国家电网公司农网10kV及以下输变电工程标准化设计技术原则(4.10.1)

国家电网公司农网10kV及以下

工程标准化设计技术原则

（讨论稿）

国家电网公司农电部

二○一○年四月

批准  

审核  孙建龙  张子引

校核  李  晋  史京楠  王  辉

编制  孙  松  黄  德  屈广瑞  许焕学  廖剑波

 赵鹏涛  李  鹏  夏胜祥  吕  艳  李雪榜  郭  煜  徐钟友  冯  驰

目   录

1  技术原则概述    1

1.1总则    1

1.2主要设计标准、规程规范及规定    1

1.3设计对象    3

1.4运行管理模式    4

1.5设计范围    4

1.6设计深度    5

1.7假定条件    5

1.8 设备、材料选型原则    6

2  10kV配电站    7

2.1技术方案条件    7

2.2分类说明    8

2.3 10kV配电站标准化设计模块划分原则    8

2.4电气一次部分    8

2.5电气二次部分    12

2.6土建部分    13

3  10kV柱上变压器台    16

3.1技术方案条件    16

3.2分类说明    17

3.3 10kV柱上变压器台标准化设计模块划分原则    18

3.4电气一次部分    18

3.5电气保护部分    20

3.6标识    20

3.7电杆及基础    20

4  0.4kV电缆分支箱    21

4.1技术方案条件    21

4.2设计内容    21

4.3设备选型    22

4.4 结构与基础    22

4.5标识    22

4.6其他要求    22

5  10kV柱上无功补偿装置    23

5.1技术方案条件    23

5.2分类说明    23

5.3电气一次部分    24

5.4电气保护部分    25

5.5标识    25

5.6电杆及基础    25

6  10kV配电线路部分    25

6.1气象区    25

6.2模块及杆型划分原则    26

6.3设计内容    27

6.4负责单位    28

7  0.4kV架空配电线路    29

7.1气象区    29

7.2模块及杆型划分原则    29

7.3设计内容    30

7.4负责单位    30

1  技术原则概述

1.1总则

本次农网标准化设计是在国家电网公司输变电工程通用设计-10kV配电工程分册、10kV和380/220V配电线路分册（2006版）的基础上，针对农网建设具体情况，进行方案增补。适用于农村10kV及以下配电网建设和改造。遵循2006版国网通用设计的原则：“安全可靠、自主创新、技术先进；标准统一、覆盖面广、提高效率；注重环保、节约资源、降低造价，努力做到统一性与可靠性、先进性、经济性、适应性和、灵活性的协调统一”。

1.2编制背景

2006版通用设计中10kV及以下工程的典型设计偏重于城网建设，对于目前城市电网普遍使用的开关站、配电站和箱式变电站都给出了多种方案和模块，基本可以满足目前城市配电网的应用需求，并可在农网城乡建设中通过模块组合给出适合的设计方案。国网系统内农网建设具有东西部地区差异大、城乡差别较大、负荷小、负荷分散等特点，与城网差异明显。目前农村电网配电系统98%以上的配电台区采用柱上变压器台的形式，99%以上中低压线路采用架空线，针对上述情况，2006版通用设计方案和模块在使用时必须加以改进，特别是目前在农村配电网中应用最为广泛的柱上变压器台的方案，在设计方案、模块选择和设备选型上已经不能满足目前农村配电网的需求。在普遍使用的低压电缆分支箱和10kV线路无功补偿装置在2006版通用设计中没有给出方案，在本次标准化设计中予以增加。

通过调研，本次标准化设计对2006版通用设计的方案进行改进和补充。在配电站方案上增加了一个适用于农村配电网的配电站方案，在柱上变压器台的方案上增加了2个方案，6个模块。

