10kV箱式变电站技术规范书.docx
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10kV箱式变电站技术规范书
廊坊硕日新能源科技有限公司
大城县15兆瓦光伏发电项目
10kV箱式变压器
技术规范书
中国葛洲坝集团电力有限责任公司南京设计院
2016年6月
第一章.总则
1.1本规范书适用于廊坊硕日新能源科技有限公司大城县15兆瓦光伏发电项目，采用的10kV箱式变压器设备，它提出了该设备的功能设计、性能、结构、安装和试验等方面的技术要求。
1.2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和规范的条文，卖方应保证提供符合有关工业标准和本技术规范书要求并且是功能完整、性能优良的优质产品及其相应服务。
同时必须满足国家有关安全、环保等强制性标准和规范的要求。
卖方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IEC标准。
卖方应提供所使用的标准，本技术规范书所使用的标准如与卖方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。
1.3卖方如对本技术规范书有异议，应以书面形式明确提出，在征得招标人同意后，可对有关条文进行修改。
如招标人不同意修改，仍以招标人意见为准。
如果卖方没有以书面形式对本技术规范书的条文提出异议，则意味着卖方提出的产品完全符合本规范书的要求。
如有异议，不管是多么微小，都必须清楚地表示在“差异表”中。
1.4卖方必须有权威机构颁发的ISO-9001系列的认证证书或等同的质量保证体系认证证书。
卖方（包括分包厂）应设计、制造和提供过同类设备，且使用条件应与本工程相类似，或较规定的条件更严格的高质量的产品，设备应是技术先进并经过同类工程两年以上成功运行，实践证明是成熟可靠的产品及相应的商业运行经验。
1.5本技术规范书提出了对设备本体及其附属设备的技术要求。
主要包括设备的使用条件、主要技术参数、结构、性能、试验及所需技术资料等方面的内容；卖方提供的主设备、附件、备品备件、外部油漆等材质必须满足本工程所处地理位置、环境条件的要求。
1.6
1.7在签定合同之后，买方保留对本技术规范书提出补充要求和修改的权力，卖方应承诺给以配合。
如提出修改，具体项目和条件由买、卖双方共同商定。
1.8中标后卖方应在一周内完成前期的方案设计包括（一次系统图、箱变外形尺寸图、地基图），及时配合生产中图纸设计修改，后期的安装调试、系统调试、试运、验收、运行和维护等标准清单给招标人确认，并承担培训及其它附带服务。
1.9对属于整套设备运行和施工所必要的部件，即合同附件未列出或数目不足，卖方仍需在执行合同时补足，并不另外发生费用。
本技术规范书所使用的标准如遇与投标人所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
2.0本技术规范书经买、卖双方确认后作为合同的技术部分，与合同正文具有同等法律效力。
2.0.1本规范书中涉及有关商务方面的内容，如与招标文件的《商务部分》有矛盾时，以《商务部分》为准。
2.0.2本技术规范书未尽事宜，由买、卖双方协商确定。
第二章技术规范
2.1工程概况
工程位于河北省廊坊市大城县薛王文村境内，规划规模为15MWp，一次性建成。
本项目区域内建设一座10kV开关站，光伏电站出2回10kV线路接入王文110kV站的10kV母线，线路长度约为2km，实现电力就近消纳。
最终以接入系统报告及其批复为准。
15MW容量电能的汇集共采用2回10kV电缆集电线路。
本工程的2回10kV集电线路汇集至开关站，通过2面10kV电缆出线柜将电能送上10kV配电装置母线。
2.1.1现场环境
箱式变压器安装于户外；
序号
环境条件名称
单位
需方要求值
供方保证值
1
环境空气温度
最高气温（户外）
℃
41.2
最低气温（户外）
-23.6
年平均气温
11.8
最大日温差
/
2
海拔高度
m
≤1000
3
湿度
年平均降水量
mm
597.9
日相对湿度平均值
%
≤90%
月相对湿度平均值
≤90%
4
地震烈度
7
投标人要充分考虑现场的气象条件，以满足工程竣工后各项技术指标的要求。
安装运行条件
1）海拔高度：
15m；
2）50年一遇基本风压：
0.40kN/m2，基本雪压：
0.35kN/㎡；
3）使用年限：
25年；
4）抗震烈度：
