《3110kv高压配电装置设计规范》GB50060.docx
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《3110kv高压配电装置设计规范》GB50060
中华人民共和国国家标准
3-110kV高压配电装置设计规范
Codefordesignofhighvoltageelectricalinstallation
中华人民共和国国家标准
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
3-110kV高压配电装置设计规范
GB50060-2008
第194号
Codefordesignofhighvoltageelectricalinstallation
关于发布国家标准《(3-110kV)
高压配电装置设计规范》的公告
主编部门:
中国电力企业联合会
批准部门:
中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:
2009年6月1日
现批准《3-110kV高压配电装置设计规范》为国家标准,编号为GB50060-2008,自2009年6月1日起实施。
其中,第2.0.10、4.1.9、5.1.1、5.1.3、5.1.4、5.1.7、7.1.3、7.1.4条为强制性条文,必须严格执行。
原《3-110kV高压配电装置设计规范》GB50060-92同时废止。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
二00八年十二月十五日
前言
本规范是根据建设部“关于印发《二00四年工程建设国家标准制订、修订计划》的通知,’(建标〔2004]67号)的要求,由中国电力工程顾问集团西北电力设计院对原国家标准((3-110kV高压配电装置设计规范》GB50060-1992进行修订的基础上编制而成的。
在修订过程中,编写组进行了广泛的调查研究,认真总结了原规范执行以来的经验,征求了全国各有关单位的意见,吸收了国内外先进设计思想,除保留了原(3-110kV高压配电装置设计规范》适用的条文外,补充增加了一些新的内容。
本规范共分7章和2个附录。
主要内容有:
总则、一般规定、环境条件、导体和电器的选择、配电装置、气体绝缘金属封闭开关设备配电装置、配电装置对建筑物及构筑物的要求等。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国电力工程顾问集团西北电力设计院负责具体技术内容的解释。
本规范在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,如发现需要修改或补充之处,请将意见和建议寄交中国电力工程顾问集团西北电力设计院(地址:
西安市高新技术产业开发区团结南路22号,邮政编码:
710075),以供今后修订时参考。
本规范主编单位和主要起草人:
主编单位:
中国电力工程顾间集团西北电力设计院
主要起草人:
张蜂蜜曹永振张晓江杨月红史东
孙进欧阳册飞
目次
1总则.............................................................
(1)
2一般规定···················································……
(2)
3环境条件···················································……(4)
4导体和电器的选择·······································…………(6)
4.1一般规定················································……(6)
4.2导体的选择·············································……(7)
4.3电器的选择·············································……(8)
5配电装置···················································……(10)
5.1配电装置内安全净距····································……(10)
5.2配电装置型式选择··……,······························……(15)
5.3配电装置布置············································……(15)
5.4配电装置内的通道与围栏······························………(16)
