名 称 参数 系统标称电压（kV，有效值） 17 避雷器额定电压（kV，有效值） 13.6 操作冲击（8/20 us ）5kA残压（kV，有效值） 45 陡坡冲击（1/5 us ）5kA残压（kV，有效值） 51.8 操作冲击电流下残压（kV，有效值） 38.3 绝缘水平按国家标准GB 311－1997选取，有关取值见表13-8。 表13-8 10kV电气设备及主变压器中性点绝缘水平参数
设备耐受电压值 雷电冲击耐压（kV，峰值） 设备名称 1min工频耐压 全波 （kV，峰值） 截波 内绝缘 外绝缘 内绝缘 外绝缘 主变压器低压侧 75 75 75 35 35 主变压器中性点 185 185 185 85 85 断路器断口间 75 75 42 42 隔离开关断口间 85 49 其它电器 75 75 42 42 13.3.3.5 悬式绝缘子串片数的选择
污秽等级为Ⅲ级的地区，按GB/T 16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电站环境污区分级及外绝缘选择标准》中规定，220kV、110kV取泄漏比距≥2.5cm/kV，10kV取泄漏比距≥3.1cm/kV，依系统最高运行电压和泄漏比距选择绝缘子片数；并据导线荷载大小，选用不同强度的悬式绝缘子，单片绝缘子的爬电距离为450mm。
220kV除垂直悬吊管母线选用15片XWP2-100型绝缘子串外，其它均选用16片XWP2-100型绝缘子串，总泄漏距离为7200mm；110kV选用9片XWP2-100型绝缘子串，总泄漏距离为4050mm；以上均考虑了零值绝缘子片数。 13.3.3.6 直击雷保护和接地
·100 ·国家电网公司输变电工程典型设计220kV变电站分册（湖北电力公司实施方案）
（1）直击雷保护。为防止雷电对电气设备的直接袭击，在220kV及110kV屋外配电装置架构上设置架构避雷针以及独立避雷针进行直击雷保护，且以架构避雷针为主。
为了防止反击，主变压器构架上不设置避雷针，由220kV、110kV区域避雷针构成联合保护网，保护主变压器、10kV设备及其连接线。
（2）接地。全站接地采用以水平敷设接地极为主，辅以角钢垂直接地极的混合接地网，接地体的截面选择应综合考虑热稳定要求的腐蚀，全站接地网接地电阻按规程要求，每个独立避雷针设独立集中接地装置，接地电阻不大于10Ω。
13.3.4 电气布置及配电装置 13.3.4.1 电气总平面
根据变电站假定的进出线方向，220kV向北出线，220kV户外配电装置布置在变电站北侧，变电站进站道路从东接入，主控制楼连同站前区位于进站道路入口处以南；220kV、110kV配电装置采用平行或垂直两种布置形式，布置方案详见图17-5和图17-6。
220kV、110kV配电装置平行布置方案按220kV—主变压器—110kV电气接线流向考虑，各级电压连线基本为直向，无转角架构，布置清晰、紧凑、层次分明。主变压器、10kV配电装置室及并联电容器组布置在两个配电装置之间，基本为“一”字排列。
220kV、110kV配电装置垂直布置方案110kV配电装置与主变压器通过转角架连线。主变压器、10kV配电装置室及并联电容器组布置在220kV配电装置南侧，110kV配电装置东侧。
实际工程中，电气总平面布置根据规划，220kV和110kV出线方向，站区地理位置及具体地形等条件设计。 13.3.4.2 配电装置
220kV、110 kV配电装置均采用户外管母分相中型布置，10kV配电装置室布置在两个配电装置之间，10kV开关柜由110kV配电装置与主变压器间主道路运输。
（1）220kV配电装置选型：根据给定设计条件的要求，220kV配电装置采用悬吊式管母分相中型布置，断路器单列布置，一个方向出线，本期220 kV母线一次上齐，间隔内跨母线的跨线本期也一次上齐。母线隔离开关为单柱垂直开启，分相垂直布置在母线下，两组母线隔离开关与断路器之间由下部连线，断路器和电流互感器分别布置在主道路两侧，装设跨路管母线。
