kV柱上三相变压器台典型设计方案
k V柱上三相变压器台典型设计方案(总75页)
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10kV柱上三相变压器台典型设计方案
1.1 总的部分
本典型设计为“国家电网公司配电网工程典型设计配电分册”
中对应的“10kV柱上变压器台典型设计”部分，方案编号为“ZA-
1”，由一个标准化台架和4个组件模块组合成3个子方案。变压器
侧装、电缆侧面引下对应的子方案编号为“ZA-1-CL”,变压器侧
装、架空绝缘线侧面引下对应的子方案编号为“ZA-1-CX”，变压器
正装、架空绝缘线正面引下对应的子方案编号为“ZA-1-ZX”。
方案ZA-1主要技术原则：10kV侧采用电缆或架空绝缘线引下，
低压综合配电箱采用悬挂式安装，进线采用架空绝缘导线或低压单
芯电缆，出线采用架空绝缘导线或电缆引出。
1.1.1 适用范围
一般宜选用柱上式变压器和低压综合配电箱方式，ZA-1-CL、
ZA-1-CX、ZA-1-ZX子方案适用于各类供电区域。
本设计方案为单回路线路，如果采用双回路，可根据实际情况
作相应的调整。
1.1.2 方案技术条件
本方案根据“10kV柱上变压器台典型设计总体说明”确定的预
定条件开展设计，方案组合说明见表1-1。
表1-1 10kV柱上变压器台ZA-1典型方案技术条件表
1.2 电力系统部分
1.2.1 本典设按照给定的变压器进行设计，在实际工程中，需要根据实地情况具体设计选择变压器容量。
1.2.2 熔断器短路电流水平按8/12.5kA考虑，其他10kV设备短路电流水平均按20kA考虑。
1.2.3 高压侧采用跌落式熔断器或封闭型熔断器，低压侧进线选择熔断器式隔离开关，出线开关选用断路器。
1.3 电气一次部分
1.3.1 短路电流及主要电气设备、导体选择
（1）变压器。
型式：选用高效节能型变压器，宜采用油浸式、全密封、低损耗油浸式变压器；
容量：400kVA及以下；
阻抗电压：U
k
%=4；
额定电压：10（10.5）±5（2×2.5）%/0.4kV；
接线组别：Dyn11；
冷却方式：自冷式。
（2）10kV侧选用跌落式熔断器或封闭型熔断器，10kV避雷器采用金属氧化物避雷器。
（3）低压综合配电箱
1）低压综合配电箱外形尺寸按照1350mm×700mm×1200mm设计，空间满足400kVA及以下容量配变的1回进线、3回馈线、计量、无功补偿、配电智能终端等功能模块安装要求。对于选用10m 等高杆的偏远农村、山区，低压综合配电箱尺寸选用
800mm×650mm×1200mm，空间满足200kVA及以下容量配变的1回进线、2回馈线、计量、无功补偿、配电智能终端等功能模块安装要求。箱体外壳优先选用304不锈钢材料（厚度为2mm），也可选用纤维增强型不饱和聚脂树脂材料(SMC)。
2）低压综合配电箱采用适度以大代小原则配置，200kVA～
400kVA变压器按400kVA容量配置，无功补偿不配置或按120kVar 配置，配置方式为共补3x10+3x20kVar，分补10+20kVar；200kVA 以下变压器按200kVA容量配置，无功补偿不配置或按60kVar配置，配置方式为共补5+2x10+20kVar，分补5+10kVar。实现无功需量自动投切，按需配置配电智能终端。
3）电气主接线采用单母线接线，出线1～3回。进线选择熔断器式隔离开关，出线开关选用断路器，并按需配置带通讯接口的配电智能终端和T1级电涌保护器。TT系统的剩余电流动作保护器应根据Q/GDW 11020-2013《农村低压电网剩余电流工作保护器配置导则》要求进行安装，综合配电箱外壳单独接地。
4）低压综合配电箱采取悬挂式安装，下沿距离地面不低于
2.0m，有防汛需求可适当加高。低压进线采用交联聚乙烯绝缘软铜导线或相应载流量的单芯电缆，由配电箱侧面进线；低压出线可采用电缆（铜芯、铝芯或稀土高铁铝合金芯）或交联聚乙烯绝缘软铜导线，由配电箱侧面出线，电杆外侧敷设，低压出线优先选择副杆，使用电缆卡抱固定；若采用电缆入地敷设时，由配电箱底部出线。
（4）导体选择
变压器10kV引下线一般选择：YJV-8.7/15-3×35mm2电缆或JKTRYJ-10/35mm2导线，应根据实际情况对短路电流和热稳定进行校验；变压器至低压综合配电箱出线选择：200kVA及以下选用JKTRYJ-1-1×150mm2架空绝缘导线或ZC-YJV-0.6/1kV-1×150mm2单芯电缆，400kVA及以下选用JKTRYJ-1-1×300mm2架空绝缘导线或ZC-YJV-0.6/1kV-1×300mm2单芯电缆，低压综合配电箱出线根据负荷情况设计选定。