10kV大跨越(100米1.3主要设计标准、规程规范及规定

本次标准化设计按照以下设计标准、规程规范及规定的最新版本执行。

GB 311.1 高压输变电设备的绝缘配合 

GB 1094  电力变压器 

GB 4208  外壳防护等级（IP代码）  

GB 50011 建筑抗震设计规范 

GB 50052 供配电系统设计规范 

GB 50010 混凝土结构设计规范

GB 50003 砌体结构设计规范

GB 50054  低压配电设计规范

GB 50053  10kV及以下变电所设计规范 

GB 50060  3～110kV高压配电装置设计规范

GB50057   建筑物防雷设计规范

GB 50217  电力工程电缆设计规范 

GB 1179   圆线同心绞架空导线

GB 4623   环形混凝土电杆

GB 13955  剩余电流动作保护装置安装和运行

GB 14285  继电保护和安全自动装置技术规程

GB 3096   声环境质量标准 

DL 601    架空绝缘配电线路设计技术规程

DL 5027   电力设备典型消防规范

DL 620    交流电气装置的过电压保护和绝缘配合

DL 404    户内交流高压开关柜订货技术条件 

DL/T 599  城市中低压配电网改造技术导则 

DL 5131   农村电网建设与改造技术导则 

DL/T 5221 城市电力电缆线路设计技术规定 

DL/T 621  交流电气装置的接地 

DL/T 728  气体绝缘金属封闭开关设备订货技术条件 

DL/T 791  户内交流充气式开关柜选用导则 

DL 448    电能计量装置技术管理规程

DL/T 825  电能计量装置安装接线规则

DL/T 499  农村低压电力技术规程

DL/T 5078 农村小型化变电所设计规程

DL/T 5119 农村小型化无人值班变电所设计规程

Q/GDW 338 农村配网自动化典型设计规范

Q/GDW 339 农村配网自动化典型应用模式

DL/T5219  架空送电线路基础设计技术规定

NDGJ 96   变电所建筑结构设计技术规定 

JB/T 7113 低压并联电容器装置

JGJ/T 16  民用建筑电气设计规范

JB/T10558  柱上高压无功补偿装置

Q/GDW 212 电力系统无功补偿配置技术原则

Q/GDW 435 农村电网无功优化补偿技术导则

国家电网公司电力安全工作规程（试行）

国家电网公司十反措

新农村电气化村典型供电模式(试行) 国网农技[2007] 35号

1.4设计范围

农网10kV及以下配电工程标准化设计的范围是10kV配电站、10kV柱上变压器台、0.4kV电缆分支箱、10kV柱上无功补偿装置以内的电气设备、平面布置及建筑物基础结构，相关的防火、通风、防洪、防潮、防尘、防毒、防小动物和低噪声等设施。

受外部条件影响的项目，如系统保护、通信、进站道路、站外给排水、地基处理、杆塔基础等不列入设计范围。

1.5设计深度

本次农网标准化设计均按初步设计深度开展工作。

1.7假定条件

海拔高度：≤1000m；    

环境温度：-30～+40OC；

最热月平均温度：35 OC；

污秽等级：III级；

风速：25～35m/s

覆冰：5～10mm

地震烈度：按7度设计，水平加速度为0.1g,

地震特征周期为0.35s；

洪涝水位：站址标高高于50年一遇洪水水位和历史最高

内涝水位，不考虑防洪措施；

地基承载力特征值：取fak=150kPa，无地下水影响；

腐蚀：地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用。

本次标准化设计按以上假定条件进行,具体工程设计应根据实际情况进行修正。

1.8 设备、材料选型原则

本次标准化设计设备、材料选型原则执行国家电网公司通用设备（2008版），参考国家电网公司相关物资采购标准，根据农网建设实际情况进行设备、材料选型。

2  10kV配电站

2.1技术方案条件

10kV配电站标准化设计1个方案，设计条件及设计单位详见下表。

10kV配电站标准化设计方案技术条件和设计分工表

2.2分类说明

10kV配电站标准化设计布置方式仅考虑户内配电站。

2.3  10kV配电站标准化设计模块划分原则

10kV配电站标准化设计模块划分原则和2006版通用设计一致，分为10kV配电装置、主变压器、0.4kV配电装置三类 “基本模块”。以各种功能的10kV、0.4kV配电装置为“子模块”，主变压器可按不同容量、型式的变压器为“子模块”，按照不同的规模和配置进行拼接。 