以下为220kV配电装置母线和构架高度：
1）母线高度：母线高度取决于母线隔离开关外形尺寸、静电感应以及对地安全距离要求，经计算，悬吊母线构架高度取12m。
2）进出线门型构架高度：取决于进出线跨线弧垂和下层母线高度以及上下导体间电气净距等要求（母线构架考虑上人检修时对上跨线边相的安全距离），经计算，进出线门型构架高度取15m。
3）配电装置间隔宽度：220kV屋外配电装置采用悬吊管母线，间隔宽度取13m，母联和进出线导线相间距离取4m，边相导线至门型构架柱子中心线间的距离取2.5m；设备相间距离取3.5m，边相设备至门型构架柱子中心线间的距离取3.0m。
4）母线相间距离：母线相间距离取3.0m；短路电流大于40kA时，母线相间距离宜取3.5米。
5）关于阻波器的安装方式：当出线采用高频载波通道方式时，相应设置三相阻波器，本次典型设计出线架构间隔宽度13m，阻波器采用三相悬挂方式安装。
以上内容参见图17-7～图17-10。
（2）110kV配电装置选型：根据给定设计条件的要求，110kV配电装置采用
支持式管母分相中型布置，断路器单列布置，一个方向出线，本期110kV母线一次上齐，间隔内跨母线的跨线本期也一次上齐。母线隔离开关为单柱垂直开启，分相垂直布置在母线下，两组母线隔离开关与断路器之间由下部连线，断路器和电流互感器分别布置在主道路两侧，装设跨路管母线。
以下为110kV配电装置母线和构架高度：
1）母线高度：母线高度取决于母线隔离开关外形尺寸、静电感应以及对地安全距离要求，经计算，支持式母线构架高度取6.8m。
2）进出线门型构架高度：取决于进出线跨线弧垂和下层母线高度以及上下导体间电气净距等要求（母线构架考虑上人检修时对上跨线边相的安全距离），经计算，进出线门型构架高度取10m。
3）配电装置间隔宽度：110kV屋外配电装置采用支持式管母线，间隔宽度取8m，母联和进出线导线相间距离取2.2m，边相导线至门型构架柱子中心线间的距离取1.8m；设备相间距离取2m，边相设备至门型构架柱子中心线间的距离取2m。
4）母线相间距离：母线相间距离取1.5m。 以上内容参见图17-11～图17-14。
（3）10kV配电装置。本典型设计方案10kV配电装置采用屋内成套开关柜布置。
高压开关柜采用单列布置，配电装置室尺寸分别为28m×5m，1、2号限流电抗器屋外布置，3号限流电抗器屋内布置。
以上内容参见图17-15～图17-16。 13.3.5 站用电及动力照明 13.3.5.1 站用电源
根据DL/T 5155-2002《220kV～500kV变电站所用电设计技术规程》规定，
第三篇 220kV变电站典型设计（方案A2）· 101 ·
工程设2个站用电源，分别引自2台主变压器低压侧。本期只有1台主变压器时，其中1台站用变引自站外电源。
典型设计A2方案1号站用变从1号主变压器的10kV母线引接。备用电源从附近变电站的10kV母线通过10kV开关柜接至站用变。 13.3.5.2 站用变压器选择
根据站用电负荷计算，站用变压器容量选择为400kVA，任何一台站用变压器均可承担全所负荷。站用工作变选用无载调压干式变压器，接线组别为Dynll。 13.3.5.3 站用电接线
站用电采用三相四线制接线，380/220V中性点接地系统，采用单母线分段接线，备用电源可自动投入，正常情况下分列运行。为节省电缆，户外设动力配电箱。参见图17-17。 13.3.5.4 动力照明
照明电压为交流380/220V，事故照明在正常照明电压消失时由蓄电池通过逆变器供电。
继电器室照明采用嵌入式格栅荧光灯，站用配电装置室、办公室和备班室等采用铝合金荧光灯具，屋外配电装置拟采用低位投光灯的照明方式。主控制室、蓄电池室、10kV配电装置室、站用配电装置室及主通道均装设事故照明。站内一
般场所照明采用就地控制方式，户外配电装置和道路照明采用光电自动控制。
13.3.6 电缆设施
户外电缆采用电缆沟和穿管敷设方式，户内电缆采用电缆沟、继电器室活动地板及穿管敷设方式。
