DLT521635kV220kV城市地下变电站设计规定.docx
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DLT521635kV220kV城市地下变电站设计规定
35kV---220kV城市地下
变电站设计规定
条 文 说 明
1 范 围
本标准提出了建设在城市的地下变电站在站址选择、站区布置、电气接线、建筑结构、环境保护等方面的一般技术要求,以及需注重的设备运输、通风、防水、防火等方面的特殊技术要求。
本标准适用于电压为35kV~220kV的城市地下变电站设计。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内
容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协
议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的
引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 3096城市区域环境噪声标准
GB 8702 电磁辐射防护规定
GB 8978 污水综合排放标准
GB 14285 继电保护和安全自动装置技术规程
GB 50007 建筑地基基础设计规范
GB 50011 建筑抗震设计规范
GB 50015建筑给水排水设计规范
GB 50019采暖通风与空气调节设计规范
GB 50034工业企业照明设计标准
GB 50059 35kV~110kV变电所设计规范
GB 50060 35kV~llOkV高压配电装置设计规范
GB 50108地下工程防水技术规范
GB 50116火灾自动报警系统设计规范
GB 50217 电力工程电缆设计规范
GB 50222 建筑内部装修设计防火规范
GB 50227 并联电容器装置设计规范
GB 50229 火力发电厂与变电所设计防火规范
GB 50260 电力设施抗震设计规范
GBJ 16建筑设计防火规范(2001年版)
DL/T 620交流电气装置的过电压保护和绝缘配合
DL/T 621 交流电气装置接地
DL 5003 电力系统调度自动化设计技术规程
DL/T 5044火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定
DL/T 5056 变电所总布置设计技术规程
DL/T 5120小型电力工程直流系统设计规程
DL/T 5136火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程
DL/l 5137 电测量及电能计量装置设计技术规程
DL/T 5149 220kV~500kV变电所计算机监控系统设计技术
DL/T 5155 220kV -500kV变电所所用电设计技术规程
JGJ 120建筑基坑支护技术规程
SDJ 2 220kV~500kV变电站设计技术规程
SDJ 5 高压配电装置设计技术规定
能源电[1993J 228号《城市电力网规划设计导则>
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.0.1
地下变电站 underground substation
地下变电站包括全地下变电站和半地下变电站,其建筑可独立建设,也可与其他建(构)筑物结合建设。
3.0.2
全地下变电站fully underground substation
变电站主建筑物建于地下,主变压器及其他主要电气设备均装设于地下建筑内,地上只建有变电站通风口和设备、人员出入口等少量建筑,以及有可能布置在地上的大型主变压器的冷却设备和主控制室等。
3.0.3
半地下变电站 partially underground substation
变电站以地下建筑为主,主变压器或其他主要电气设备部分装设于地下建筑内。
4 总 则
4.0.1 地下变电站是在常规地上变电站无法建设时所采用的特殊变电站建设形式。
变电站可独立建设,也可与其他建(构)筑物结合建设。
4.0.2地下变电站的设计应以10年及以上电网规划为基础,依据电网结构、变电站性质等要求确定变电站最终规模,土建工程应一次建设完成。
4.0.3地下变电站的设计必须与城市规划和地上建筑总体规划紧密结合、统筹兼顾,综合考虑工程规模、变电站总体布置、地下建筑通风、消防、设备运输、人员出入以及环境保护等因素,确定变电站的全地下或半地下设计方案。
4.0.4地下变电站的设备选择要坚持适度超前、安全可靠、技术先进、造价合理的原则,注重小型化、无油化、自动化、免维护或少维护的技术方针,选择质量优良、性能可靠的定型产品.
4.0.5地下变电站的设计必须坚持节约用地的原则,尽量压缩建筑体量以节约建设用地并控制工程造价。
4.0.6地下变电站必须保证有完善的设备运输、建筑防水、排水、通风和消防工程设计.