抗震设防烈度为7度，设计基本地震动峰值加速度为0.15g；
2.1.2高压系统概况
系统最高电压：
12kV
系统额定电压：
10.5kV
系统额定频率：
50Hz
控制及操作电压：
AC220V
系统中性点接地方式：
中性点不接地
污秽等级：
IV级
爬电比距（按系统最高电压计算）：
不小于32mm/kV
2.1.3安装地点：
户外（油箱IP68，箱变IP65，低压柜IP54，具有防风沙功能）
2.1.4电气主接线:
光伏并网电站的光伏发电组件所发出的直流电，经逆变器后变成315V交流电，接入箱变的低压侧。
10kV侧及315V侧均为电缆下进下出接线方式。
2.2规范和标准
投标商提供的设备应符合下列各现行标准的要求：
IEC60185《电流互感器》
IEC60186《电压互感器》
IEC60044《仪用互感器》
IEC60255《继电器和保护单元的测量》
IEC60694《高压开关设备和控制设备标准的通用规范》
IEC62271《高压开关设备和控制设备》
GB/T14048和GB7251.1《低压开关设备和控制设备》
IEC60298《额定电压1kV以上至52kV（含）交流金属外壳开关设备和控制设备》
IEC60529《外壳防护等级（IP代码）》
IEC60270《局部放电测量》
IEC870-5-101《基本远动任务配套标准》
IEC870-5-102《电力系统中传输电能脉冲计数量配套标准》
IEC870-5-103《继电保护设备信息接口配套标准》
IEC60265-1《高压交流负荷开关》
IEC60282-2《高压熔断器》
IEC60129《交流隔离开关和接地开关》
IEC61958《高压预制开关设备和控制设备组件.电压指示系统》
GB3804-2004《3.6kV～40.5kV高压交流负荷开关》
GB/T17467-2010《高压/低压预装式变电站》欧式箱变
DL/T537《高压/低压预装箱式变电站选用导则》
JB/T10217-2013《组合式变压器》美式箱变
GB1094.1《电力变压器》
GB/T6451.1《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》
2.3箱式变电站参数及技术要求
所有的元件符合各自相应的标准，其中：
――变压器，符合GB1094.1；
――高压开关设备和控制设备，符合GB3906和IEC466；
――低压开关设备和控制设备，符合GB/T14048系列标准和GB7251.1；
2.3.1箱式变型号：
ZGS11-M
说明：
1.高压侧：
避雷器（过电压保护器）、带电显示器、电磁锁、高压熔断器、负荷开关操作杆等必须配备齐全。
2.变压器室：
压力释放阀、轻重瓦斯、温控器、油位计等必须配备齐全。
3.低压侧：
智能断路器、综保、CT、PT、自用变、浪涌保护器等必须配备齐全。
4.低压侧接集中式并网逆变器，箱变低压侧的电缆接线应满足接线要求。
5.低压侧采用耐低温数字式多功能计量表（显示V、A、kW、kvar、cosφ、T）并带有RS485接口
6.高压套管、低压导电杆及支撑绝缘子均为耐低温和本项目海拔高度的型号
7．变压器能够满足逆变器额定容量3%的谐波
2.3.2箱式变额定参数
容量：
1250kVA、1000kVA
电压：
高压侧最高工作电压：
12kV
高压侧额定工作电压：
10.5kV
低压侧额定电压：
0.315kV
额定频率：
50Hz
额定绝缘水平（根据海拔高度及污秽等级修正）：
变压器高压侧:
工频耐压：
雷电冲击耐压：
75kV
变压器低压侧:
工频耐压：
5.0kV
额定冲击电压：
8.0kV
相数:
3相
系统中性点接地方式：
低压侧不接地
供货数量：
成套的箱式变电站以及必备附件、备品备件、专用工具。
2.3.3变压器主要参数及技术要求：
2.3.3.1变压器：
采用三相油浸无载调压S11型低噪音低损耗变压器
变压器型号：
S11-M-1000/10、S11-M-1250/10
变压器容量：
1000kVA1250kVA、
高压分接：
±2×2.5%
联结组别：
Dyn11
绝缘等级：
A级
阻抗电压：
6%
噪音水平：
≤50dB（距外壳0.3m处）
空载损耗：
kW（卖方提供）
负载损耗：
kW（卖方提供）
空载电流：
kW（卖方提供）
绝缘油：
45#绝缘油（应满足环境温度及变压器过载能力的要求）
温控仪配备2只PT100热电偶1只测量变压器油面温度，另1只测量线圈温度。
输出信号为4～20mA信号及RS485接口并在电能计量表上显示。