2.4运行管理模式

农网10kV配电站按无人值班设计。

2.5电气一次部分

2.5.1 电气主接线

10kV配电站的电气主接线应根据配电站的规划容量、线路、变压器连接元件总数、设备选型等条件确定。

10kV采用单母线接线；0.4kV采用单母线接线。

2.5.2 进出线回路数

10kV进线为1回进线。

0.4kV出线按2～6回考虑。

2.5.3 主要设备选择

2.5.3.1 10kV设备短路电流水平按20kA/4s选择。

2.5.3.2 配电变压器

（1）变压器选用S11型及以上节能配电变压器，接线组别采用Dyn11。

（2）单台油浸式变压器容量不超过630kVA。

（3）供电半径较小地区变压器额定变比采用10.5±2×2.5%/0.4kV，供电半径较大、布置在线路末端的变压器额定变比采用10±2×2.5%/0.4kV。

2.5.3.3 10kV开关柜     

10kV开关柜一般选用空气绝缘负荷开关柜，具体技术要求如下：

（1）空气绝缘负荷开关柜，操动机构一般采用弹簧储能机构。

（2）开关柜根据环境条件不同可配置温湿度控制器。

（3）10kV开关柜额定电流为630A。

（4）熔断器熔体额定电流根据变压器的额定容量选取。

（5）所有开关柜体都应安装带电显示器，要求带二次对相孔。

（6）进线开关柜安装氧化锌避雷器。

（7）电缆头选择630A及以下电缆头,并应满足热稳定要求。

（8）开关柜应具备“五防”闭锁功能。

（9）开关机构为手动或电动，一般采用弹簧储能机构。

2.5.3.4 低压开关柜

（1）低压开关柜可选用固定式或抽屉式低压成套柜。

（2）低压开关柜的进线和出线开关选用空气断路器，要求有瞬时脱扣、短延时脱扣、长延时脱扣三段保护，采用分励脱扣器，一般不设置失压脱扣。

（3）低压进线柜内宜配置能记录电气运行数据和控制无功投切功能的配变综合测控仪，兼具计量功能，计量准确度等级按国网公司有关计量规定执行。

（4）计量点设置在变压器总出口处。

2.5.3.5 无功补偿电容器柜

（1）无功补偿电容器柜应采用无功自动补偿方式，具有三相、单相混合补偿功能。

（2）补偿容量按单台变压器容量20%～40%配置，可按三相、单相混合补偿，保证用电高峰时功率因数达到0.90以上，具体补偿容量应根据规程要求计算后确定。

（3）低压电力电容器采用自愈式电容器，要求免维护、无污染、环保；过电流≥1.3In，浪涌电流≥200In。

2.5.4 导体选择

按发热及动稳定条件校验，10kV主母线及进线间隔导体选630A及以下。10kV开关柜与变压器高压侧连接电缆须按发热及动稳定条件校验选用。

低压母线最大工作电流按变压器容量、发热及动热稳定条件计算决定。

2.5.5 电气布置

10kV架空线路通过穿墙套管接引至配电室，10kV、0.4kV均按单列布置。

2.5.6 防雷、接地及过电压保护

2.5.6.1 防雷设计应满足GB50057《建筑物防雷设计规范》和DL/T 620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的要求。

2.5.6.2 进线开关柜安装氧化锌避雷器，采用交流无间隙金属氧化物避雷器进行过电压保护。

2.5.6.3 配电站交流电气装置的接地应符合DL/T621《交流电气装置的接地》要求。配电站采用水平和垂直接地的混合接地网。接地体的截面和材料选择应考虑热稳定和腐蚀的要求。配电站接地电阻、跨步电压和接触电压应满足有关规程要求。具体工程中如接地电阻不能满足要求，则需要采取降阻措施。

2.5.6.4 电气装置过电压保护应满足DL/T620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》要求。

