Q／GDWxxx-2013《预制舱式二次组合设备技术规范》及编制说明20130723Word下载.doc

Q／GDWxxx-2013《预制舱式二次组合设备技术规范》及编制说明20130723Word下载.doc

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本规范主要起草单位：

国家电网公司基建部、福建省电力有限公司、福建省电力勘测设计院

本规范参与起草单位：

国网电科院

本规范主要起草人：

预制舱式二次组合设备技术规范

1　范围

本标准规定了预制舱式二次组合设备主要设计原则，明确了预制舱式二次组合设备建设标准。

本标准适用于国家电网公司系统内110（66）kV～220kV标准配送式智能变电站新建工程。

2　规范性引用标准

下列文件对于本标准的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

GB50007建筑地基基础设计规范

GB50009建筑结构荷载规范

GB50011建筑抗震设计规范

GB50016建筑设计防火规范

GB50017钢结构设计规范

GB50018冷弯薄壁型钢结构技术规范

GB50034建筑照明技术规范

GB50046工业建筑防腐蚀设计规范

GB50054低压配电设计规范

GB50116火灾自动报警系统设计规范

GB50191构筑物抗震设计规范

GB50217电力工程电缆设计规范

GB17945消防应急照明和疏散指示系统规范

GB/T17626电磁兼容试验和测量技术

DL/T1146DL/T860实施技术规范

DL/T5136火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程

DL/T5149220-500kV变电所计算机自动化系统设计技术规程

DL/T5155220kV～500kV变电所所用电设计技术规程

DL/T5218220kV～750kV变电站设计技术规程

DL/T5390火力发电厂和变电站照明设计技术规定

DL/T5457变电站建筑结构设计技术规程

CECS102门式刚架轻钢结构技术规程

Q/GDW383智能变电站技术导则

Q/GDW393110（66）kV～220kV智能变电站设计规范

Q/GDWXXX标准配送式智能变电站建设技术导则

3术语和定义

Q/GDW383、Q/GDW393确立的以及下列术语和定义适用于本规范。

3.1预制舱体Prefabricatedcabin

预制舱式二次组合设备舱体（以下简称“舱体”）采用钢结构箱房，舱内根据需要配置消防、安防、暖通、照明、通信、智能辅助控制系统、集中配线架（舱）等辅助设施，其环境应满足变电站二次设备运行条件及变电站运行调试人员现场作业要求。

3.2预制舱式二次组合设备Secondarycombinationdeviceinprefabricatedcabin

预制舱式二次组合设备由预制舱体、二次设备屏柜（或机架）、舱体辅助设施等组成，在工厂内完成制作、组装、配线、调试等工作，以箱房形式整体运输至工程现场，就位安装于基础上。

3.3预制电缆prefabricatedcable

满足防护等级的两端头带电插头（电连接器）的电缆。

3.4预制光缆PrefabricatedOpticCable

满足防护等级的两端头带光纤插头（光纤连接器）的光缆。

在光缆的一端或两端根据需要连接各种类型的光纤连接器，可实现预制端在施工现场的无熔接接续点的连接或直连。

4基本技术条件

4.1使用环境条件

海拔高度：

≤3000m；

环境温度：

-25℃～＋55℃；

极端环境温度：

-40℃～＋55℃；

最大日温差：

25K；

最大相对湿度：

95％（日平均）；

90％（月平均）；

大气压力：

86kPa～106kPa；

抗震能力：

水平加速度0.30g，垂直加速度0.15g；

太阳辐射强度：

0.11W∕cm2；

最大覆冰厚度：

10mm；

设计最大风速：

40m/s；

注：

以上环境条件可根据具体工程调整。

4.2主要技术指标

4.2.1舱体技术指标

舱体宜采用钢结构箱房，当受力满足要求时，可采用压型钢板。

舱体尺寸应综合考虑舱内二次设备屏柜数量、屏柜尺寸、舱体维护通道、运输条件等确定，舱体建议尺寸见表1。

表1：

舱体尺寸

型号

预制舱尺寸（mm）

（长×

宽×

高）

Ⅰ

6200×

2500×

3133

Ⅱ

9200×

Ⅲ

12200×

4.2.2预制舱式二次组合设备额定值

额定交流电压：

220V；

额定直流电压：

110V/220V；

UPS电压：

AC220V；

额定频率：

50Hz；

工作电源：

间隔层设备（包括网络设备）采用DC110/220V；

站控层设备采用AC220VUPS电源。

4.2.3电磁兼容性要求

在雷击过电压、一次回路操作、开关场故障及其它强干扰作用下，在二次回路操作干扰下，预制舱内二次组合设备各装置包括测量元件，逻辑控制元件，均不应误动作且满足技术指标要求。

