封在隔室，以保证在周围空气温度下运行时，所有的电器设备的温度不超过其最大允许温度。
4.3.1.5箱体的焊接和组装应牢固，焊缝应光洁均匀，无焊穿、裂缝、溅渣、气孔等现象。
箱体外壳应有足够的机械强度和刚度，在起吊、运输、安装和地震时不应变形或损坏，运行时短路所引起的电动力也不应损坏。
箱体骨架采用型钢焊接，并经防腐处理。
外壳油漆应喷涂均匀，抗暴晒、抗腐蚀、抗风沙，并有牢固的附着力，漆膜不得有裂纹、流痕、针孔、斑点、气泡和附着物。
应力求外型美观，色彩与环境协调，外观色彩由供货方与采购方商定。
4.3.1.6箱体外表面平整、光洁，无锈蚀、涂层脱落和磕碰损伤现象，涂料层牢固均匀，无明显色差反光。
不应有型钢突出，外不见铆接、焊接等情况。
4.3.1.7箱式变电站分为高压单元、低压单元以及变压器三个部分。
按照“目”字型排列。
各室间用隔板隔离成独立的间隔，并在箱变设有下人孔，方便安装及维护。
4.3.1.8箱体基座和所有外露金属件均应进行防腐、防锈处理，并喷涂耐久的防护层。
4.3.1.9箱体的壁和隔板可用金属或非金属材料，其色彩应与部设备颜色协调，金属构件应进行防锈处理和喷涂防护层。
壁和隔板如采用金属材料，亦应进行防锈处理和喷涂防护层。
4.3.1.10箱体底座上应设有电缆孔，进出箱体的高低压电缆及光缆应有防护和固定措施。
4.3.1.11箱体顶盖的倾斜度不应小于3°，并应装设防雨的密封盖板和防雨檐。
箱体的顶盖为双层结构以防止热辐射。
4.3.1.12箱体应有起吊装置，起吊时应保证整个变压器在垂直方向受力均衡。
4.3.1.13箱变门应采用铰链，箱体上所有的门应向外开，开启角度应大于90度，并设有定位装置，高压室门带电磁锁，高压带电时不能打开高压室门。
门上应有把、锁，门锁采用翻盖锁或优质把手锁，门锁应具有足够的机械强度，且锁孔可遮盖。
门应有密封措施。
4.3.1.14箱体应有可靠的密封性能，所有门、窗、电缆进出孔及通风口等都应采取防尘、防雨雪渗漏、防小动物进入等密封措施，以保证雨、雪、灰尘等不会进入箱变部。
箱变所有门部均应安装耐候密封条。
4.3.1.15用于固定的部件应置于高低压室底部边缘。
变压器安装固定后，只有在高低压室方可进行拆卸。
4.3.1.16箱变箱体要全封闭，高压套管、分接开关、压力释放阀、放油阀等均安装在高压舱本体端板上，位置合理，便于观察和操作。
4.3.1.17箱变的箱体应设专用接地体，该接地导体上应设有与接地网相连的固定连接端子，其数量不少于两个，并应有明显的接地标志。
接地端子为直径不小于12mm的铜质螺栓。
箱式变的金属骨架、高、低配电装置及变压器部分的金属支架均应有符合技术条件的接地端子，并与专用接地导体可靠地连接在一起。
箱变高、低压配电装置及变压器部分的专用接地导体应相互联接，否则应通过专用的端子可靠地连接在一起，箱式变的所有高、低压设备的非带电金属裸露部分均应可靠接地，门及在正常运行条件下可抽出部分应保证在打开或隔离位置时仍可靠接地。
4.3.1.18箱变铭牌标志符合标准规定，标志容清晰耐久，安装位置明显可见，且箱变高低压侧都应有警示标志。
4.3.1.19箱变有足够照明设施以满足运行和检修的需要。
4.3.1.20油箱的密封部位应可靠耐久，应无渗漏油现象。
4.3.1.21变压器油箱的机械强度应满足在正常起吊和运输状态下无损伤和不允许的永久变形。
4.3.1.22变压器油箱的应安装压力释放保护装置；应装有油位指示装置，以便随时监测油位；应有测量油温的温度表，以便随时监测温度；应装设注油和放油阀；变压器油箱应装有熔断器，熔断器应符合GB/T15166.2-1994的规定。
4.3.2变压器
4.3.2.1变压器采用全封闭结构，本体为自然冷却式，两个侧面及背面装散热器片，变压器与高低压舱连接处应密封良好。
4.3.2.2变压器高压侧采用ROG35/400系列屏蔽型电缆连接组件及避雷器，低压侧母排与变压器套管连接应采用铜质软导体连接。