5.5防火与蓄油设施··········································……(17)
6气体绝缘金属封闭开关设备配电装置···························……(20)
7配电装置对建筑物及构筑物的要求······························…(21)
7.1屋内配电装置对建筑物的要求···························……(21)
7.2屋外配电装置对构筑物的要求···························……(22)
7.3屋内气体绝缘金属封闭开关设备配电装置对
建筑物的要求·········································……(22)
附录A矩形铝导体长期允许载流量·····························……(24)
附录B线路和发电厂、变电所污秽分级标准·····················……(25)
本规范用词说明···············································……(27)
附:
条文说明················································……(29)
1总则
1.0.1为使3-110kV高压配电装置(简称配电装置)的设计做到安全可靠、技术先进、经济合理、便于检修和维护,制定本规范。
1.0.2本规范适用于新建和扩建3-110kV高压配电装置工程的设计。
1.0.3配电装置的设计,应根据电力负荷性质、容量、环境条件和运行、安装、维护等要求,合理地选用设备和制定布置方案。
在技术经济合理时应选用效率高、能耗小的电气设备和材料。
1.0.4配电装置的设计应根据工程特点、规模和发展规划,做到远、近期结合,并应以近期为主,同时应适当留有扩建的余地。
1.0.5配电装置的设计必须坚持节约用地的原则。
1.0.6配电装置的设计除应执行本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2一般规定
2.0.1配电装置的布置、导体、电气设备以及架构的选择,应满足在当地环境条件下正常运行、安装检修、短路和过电压时的安全要求,并应满足系统10^-15年规划容量的要求。
2.0.2配电装置各回路的相序排列宜一致。
可按面对出线,自左至右、由远而近、从上到下的顺序,相序排列为A,B,C。
对屋内硬导体及屋外母线桥应有相色标志,A,B,C相色标志应分别为黄、绿、红三色。
对于扩建工程应与原有配电装置相序一致。
2.0.366-110kV配电装置内的母线排列顺序,宜为靠变压器侧布置的母线为I母、靠线路侧布置的母线为Ⅱ母;双层布置的配电装置内的母线排列顺序,宜为下层布置的母线为工母、上层布置的母线为Ⅱ母。
2.0.4110KV屋外敞开式配电装置不应带电检修。
2.0.566-110kV敞开式配电装置,母线避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。
2.0.666-110kV敞开式配电装置,断路器两侧隔离开关的断路器侧、线路隔离开关的线路侧,宜配置接地开关。
气体绝缘金属封闭开关设备宜设隔离断口。
2.0.766-110kV敞开式配电装置,每段母线上应配置接地开关。
2.0.866-110kV敞开式配电装置,每组主母线的三相上宜装设电压互感器。
当需要监视和检测线路侧有无电压时,出线侧的一相上宜装设电压互感器。
2.0.966-110kV配电装置,凡装有断路器的回路均应配置电流互感器。
2.0.10屋内、屋外配电装置的隔离开关与相应的断路器和接地刀闸之间应装设闭锁装置。
屋内配电装置设备低式布置时,还应设置防止误入带电间隔的闭锁装置。
2.0.11配电装置内充油电气设备的布置,应满足带电观察油位油温时安全方便的要求,并应便于抽取油样。
3环境条件
3.0.1屋外配电装置中的电气设备和绝缘子,应根据当地的污秽分级等级采取相应的外绝缘标准及其他防尘、防腐措施,并应便于清扫。
发电厂、变电所污秽分级标准应符合本规范附录B的规定。
3.0.2配电装置中裸导体和电器的环境温度应符合表3.0.2的规定。
表3.0.2裸导体和电器的环境温度
┌───┬──────┬──────────────────┐
│类别│安装场所│环境温度(℃)│
││├────────────┬─────┤
│││最高│最低│
├───┼──────┼────────────┼─────┤
│裸导体│屋外│最热月平均最高温度││
│├──────┼────────────┼─────┤
││屋内│该处通风设计温度││