变压器提供可见的油位指示器、压力释放阀、轻重瓦斯、最低油位及温度高温报警超温跳闸、智能断路器分合故障、高压侧负荷开关、全范围熔断器、高压室低压室门控等所有信号分别接至测控和柜内端子排。
发电停止时耐低温运行的UPS可持续供电并能保证所有信号上传到集控中心。
箱变应装设放油阀和取油样装置。
2.3.3.2照明检修配电箱。
箱变的检修、照明、通风电源从变压器低压侧引出（三相四线电源），配置1只刀熔开关，5只微型断路器、其中2只分别控制1只AC220V单相插座及1只AC380V插座，并预留微型断路器扩展空间。
高低压室内均设置照明灯，高压室的照明开关按钮设置在内门上。
2.3.4高压配电室主要电气设备及技术参数
2.3.4.1高压侧采用油浸式负荷开关，厂方承诺满足-35℃温度要求，
负荷开关型号：
最高工作电压：
12kV
额定电压：
10.5kV
额定电流：
630A
最大相对地电压：
6.9kV
工频耐压：
42kV
雷电冲击电压：
75kV
短时电流耐受能力（有效值－10周波）：
25kA,4S
短路关合电流：
40kA
机械寿命：
不小于2000次
控制方式：
手动
2.3.4.2全范围熔断器型号：
最高工作电压：
12kV
额定电压：
10.5kV
额定电流：
100A；125A
熔断器开断短路电流25KA
全范围熔断器为前置加后备式，现场熔芯熔断后可以方便的更换熔芯，变压器突然投入时的励磁涌流不应损伤熔断器，变压器的励磁涌流通过熔断器产生的热效应可按（10~20）倍的变压器满载电流持续0.1s计算。
2.3.4.3高压避雷器：
无间隙金属氧化物避雷器，厂方承诺满足-35℃温度要求
型号：
额定电压：
17kV
持续运行电压：
14kV
标称放电电流：
2.5kA
雷电冲击残压（8/20S，5kA）：
42（peak）
操作冲击残压（30/60S，100A）：
40kV（peak）
直流参考电压（1mA）：
26kV
方波通流能力（2ms）60A
2.3.5低压配电室主要电气设备及技术参数
2.3.5.1低压断路器
2.3.5.1.1框架断路器
厂方承诺满足-35℃温度要求
型号：
UEW5-2000/3P1250A固定式
型式：
抽屉式
额定电压：
400V
额定电流：
1250A
额定运行短路分断能力：
50kA
额定短时耐受电流及时间：
40kA1s
电气寿命：
8000
机械寿命：
15000
框架式低压断路器配电动操作机构，具备就地和远方控制功能，能进行远方控制操作；柜体上设有就地/远方转换开关，开关能提供就地/远方位置输出接点，接点为无源干接点，容量为AC220V，5A；留有提供给远方的位置信号、故障告警（通过具有保护功能的智能电子脱扣器）信号及其他用于反映开关状态的信号等无源干接点，容量为AC220V，5A；低压断路器的全部位置接点均引至二次端子排上，至少4开4闭（不包括自用接点），容量AC220V，5A。
框架式低压断路器应配置智能电子脱扣器，可实现速断、过流、过负荷、单相接地等保护功能。
2.3.5.1.2塑壳断路器
额定电流：
63A/350A
额定运行短路分断能力：
50kA
额定电压：
0.315kV
2.3.5.2低压侧输出
箱式变低压侧连接并网逆变器，应充分考虑电缆进线的安装位置和数量，确保连接可靠安装方便，并需要预留至少2路350A塑壳断路器安装位置，最终的制作以设计院的蓝图为准。
2.3.5.3低压避雷器。
型号：
额定电压：
0.315kV
最大放电电流（10/350us）：
40kA
保护水平Up：
2kV
保护等级：
B+C级防雷防浪涌保护
2.3.3.4三相多功能数字表
厂方承诺满足-35℃温度要求
额定电压：
400V
额定电流：
1.5（6）A
参比频率：
50Hz
精度：
1.0级
工作制式：
三相四线制
远程抄表：
RS485通讯接口
2.3.5.5低压侧电流互感器
额定一次电流：
额定二次电流：
5A
额定电压：
0.315kV
计量准确级：
0.2S
测量准确级：
0.5
2.3.5.6低压浪涌保护器为4P，并有前级微型断路器控制
2.3.4.2高压侧具体要求：
1）柜体外壳酸洗磷化处理并采用钢板折弯成型内焊外铆结构制作
2）柜门板漆采用静电喷涂后焙烤，表面抗冲击力，耐腐蚀。
3）开关柜防护等级IP65；
4）电缆室内应留有较大空间，其底板为可拆卸的钢板，并配置相应的电缆固定夹及塔形橡胶圈，电缆室内应设置电缆安装卡，方便电缆固定。
2.3.5.6箱式变电站综合测控装置：
2.3.5.6.1装置要求