所有温度油位指示装置应安装在便于运行人员检查的位置。
4.3.2.2变压器器身结构
a）变压器导体采用铜导线；
b）铁芯选用优质硅钢片；
c）线圈按轴向位置在顶部和底部夹紧，以防止在短路情况下产生偏移；
d）每层绝缘纸涂有热固粘合剂，在炉固化处理过程中，把绕组和中间绝缘层粘结合成一个坚固的整体；
e）变压器铁芯用支架支撑和卡牢保持不动，使铁芯的机械应力达到最小程度；
f）低压母线的连接应牢固可靠；
g）高压和低压引出线都留有缓冲部位，使由于短路或运输时振动引起的应力减小到最小程度，避免损坏；
h）箱体部组件通过部件的顶部四角处的螺栓牢固地与本体组装在一起；
i）每台完工的变压器均放置在干燥炉干、整形，然后放入油箱，进入注油室抽真空，并向箱体注入高度清洁、干燥和脱氧的绝缘油。
4.3.3低压室
4.3.3.1低压舱外门侧焊接螺栓为M8（镀锌）。
4.3.3.2低压舱配置出线电缆支架，进出线按孔径配置应有对应的护线套。
4.3.3.3按照美式箱变标准设计原则，低压舱需要配齐低压电器元件：
框架式断路器（具体要求满足设备总体性能要求和现场使用条件）、汇流母线等。
其中断路器采用电动、手动操作方式，绝缘水平、开断关合性能满足产品使用条件的要求。
各种安装梁（板）为镀锌件。
低压室电器元件的安装布局应合理，便于维修及更换，低压舱保证接地系统的可靠性。
为满足低压室电器元件正常工作时所需要的温度条件，安装温度、凝露控制器可进行调节。
4.3.4高压室
4.3.4.1高压舱配置出线电缆支架，进出线按孔径配置应有对应的护线套。
4.3.4.2高压室按照美式箱变标准设计要求装设负荷开关操作装置，熔断器操作装置，变压器高压带电显示装置，避雷器、高压接线端子，放油阀等；负荷开关技术参数应与变压器相匹配，操作方式为手动操作方式，绝缘水平、开断关合性能满足产品使用条件的要求。
熔断器要满足过流（短路电流）保护、过载保护和速断保护相配合要求。
高压插拔端子应选用国产优质产品。
4.4元件详细技术要求
所有的元件应符合各自相应的标准，以合资产品或同级别国产名优产品为主，其中：
1）变压器，应符合GB1094；
2）高压开关设备和控制设备，应符合GB3906和IEC466；
3）低压开关设备和控制设备，应符合GB/T14048系列标准和GB7251.1；
变压器高压部分电气元件配置及参数选择要求能够可靠地保护容量为1600kVA，短路电压比为6.5％的35kV油浸变压器，开关分合操作不因截流等现象而产生过电压。
4.4.1变压器
4.4.1.1技术标准
变压器应符合GB1094.1～1094.5《电力变压器》和GB6451.1《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》及本技术条件要求。
4.4.1.2变压器型式及数量
三相、铜芯双绕组、油浸、自冷、全密封、无载调压、低损耗电力变压器共33台。
4.4.1.3技术参数及性能要求
型号：
S11-M-1600/35
额定容量：
1600kVA
额定电压：
高压35kV
低压0.69kV
最高电压：
高压绕组40.5kV
高压分接围：
35±2×2.5％
相数：
三相
频率：
50Hz
阻抗电压：
Ud=6％
连接组标号：
D，yn11
绝缘水平：
额定电压
（有效值，kV）
设备最高电压
（有效值，kV）
高压侧额定雷电冲击耐受电压
（峰值，kV）
高压侧额定短时工频耐受电压
（1min，有效值，kV）
全波
截波
35/0.69
40.5
200
220
95
冷却方式：
ONAN（户外自然冷却，同时要满足组合式变压器相关国家标准的规定）。
爬电比距：
2.5cm/kV
变压器油：
克拉玛依＃45油，油重不小于1300kg
空载损耗：
≤kW
负载损耗：
≤kW
空载电流：
≤%
变压器承受短路能力：