2.5.7 站用电、照明系统

站用电、照明系统电源来自本站变压器低压侧，宜设置事故照明。

2.6 电气二次部分

2.6.1 综合自动化

具备条件的配电站建立以计算机站控系统为核心，由厂站端实现对全站的一次设备进行监测，具备测量、控制、记录、电量采集、负荷控制和报警等功能，并可与远方控制中心通信，实现配电站综合自动化。

目前不具备条件的配电站应预留接口及设备位置。

2.6.2 二次设备布置

主变压器低压侧装设配电监测仪或多功能电能表。所有二次设备布置在各自开关柜内。

2.6.3 保护及自动装置配置

2.6.3.1  10kV负荷开关出线柜内装设熔断器，用于变压器保护。

2.6.3.2 低压侧短路和过载保护利用空气断路器自身具有的保护特性来实现。

2.6.4 电能计量

2.6.4.1 电能计量装置选用及配置，应满足DL/T 448 《电能计量装置技术管理规定》。

2.6.4.2 计量方式依据系统中性点接地方式确定:

(1）中性点非有效接地系统采用三相三线计量方式；

(2）中性点有效接地系统采用三相四线计量方式。

2.6.4.3 全站选用智能化电能表，就地安装在开关柜二次仪表室内。

2.6.4.4 互感器采用专用计量二次绕组。

2.6.4.5 计量二次回路不得接入与计量无关的设备。

2.7 土建部分

2.7.1 站址场地概述

2.7.1.1 站址选择应接近负荷中心，利于用户接入。

2.7.1.2 站址采用建筑坐标系。

2.7.1.3 土建按最终规模设计。

2.7.1.4 充分利用荒地、劣地，不占或少占农田，避免有危岩和易发生山洪、泥石流等灾害的场所，利用自然地形以减少土方量。

2.7.1.5 站址标高应在50年一遇的最高水位之上，当无法满足要求时，应有可靠的防洪措施。

2.7.2 标识板

国家电网公司制定的"标识墙（标识板）"设计方案，在具体工程设计时必须采用。

2.7.3 主体建筑

主体建筑设计要具备现代工业建筑气息，建筑造型和立面色调要与周边人文地理环境协调统一；外观设计应简洁、稳重、实用。对于建筑物外立面避免使用较为特殊的装饰，如玻璃雨蓬、通体玻璃幕墙、修饰性栅栏、半圆形房间等。

2.7.4 总平面布置

总平面中的布置应满足生产工艺、运输、防火、防爆、环境保护和施工等方面的要求，进行统筹安排，合理布置，考虑机械作业通道和空间，检修维护方便，有利于施工。同时要考虑有效的防水、排水、防小动物、通风、防潮与隔声等措施。

2.7.5 排水、消防、通风、环境保护及其他

2.7.5.1 排水

宜采用自流式有组织排水，设置集水井汇集雨水，经地下设置的排水暗管至窨井，然后有组织将水排至附近市政雨水管网中。

农村建筑物应充分利用配电站内外的自然高低差排水。

2.7.5.2 消防

配电站的布置应遵循国家、行业和企业有关建筑设计防火的规定，消防采用化学灭火措施。

2.7.5.3 环保

配电站噪声对周围环境影响应符合GB3096《声环境质量标准》的规定和要求。

2.7.5.4 通风及其他

10kV配电站宜采用自然通风，当自然通风不能满足相关排热要求时，可增设机械排风。配电站应设置防止雨、雪和蛇、鼠类小动物从采光窗、通风窗、门、电缆沟等进入室内的设施。