├───┼──────┼────────────┼─────┤
│电器│屋外│年最高温度│年最低温度│
│├──────┼────────────┼─────┤
││屋内电抗器│该处通风设计最高排风温度││
│├──────┼────────────┼─────┤
││屋内其他位置│该处通风设计温度││
└───┴──────┴────────────┴─────┘
注:
1、年最高(或最低)温度为一年中所测得的最高(或最低)温度的多年平均值。
2、最热月平均最高温度为最热月每日最高温度的月平均值,取多年平均值。
3、选择屋内裸导体及其他电器的环境温度,若该处无通风设计温度资料时,可取最热月平均最高温度加5℃。
3.0.3导体和电器的环境相对湿度,应采用当地湿度最高月份的平均相对湿度。
在湿热带地区应采用湿热带型电器产品。
在亚湿热带地区可采用普通电器产品,但应根据当地运行经验采取防护措施。
3.0.4周围环境温度低于电器、仪表和继电器的最低允许温度时,应装设有自动温控的加热装置或采取其他保温措施。
在积雪、覆冰严重地区,应采取防止冰雪引起事故的措施。
隔离开关的破冰厚度,不应小于安装场所的最大覆冰厚度。
3.0.5设计屋外配电装置及导体和电器时的最大风速,可采用离地l0m高,30年一遇l0min平均最大风速。
最大设计风速超过35m/s的地区,在屋外配电装置的布置中,宜采取降低电气设备的安装高度、加强设备与基础的固定等措施。
3.0.6配电装置的抗震设计应符合现行国家标准《电力设施抗震设计规范》GB50260的有关规定。
3.0.7海拔超过1000m的地区,配电装置应选择适用于该海拔高度的电器和电瓷产品。
其外部绝缘的冲击和工频试验电压应符合现行国家标准《高压输变电设备的绝缘配合》GB311.1的有关规定。
3.0.8配电装置设计应降低有关运行场所的连续噪声级。
配电装置紧邻居民区时,居民区围墙外侧的噪声标准应符合现行国家标准《城市区域环境噪声标准》GB3096和《工业企业厂界噪声标准》GB12348的有关规定。
3.0.9110V的电器及金具,在1.1倍最高相电压下,晴天夜晚不应出现可见电晕。
110kV导体的电晕临界电压应大于导体安装处的最高工作电压。
4导体和电器的选择
4.1一般规定
4.1.1选用电器的最高工作电压不得低于所在系统的系统最高运行电压值,电压值的选取应符合现行国家标准《标准电压》GB156的有关规定。
4.1.2选用导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流。
屋外导体应计其日照对载流量的影响。
长期工作制电器,在选择其额定电流时,应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。
4.1.3验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流,应按系统10-15年规划容量计算。
确定短路电流时,应按可能发生最大短路电流的正常接线方式计算。
可按三相短路验算,当单相或两相接地短路电流大于三相短路电流时,应按严重情况验算。
4.1.4验算导体短路电流热效应的计算时间,宜采用主保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。
当主保护有死区时,应采用对该死区起作用的后备保护动作时间,并应采用相应的短路电流值。
验算电器短路热效应的计算时间,宜采用后备保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。
4.1.5采用熔断器保护的导体和电器可不验算热稳定;除采用具有限流作用的熔断器保护外,导体和电器应验算动稳定。
采用熔断器保护的电压互感器回路,可不验算动稳定和热稳定。
4.1.6裸导体的正常最高工作温度不应大于70℃,在计及日照影响时,钢芯铝线及管形导体不宜大于80℃。
特种耐热导体的最高工作温度可根据制造厂提供的数据选择使用,但应计其高温导体对连接设备的影响,并应采取防护措施。
4.1.7验算额定短时耐受电流时,裸导体的最高允许温度,硬铝及铝合金可取200℃,硬铜可取300℃,短路前的导体温度应采用额定负荷下的工作温度。
4.1.8按回路正常工作电流选择裸导体截面时,导体的长期允许载流量,应按所在地区的海拔高度及环境温度进行修正。
导体采用多导体结构时,应计及邻近效应和热屏蔽对载流量的影响。
4.1.9正常运行和短路时,电气设备引线的最大作用力不应大于电气设备端子允许的荷载。
屋外配电装置的导体、套管、绝缘子和金具,应根据当地气象条件和不同受力状态进行力学计算。
导体、套管、绝缘子和金具的安全系数不应小于表4.1.,的规定。