按现行国家及行业标准执行，并提供承受短路能力的校核计算保证书。
温升限制：
绕组温升≤65K，顶层油面温升≤55K，同时满足GB1094.2-2007（变压器温升限值）、GB/T11022-1999（高压电器设备温升限值）和GB7251.1-1997（低压电器设备温升限值）规定。
运行噪音：
距箱变本体1米处，噪音不超过50dB。
柜体防护等级：
美式箱变，油箱IP68，低压室IP54，高压室IP54，高压室门打开后IP3X。
变压器装设油温高保护、压力释放阀及油位计等自动化元件，分别输出报警信号和事故跳高低压侧开关信号。
变压器温度转换成4～20mA电流，以便上传。
箱变的底座基础由箱变供货厂家提供设计方案。
4.4.1.4试验
应按照有关规及标准进行型式试验。
标准型变压器可不再作型式试验，但应提交最近三年进行的型式试验证明。
变压器应按有关标准进行出厂试验和现场试验。
4.4.1.5特殊要求
变压器设计时应考虑风机出口侧有一个500mA的直流分量。
4.4.2高压负荷开关
高压负荷开关采用油浸式负荷开关型式产品。
型号：
630/35
额定电压：
35kV
最高运行电压：
40.5kV
额定电流：
630A
操作方式：
手动
机械寿命：
2000次
4.4.3熔断器
型号：
XRNT3A（ZLR-40.5）-40.5/40，具有熔断器熔断接点上传功能
额定电压：
35kV
最高运行电压：
40.5kV
熔体额定电流：
63A
额定开断电流：
31.5kA
4.4.4低压断路器（低温型）
型号：
KFW2-3200/3,2000A
级数：
3P
额定电压：
690V
额定电流：
2000A
额定极限短路分断能力（有效值）：
50kA
额定运行短路分断能力（有效值）：
40kA
额定短路接通能力（峰值）：
110kA
额定短路耐受电流（有效值）：
50kA
保护配置要求：
长延时+短延时+瞬时+接地故障
4.4.5箱变自用变压器
干式变压器
额定容量：
3kVA
额定电压：
高压：
690V
低压：
400V
连接组别：
Y，yn11
绝缘等级：
F级
绝缘水平：
按0.69kV电压等级考虑
工频耐压（1min）：
5kV（有效值）
变压器承受短路能力：
按现行国家及行业标准执行，并提供承受短路能力的校核计算保证书
局部放电量：
＜3PC
投标方应负责箱变外部照明、通风、加热等设计。
照明及凝露加热电源为交流220V。
控制变压器设计时应考虑风机出口侧有一定的直流分量。
4.4.60.69kV侧浪涌吸收器
生产厂家：
金力电子、正品和电气设备制造、徽元电气
型号：
JLSP-690/150/4P
最高持续运行电压：
690V
电压保护水平（残压）：
3kV
标称放电电流：
80kA
最大放电电流：
150kA
相应时间：
<5ns
4.4.7电流互感器
生产厂家：
北方，大一互
额定电压：
1000V
额定变比：
2000/5A
额定容量：
25VA
准确级：
0.5
4.4.8电压互感器
额定电压：
690V
额定变比：
690/100V
额定容量：
100VA
准确级：
0.5
4.4.9箱变应具有完整的控制信号回路，并提供至少如下信号供远程监控但不限于此：
负荷开关位置，空气开关位置，熔断器动作信号，变压器轻、重瓦斯和油温升温、超温、油位异常、压力释放信号及电气保护动作、操作电源异常信号等；同时要求当变压器重瓦斯、超温及压力释放动作时既可动作于负荷开关跳闸又可动作于信号（用压板切换）。
箱变变压器温度和油位应能转换为4～20mA电流信号以便于上传；
低压侧安装电流表测量相电流，且能转换为4～20mA模拟量以便于上传；安装电压表测量相电压和线电压。
4.5应遵循的主要现行标准
4.5.1合同设备包括投标方向其他厂商购买的所有附件和设备，这些附件和设备应符合相应的标准规或法规的最新版本或其修正本的要求,除非另有特别说明，将包括在投标期有效的任何修正和补充。