变电站拟在通向继电器室、墙孔及盘底开孔处采取有效阻燃的封堵处理，在主要回路的电缆沟中的适当部位设置阻火墙，在靠近含油设备（主变压器和电压互感器等）的电缆沟盖板予以密封处理，变压器防火由电气配合上下水专业设置。 ·102 ·国家电网公司输变电工程典型设计220kV变电站分册（湖北电力公司实施方案）
13.4 电气二次部分
13.4.1 计算机监控系统 见总论7.3.5.1。 13.4.2 二次设备布置
13.4.2.1 变电站二次设备组屏原则
（1）变电站二次设备柜体结构、外形及颜色均应统一。
（2）监控系统组屏原则。220kV每两个单元组1面测控柜；110kV每三个单元组1面测控柜；每台主变压器组1面测控柜；10kV采用测控保护一体化布置，布置在相应开关柜。
（3）保护组屏原则。220kV每回线路2面保护柜；220kV母线保护2面柜；110kV每2回线路组1面保护柜；110kV母线保护1面柜；每台主变压器配2面保护柜；110、220kV系统各配置1面故障录波器柜。 13.4.2.2 二次设备布置方案
（1）监控终端室与继电器室合并，全站采用二次设备集中布置方式。 （2）继电器室集中布置于主控制楼，不设电缆夹层，采用抗静电活动地板。（3）全站控制保护及通信设备都集中安装在该继电器室内，站内不专设通信机房。10kV系统的测控保护装置则布置于相应的开关柜内。
（4）继电器室应符合GB2887-1989《计算机场地技术条件》的规定，应尽可
能避开强电磁场、强振动源和强噪声源的干扰，还应考虑防尘、防潮、防噪声，并符合防火标准。。
（5）通信蓄电池与电气蓄电池合并布置。蓄电池组架安装，设置独立蓄电池室，布置于主控制楼一层。
（6）备用屏位按远景屏位的10%～15%考虑预留。
13.4.3 直流系统
直流系统电压采用220V，采用两组阀控式密封铅酸蓄电池组，每组蓄电池组容量按2h放电时间进行计算，单组容量为300Ah，不设端电池，单组蓄电池为104只，蓄电池组架安装，设蓄电池室。蓄电池室的大小同时考虑布置通信蓄电池的位置。
直流系统采用两套高频开关充电装置（充电模块按 n+1配置）。直流系统接线采用单母线分段，两段母线采用刀开关联络。 直流负荷采用辐射方式供电，设直流分屏。 直流系统设有微机型绝缘检测装置。 13.4.4 交流不停电电源（UPS）系统 见总论7.3.5.4。
13.4.5 元件保护及自动装置配置原则
元件保护设计按照GB14285-1993《继电保护和安全自动装置技术规程》及《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》的规定，主要原则如下：
（1）主变压器保护按双主双后备配置，均采用微机型，优先采用主后备一体化设备。
（2）主变压器配置1面微机型故障录波器柜。
（3）10kV电压等级的无功元件保护采用测控保护一体化的微机型装置。 13.4.6 视频安全监视系统 见总论7.3.5.6。 13.4.7 火灾探测报警系统 见总论7.3.5.7。
13.5 土建部分
13.5.1 概述
见总论7.3.6.1。
13.5.2 站区总布置与交通运输 13.5.2.1 站区总平面布置
本典型设计配合电气工艺在设计过程中充分考虑了出线和扩建的可能性，采取远近结合、一次购地、分期建设的方式，在保证工艺合理的前提下，尽量压缩站区占地面积。总平面布置假设220kV向北出线考虑了110、220kV配电装置平行布置和垂直布置两个方案。
（1）平行布置：总平面以主变压器运输道路为主轴，主变压器及10kV配电装置室区域为中心，220kV配电装置区区域和110kV配电装置区域分别布置在该区域两侧，站前区区域根据假定的进站道路方向置于站区主入口一侧，事故油池布置在主变压器之间。
站前区位于站区东侧的中部，主要布置有主控制楼和深井泵池等建（构）筑物，站前区占地面积1196m2，主控通信楼前设置160 m2的小型广场。