装置不应要求其交直流输入回路外接抗干扰元件来满足有关电磁兼容标准的要求。

系统装置的电磁兼容性能应达到下表2的等级要求。

表2：

系统装置电磁兼容性能等级要求

序号

电磁干扰项目

依据的标准

等级要求

1

静电放电干扰

GB/T17626.4-2

4级

2

辐射电磁场干扰

GB/T17626.4-3

3级

3

快速瞬变干扰

GB/T17626.4-4

4

浪涌（冲击）抗扰度

GB/T17626.4-5

5

电磁感应的传导

GB/T17626.4-6

6

工频磁场抗扰度

GB/T17626.4-8

7

脉冲磁场抗扰度

GB/T17626.4-9

5级

8

阻尼震荡磁场抗扰度

GB/T17626.4-10

9

震荡波抗扰度

GB/T17626.4-12

2级（信号端口）

5预制舱式二次组合设备典型模块

预制舱式二次组合设备宜按设备对象模块化设置，以方便运行、维护，变电站可根据需要设置公用设备预制舱、间隔设备预制舱、交直流电源预制舱、蓄电池预制舱等模块，可根据变电站具体建设规模、布置方式等进行选择调整组合。

5.1110kV变电站预制舱式二次组合设备典型模块

5.1.1110kV变电站公用设备预制舱

110kV公用预制舱配置变电站计算机监控系统站控层设备、公用测控装置、调度数据网络设备、二次系统安全防护设备、通信设备、交直流一体化电源、时钟同步系统、智能辅助控制系统、火灾报警系统等设备。

5.1.2110kV间隔设备预制舱

110kV间隔设备预制舱配置变电站110kV电压等级间隔层设备，包括110kV线路（母联、桥、分段）保护测控一体化装置、110kV母线保护、110kV故障录波装置、110kV线路电度表、110kV公用测控装置、交换机及直流分屏等二次设备。

5.1.3110kV主变压器间隔设备预制舱

主变压器间隔设备预制舱配置主变压器间隔层设备，包括主变压器保护装置、主变压器测控装置、主变压器电度表及直流分屏等。

5.2220kV变电站预制舱式二次组合设备典型模块

5.2.1220kV变电站公用设备预制舱

220kV公用预制舱配置变电站计算机监控系统站控层设备、公用测控装置、调度数据网络设备、二次系统安全防护设备、通信设备、时钟同步系统、智能辅助控制系统、火灾报警系统等设备。

5.2.2110kV间隔设备预制舱

110kV间隔设备预制舱配置变电站110kV电压等级间隔层设备，包括110kV线路（母联、桥、分段）保护测控一体化装置、110kV母线保护、110kV故障录波装置、110kV线路电度表、110kV公用测控装置交换机及直流分屏等二次设备。

5.2.3220kV间隔设备预制舱

220kV间隔设备预制舱配置变电站220kV电压等级间隔层设备，包括220kV线路（母联、桥、分段）保护装置、220kV线路（母联、桥、分段）测控一体化装置、220kV母线保护、220kV故障录波装置、220kV线路电度表、220kV公用测控装置、交换机及直流分屏等二次设备。

5.2.4220kV主变压器间隔设备预制舱

主变压器间隔设备预制舱配置主变压器间隔层设备，包括主变压器保护装置、主变压器测控装置、主变压器故障录波装置、主变压器电度表及直流分屏等。

5.2.5交直流电源预制舱

交直流电源预制舱配置交流配电屏，直流充电柜、直流馈线屏等设备。

5.2.6蓄电池预制舱

蓄电池预制舱配置蓄电池组。

6主要性能要求

6.1一般技术要求

6.1.1舱体总体结构设计应符合现行国家标准、设计规范要求，并结合工程实际，合理选用材料、结构方案和构造措施，保证结构在运输、安装过程中满足强度、稳定性和刚度要求及防水、防火、防腐、耐久性等设计要求。

