20kV配电系统技术导则

20kV配电系统技术导则20kV配电系统技术导则江苏省电力公司2007年10月11目 录1 总则12 20KV配电网技术原则12.1 一般原则12.2 变电站22.3 20kV配电网的主要结构52.4 架空线路62.5 电缆线路72.6 电缆通道72.7 配电所72.8 20kV变电所93 继电保护配置104 客户的供电方式111 总则1.1 为更好地适应我省经济社会和电网发展的新形势，提升配电网的供电能力和适应性，降低配电网损耗和供电成本，节约土地和通道资源，实践公司“升压、增容、换代、优化通道”的发展思路，特制定20kV配电系统技术导则（以下简称“导则”）。1.2 本导则根据城市电力网规划设计导则(试行)、电力系统技术导则(试行) 、业扩工程技术导则以及省公司20kV设备技术规范（苏电生20071317号文）、江苏电网继电保护配置选型导则、江苏省0.4kV-220kV电网建设技术导则等编制。2 20kV配电网技术原则2.1 一般原则2.1.1 依据地区变电站供电范围或城市功能区域，20kV配电网划分成若干个相对独立的分区配电网，分区配电网应有明确的供电范围，原则上不应交错重叠，并应随负荷增长及新增加的变电站进行合理调整。2.1.2 划分分区配电网的主要原则是根据电网现状、负荷现状与预测结果、区域负荷密度、变电站位置、主变台数和容量以及线路走廊条件等因素来确定。2.1.3 20kV配电网应有较高的供电可靠性。其安全准则是：当任何一路20kV线路因检修或故障停运时，应能通过倒闸操作，经其他20kV线路继续向该线路的非检修或非故障段供电；当任何一条线路20kV馈电开关因检修或故障停运时，应能通过倒闸操作，通过其它20kV线路继续供电。2.1.4 应加强电源点之间20kV配网的联络。电源点之间的20kV配电网主干线，通过配电所、线路分段/分支设备，形成环形网络（开环运行），以保证当有一个电源点失去时，可以通过20kV配网进行负荷转移，保证安全供电。2.1.5 20kV配电网应有一定的容量裕度,以满足用电负荷增长的需要,且当负荷转移时，不致使配电网的各元件过载。2.1.6 20kV配电网应具有较强的适应性，新建的电缆通道、配电所、变电所建筑应按规划一次建成。当增加新线路或插入新电源站点时，应使负荷均衡分布，配电网的网架结构基本保持不变。2.1.7 20kV配电网的允许电压偏移：72.1.8 20kV配电线路主干线长度原则上控制在5公里以内。2.1.9 20kV配电网中性点采用低电阻接地方式，单相故障接地电流不大于600A。2.1.10 20kV配电系统三相短路电流应不大于20kA。2.1.11 20kV配电设备应选用符合国家标准、行业标准及省公司企业标准的优质、安全、可靠、易扩展的产品，优先采用免维护或少维护、操作简单的产品。2.1.12 配电设施的建设改造应与周围环境保持协调。2.2 变电站2.2.1 主变压器主变压器应采用低损耗、低噪音、低局放和高可靠性产品。220/110/20kV主变压器容量宜选择180MVA、240MVA；220/20kV主变压器容量宜选择90MVA、120MVA；110/20kV主变压器容量视供电区域负荷密度可选择：63MVA、80MVA、100MVA。（1） 220/110/20kV主变压器为三相自耦或三线圈、有载调压、自然油循环风冷或全自冷型额定电压：22081.25%/115/21/15(稳定绕组)kV阻抗电压：按公司企业标准变压器技术规范执行，应校核主变20kV侧三相短路电流不大于20kA联结组：YNaOynOd11 、YNyn0yn0d11 (内藏稳定绕组)（2）220/20kV主变压器为双绕组、有载调压、自然油循环风冷或全自冷型。额定电压：22081.25%/21/15(稳定绕组)kV阻抗电压：按公司企业标准变压器技术规范执行，应校核主变20kV侧三相短路电流不大于20kA联结组： YNyn0d11 (内藏稳定绕组)（3） 110/20kV主变压器采用10型及以上、有载、自然油循环风冷或全自冷型。额定电压：11081.25%/21/10.5(稳定绕组)kV阻抗电压：按公司企业标准变压器技术规范执行，应校核主变20kV侧三相短路电流不大于20kA。