（5）柱上变压器台架采用等高杆方式，电杆采用非预应力混凝土杆，杆高原则上为12m、15m两种。
（6）在部分用电负荷和变压器容量需求小且增长速度较慢的偏远农村、山区，12m及15m杆型运输不便。按照资产全寿命管理的要求，柱上变压器台可选择容量200kVA及以下配变，等高架设10m 高的非预应力混凝土杆。
（7）线路金具按“节能型、绝缘型”原则选用。
（8）变压器台架承重力按照400kVA变压器及配套低压综合配电箱重量考虑设计。
1.3.2 基础
方案中所有混凝土杆的埋深及底盘的规格均按预定条件选定，若土质与设计条件差别较大可根据实际情况作适当调整。
1.3.3 防雷、接地及过电压保护
交流电气装置的接地应符合GB/T50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》要求。电气装置过电压保护应满足GB/T50064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》要求。
（1）采用交流无间隙金属氧化物避雷器进行过电压保护，金属氧化物避雷器按GB 11032－2010《交流无间隙金属氧化物避雷器》中的规定进行选择，设备绝缘水平按国标要求执行。
（2）配电变压器均装设避雷器，并应尽量靠近变压器，其接地引下线应与变压器二次侧中性点及变压器的金属外壳相连接。在多雷区宜在变压器二次侧装设避雷器，避雷器应尽量靠近被保护设备，连接引线尽可能短而直。柱上变压器台高压侧须安装金属氧化物避雷器，方案中采用应用较多的普通避雷器和可装卸式避雷器两种型式。
（3）中性点直接接地的低压绝缘线零线，应在电源点接地，TN-C系统在干线和分支线的终端处，应将零线重复接地，且接地点不应少于三处；TT系统的剩余电流动作保护器应根据Q/GDW 11020-2013《农村低压电网剩余电流工作保护器配置导则》要求进行安装，综合配电箱外壳单独接地。接地体敷设成围绕变压器的闭合环形，设2根及以上垂直接地极，接地体的埋深不应小于0.6m，且不应接近煤气管道及输水管道。接地线与杆上需接地的部件必须接触良好。
（4）低压综合配电箱防雷采用T1级浪涌保护器，壳体、浪涌保护器及避雷器应接地，接地引线与接地网可靠连接。
（5）设水平和垂直接地的复合接地网。接地体一般采用镀锌钢材，腐蚀性高的地区宜采用铜镀钢。接地电阻、跨步电压和接触电压应满足有关规程要求。考虑防盗要求接地极汇合点设置在主杆2.8m处，分别与避雷器接地、变压器中性点接地、变压器外壳接地和低压综合配电箱外壳进行有效连接。综合配电箱外壳接地端口留在箱体上部。
2其他
（1）标志标识
在台架两侧电杆上安装“禁止攀登，高压危险”警示牌，尺寸为300*240，禁止标志牌长方形衬底色为白色，带斜杠的圆边框为红色，标志符号为黑色，辅助标志为红底白字、黑体字，字号根据标志牌尺寸、字数调整；在台架正面变压器托担中央变压器命名牌，命名牌尺寸为300*240（不带框），白底红色黑体字，字号根据标志牌尺寸、字数调整；安装上沿与变压器托担上沿对齐，并用钢带固定在托担上。
（2）设备外观颜色
柱上变压器、低压综合配电箱（SMC材质）外观颜色采用海灰B05，低压综合配电箱（304不锈钢材质）采用亚光处理，热镀锌支架不再喷涂颜色。
（3）电杆选用非预应力混凝土杆，应符合GB/T 4623-2006《环形钢筋混凝土电杆》，电杆基础及埋深是根据国标，仅为参考，具体使用必须根据实际的地质情况进行调整。
（4）铁附件选用原则
1）物料库中应采用统一的名称、规格，禁止同物不同名。
2）设计选择时应写明详细的型号代码，确保唯一性。
（5）绝缘子金具串选用原则
综合考虑强度、耐冲击性、耐用性、紧密性和转动灵活性选择绝缘子金具串，具体要求如下：
1）线路运行时，不应损坏导线，并应能起到保护导、地线的作用；
2）能承受安装、维修和运行时产生的各种机械载荷，并能经受设计工作电流（包括短路电流）、运行温度以及周围环境条件等各种情况的考验；
3）装配式金具的各部件应能有效锁紧，在运行中不松脱；
4）带电检修时，应考虑检修的安全性和操作的方便性；
5）与导线和地线表面直接接触的压接金具，其压缩面在安装前应保护好，防止污染，采用合适的材料及制造工艺防止产品脆变；