4.0.7地下变电站的抗震设计应符合GB 50011及GB 50260等有关规定。
4.0.8地下变电站的设计除应执行本规定外,尚应符合有关国家法律、法规和标准,以及电力行业标准、地方标准的规定。
5 站址选择和站区布置
5.1 站址选择
5.1.1 在城市电力负荷集中但地上变电站建设受到限制的地区,可结合城市绿地或运动场、停车场等地面设施独立建设地下变电站,也可结合其他工业或民用建(构)筑物共同建设地下变电站。
5.1.2地下变电站的站址选择应与城市市政规划部门紧密协调,统一规划地面道路、地下管线、电缆通道等,以便于变电站设备运输、吊装和电缆线路的引入与引出。
5.1.3站址应具有建设地下建筑的适宜的水文、地质条件(例如避开地震断裂带、塌陷区等不良地质构造).站址应避免选择在地上或地下有重要文物的地点。
5.1.4站址选择时应考虑变电站与周围环境、邻近设施的相互影响。
5.1.5除了对站区外部设备运输道路的转弯半径、运输高度等限制条件进行校验外,还应注意校核邻近地区运输道路地下设施的承载能力。
5.2站区布置
5.2.1 地下变电站的地上建(构)筑物、道路及地下管线的布置应与城市规划相协调.
5.2.2地下变电站的总布置在满足工艺要求的前提下,应力求布局紧凑,并兼顾设备运输、通风、消防、安装检修、运行维护及人员疏散等因素综合确定。
当变电站与其他建(构)筑物合建时,还应充分利用其建(构)筑物的相关条件,统筹设计。
5.2.3地下变电站的地上建筑物(含与其他建筑结合建设的地上建筑物)与相邻建筑物之间的消防通道和防火间距,应符合GBJ 16等有关规定。
5.2.4站区内地面道路的设置应符合DL/T 5056的有关规定。
5.2.5地下变电站安全出口不得少于2个,有条件时可利用相邻地下建筑设置安全出口.
5.2.6地下变电站的主控制室有条件时宣布置在地上。
如受条件制需布置在地下,宣布置在距地面较近的地方。
规模较大、层数较多的地下变电站可考虑设置载人电梯。
5.2.7地下变电站的进、出风口应分离设置。
进风口宜设置在夏季盛行风向的上风侧。
5.2.8地下变电站宜分别设置大、小设备吊装口。
大设备吊装口供变压器等大型设备吊装使用,也可与进风口合并使用。
小设备吊装口为常设吊装口,供日常检修试验设备及小型设备吊装使用。
5,2,9地下变电站的大设备吊装口的位置应具备变电站设备运输使用的大型运输起重车辆的工作条件。
5.2.10地下变电站室内布置的油浸电力变压器宜安装在单独的防爆间内。
5.3进出+线电缆通道
5. 3.1 地下变电站的电力电缆通道应满足电缆出线数量要求,并应留有适当裕度口变电站的电源电缆有条件时宜通过不同的电缆
通道引入站内.
5.3.2当地下变电站电力电缆夹层布置较深时,可采用电缆竖井将电缆引上,与站外电缆隧道(排管)连接。
5.4其 他
地下变电站站区的场地绿化应按城市规划要求进行,绿化树种不得影响变电站的安全运行。
6 电气部分
6,1 电气主接线和设备选择
6.1.1地下变电站的电气主接线应根据变电站在电网中的地位、规划容量、电压等级,线路和变压器连接元件总数、负荷性质、设备特点等条件综合确定,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。
地下变电站在满足电网规划和可靠性要求的条件下,宜减少电压等级和简化接线。
6.1,2高压侧线路为3回及以下、主变压器为3台及以下的终端变电站,宜采用线路变压器组、桥形或扩大桥形接线。
高压侧线路有系统穿越功率的变电站,宜采用外桥形、扩大外桥形、单母线、单母线分段或其他接线;当能满足电力系统继电保护要求时,也可采用线路分支接线口电源容量和回数的配置应满足能源电
[1993] 228号《城市电力网规划设计导则>的要求。
6.1.3地下变电站装有2台及以上主变压器时,6kV~llOkV负荷侧宜采用单母线分段接线或其他接线,分段方式宜考虑当其中一台主变压器停运时有利于其他主变压器的负荷均匀分配。
当变电站装有4台主变压器并均带有馈电负荷时,6kV~110kV负荷侧可考虑采用单母线分段环形接线。
6.1.4当需限制变电站6kV~lOkV线路的短路电流时,可采用下列措施:
1变压器分列运行:
2采用高阻抗变压器;
3在变压器回路中串接限流电抗器。
6.1.5地下变电站应选用断流性能好的无油断路器。
地下变电站的66kV一220kV配电装置宜选用S
气体绝缘全封闭组合电器(以下简称GIS)。
35kV及以下配电装置宜选用开关柜(包括柜式GIS)。
6.1.6当地下变电站进风处无可靠的滤尘措施时,其电气设备电瓷外绝缘爬电比距的选择宜等同户外变电站。
6.2主变压器
6,2.1 地下变电站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。
变电站的主变压器台数不宜少于2台;不宜多于4台。
6.2.2装有2台及以上主变压器的地下变电站,当断开l台主变压器时,其余主变压器的容量(包括过负荷能力)应满足全部负荷用电要求.
