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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
赞同部门:中华人民共和国建设部
推行日期:1993年5月1日
关于公布国家标准《35~110kV变电所设计规范》的通知
建标〔1992〕653号
依据国家计委计综〔1986〕250号文的要求,由能源部会同有关部门共同订正的《35~110kV变电所设计规范》,已经有关部门会审。现赞同《35~110kV变电所设计规范》GB50059-92为强迫性国家标准,自一九九三年五月一日起推行,原国家标准《工业与民用35千伏变电所设计规范》GBJ59-83同时撤消。
本规范由能源部负责管理,其详细解说等工作由能源部华东电力设计院负责,第一版刊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
订正说明
本规范是依据国家计委计综〔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订正而成。
规范组在订正规范过程中,进行了广泛的检查研究,认真总结了规范执行以来的经验,汲取了部分科研成就,广泛征采了全国有关单位的建议,最后由我部会同有关部门审察定稿。订正后的规范共分四章和十一个附录。订正的主要内容有:增添了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、电丈量仪表装置、过电压保护及接地、土建部分等;原有蓄电池章归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分了内容深度:原规范土建部分的条则过于简单,本次作了许多的补充,补充的主要内容为变电所构造采纳以概率理论为基础的极限状态设计原则、建筑物和修建物的荷载、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,一定与按1984年国家计委赞同公布的《建筑构造设计一致标准》GBJ68-84制定、订正的《建筑构造荷载规范》GBJ9-87等各种建筑构造设计标准、规范配套使用,不得与未按GBJ68-84制定、订正的国家各种建筑构造设计标准、规范混用。
本规范在执行过程中,如发现需要更正和补充之处,请将建讲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),以便今后订正时参照。
能源部
一九九二年八月
第一章总则
,吻合安全靠谱、技术先进和经济合理的要求,制定本规范。
~110kV,单台变压器容量为5000kVA及以上新建变电所的设计。
~10年发展规划进行,做到远、近期结合,以近期为主,正确办理近期建设与远期发展的关系,合适考虑扩建的可能。
,一定从全局出发,兼备兼备,依照负荷性质、用电容量、工程特色和地区供电条件,结合国情合理地确立设计方案。
,一定坚持节约用地的原则。
,尚应吻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部署
,应依据以下要求,综合考虑确立:
一、凑近负荷中心;
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、四周环境宜无明显污秽,如空气污秽时,所址宜设在受污源影响最小处;
六、拥有适合的地质、地形和地貌条件(比方避开断层、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),所址宜防范选在有重要文物或开采后对变电所有影响的矿藏地址,不然应征得有关部门的赞同;
七、所址标高宜在50年一遇高水位之上,不然,所区应有靠谱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、应试虑职工生活上的方便及水源条件;
九、应试虑变电所与四周环境、周边设施的互相影响。
。
。城网变电所、工业企业变电所围墙的高度及形式,应与四周环境相协调。
,。主要设施运输道路的宽度可依据运输要求确立,并应具备回车条件。
,应依据设施部署、土质条件、排水方式和道路纵坡确立,%~2%,%,局部最大坡度不宜大于6%,平行于母线方向的坡度,应满足电气及构造部署的要求。当利用路边明沟排水时,%,%;最大不宜大于3%,局部困难地段不该大于6%。
电缆沟及其余近似沟道的沟底纵坡,%。
、基础埋深、路基和管线埋深,应互相配合;建筑物内陆面标高,;屋外电缆沟壁,。
、修建物、道路之间的最小净距,应满足安全、检修安装及工艺的要求,并宜吻合附录一和附录二的规定。
。绿化规划应与四周环境相适应并严防绿化物影响电气的安全运转。绿化宜分期、分批进行。
《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
,应依据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运转方式等条件综合考虑确立。