6.1.2预制舱内设备安装布置应满足相关规程规范要求。

6.2舱体技术要求

舱体技术要求分为舱体结构要求、预制舱二次屏柜布置要求、预制舱电气及辅助设施配置要求、预制舱线缆接口要求、预制舱接地及抗干扰要求。

6.2.1舱体结构要求

6.2.1.1舱体的重要性系数应根据结构的安全等级设计，设计使用年限按25年考虑。

6.2.1.2舱体宜采用钢结构体系（包括钢柱结构和压型钢板结构），屋盖宜采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条结构，围护结构外侧应采用功能性、装饰性一体化的免维护材料，内侧应采用轻质高强、耐水防腐、阻燃隔热面板材料，中间应采用不易燃烧、吸水率低、保温隔热效果好的材料。

6.2.1.3采用钢柱结构的舱体，主刚架可采用等截面实腹刚架，柱间支撑间距应根据箱房纵向往距、受力情况和安装条件确定。

当不允许设置交叉柱间支撑时，可设置其它形式的支撑；

当不允许设置任何支撑时，可设置纵向刚架。

在刚架转折处（边柱柱顶和屋脊）应沿舱体全长设置刚性系杆。

6.2.1.4采用压型钢板结构的舱体，宜参照集装箱结构标准制造，其门、通风孔等开孔不宜破坏原箱体的承重结构，否则应采取结构措施予以补强。

6.2.1.5舱体起吊点宜设置在预制舱底部，吊点应根据舱内设备荷载分布经详细计算后确定吊点位置及吊点数量，确保安全可靠。

6.2.1.6结构自重、检修集中荷载、屋面雪荷载和积灰荷载等，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用，悬挂荷载应按实际情况取用。

6.2.1.7舱体的风荷载标准值，应按《门式刚架轻钢结构技术规程》CECS102附录A的规定计算。

6.2.1.8地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定计算。

6.2.1.9舱体骨架应整体焊接，保证足够的强度与刚度。

舱体在起吊、运输和安装时不应变形或损坏。

钢柱结构的舱体钢结构变形应按《门式刚架轻钢结构技术规程》CECS102的要求计算。

6.2.1.10舱门设置应满足舱内设备运输及巡视要求，采用乙级防火门，其余建筑构件燃烧性能和耐火极限应满足《建筑设计防火规范》GB50016中第3.2.1条规定。

舱体一般不设窗户，采用风机及空调实现通风。

6.2.1.11舱体宜采用双坡屋顶结构，屋面坡度不小于5%，北方地区可适当增大屋面坡度，预防积水和积雪。

屋面板应采用轻质高强，耐腐蚀，防水性能好的材料，中间层应采用不易燃烧，吸水率低、密度和导热系数小，并有一定强度的保温材料。

6.2.1.12舱体屋面宜采用有组织排水，排水槽及落水管与舱体配套供货，现场安装；

对于寒冷地区可采用散排。

空调排水管宜采用暗敷或槽盒暗敷方式。

6.2.1.13舱底板可采用花纹钢板或环氧树脂隔板。

舱地面宜采用陶瓷防静电活动地板，活动地板钢支架应固定于舱底。

防静电活动地板高度宜为200～250mm，应方便电缆敷设与检修。

6.2.1.14舱体与基础应牢固连接，宜焊接于基础预埋件上，舱体与基础交界四周应用耐候硅酮胶封缝，防止潮气进入。

6.2.1.15二次设备用控制柜等在箱内沿预制舱长度方向放置，沿每列屏柜舱底板上布置两根槽钢（#5以上），与底板焊接作为控制柜安装基础，机柜底盘通过地脚螺栓与槽钢固定，螺栓规格M12以上。

6.2.1.16舱体结构必须采取有效的防腐蚀措施，构造上应考虑便于检查、清刷、油漆及避免积水。

经过防腐处理的零部件，在中性盐雾试验最少196小时后应无金属基体腐蚀现象。

6.2.2预制舱二次屏柜布置要求

6.2.2.1预制舱内间隔层二次设备、通信设备及直流分屏等二次设备屏柜采用2260×

600×

600mm（长×

深）屏柜；

站控层服务器柜可采用2260×

900×

深）屏柜，柜前后门均采用双开门模式；

交直流柜预制舱可单独配置，柜体采用2260×

深），也可采用2260×

800×

深）屏柜。

6.2.2.2舱内二次屏柜可采用单列或双列布置。

当前接线、前显示式二次装置技术成熟时，宜采用双列靠墙布置方式。

6.2.2.3当屏柜单列布置时，柜前维护通道不小于900mm，柜后维护通道不小于600mm，两侧维护通道不小于800mm。

6.2.2.4预制舱内二次设备当采用双列布置时，宜设置集中接线柜。

6.2.2.5每个预制舱宜预留1～3面备用屏位置。

6.2.3预制舱电气及辅助设施配置要求

6.2.3.1预制舱内应设置完好的安全防护及视频监控措施，同时设置照明、检修、接地等，保证预制舱设备安全运行及人员巡检需求。

6.2.3.2舱内照明应满足《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T5390、《建筑照明设计标准》GB50034、《低压配电设计规范》GB50054、《消防应急灯具》GB17945等相关规程规范的要求，舱内0.75米水平面的照度不小于300lx。