6.2.3地下变电站宜采用低损耗、低噪声电力变压器,根据防火要求,必要时可选择无油型设备.
6.2.4地下安装的单台容量在63MVA及以下的电力变压器宜采用自冷或风冷方式进行冷却;容量在63MVA以上的电力变压器可采用水冷却方式,或将主变压器散热器引至地上用风冷方式进行冷却。
6.2.5地下变电站的水冷变压器应采用双层铜管冷却系统。
6.2.6地下变电站的主变压器订货时应注意对变压器设备运输尺寸与城市道路运输条件进行校核。
6.3配 电装置
地下变电站的配电装置设计应符合GB 50060和SDJ 5的有关规定。
6.4无功补偿装置
6.4,1 地下变电站的无功补偿装置应根据系统无功补偿就地平衡和便于调整电压的原则配置。
6.4.2地下变电站的无功补偿设备宜选择无油型产品。
6.4.3 并联电容器装置的设计应符合GB 50227的规定口
6.4.4 并联电抗器和并联电容器组使用的串联电抗器宜选用体积较小、漏磁较少的铁芯式设备。
6.5站用电源和直流设备
6.5.1 地下变电站站用电的设计应符合D]UT 5155的规定。
6.5.2地下变电站应从主变压器低压侧分别引接两台容量相同、可互为备用、分列运行的站用工作变压器。
每台变压器容量按全站计算负荷选择。
6.5.3地下变电站的站用变压器应选择无油型设备。
6.5.4地下变电站的站用电源必须安全可靠a 220kV和重要的llOkV地下变电站宜另引接一回站外电源,供全站停电时通风、消防等负荷使用。
6.5.5地下变电站直流系统的设计应符合DL/T 504-4和DL/T
5120的规定和要求。
6.5.6地下变电站应装设蓄电池组向控制、信号、继电保护、自动装置等负荷和交流不停电电源、断路器操动机构以及直流事故照明负荷等供电。
6.5.7 220kV地下变电站宜装设两组蓄电池组;llOkV及以下地下变电站宣装设一组蓄电池组,重要的llOkV地下变电站可装设两组蓄电池组。
蓄电池宜采用阀控式铅酸蓄电池,直流充电装置宣采用高频开关充电装置。
6.5.8在选择蓄电池组容量时,有人值班变电站的全站交流事故停电时间应按1h计算,无人值班变电站的全站交流事故停电时间应按2h计算。
6.6主控制室和继电器室
枢纽变电站宜分别设置主控制室和继电器室,负荷变电站不
宜设置独立的继电器室。
当220kV、110kV/66kV配电装置采用
GIS设备时,可将保护测控设备下放到配电装置室。
6.7监控租二次接线
6.7.1 地下变电站监控和二次接线的设计应符合DL/T 5149和DL/T 5136的有关规定。
6.7.2地下变电站断路器、主变压器中性点接地隔离开关、主变压器有载调压开关应在主控制室内集中监控;电动隔离开关宜在主控制室内集中监控;接地开关和母线接地器宜就地操作。
6.7.3地下变电站计算机监控系统应采用分层、分布、开放式结构。
220kV枢纽变电站网站系统宜采用双网双机冗余配置;其他变电站宜采用单网单机配置。
6.8继电保护、调度自动化和电测量仪表装置
6.8.1 地下变电站继电保护和自动装置的设计应符合GB 14285的有关规定。
6.8.2地下变电站调度自动化的设计应符合DL 5003的有关规
定。
6.8.3地下变电站电测量仪表装置的设计应符合DL/T 5137的有
关规定.