联接组：YNyno+d11带稳定绕组；2.2.2 变电站20kV母线接线单母线分段是变电站中常用的接线方式，一般采用以下4种方式：（1）单母线三分段：适用于三台变压器。（2）单母线四分段：适用于三台或四台变压器的变电站。当三台变压器时，中间的变压器联接、段母线。（3）单母线六分段环形：适用于三台变压器的变电站，每台变压器都联接二段母线。（4）单母线八分段环形：适用于四台变压器的变电站，每台变压器都联接二段母线。2.2.3 断路器及配电装置变电站内断路器及配电装置应按照小型、无油、性能好、可靠性高、免维护或少维护的原则选用；20kV宜采用SF6充气柜或手车柜，断路器采用SF6或真空断路器，配弹簧机构。新设备的短路容量应满足较长期电网的发展。2.2.4 无功补偿电网的无功补偿应按分层分区和就地平衡的原则进行，容性补偿采用客户端分散就地补偿与变电所集中补偿相结合的方式，以利于降低电网损耗及有效控制电压质量。无功补偿电容器组宜配置可分组投切的并联电容器组，电容器组可分为两组及以上，容量按主变容量的15%30%进行配置。2.2.5 20kV系统接地方式20kV中性点采用低电阻接地方式，接地电阻值为20，保证系统发生单相接地时能可靠跳开故障线路。2.3 20kV配电网的主要结构2.3.1 20kV配电线路根据配电网的分类情况采用环式或格式网络结构，开环运行，一般通过柱上开关、环网柜和配电所将线路分段。考虑到负荷转移需要，20kV联络线正常运行时负荷电流宜控制在300A以下。20kV配电网络结构一般有以下3种，可根据供电可靠性要求合理选用。（1） 单条线路合理分段，相邻线路“手拉手”，所有线段保证2个及以上电源，开环运行，按照自然发展，形成“三分段四联络”网格式结构，以满足对供电可靠性的特殊要求。（2）单条线路合理分段，相邻线路“手拉手”，保证主干线上每段线路双向受电，并提高互供能力。（3）单条线路合理分段，逐步实现相邻线路“手拉手”。2.4 架空线路2.4.1 20kV架空线路应全线采用铝芯绝缘导线，支接线路时应采取可靠保持绝缘的方法。2.4.2 20kV架空线路导线截面积选择：主干线宜选用240平方毫米,支线宜选用150平方毫米。主干线导线截面应核算电压降不大于5%。2.4.3 对受路径限制的区域，可采取双回路或者多回路线路同塔并架。20kV与380/220V同杆架设时必须为同一电源且380/220V线路不应穿越20kV的分段开关，以便停电检修和调整运方时不致产生混电源现象。2.4.4 20kV架空线路的建设应充分考虑带电作业的开展：（1）要充分考虑配电设施的同一性，减少规格品种;（2）配电线路的相间距离要便于常见故障的带电作业处理;（3）杆塔的设计应考虑配网发展的分支线和配电变压器的T接。2.4.5 20kV城市配电线路原则上不采用带拉线的杆塔，转角杆、耐张杆，宜选用钢管杆或窄基塔；小转角杆、直线杆宜选用水泥电杆。杆塔的选型要与城市环境相协调。2.4.6 在线路的分段开关处和线路的分支处宜装设故障指示器。 2.4.7 所有配电设备与导线的连接应采用标准金具，并推广使用节能金具。绝缘导线用的金具应有防进水措施，T接点可使用技术成熟的绝缘穿刺线夹。2.4.8 20kV架空线路必须采取一定的防护措施以防止雷击断线，如：安装避雷器，采用过电压保护器，安装穿刺型（剥线型）防弧金具等。2.5 电缆线路 符合下列情况之一者可考虑采用电缆线路：(1)依据城市规划要求，繁华地区和对市容景观及环境有特殊要求的地区；(2)狭窄街道和架空线路走廊难以解决的地区；(3)电网运行安全的需要。2.6 电缆通道电缆通道根据城市规划建设，变电所、配电所出线的通道数一般为16-24通道，其它路段通道数一般为8-12通道。电缆通道建设时，应考虑排水系统。通讯通道应与电缆通道同时建成，在建设电缆通道时一般设置2-4通道的通讯通道。在电缆通道的最下层应放一到二层的直径为200毫米的导管供粗电缆使用，其他为直径为150毫米的导管。2.7 配电所配电所作为20kV配电线路的互联互供及负荷再分配之用，适合于采用放射式及环网接线的配电网系统中。2.7.1 配电所应保证有两路以上独立电源接入，两路电源一般应取自同一座220（110）kV的不同母线，或者同一供电区域的两个变电站（或两个配电所）。配电所接入系统的方式有：双T接入主干网；环入主干网；二路环入主干网、一路由若干配电所共用的备用电源线（二供一备式）。