4.5.2除非合同另有规定，均须遵守最新的国家标准（GB）和国际电工委员会（IEC）标准以及国际单位制（SI）标准，尚没有国际性标准的，可采用相应的生产国所采用的标准，但其技术等方面标准不得低于国家、电力行业对此的各种标准、法规、规定所提出的要求，当上述标准不一致时按高标准执行。
4.5.3投标方提供的设备和配套件要符合以下最新版本的标准，但不局限于以下标准：
IEC交流金属封闭开关设备和控制设备
DL/T537高压/低压预装箱式变电站选用导则
GB17467高压/低压预装式变电站
GB7251低压成套开关设备和控制设备
GB4208外壳防护等级（IP代码）
DL404户交流高压开关柜订货技术条件
GB1094.1～1094.5电力变压器
GB/T6451三相油浸式电力变压器技术参数和要求
GB6450干式电力变压器
GB39063～35kV交流金属封闭开关设备
GB3309高压开关设备常温下的机械试验
GB16926交流高压负荷开关－熔断器组合电器
DL/T5222导体和电器选择设计技术规定
GB772高压绝缘子瓷件技术条件
DL/T5352高压配电装置设计技术规程
GB/Tl5166交流高压熔断器
GB38043～63kV交流高压负荷开关
GB1497低压电器基本标准
GB9466低压成套开关设备基本试验方法
SD318高压开关柜闭锁装置技术条件
DL/T621交流电气装置的接地
JB/DQ2080高压开关设备防雨试验方法
GB7328变压器和电抗器的声级测量
GB1208电流互感器
GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准
GB50171电气装置工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规
GB2706交流高压电器动热稳定试验方法
GB11021电气绝缘的耐热性评定和分级
GB3969－8335kV及以下变压器瓷套
GB5273－85变压器，高压电器和套管的接线端子
GB/T6451三相油浸式电力变压器技术参数和有求
DL478-92静态继电保护及安全自动装置通用技术条件
以上标准应使用最新版本。
4.6箱变综合测控装置：
4.6.1每台风机箱变的低压开关柜设置一台HF-XBJK2000系列风电场箱变综合测控装置和相应的光纤连接设备，以便采集箱变的各种电气量参数和非电气量参数，以满足综合自动化系统的测控要求。
为满足箱变实际的运行条件，厂家投标时须提供相应的低温试验报告并负责安装箱变测控装置及其电缆引接。
4.6.2箱变综合测控装置要求采用嵌式自愈光纤环形以太网交换机，光纤接口采用单模或多模接口，便于现场安装，通讯规约采用标准的IEC103/104规约，可方便地与各厂家的升压站综自系统接入，具体要求如下：
：
4.6.2.1设备工作条件：
Ø设备供电电源
电压：
AC/DC220V±15%
频率：
50Hz–3Hz～+2Hz
Ø设备运行环境：
-40℃～+70℃
Ø储存环境温度：
-45℃～+85℃
4.6.2.2主要功能特点：
A交流采样信号
1.690V侧三相电压测量（Uan、Ubn、Ucn）。
2.690V侧三相电流测量（Ian、Ibn、Icn）箱变提供的互感器是一次/二次）
3.P、Q、F、COSΦ模拟量遥测（有功功率，无功功率，频率，功率因数）
4.正向有功电度，反向有功电度，正向无功电度，反向无功电度。
B模拟量信号
两路0-5V电压模拟量测量采集
两路4-20mA电流模拟量测量采集
两路温度测量输入（PT100）
注：
可以采集油温，油位信号等等，根据用户需求配置
C开关量信号（无源空接点）
1.低压柜690V断路器就地控制信号
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