、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、低压侧电力网获得足够容量的备用电源时,可装设一台主变压器。
,当断开一台时,其余主变压器的容量不该小于60%的所有负荷,并应保证用户的一、二级负荷。
,如经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,主变压器宜采纳三线圈变压器。
,如经计算一般变压器不可以满足电力系统和用户对电压质量的要求时,应采纳有载调压变压器。
第二节电气主接线
,应依据变电所在电力网中的地位、出线回路数、设施特色及负荷性质等条件确立。并应满足供电靠谱、运转灵巧、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。
,变电所高压侧宜采纳断路器较少或不用断路器的接线。
~110kV线路为两回及以下时,宜采纳桥形、线路变压器组或线路分支接线。超出两回时,宜采纳扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。35~63kV线路为8回及以上时,亦可采纳双母线接线。110kV线路为6回及以上时,宜采纳双母线接线。
、分段单母线或双母线的35~110kV主接线中,当不一样意停电检修断路器时,可设置旁路设施。
当有旁路母线时,第一宜采纳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。采纳SF6断路器的主接线不宜设旁路设施。
,6~10kV侧宜采纳分段单母线。线路为12回及以上时,亦可采纳双母线。当不一样意停电检修断路器时,可设置旁路设施。
当6~35kV配电装置采纳手车式高压开关柜时,不宜设置旁路设施。
~10kV线路的短路电流时,可采纳以下措施之一:
一、变压器摆列运转;
二、采纳高阻抗变压器;
三、在变压器回路中装设电抗器。
,可适用一组隔走开关。对接在变压器引出线上的避雷器,不宜装设隔走开关。
第三节所用电源和操作电源
,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靠谱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从前装设一台所用变压器。
,宜采纳单母线或分段单母线的接线。采纳分段单母线时,蓄电池应能切换至任一母线。
,宜采纳一组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适用一套。其余变电所的操作电源,宜采纳成套的小容量镉镍电池装置或电容储能装置。
,应满足以下要求:
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。
。
第四节控制室
、电缆较短、朝向优异和便于观察屋外主要设施的地方。
(台)的摆列部署,宜与配电装置的间隔摆列次序相对应。
,应按变电所的规划容量在第一期工程中一次建成。
,应合适简化,面积应合适减小。
第五节二次接线
,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,宜采纳就地控制。
,宜装设能重复动作、延时自动清除,或手动清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,应有监察信号。
,应装设团锁装置。屋内的配电装置,尚应装设防范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
,应吻合现行国家标准《工业企业照明设计标准》的要求。
、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。
,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,但应吻合现行国家标准《电力装置的过电压保护设计规范》的要求。
,不该有明显的反射眩光和直接阳光。
,应采纳防爆型照明器,不该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。
,如高于36V应采纳防范触电的安全措施。
第七节并联电容器装置
,应装设并联电容器装置。其容量和分组宜依据就地赔偿、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。
,应使电容器组的额定电压与接入电网的运转电压相当合。电容器组的绝缘水平,应与电网的绝缘水平相当合。
电容器装置宜采纳中性点不接地的星形或双星形接线。
,。
、保护和放电等设施,并应设置单台电容器的熔断器保护。
,应在并联电容器组回路中设置串通电抗器。
、设施技术参数及当地的实践经验,采纳屋外、半露天或屋内的部署。
电容器组的部署,应试虑保护和检修方便。
第八节电缆敷设
,依据详细状况可敷设在地面槽沟、沟道、管道或地道中,少量电缆亦可直埋。
,应吻合以下要求:
一、防范电缆遇到各种损坏及腐化;
二、避开规划中建筑工程需要发掘施工的地方;
三、便于运转维修;