1）采用先进的32位工业级微处理器技术和高速FLASH存放技术；
2）带掉电保持的SOE和自检报告。
3）内置通信管理模块，具有8个RS485通讯接口，支持标准MODBUS协议，能实现对逆变器、汇流箱、配电柜等设备的通信管理；
4）内置自愈式光纤环网交换模块，支持光纤环形以太网络，能实现远距离通信；
5）内置8路串口、支持IEC60870-5-103；104、IEC61850、MODBUS等通信规约的专用通信模块，方便接入电站监控系统。
6）除满足箱变本身开关量输入的要求外，需预留不少于4路的开关量输入接口，已满足其他非智能设备的通信要求；
7）工作电源为AC220V。
8）能适应当地高海拔和低温工作环境。
包括显示、电源、CPU、IO板、通讯板在内的装置全部元器件必须满足宽温-40℃～+70℃条件下装置可保证正常工作的要求，以满足特殊环境下正常工作。
9）大容量的存储模块，可记录10个故障录波报告，500个SOE事件
2.3.5.6.2测控功能
1）遥测功能
三相电流、三相电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度。
2）遥信功能--48路遥信开入。
3）遥控功能—8路开出
4）保护功能
电气量保护：
过流一段、过流二段、过流三段、零序电流保护、低电压保护、过电压保护、差动保护；反时限保护
非电气量保护：
变压器高温报警，超温跳智能断路器。
5）通讯功能--1路10/100Base-TX（电口）通讯；4路RS485通讯。
6）直流量输入
5路，4-20mA模拟量输入；3路热电阻4-20mA
2.3.5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）：
75kV
额定短时（1min）工频耐受电压（有效值）:
35kV
2.3.6温升
2.3.6.1变压器的温升试验应符合GB6450的规定。
2.3.6.2高压设备的允许温升值满足GB/T11022—2011的规定；低压设备的允许温升值满足GB7251的规定。
2.3.7试验
2.3.8.1型式试验及出厂试验按照DL/T537-2002《高压/低压预装箱式变电站选用导则》及有关国家标准规定执行。
2.3.7.2箱变必须有同等电压及容量的型式试验报告。
2.3.7.3出厂试验（例行试验）
2.3.7.3.1一般检查：
外外整洁、无锈蚀、无损伤、附件齐全。
2.3.7.3.2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。
2.3.8.3绝缘试验
（1）高低压主回路工频耐压试验：
（2）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：
10kV侧工频试验电压：
35kV；0.315kV侧工频试验电压：
3.0kV
（3）变压器1min工频耐压试验值如下：
10kV侧工频试验电压：
35kV；0.315kV侧工频试验电压:
3.0kV
具体试验方法参照GB311.1-2012《高压输变电设备绝缘配合》。
（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，应无异常情况发生。
具体试验方法参照GB3309-89《高压开关设备在常温下的机械试验》有关部门规定。
2.3.8.4型式试验
2.3.8.4.1发热试验
在最高环境温度下，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。
2.3.8.4.2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。
2.3.8.4.3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开断和关合能力试验，以检验断路器元件等在箱体内经安装调试后的工作性能。
2.3.8.4.4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。
2.3.8.4.5雷电冲击试验
参照GB311.1-2012《高压输变电设备绝缘配合》有关规定进行。
2.3.8.4.6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。
2.4箱式变结构技术要求
2.4.1箱变的体积适中，需要考虑设备散热，重量吨。