3  10kV柱上变压器台

3.1 技术方案条件

10kV柱上变压器台标准化设计共2个方案，6个模块组合，各方案技术条件及设计单位详见下表。

10kV柱上变压器台标准化设计方案技术条件和设计分工表

项目名称

1：ZA表示柱上变压器台

2：方案号

3：400：最大容量400kVA

200：最大容量200kVA

综合起来共有6种标准化设计，即：

ZA－4/400  柱上双杆变压器台，适用容量315、400kVA变压器。

ZA－5/200  柱上双杆变压器台，适用容量50、100、160、200kVA变压器。

3.2分类说明

10kV柱上变压器台根据不同容量和布置方式设计了两种方案，共计六种模块组合。方案编号为ZA-4、ZA-5。

3.3  10kV柱上变压器台标准化设计模块划分原则

10kV柱上变压器台标准化设计模块划分原则和2006版通用设计一致，以10kV配电装置、变压器、0.4kV配电装置为基本模块。

3.4 电气一次部分

3.4.1 电气主接线

10kV采用线路变压器组方式。

0.4kV采用单母线接线方式。

3.4.2 进出线规模

10kV架空进线1回，0.4kV出线一般按照1～3回架空线考虑，出线回路数也可按需要配置。

3.4.3 主要电气设备选择

3.4.3.1 变压器选择

(1)变压器选用S11型及以上节能配电变压器，接线组别采用Dyn11。

(2)柱上变压器台容量不超过400kVA。

(3)供电半径较小地区的变压器额定变比采用10.5±2×2.5%/0.4kV，供电半径较大、布置在线路末端的变压器额定变比采用10±2×2.5%/0.4kV。

3.4.3.2 无功补偿

变压器的无功补偿容量根据配变自身需求及台区的负荷性质确定，变压器低压侧功率因数符合《农村电网无功优化补偿技术导则》要求，100kVA及以上变压器按变压器容量的10-40%补偿，按无功需量自动投切，100kVA以下的变压器按需考虑无功补偿。

3.4.3.3  10kV侧采用跌落式熔断器。设备短路电流水平按12.5/16kA考虑。

3.4.3.4  0.4kV进线采用塑壳断路器，出线采用带剩余电流保护功能的塑壳断路器

3.4.3.5 低压综合配电箱配置智能终端，或预留位置。

3.4.4 电气设备布置及安装方式

3.4.4.1变压器台按双杆方式安装。变压器台架底部距地面高度不应低于2.5m。

3.4.4.2 低压综合配电箱（兼有计量、出线、补偿、综合测控等功能）与变压器垂直或水平布置，其下端距地面至少1.0m，并采取防止攀登的措施。低压综合配电箱必须加锁，有防止触电的警告标志并采取可靠的接地和防盗措施。 

3.4.5 防雷、接地及过电压保护 

3.4.5.1  交流电气装置的接地应符合DL/T 621《交流电气装置的接地》要求。电气装置过电压保护应满足DL/T 620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》要求。

3.4.5.2 柱上变压器台高压侧须安装氧化锌避雷器，多雷区柱上变压器台低压侧须安装氧化锌避雷器。

3.4.5.3 设水平和垂直接地的复合接地网。接地体的截面和材料选择应考虑热稳定和腐蚀要求。接地电阻、跨步电压和接触电压应满足有关规程要求。

3.4.6 其他要求

3.4.6.1 高压引线采用绝缘导线（但应同时配置接地环），低压引线采用电缆，变压器高、低压套管接头裸露部分及避雷器接头裸露部分加绝缘罩。

3.4.6.2 柱上变压器台架及综合配电箱均按200kVA及以下、315~400kVA两种类型设计。低压引线截面及架构选择：ZA-4按400kVA配置，ZA-5按200kVA配置。