四、电缆较短。
,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。
。直埋电缆应采纳铠装并有黄麻、聚乙烯或聚***乙烯外护层的电缆。在电缆地道、电缆沟内以及沿墙壁或楼板下敷设的电缆,不该有黄麻外护层。
第九节远动和通信
。
、遥测、遥控装置的信息内容,应依据安全监控、经济调换和保证电能质量以及节约投资的要求确立。
,宜装设遥信、遥测装置。需要时可装设遥控装置。
,宜装设与该企业中央控制室联系的有关信号。
。
;工业企业变电所尚应装设与该企业内部的通信;对重要变电所必需时可装设与当地电话局的通信。
,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
,应吻合现行国家标准《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
,应吻合现行国家标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》的要求。
第十二节电丈量仪表装置
,应吻合现行国家标准《电力装置的电丈量仪表装置设计规范》的要求。
第十三节过电压保护
,应吻合现行国家标准《电力装置的过电压保护设计规范》的要求。
第十四节接地
,应吻合现行国家标准《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
、修建物及有关设施的设计应一致规划、造型协调、便于生产及生活,所选择的构造种类及资料品种应经过合理归并简化,以利备料、加工、施工及运转。变电所的建筑设计还应与四周环境相协调。
、修建物的设计应试虑以下两种极限状态:
一、承载能力极限状态:这种极限状态对应于构造或构造构件达到最大承载能力或不适于连续承载的变形。要求在设计荷载作用下所产生的构造效应应小于或等于构造的抗力或设计强度。计算中所采纳的构造重要性系数γ0,荷载分项系数γ,可变荷载组合系数ψC及其余有关系数均按本规范的有关规定采纳,构造的设计强度则应依照有关的现行国家标准采纳。
二、正常使用极限状态:这种极限状态对应于构造或构造构件达到正常使用或长远性能的某项规定极限值。要求在标准荷载作用下所产生的构造长远及短期效应,不宜超出附录三的规定值。计算中所采纳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纳。
、修建物的安全等级,均应采纳二级,。
,当验算上拔或颠覆稳固性时,。当基础处于稳固的地下水位以下时,应试虑浮力的影响,此时基础容重取混凝土或钢筋混凝土的容重减
10kN/m3,土容重宜取10~11kN/m3。
计算方法
荷载种类
在长远荷载作用下
在短期荷载作用下
按考虑土抗力来验算颠覆或
考虑锥形土体来验算上拔
仅考虑基础自重及阶梯以上
的土重来验算颠覆或上拔
注:短期荷载系指风荷载、地震作用和短路电动力三种,其余均为长远荷载。
第二节荷载
、可变荷载及有时荷载三类。
一、永久荷载:构造自重(含导线及避雷线自重)、固定的设施重、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、有时荷载:短路电动力、验算(稀有)风荷载及验算(稀有)冰荷载。
:
一、,;;
二、,,,;
注:在狂风、覆冰、低湿、检修、地震状况下的导线与避雷线张力均作为准永久性荷载办理,,但安装状况的紧线张力宜作可变荷载办理,。
三、。
,应按以下规定采纳:
一、房屋建筑的基本组合状况:;
二、修建物的狂风状况:对连续架构,;
三、修建物最严重覆冰状况:(冰厚≤10mm)(冰厚>10mm);
四、修建物的安装或检修状况:;
五、地震作用状况:,,。
。其标准值及有关系数不该低于本规范附录四所列的数值。
,包含远景可能发生的不利状况,分别按终端或中间架构来设计,以下四种荷载状况应作为承载能力极限状态的基本组合,此中最低气温状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、运转状况:取30年一遇的最狂风(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)等三种状况及其相应的导线及避雷线张力、自重等;
二、安装状况:指导线及避雷线的架设,此时应试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、检修状况:依据实质检修方式的需要,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状况的导线张力、相应的风荷载及自重等,对档距内无引下线的状况可不考虑跨中上人;
四、地震状况:考虑水平川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,地震状况下的构造抗力或设计强度均赞同提升25%使用,。
,此中最狂风状况及操作状况的标准荷载,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、最狂风状况:取30年一遇的设计最狂风荷载及相应的引线张力、自重等;