灯具宜采用嵌入式LED灯带，均匀布置在走廊及屏后顶部，各照明开关应设置于门口处，方便控制。

照明箱安装于门口处，底部距地面高度为1.3m。

6.2.3.3预制舱内照明系统由正常照明和应急照明组成，正常照明采用380/220V三相五线制。

部分正常照明灯具自带蓄电池，兼作应急照明，应急时间不小于60min，出口处设自带蓄电池的疏散指示标志。

6.2.3.4预制舱内火灾探测及报警系统的设计和消防控制设备及其功能应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116的规定。

6.2.3.5舱内应配置手提式灭火器，灭火器级别及数量应按火灾危险类别为中危险等级配置。

在确保安全可靠的情况下，可设置固定式气体灭火系统。

6.2.3.6舱内应设置空调、电暖器、风机等采暖通风设施，满足二次设备运行环境要求。

空调宜采用带远程故障告警的分体式民用空调，室外机宜落地布置，毛细管、电源线及与冷凝水管采用暗敷或舱外壁槽盒暗敷方式。

采用风机通风时，风道应有除尘防水措施，且应采用正压通风，以防通风时粉尘进入舱体。

6.2.3.7舱内相对湿度为45%～75%，确保任何情况下设备不出现凝露现象。

6.2.3.8舱内应安装视频监控，屏柜前后各设置1~2台摄像机。

6.2.3.9舱内宜设置有线电话，采用挂壁式安装。

6.2.3.10舱内宜设置温湿度传感器，可根据需要设置水浸传感器，并将信息上传至智能辅助控制系统。

6.2.3.11舱内至少设置一个检修箱，采用户内挂式，安装于角落处，底部距地面高度为0.9m。

6.2.3.12舱内可设置1~2张折叠式办公桌。

6.2.3.13舱内应设置紧急逃生门，此门可装设电子门锁，且在任何情况下都可以紧急启动。

6.2.4预制舱线缆接口要求

6.2.4.1舱内与舱外光纤联系应采用预制式光缆，舱内与舱外电缆联系可采用预制式电缆。

6.2.4.2预制舱可设置集中外部电缆接口箱，其布置应综合考虑空间利用、与空调设备布置相结合。

6.2.4.3舱内应设置配电盒、开关面板、插座等，配电盒底部距地面高度为1.3m，开关面板采用嵌入式安装，面板底部距地面1.3m，侧边距门框0.2m，面板间距≥20mm，插座底边离地300mm，其他应满足相关规程规范要求，相关走线均应采用暗敷方式。