2.7.2 配电所的接线：单母线接线，适用于2进4出的小型配电所；单母线分段接线，适用于2进68回出线的中型配电所和2进812回出线的大型配电所；对于采用二供一备接入系统的配电所应采用单母线三分段接线。2.8 20kV变电所2.8.1 变电所宜在地面上或地下室（非最底层）独立房间内设置。变电所应具有排水、防渗水、隔热和通风设施及独立的消防、检修通道，采用低噪音变压器。2.8.2 变电所容量和负荷计算（1）新建住宅小区变电所和配电变压器的容量按江苏省居住区供配电设施建设标准（DGJ32/J11-2005）标准进行配置。（2）双路20kV电源进线的变电所，最大允许接电负荷，按照每路20kV电源电缆额定载流量的50考虑。2.8.3 变电所接线方式(a)双电源接线方式：20kV采用单母线分段接线，两段母线以断路器（负荷开关）联络，每段母线各带一台变压器；低压侧设两段母线，相互联络。(b)单电源接线方式：20kV单母线带两台变压器；低压侧设两段母线，相互联络。(c)双供一备电源接线方式：20kV采用单母线三分段接线，三段母线之间依次以断路器（负荷开关）联络，其中两段母线各带一台变压器，一段母线接备用电源；低压侧设两段母线，相互联络。2.9 公用配电变压器公用配电变压器优先选用节能环保型（低损耗低噪音）变压器，接线组别为Dyn11。配电变压器可根据环境的需要选用柱上变压器、组合式箱变或干式变压器。柱上油浸配电变压器的容量不宜超过400kVA，应选用全密封结构；组合式箱变中油浸配电变压器的容量不宜超过630kVA；干式配电变压器的容量不宜超过1000kVA。3 继电保护配置3.1 220/110/20kV变压器的20kV侧应配置反映相间故障的复合电压闭锁过流保护和反映接地故障的零序保护，其中零序电流保护的电流取自主变20kV侧中性点CT。3.2 220/20kV、110/20kV双绕组变压器应在20kV侧配置反映接地故障的零序电流保护，其中零序电流保护的电流取自主变20kV侧中性点CT。3.3 当主变20kV侧采用双分支开关时，为了保证选择性，复合电压闭锁过流保护应在每个分支上均配置，电流分别取自对应的分支CT,电压取自分支对应的母线PT。3.4 由于主变20kV侧零序保护电流取自主变20kV中性点CT，当20kV侧为双分支接线时，零序保护无选择性。3.5 20kV线路可配置反映相间故障的电流保护和反映接地故障的零序保护，零序电流宜取自套在电缆上的穿芯式CT，当不具备条件时，可取自出线CT的自产零序电流。3.6 考虑到零序电流保护整定值很难与熔断器的熔断曲线配合，因此当客户配电变压器容量在630kVA及以上时，配电变压器应配置反映相间故障的电流保护和反映接地故障的零序保护。3.7 客户配电变压器容量为500kVA及以下，当采用熔丝保护时，熔丝熔断特性应满足200A电流下，熔断时间小于60ms。否则应配置反映相间故障的电流保护和反映接地故障的零序保护。4 客户的供电方式4.1 客户申请容量在20000kVA及以下者，宜采用20kV电压等级供电。20kV客户要求单路供电的，报装容量达到8000kVA以上时，原则上宜考虑从变电所新出线路供电。4.2 20kV客户应按中性点低电阻接地方式进行设计，现有10kV客户改造为20kV供电时，其变电所的接地方式应同步改造。配电变压器低压侧的接地方式应满足交流电气装置的接地DL/T621 - 1997第7.2.1条的c）、第7.2.2条b）的相关要求4.3 双回路及以上供电的客户，应装有可靠的机械、电气闭锁装置，任何情况下不得自行合环或向系统反送电源。并应符合江苏省工程建设标准35kV客户端变电所建设标准的规定4.4 有源客户接入系统时，系统侧应装设线路的无压鉴定设备，解列点应设在客户侧。4.5 一般接入公用线路的客户应根据其用电容量在资产分界点配置跌落熔断器或断路器，熔断器和断路器脱扣电流应考虑躲过变压器励磁涌流的影响。4.6 20kV、10kV混供区域对新增客户供电电压等级的选择宜优先采用20kV。4.7 20kV供电区域内，对原10kV供电的客户应结合其设备更新改造升压为20kV供电；4.8 在规划的20kV供电区域配网未建成前，对新增客户的变电所设备应按20kV电压等级设计，先期考虑选择降压运行（开关、电流互感器设备按20kV选择，配电变压器带抽头、能满足10kV供电）。