6）金具选材时应考虑材料的机械强度、耐磨性和耐腐蚀性等。应选择满足设计要求、经济合理、性能优良、环保节能的常用材料；为了减少线路运行中产生的磁滞损耗和涡流损耗，与导线直接接触的金具部件应采用铝质或铝合金材料；
7）金具串连接部位应按面接触进行选择连接金具、在满足转动灵活条件下宜采用数量最少的方案；
8）绝缘子金具串上的螺栓、弹簧销等的穿向按GB50173-2014《电气装置安装工程66kV及以下架空线路施工及验收规范》要求安装；
9）架空绝缘线路带电裸露部位均应进行绝缘防水封护。
3 主要设备及材料清册
方案主要设备材料清册见表3-1。
表3-1 主要设备材料清册
4 使用说明
4.1 概述
本方案以1个标准化台架与变压器、熔断器、避雷器、高压引线4个组件模块按最优组合进行拼接，形成3个子方案，以方便使用者在具体工程设计的使用。
4.1.1 方案简述及模块的说明
本方案主要对应内容为：10kV侧采用电缆或架空绝缘线引下，低压综合配电箱采用悬挂式安装。10kV变压器为1台
50kVA～400kVA的组合方案。
本说明书为“10kV柱上三相变压器台典型设计”内容使用说明，对应方案编号为“ZA-1”，其中变压器侧装、电缆侧面引下对应的子方案编号为“ZA-1-CL”,变压器侧装、架空绝缘线侧面引下对应的子方案编号为“ZA-1-CX”，变压器正装、架空绝缘线正面引下对应的子方案编号为“ZA-1-ZX”。
4.1.2 基本方案及模块说明
（1）柱上变压器台采用双杆等高布置方式。
（2）低压综合配电箱采用吊装方式，箱体外壳优先选用304不锈钢材料（厚度为2mm），也可选用纤维增强型不饱和聚脂树脂材料(SMC)。箱体尺寸为1350m×700mm×1200mm(宽×深×高)，部分偏远农村、山区的10m等高杆型选用尺寸为800mm×650mm×1200mm(宽×深×高)箱体，以主杆为基准正面布置，便于运行维护。其底部距地面不小于2m，变压器台架宜相应抬高。低压综合配电箱应配置带盖通用挂锁，有防止触电的警告并采取可靠的接地和防盗措施。
（3）低压综合配电箱电气主接线采用单母线接线，出线1～3回。进线开关选用熔断器式隔离开关，出线开关选择断路器(剩余电流保护器)，配置相应的保护。TT系统的剩余电流动作保护器应根据Q/GDW 11020-2013《农村低压电网剩余电流工作保护器配置导则》要求进行安装，综合配电箱外壳单独接地。并按需配置带通讯接口的配电智能终端和T1级浪涌保护器。
（4）低压综合配电箱内采用母排，全绝缘包封，进出线额定电流及无功补偿根据配电箱容量和出线回路数配置。进线采用软铜芯架空绝缘线或相应载流量的单芯电缆，其中200kVA 及以下选用JKTRYJ-1-1×150mm2架空绝缘导线或ZC-YJV-0.6/1kV-1×150mm2单芯电缆，400kVA及以下选用JKTRYJ-1-1×300mm2架空绝缘导线或ZC-YJV-0.6/1kV-1×300mm2单芯电缆。出线可选用电缆或架空绝缘导线，根据现场实际由设计选定。
4.2 其他
4.2.1 本方案以海拨高度小于1000m，国标Ⅲ级污秽区设计。
4.2.2本方案以地基承载力特征值f ak=150kPa，地下水无影响，非采暖区设计，当具体工程中实际情况有所变化时，应对有关项目作相应调整。
4.2.3当海拔超过1000m时，绝缘子参照线路相应海拔配置。柱上台变设备及空气间隙参照如下：
（1）海拔H≤2500m时
采用高原型设备，但空气间隙及安装尺寸保持不变。
（2）海拔2500﹤H≤4000m时
采用高原型设备，空气间隙及安装尺寸应按照下表进行修正。
表4-1 一次设备要求的最小空气间隙
表4-2 同杆架设线路横担之间的最小垂直距离
4.2.4 当海拔超过1000m 时，根据《国家电网公司物资采购标
准高海拔外绝缘配置技术规范（2009年版）》规定，柱式绝缘子选用标准如下所示：
表4-3 线路柱式瓷绝缘子配置表
表4-4 盘形悬式瓷绝缘子选用配置表
4.2.5 本次设计中低压出线方案考虑避免低压线路穿越高压线
路问题，在低压线路设计中合理布置低压线路方向，不宜与高压线路同向，或采用电缆入地敷设至低压线路。
附件1:10kV柱上三相变压器台杆型图及物料清单
模块编码
组合方案1：变压器侧装、电缆引线——15m双杆杆型图
组合方案1：变压器侧装、电缆引线——15m双杆物料清单
组合方案1：变压器侧装、电缆引线——12m双杆杆型图