二、操作状况: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、地震状况:考虑水平川震作用及相应的风荷载、引线张力、自重等,地震状况下的构造抗力或设计强度均赞同提升25%使用,。
,应依据所采纳的施工方法及程序确立,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°。
、,。在计算梁、柱和基础时,活荷载乘折减系数;当荷重面积为10~,。
第三节建筑物
(室)依据规模和需要可部署成平房、两层或三层建筑。主控制室顶棚到楼板面的净高:~;~。当采纳空调设施时,上述高度可合适降低。~,大梁底对楼板面的净高不该低于2m。~。
,两部分的建筑装修、照明、采暖通风等设计均宜采纳不一样的标准。
,其屋面防水标准宜依据需要合适提升。屋面排水坡度不该小于1/50,并采纳有组织排水。
,地坪应采纳不起尘的资料。
、顶棚、门窗、排风机的外露部分及其余金属构造或零件,均应涂耐酸漆或耐酸涂料。地面、墙裙及支墩宜采纳耐酸且易于冲刷的面层资料,面层与基层之间应设防酸隔断层。当采纳全封闭防酸隔爆式蓄电池并有靠谱措施时,地面、墙裙及支墩的防酸资料可合适降低标准。地面应有排水坡度,将酸水集中后作妥当办理。
,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,不然应利用横梁与圈梁拉通。关于现浇的或有配筋现浇层的装置整体式楼面或屋面,赞同不设置圈梁,但板与墙体必需有靠谱的连接。
,其主要建筑物及多层砖承重修筑,在以下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;
三、楼梯间纵横墙交接处;
四、;
五、8度及以上地区的建筑物的所有纵横墙交接处;
六、7度地区的建筑物,纵横墙交接处一隔一设置。
,其抗震横墙除应满足抗震强度要求外,此间距不该超出附录五的规定。
,但对设有钢筋混凝构造柱的部位,不受该表限制。
第四节修建物
,对电焊或法兰连接的钢构件可取弹性刚度,,~,~。长远荷载对钢筋混凝土构造刚度的影响应其余考虑。
。各种架构受压柱的整体长细比,不宜超出150,当杆件受力有较大裕度时,上述长细比赞同放宽10%~15%。
,可按本规范附录七采纳。
(条)架构的受压杆件计算长度,可按本规范附录八采纳。
构件名称
受压弦杆及支
座处受压腹杆
一般受压腹杆
辅助杆
受拉杆
预应力受拉杆
允许最大长细比
150
220
250
400
不限
,其弦杆及腹杆的受压计算长度,可按以下规定采纳:
一、弦杆:正面与侧面腹杆不叉开部署时,;正面与侧面腹杆叉开部署且弦杆使用角钢时,,相应的角钢辗转半径取平行轴的值,。
二、腹杆:对单系腹杆计算长度取中心线长度;对交织部署腹杆,当两腹杆均不开断且交会点用螺栓或电焊连接时,计算长度取交织分段中较长一段的中心线长度。
(条)柱,其根开与柱高(基础而到柱的交点)之比分别不宜小于1/7及1/5。
,不宜小于1/25,钢筋混凝土梁此比值,不宜小于1/20。
。依据吊装稳固需要,,但当施工采纳设暂时拉线等措施时,可不受限制。
柱的种类
钢筋混凝土矩型、工字型断面
水泥杆
钢管
插入杯口
最小深度
架构
支架
注:B及D分别为柱的长边尺寸及柱的直径。
第五节采暖通风
《采暖通风与空气调理设计规范》的有关规定。在寒冷地区,凡所内有人值班、办公及生活的房间以及工艺、设施需要采暖的房间均应设置采暖设施。在寒冷地区,凡工艺或设施需要,不采暖难以满足生产要求的房间均可设置采暖设施。不属于寒冷或寒冷的地区,在主控制室等常常有人值班的房间可依据实质气温状况,采纳局部采暖设施。采暖的方式可依据变电所的规模,结合当地经验作技术经济比较后确立,但必需吻合工艺及防火要求。
℃;继电器室、电力电容器室、蓄电池室及屋内配电装置室的夏季室温不宜超出40℃:油浸变压器室的夏季室温不宜超出45℃;电抗器室的夏季室温不宜超出55℃。
,每小时通风换气次数均不该低于6次。蓄电池室的风机,应采纳防爆式。
第六节防火
、修建物的耐火等级,不该低于本规范附录九的要求。
、堆场、储罐之间的防火净距,应吻合现行国家标准《建筑设计防火规范》的规定。变电所内部的设施之间、建筑物之间及设施与建筑物、修建物之间的最小防火净距,应吻合本规范附录十的规定。
,对主变压器等各种带油电气设施及建筑物,装备合适数目的手提式及推车式化学灭火器。对主控制室等设有精美仪器、仪表设施的房间,应在房间内或周边走廊内配置灭火后不会引起污损的灭火器。
,当防火净距小于本规范附录十的规定值时,应设置防火隔墙,墙应超出油枕顶,。屋外油浸变压器与油量在600kg以上的本回路充油电气设施之间的防火净距不该小于5m。
,当单个油箱的油量在1000kg及以上时,应同时设置贮油坑及总事故油池,其容量分别不小于单台设施油量的20%及最大单台设施油量的60%。贮油坑的长宽尺寸宜较设施外廓尺寸每边大1m,总事故油池应有油水分其余功能,其出口应引至安全地方。
,其出口宜引至贮油坑的排油口处。
,应采纳非燃烧或难燃烧的实体门。