2.4.2能够开启的门强度较高，满足大风时，门不能变形，并必须满足施工维护要求。
2.4.3箱变箱体的防腐必须经过严格防腐处理，确保25年不生锈。
2.4.4箱变结构必须进行防风加固处理，防风等级应高于10级。
2.4.5箱变的外观设计要体现出美观、大方、颜色和谐、尽可能同光伏电场的周边环境相适应。
具体颜色在订货之前由业主确定。
2.4.6箱变的外观应设有“高压危险，请勿靠近”的标志，明显耐久、不可拆卸的铭牌。
2.4.7箱变的门锁应采用防锈、防撬、电力专用挂锁。
2.4.8箱式变电站的结构应保证工作人员的安全和便于运行、维护、检查、监视、检修和试验。
2.4.9箱体必须防腐蚀、防尘、防潮、防凝露。
箱体必须都采用2mm厚度以上的冷轧钢板制作，箱体设有隔热措施，以保证在正常环境温度下运行时，所有的电器设备的温度不超过其最高允许温升。
箱体内设驱潮装置，保证内部元件不发生凝露。
装置内部采用钢板及阻燃绝缘隔板严密分割成高压室、变压器室、低压室，高、低压室之间防护等级为IP65，各个隔室之间防护等级为IP65，箱变高低压柜体防护等级防护等级不低于IP65。
2.4.10箱体的防腐必须采用热喷锌防腐，不可选择简单的防腐处理，箱变所有门轴采用钢材料制作。
金属材料经防腐处理后表面覆盖涂层应有牢固的附着力，并均匀一致。
所有的防腐必须有耐盐雾处理，应确保箱变的外壳及内部结构件25年不生锈。
买方有完善的箱变的防腐工艺、方法，防腐过程邀请卖方现场监造，出厂时每台产品由买方出具防腐工艺报告。
2.4.11箱体的高压室和低压室须密封处理，所采用的密封条必须是长寿命（10年以上）、高弹性产品，以确保箱体的防尘、防潮、防凝露。
高压和低压的进出线电缆孔采用可切割电缆专用护套，并方便于密封。
2.4.12箱体外壳应有足够的机械强度，在起吊、运输和安装时不会变形或损伤；设计的外壳形状应不易积尘、积水；尽量少用外露紧固件，以免螺钉穿通外壳使水导入壳内；对穿通外壳的孔，均应采取相应的密封措施；外壳的盖和座若采用铰链联结，为满足防护密封条的安装，制成明铰链。
外壳应防水、防震、防腐、防尘、防电燃。
金属构件应有防锈处理和喷涂防护层。
2.4.13箱体顶盖应有明显的散水坡度，不应小于5°，顶盖边沿应设有防雨和滴水檐。
2.4.14柜内二次配线：
采用乙烯树脂绝缘电线、铜芯，可动部分过渡柔软，并能承受住挠曲而不致疲劳损伤，柜内所有配线两端均有打印的线号。
电流回路不小于4mm2，其它回路2.5mm2，软线必须采用线鼻子焊锡压接。
2.4.15变压器的噪音水平在箱变外壳外0.3m不应大于50dB（冷却器和排风机都打开条件）。
2.4.16箱体门应附有主回路线路图、控制线路图、操作程序及注意事项。
2.4.17母线宜采用绝缘母线，并设有安全防护措施。
2.4.18进出线应考虑电缆的安装位置和便于进行试验。
2.4.19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。
2.4.20变压器应装设压力温度计，以监测变压器的上层油温。
2.4.21高压室装设带电强制闭锁装置。
2.4.22高压室内明显可视断开点通过负荷开关档位标识观察其分合状态。
2.4.23箱变安装方式根据现场情况可以调整。
2.4.24按海拔高度修正设备外绝缘要求。
2.5备品备件和专用工具
应提供必要的负荷开关操作杆、全范围熔芯、及其它专用工具。
2.6设备标示
具有清晰、可识别的文字、抗腐蚀的铭牌，将其永久的固定在每一组装件容易看得见的地方，分箱变外铭牌及箱变内变压器铭牌。
铭牌要提供有关设备的全部必要资料，但至少必须包括（不限于）下列：
制造厂的名称、设备型号、设备名称、主要技术参数、出厂检验编码、出厂日期、工程识别号和重量等。
2.7包装、运输和存储要求
2.7.1供方负责将设备安全运抵需方指定地点，装运货物便于现场卸货、搬运、安装。
2.7.2设备制造完成并通过试验后及时包装,确保不受污损。
2.7.3箱变经妥善包装后，在运输过程中尚应采取其它防护措施，以免散失损坏或被盗。
2.7.4设备起运时供方应及时通知需方，设备数量、编号、出发日期、到达日期。
2.7.5设备到场后，供方须派人免费指导现场安装。
2.7.6整体产品运输的部件都要适合运输和装载的要求。
2.7.7随产品提供的技术资料应完整无缺，提供的文件包括但不限于以下：
a.装箱单
b.产品说明书
c.产品检验合格证书
d.安装指示图
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