6.9通 信
6.9.1 地下变电站可根据如下通信要求设置通信设施:
l 系统调度通信;
2对外行政通信:
3站内通信。
6.9.2地下变电站的远动、继电保护和电话的通道可采用光纤、租用邮电线路、专用通信电缆等通道形式。
66kV~220kV变电站至上级调度应有两个独立的通信通道。
6.9.3地下变电站通信设备应有可靠的事故备用电源。
当以专用蓄电池组作为备用电源时,其容量应按2h~3h计算。
6.10过电压保护和接地
6.10.1 地下变电站的过电压保护设计应符合DUT 620的有关规定。
6.10.2地下变电站的接地应符合DUT 621的有关规定。
地下变电站应设置接地网,接地网除采用人工接地极外,还应充分利用地下建筑结构的钢筋。
6.10.3地下变电站建筑物各层楼板的钢筋宜焊接成网,并和室内敷设的接地母线相连。
6.10.4地下变电站室内敷设的接地母线应于不同方位至少4点与接地网连接。
6.10.5地下变电站接地网的人工接地极宜采用铜导体:
室内接地母线及设备接地线可采用钢导体。
6.10.6地下变电站接地网应与站外电缆隧道接地导体相连,且有便于分开的连接点。
6.11 电气照 明
6.11.1 地下变电站照明包括一般照明、事故照明和检修照明。
地下变电站电气照明的设计应符合GB 50034的有关规定。
6.11.2 电气照明应根据不同的设备布置形式,采用配照合理、检修方便、经济适用的照明方式。
6.11.3 对主控制室、继电器室、主变压器室、配电装置室、站用变压器室、消防设备间、主要通道、楼梯间应装设事故照明。
无人值班变电站宜在变电站的入口处内侧或警卫值班室内装设事故照明手动和自动转换开关,并应设有明显标志。
6.11.4事故照明宜由站内直流系统供电。
事故照明应分区控制。
当交流失电时,有人值班变电站事故照明应能自动投入;无人值班变电站事故照明则应待人员到达时手动投入。
6.11.5地下变电站的平均照度值不应低于表6.11.5所规定的地下变电站工作上的照度标准值。
表6.11.5地下变电站工作上的照度标准值
视觉作业
照度Ix
工作场所
等级
一般照明
事故照明
备注
主控制室
1I甲
300
100
继电器室
III乙
150
15
变压器室、配电装置室、电容器室
Ⅵ
75
10
通信室
III乙
150
15
值班室
100
0.75m高
休息室
75
0.75m高
厕所、浴室
15
地面
楼梯间、通道
30
10
地面
6.11.6 主变压器室和配电装置室宜装设高效的照明设备供检修使用。
6.11.7疏散走道和疏散门应设灯光疏散指示标志。
6.12 电缆选择与敷设
6.12.1 地下变电站电力电缆和控制电缆的选择与敷设应符合GB 50217的有关规定。
6.12.2 地下变电站的电力电缆宜采用铜芯阻燃电缆,控制电缆应采用铜芯阻燃电缆。
7土建部分
7.1 建 筑
7,1,1 一般规定。
l地下变电站地上建(构)筑物应与周围环境相协调。
2站区建筑高度的限值应满足城市规划的规定和要求。
3 站区或站区建筑地上及地下部分均不得超出规划控制红线。
当雨篷、挑檐因占地限制必须突入规划控制红线时,挑出宽度和高度应满足城市规划和有关规范的规定。
4站区室外地坪高程应按城市规划控制标高设计,宜高出邻近城市道路路面标高。
220kV地下变电站站址地面场地标高不宜低于频率为1%的洪水水位和最高内涝水位;35kV~llOkV地下变电站站址地面场地标高不宜低于频率为2%的洪水水位和最高内涝水位。
5 地下变电站覆土厚度应满足城市绿化和其他管理部门的要求。
7.1.2建筑设计。
1 地下变电站一层地面、设备基础项面、常设吊装口地面、出入口与进风口的下檐高出室外地坪不应小于0.3m;出风口下檐高出室外地坪不宜小于1.2m;当出风口外侧为公共人行道时,出风口下檐高出人行道不应小于2.Om。
2常设吊装口、通风口周围应有安全防护设施。
3地上建筑物通风口应有防雨、雪及小动物的措施。
必要时,可采取滤尘措施。
4 GIS室及常设小吊装口宜设吊装设备。
主变压器室宜具备安装吊装机具的条件。
5 地下变电站沿大型设备运输通道及变压器室内、室外应埋设设备运输用地锚。
6建筑非结构构件自身及其与结构主体的连接应满足抗震设计要求。
7.1.3建筑内装修。
l地下变电站建筑内装修应当安全、实用、经济、美观,其装修材料应符合GB 50222的规定口
2地下变电站宣采用防霉耐潮装修材料。
3在保证基本使用功能的前提下,变电站可简化内部装修。
7.2结 构