3.4.6.3 变压器台上各种接头应采用相应的安全可靠的节能型接续线夹，变压器低压接线柱一般采用抱杆式线夹或平板式桩头。

3.4.6.4 柱上变压器台应有防止触电的警告标志并采取可靠的接地和防盗措施。 

3.5 电气保护部分

变压器10kV侧采用熔断器保护，0.4kV侧可采用自动空气开关保护或采用带剩余电流保护功能的塑壳断路器。

3.6 标识

标识牌：国家电网公司制定的“标识牌”设计方案，在具体工程设计时必须采用。

3.7 电杆及基础

混凝土杆设计应符合GB4623《环形混凝土电杆》规定要求，其基础及埋深必须根据实际的地质情况进行调整。

基础设计应符合DL/T5219《架空送电线路基础设计技术规定》要求。

4  0.4kV电缆分支箱

4.1 技术方案条件

0.4kV电缆分支箱标准化设计共1个方案，各方案技术条件及设计单位详见下表。

0.4kV电缆分支箱标准化设计方案技术条件一览表

1：DF表示电缆分支箱

2：表示电压等级，04-0.4kV，10-10kV，35-35kV

3：方案号

4.2 设计内容

设计内容包括0.4kV电缆分支箱的接线、外形尺寸及接地、安装部分。

4.3 设备选型

0.4kV电缆分支箱按电缆进出线型式考虑，选用全绝缘母线T型结构，一进四出。额定电压0.4kV，母线额定电流630A。 分支箱外壳采用不小于1.5mm厚SUS304号不锈钢板，防护等级不低于IP33。箱体表面应带有国网标识，宜与安装环境协调。

4.4 结构与基础

4.4.1 基础一般高于地坪面0.2m。

4.4.2 各地区地基承载力变化较大，具体工程应根据当地情况完成基础设计。

4.4.3 基础浇筑时应预留进出线管道，管径根据电缆截面确定。

4.4.4  电缆分支箱电缆进出口应使用防水和防火材料进行封堵，封堵应密实可靠。

4.5 标识    

标识牌：国家电网公司制定的“标识牌”设计方案，在具体工程设计时必须采用。

4.6 其他要求

4.6.1 电缆敷设完毕后箱内未接入电缆处T型电缆头应装设绝缘封帽。

4.6.2 交流电气装置的接地应符合DL/T 621《交流电气装置的接地》要求。

5  10kV柱上无功补偿装置

5.1 技术方案条件

10kV柱上无功补偿装置标准化设计共2个方案，各方案技术条件一览表详见下表。

 10kV柱上无功补偿装置方案技术条件一览表

项目名称

1：XW表示柱上无功补偿

2：方案号

5.2 分类说明

10kV柱上无功补偿装置根据不同的装置型式设计了两种方案。方案编号为XW-1、XW-2。

5.3 电气一次部分

5.3.1 接线形式

10kV电容器采用星形接线方式。

5.3.2 主要电气设备选择

5.3.2.1  10kV侧采用跌落式熔断器（采用专用的电容器保护熔体）。设备短路电流水平按16/12.5 kA考虑。

5.3.2.2  10kV避雷器采用氧化锌避雷器。

5.3.2.3  10kV电容器采用油浸式。

5.3.3 电气设备布置及安装方式

5.3.3.1 线路无功自动补偿装置按双杆方式安装，固定补偿装置按单杆方式安装，电容器设备台架底部距地面高度不应低于2.5m。

5.3.3.2自动补偿装置台架设计按150kvar补偿容量设备考虑，固定补偿装置台架设计按100kvar补偿容量设备考虑，在工程中具体补偿容量需根据线路实际情况经计算确定。

5.3.3.3 设备台架应有防止触电的警告标志并采取可靠的接地和防盗及防止攀爬措施。 

5.3.4 防雷、接地及过电压保护  

5.3.4.1 交流电气装置的接地应符合DL/T621《交流电气装置的接地》要求。电气装置过电压保护应满足DL/T 620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》要求。

5.3.4.2  10kV线路补偿装置应装防雷装置，装设一组氧化锌避雷器保护。避雷器装设在带电侧。

5.3.4.3 设水平和垂直接地的复合接地网。接地体的截面和材料选择应考虑热稳定和腐蚀要求。接地电阻、跨步电压和接触电压应满足有关规程要求。避雷器接地线与柱上无功补偿装置金属外壳连接并接地。

5.4 电气保护部分

无功补偿装置自身带真空断路器的线路与电容器装置连接处采用熔断器保护。

5.5 标识    

标识牌：国家电网公司制定的“标识牌”设计方案，在具体工程设计时必须采用。

5.6 电杆及基础

混凝土杆设计应符合GB4623《环形混凝土电杆》规定要求，其基础及埋深必须根据实际的地质情况进行调整。

基础设计应符合DL/T5219《架空送电线路基础设计技术规定》要求。