6.2.4.4预制舱宜采用下走线方式，舱底部可根据需要设置电缆槽盒，电缆敷设及电缆排列配置遵循常规电缆敷设规定。

6.2.5预制舱接地及抗干扰要求

6.2.5.1预制舱应采用屏蔽措施，满足二次设备抗干扰要求。

对于钢柱结构房，可采用40×

4mm的扁钢焊成2×

2m的方格网，并连成一个六面体，并和周边接地网相连，网格可与钢构房的钢结构统筹考虑。

6.2.5.2在预制舱静电地板下层，按屏柜布置的方向敷设100mm2的专用铜排，将该专用铜排首未端连接，形成预制舱内二次等电位接地网。

屏柜内部接地铜排采用100mm2的铜带（缆）与二次等电位接地网连接。

舱内二次等电位接地网采用4根以上截面积不小于50mm2的铜带（缆）与舱外主地网一点连接。

连接点处需设置明显的二次接地标识。

6.2.5.3预制舱内宜暗敷接地干线，每个预制舱在离活动地板300mm处宜设置2个临时接地端子，连接点处需设置明显的一次接地标识。

6.2.6预制舱材质要求

6.2.6.1舱体由外墙、聚乙烯防湿密封膜、保温材料、欧松板、结构构件、内墙（铝塑板）等材料组成。

6.2.6.2舱外墙宜采用漆面FC板，内墙宜采用内嵌聚氨酯保温层的铝塑板，吊顶宜采用铝塑板。

6.2.6.3保温材料宜采用岩棉或聚氨酯，保温材料的厚度根据热力学仿真计算确定。

6.2.7舱体内外装修要求

6.2.6.1舱体顶部及外立面两侧颜色为国网绿，外立面中间为白色（色标RAL9010），外立面勒脚宜设置为黑色带反光标示。

舱体外立面长度方向两侧国网绿宽900mm，两侧宽度方向国网绿宽150mm。

排水槽及落水管采用白色。

6.2.6.2舱体外立面正面喷写预制舱名称，不应明显体现厂家名称。

预制舱名称按照功能命名，应居中标注在预制舱长度方向外墙舱底约总高2/3处，字体采用黑色、黑体字，字高500mm。

6.2.6.3舱内屏柜外观形式、颜色统一，屏柜名称、厂家名称等标识位置、字体、高度应保持一致。

7.试验

7.1型式试验

预制舱式二次组合设备应开展以下型式试验：

1）预制舱舱体结构加荷试验；

2）预制舱舱体保温隔热试验；

3）预制舱舱体风雨密封性试验；

4）预制舱舱体运输颠簸试验；

5）预制舱舱体起吊试验；

6）舱内相关二次设备型式试验参照相关规程规范。

7.2工厂试验

为保证工程进度，减少简化现场试验工作量，预制舱式二次组合设备及其相关所有IED设备应在工厂内进行联调；

因此预制舱式二次设备除完成相关设备单体工厂试验外，还应完成以下测试：

7.2.1系统集成试验

7.2.1.1设备配置文件的一致性试验；

7.2.1.2设备通信服务的一致性试验；

7.2.1.3设备数据的传输和显示试验；

7.2.1.4设备其它特定功能试验；

7.2.1.5所有设备的系统联调试验；

7.2.2系统网络测试、信息安全测评；

7.2.3高级应用功能测试。

7.3现场试验

7.3.1通流试验；

7.3.2传动试验。

8运输及吊装

8.1运输

8.1.1预制舱应可靠固定在运输车上，固定及拆卸方式应快速简便。

8.1.2预制舱在运输中应直立放置,不许倒置、侧放。

8.2吊装

8.2.1运输与现场安装均采用吊装方式，以舱底部吊件为起吊点，起吊应保证箱体两端平衡，不得倾斜。

8.2.2起吊应采用起吊梁。

9技术服务

9.1应提供的技术文件

产品的ISO9000（GB/T1900）质量保证体系文件，能够证明该质量保证体系经过国家认证并且正常运转。

9.2应提供的资料

9.2.1预制舱结构设计图，材料；

9.2.2预制舱内部的安装布置图，包括舱体尺寸、柜体尺寸和安装尺寸。

9.2.2预制舱内屏柜、元件的原理接线及其说明。

9.2.3预制舱内线缆的连接要求等。

9.2.4预制舱的装配、运行、检验、维护、零件清单、推荐的部件以及型号等方面的说明。

9.3技术配合

9.3.1现场安装/投运的配合。

9.3.2提供设备的现场验收、测试方案和技术指标。

9.3.3其它约定配合工作。

9.3.4设计院需提供预制舱内屏柜布置图、组屏方案。

附录A钢构房式预制舱舱体结构及型式图

（资料性附录）

变电站预制舱按照舱体规格分为3种：

Ⅰ型预制舱、Ⅱ型预制舱、Ⅲ型预制舱。

本规范提出3种典型钢构房式预制舱舱体外形及材料选择建议。

实施时应根据具体工程情况（如当地气候条件、抗震要求、舱内二次设备配置等），对其结构受力进行计算；

根据当地气候条件确定采暖通风设施（空调、电暖器、风机等）功率及台数，选择保温隔热材料形式及厚度。

A.1预制舱平面图

A.1.1I型预制舱平面图

I型预制舱平面图见图A.1。

图A.1I型预制舱平面图

A.1.2Ⅱ型预制舱平面图

Ⅱ型预制舱平面图见图A.2。

图A.2Ⅱ型预制舱平面图

A.1.3Ⅲ型预制舱平面图

Ⅲ型预制舱平面图见图A.3。

图A.3Ⅲ型预制舱平面图

A.2预制舱立面图