表4.1.,导体、套管、绝缘子和金具的安全系数
┌─────────┬───────┬───────┐
│类别│荷载长期作用时│荷载短时作用时│
├─────────┼───────┼───────┤
│套管、支持绝缘子│2.50│1.67│
├─────────┼───────┼───────┤
│愚式绝缘子及其金其│4.00│2.50│
├─────────┼───────┼───────┤
│软导体│4.00│2.50│
├─────────┼───────┼───────┤
│硬导体│2.00│1.67│
└─────────┴───────┴───────┘
注:
1表中悬式绝缘子的安全系数系对应于1h机电试验荷载;若对应于破坏荷载,安全系数应分别为5.3和3.3。
2硬导体的安全系数系对应于破坏应力;若对应于屈服点应力,安全系数应分别为1.6和1.4。
4.1.10配电装置中的绝缘水平应符合现行国家标准《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》GBJ64的有关规定。
4.2导体的选择
4.2.1110V及以下软导线宜选用钢芯铝绞线。
4.2.2在空气中含盐量较大的沿海地区或周围气体对铝有明显腐蚀的场所,宜选用防腐型铝绞线或铜绞线。
4.2.3硬导体可选用矩形、双槽形和管形。
矩形铝导体的允许载流量应符合本规范附录A的规定。
4.2.4硬导体的设计应满足不均匀沉陷、温度变化和振动等因素的要求。
4.3电器的选择
4.3.1电气设备的绝缘耐受水平应符合现行国家标准《高压输变电设备的绝缘配合》GB311.1的有关规定。
高压电气设备电瓷爬电距离应满足安装地点的污秽条件要求。
4.3.235kV及以下电压等级的断路器,宜选用真空断路器或SF6断路器;66kV和110KV电压等级的断路器宜选用SF6断路器。
4.3.3隔离开关应根据正常运行条件和短路故障条件的要求选择。
4.3.43-35kV配电装置的电流互感器、电压互感器宜选用树脂浇注绝缘结构;66-110kV配电装置的电流互感器、电压互感器可根据安装使用条件及产品制造水平选择。
4.3.535kV及以下采用真空断路器的回路,宜根据被操作回路的负载性质(容性或感性负载),选用金属氧化物避雷器或阻容吸收器进行过电压保护。
4.3.666-110kV配电装置,宜采用金属氧化物避雷器进行过电压保护。
4.3.7装设在屋外的消弧线圈宜选用油浸式;装设在屋内的消弧线圈宜选用干式。
4.3.835kV及以下电压等级的配电装置宜采用金属封闭开关设备,金属成套开关设备应具备下列功能:
1防止误分、误合断路器。
2防止带负荷拉合隔离开关。
3防止带电挂接地线(合接地开关)。
4防止带接地线关(合)断路器(隔离开关)。
5防止误人带电间隔。
4.3.93-20kV屋外支柱绝缘子和穿墙套管的爬电距离,应满足安装地点污秽等级的要求。
当不能满足时,可按提高一级或两级电压等级的支柱绝缘子和穿墙套管选择。
5配电装置
5.1配电装置内安全净距
5.1.1屋外配电装置的安全净距不应小于表5.1.1所列数值。
电气设备外绝缘体最低部位距地小于2500mm时,应装设固定遮栏。
5.1.2屋外配电装置的安全净距,应按图5.1.2-1、图5.1.2-2和图5.1.2-3校验。
图5.1.2-1屋外A1、A2、B1、D值校验
图5.1.2.2-2屋外A1、B1、B2、C、D值校验
表5.1.1屋外配电装置的安全净距
符号
适应范围
系统标称电压
3-10
15-20
35
66
110J
110
A1
1、带电部分至接地部分之间
2、网状遮拦向上延伸线距地2.5M处与遮拦上方带电部分之间
200
300
400
650
900
1000
A2
1、不同相的带电部分之间2、断路器和隔离开关的断口两侧引线带电部分之间
200
300
400
650
1000
1100
B1
1、设备运输时,其设备外廓至无遮拦带电部分之间
2、交叉的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间
3、栅状遮拦至绝缘体和带电部分之间
4、带电作业时带电部分至接地部分之间
950
1050
1150
1400
1650
1750
B2
网状遮拦至带电部分之间
300
400
500
750
1000
1100
C
1、无遮拦裸导体至地面之间
2、无遮拦裸导体至建筑物、构筑物顶部之间
2700
2800
2900
3100
3400
3500
D
1、平行的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间
2、带电部分与建筑物、构筑物的边沿部分之间
2200
2300