7,2,1 一般规定。
1 地下变电站的设计使用年限应不低于50年。
2建筑结构在规定的设计使用年限内应满足下列各项功能要求:
1)在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用:
2)在正常使用时具有良好的工作性能:
3)在正常维护下具有足够的耐久性能;
4)在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。
3枢纽变电站的建筑结构安全等级为一级,其他变电站的筑结构安全等级为二级口
4当主体结构基础位于稳定的地下水位以下时,应进行长期荷载作用下的稳定计算。
5地下围护结构应做长期地下水工况下的结构计算口
7.2.2荷载
1荷载可分为永久荷载、可变荷载及偶然荷载三类。
结构设计时,对不同荷载应采用不同的代表值。
1)对永久荷载应采用标准值作为代表值;
2)对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值或准永久值作为代表值;
3)对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值4
2结构楼(屋)面均布活荷载的标准值、组合值和准永久值系数应根据实际的工艺、设备、运输等条件确定。
其标准值及相关系数不应低于表7.2.2中数值。
3搬运重物的动力系数可采用1.1,其动力作用只传至楼板和梁。
4计算吊车梁及其连接强度时,吊车竖向荷载应乘动力系数,动力系数可取1.05 .
表7.2.2楼(屋)面均布活荷载及有关系数
项
次
类别
标准值
KN/m
组合值系数
准永久值系数
计算主粱、
柱及基础的
折减系数
l
不上人屋面
0.5
0.7
O
l,0
2
上人屋面
2.0
0.7
0.4
1.0
3
主控制室、继电器室
及通信室棱面
4.0
1.0
0.8
0.7
4
电缆夹层楼面
3.0
1.0
0.8
0,7
5
屋内10kV、35kV配
电装置(开关柜)室
楼面
4.0~7.0
1.0
0.8
0.7
6
1lOkV GIS室棱面
10.0
1.0
0.8
0.7
7
220kV GIS室楼面
12.O
I.O
0.8
0.7
8
电容器室楼面
4.0—9.0
1-0
0,8
0.7
9
通风机房、冷冻机房
7.0
1.0
0.8
10
,办公室、警卫室
2.5
0,7
0-5
11
室内沟盖板
4.0
0.7
0.3
表7-2.2(续)
项次
类别
标准值KN/
组合值系数
准永久值系数
计算主梁,柱及基础的折减系数
12
楼梯
2.0
0.7
0.4
楼梯
注l:
本表各项活荷载适用于一般使用条件,设备荷载或使用荷载较大时,应按实际
情况采用。
注2;运输通道按运输的最重设备计算。
注3;当电缆层电缆系吊在上层楼板下或在楼板板面上活动地板内布置电缆时,楼面
荷载应计入电缆荷载值.
注4:
地上一层地面的活荷载不宜小于4.OkN/
。
注5:
地面均布活荷载可取15.OkN/
.当有堆载时应按实际荷载取值。
注6:
站区地面运输按实际可能情况考虑汽车荷载作用。
7.2.3结构形式的选择与计算。
l 地下及地上主体结构可选用钢筋混凝土框架一剪力墙、框架或剪力墙结构体系,跨度宜控制在10m~12m以内。
当跨度大于12m,可选用预应力混凝土结构。
2当主体结构钢筋混凝土楼板开洞较大,并需考虑楼板对地下外墙的支承作用时,楼板的强度与变形应满足有关规范要求。
3 当地下部分主体结构梁板承受较大压力时,其梁板应计入轴向压力的影响,按压弯构件计算。
4地下变电站地下主体结构埋深较深,需做基坑支护时,基坑支护应满足JGJ 120的规定和要求a
5地下水位较高时,应考虑施工方案及降水对周围建(构)筑物的不良影响。
7.2.4构造与变形要求。
1 受弯构件最大挠度应按荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作用影响进行计算,其计算值不应超过表7.2.4中规定的数值。
表7.2.4受弯构件的挠度限值
项次
构件类型
挠度限值(以计算跨度岛计算>
l
吊车梁:
手动吊车
电动吊车
Lo/500
Lo /600
2
屋盖、楼盖及楼梯构件:
当Lo<7m时
当7m≤Lo≤9m
当
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- DLT521635kV220kV 城市 地下 变电站 设计 规定