站区东西方向长163m，南北方向长117.5m，围墙内占地1.92hm2。 （2）垂直布置方案：总平面以主变压器运输道路为主轴，主变压器及10kV配电装置室区域为中心，220kV配电装置区区域布置在该区域北侧，110kV配电装置区域布置在该区域西侧，站前区根据假定的进站道路方向置于站区主入口一侧，事故油池布置在主变压器之间。
站前区位于站区东侧的中部，主要布置有主控制楼和深井泵池等建（构）筑物，站前区占地面积1160 m2，主控制楼前设置172 m2的小型广场。
站区东西方向长197m，南北方向长140m。围墙内占地2.19 hm2。 （3）站区主要技术经济指标。本典型设计方案站区主要技术经济指标见表13-9。
第三篇 220kV变电站典型设计（方案A2）· 103 ·
表13-9 站区主要技术经济指标表
序号 项 目 数量 平行布置 垂直布置 1 站区围墙占地面积（hm2） 1.92 2.19 2 道路停车场面积（m2） 3042.00 3246.50 3 绝缘地坪及巡视小道（m2） 809.00 868.00 4 电缆沟长度（m） 494.00 498.00 5 围墙长度（m） 561.00 674.00 （5）方案特点。本典型设计方案总平面布置的2个方案，整体布置紧凑合理，功能分区清晰明确，站区内道路设置合理流畅。2个方案除电气主接线和设备选择基本相同，对于总图专业来说，站区围墙内占地及其他指标差别不是太大，各方案的配电装置设备采用模块式设计，方便以后具体工程的优化组合。 13.5.2.2 竖向布置
站区竖向设计按平坡式布置方案，场地按不小于0.5%的坡度向南北两个方向找坡，并在场地内每间隔30m—40m和在被电缆沟分割的小区域内设置与雨水井收集场地雨水，同时，在电缆沟适当位置设置过水盖板，以保证场地排水畅通而避免积水。场地水利用路边设置的雨水井收集，通过站区排水系统向外排放。 13.5.2.3 道路和场地处理
（1）进站道路。假定进站道路由东引接，长度约0.3km，路面宽度取4.5m，进站道路与引接公路相接处转弯半径取12m。
（2）站内道路。站内道路采用公路（郊区）型道路，无路牙，路面为混凝土路面。路面只设横坡，不设纵坡，道路边缘高于场地0.10m，与电缆沟盖板顶面平齐。站内主干道即主变压器运输道路宽取4.5m，检修道路3.0m，其余车道均为3.5m，转弯半径均为6m。建构筑物的引接道路，转弯半径根据实际情况定。 （3）场地处理。配电装置场地根据需要布置巡视小道。巡视小道宽1.0m，部分场地可利用电缆沟作巡视小道。凡需进行巡视、操作和检修的设备，在设备支·104 ·国家电网公司输变电工程典型设计220kV变电站分册（湖北电力公司实施方案）
架柱中心1.0m范围内铺设混凝土操作地坪。
13.5.2.4 站区围墙和沟道
站区围墙采用高2.5m、厚240m的实体砌体围墙，每3.6m设置370×370mm砖柱，每间隔30m设置一道伸缩缝。在实际工程设计中，墙面粉刷根据工程实际需要选择粉刷材料和颜色，220kV变电站典型设计按水泥砂浆粉刷墙面。 电缆沟一般采用砖砌，沟壁内外粉刷防水砂浆。过道路及电缆沟一侧与路边距离小于1m时采用混凝土电缆沟，底部坡度为0.3%左右，道路边比场地高0.15m，与电缆沟交接处根据实际情况适当放坡。400mm宽度及以下的电缆支沟在穿越道路时，采用埋设钢管方式。沟盖板采用成品沟盖板，保证盖板的平整和外形的美观。
13.5.2.5 管沟布置
站区内电缆、水、油管沟按沿道路、建构筑物平行布置的原则，从整体出发，在平面与竖向上相互协调，远近结合，合理布置。 13.5.3 建筑
13.5.3.1 全站建筑物简述
站内建筑物包括：主控制楼、10kV配电装置室。全所总建筑面积630m2，全站建筑面积详见表13-10。
表13-10 建筑物面积一览表
序号 建筑物名称 建筑面积（m2） 备 注 1 主控制楼 402 单层框架结构 2 10kV配电装置室 228 单层砌体结构 总计 630 13.5.3.2 主控制楼建筑
（1）主控制楼建筑平面布置。本典型设计方案按无人值班有人值守设