2400
2600
2900
3000
注:
1110J指中性点有效接地系统。
2海拔超过1000m时,A值应进行修正。
3本表所列各值不适用于制造厂的成套配电装置。
4带电作业时,不同相或交叉的不同回路带电部分之间,其B1值可在A2值上加750mm。
图5.1.2-3屋外A2B1C值校验
注:
a为不同相带电部分之间的距离。
5.1.3屋外配电装置使用软导线时,在不同条件下,带电部分至接地部分和不同相带电部分之间的最小安全净距,应根据表5.1.3进行校验,并应采用最大值。
表5.1.3带电部分至接地部分和不同相带电部分之间的最小安全净距(mm)
注:
在最大设计风速为35m/s及以上,以及雷暴时风速较大等气象条件恶劣的地区应采用15m/s
5.1.4屋内配电装里的安全净距不应小于表5.1.4所列数值。
电气设备外绝缘体最低部位距地小于2300mm时,应装设固定遮栏。
注:
1110J指中性点有效接地系统。
2海拔超过1000m时,A值应进行修正。
3当为板状遮拦时,B2值可在A1值上加30mm。
4通向屋外配电装置的出线套管至屋外地面的距离,不应小于表5.1.1中所列屋外部分C值。
5本表所列各值不适用于制造厂的产品设计。
5.1.5屋外配电装置的安全净距应按图5.1.5-1和图5.1.5-2校验。
图5.1.5-1屋内A1、A2、B1、B2、C、D值校验
图5.1.5-2屋内B1、E值校验
5.1.6配电装置中,相邻带电部分的系统标称电压不同时,相邻带电部分的安全净距应按较高的系统标称电压确定。
5.1.7屋外配电装置裸露的带电部分的上面和下面.不应有照明、通信和信号线路架空跨越或穿过;屋内配电装置裸露的带电部分上面不应有明敷的照明、动力线路或管线跨越。
5.2配电装置型式选择
5.2.1配电装置型式的选择,应根据设备选型及进出线方式,结合工程实际情况,并与工程总体布置协调,通过技术经济比较确定。
在技术经济合理时,应采用占地少的配电装置型式。
5.2.266-110kV配电装置宜采用敞开式中型配电装置或敞开式半高型配电装置。
5.2.3IV级污秽地区、大城市中心地区、土石方开挖工程量大的山区,“66^-110kV配电装置,宜采用屋内敞开式配电装置;当技术经济合理时,也可采用气体绝缘金属封闭开关设备配电装置。
5.2.4地震烈度为9度及以上地区的110kV配电装置宜采用气体绝缘金属封闭开关设备配电装置。
5.3配电装置布置
5.3.1配电装置的布置应结合接线方式、设备型式以及工程总体布置综合因素确定。
5.3.23-35kV配电装置采用金属封闭高压开关设备时,应采用屋内布置。
5.3.335-110kV配电装置,双母线接线,当采用软母线配普通双柱式或单柱式隔离开关时,屋外敞开式配电装置宜采用中型布置,断路器宜采用单列式布置或双列式布置。
110kV配电装置,双母线接线,当采用管型母线配双柱式隔离开关时,屋外敞开式配电装置宜采用半高型布置,断路器宜采用单列式布置。
5.3.435-110kV配电装置,单母线接线,当采用软母线配普通双柱式隔离开关时,屋外敞开式配电装置应采用中型布置,断路器宜采用单列式布置或双列式布置。
5.3.5110kV配电装置,双母线接线,当采用管型母线配双柱式隔离开关时,屋内敞开式配电装置应采用双层布置,断路器宜采用双列式布置。
5.3.6110kV配电装置,气体绝缘金属封闭开关设备配电装置可采用户内或户外布置。
5.3.7110kV配电装置,当采用管型母线时,管型母线宜选用单管结构。
管型母线固定方式可采用支持式。
当地震烈度为8度及以上时,管型母线固定方式宜采用悬吊式。
支持式管型母线在无冰无风状态下的跨中挠度不宜大于管型母线外直径的0.5-1.0倍,悬吊式管型母线的挠度可放宽。
采用支持式管型母线时,应采取加装动力双环阻尼消振器、管内加装阻尼线,以及改变支持方式等措施消除母线对端部效应、微风振动及热胀冷缩对支持绝缘子产生的内应力。
5.4配电装里内的通道与围栏
5.4.1配电装置的布置,应便于设备的操作、搬运、检修和试验。
5.4.2中型布置的屋外配电装置内的检修、维护用环形道路宽度不宜小于3000mm。
成环有困难时,应具备回车条件。
5.4.3屋外配电装置应设置巡视和操作道路。
可利用地面电缆沟的布置作为巡视路线。
5.4.4屋内配电装置采用金属封闭开关设备时,屋内各种通道的最小宽度(净距),宜符合表5.4.4的规定。
注:
1、通道宽度在建筑物的墙柱个别突出处,可缩小200mm
2、移开式开关柜不需要进行就地检修时,其通道宽度可适当减小。
3、固定式开关柜靠墙布置时,柜背离墙距离宜取50mm。
4、当采用
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