箱变初步设计说明书

箱变初步设计说明书

目 录

1.总述 ................................................................................................................................................................. 1 1.1设计依据 ....................................................................................................................................................... 1 1.2工程规模 ....................................................................................................................................................... 1 1.3设计范围 ....................................................................................................................................................... 1 1.4设计所依据的主要规程、规范： ............................................................................................................... 1 1.5电缆选择 ....................................................................................................................................................... 2 1.6开关柜选择 ................................................................................................................................................... 2 2.线路路径 ......................................................................................................................................................... 3 3.箱变部分 ......................................................................................................................................................... 4 3.1主接线 ........................................................................................................................................................... 4 3.2主要电气设备选择 ....................................................................................................................................... 4 3.3无功补偿 ....................................................................................................................................................... 5 3.4 保护 ............................................................................................................................................................. 5 3.5仪表配置 ....................................................................................................................................................... 5 3.6 箱变接地 ..................................................................................................................................................... 6 4.气象条件 ......................................................................................................................................................... 6 5.工程地质 ......................................................................................................................................................... 7 5.1土壤计算参数 ............................................................................................................................................... 7 5.2路面结构 ....................................................................................................................................................... 7 6.电力管道设计 ................................................................................................................................................. 7 6.1管道埋深 ....................................................................................................................................................... 7 6.2管道材料 ....................................................................................................................................................... 7 6.3管道铺设 ....................................................................................................................................................... 8 6.4管道人孔井 ................................................................................................................................................... 9

6.5顶（拉）管施工 ......................................................................................................................................... 10 7.土建部分 ....................................................................................................................................................... 12 8.施工说明 ....................................................................................................................................................... 13

1.总述

1.1设计依据

1.1.1 项目设计合同

1.1.2甲方设计委托及甲方提供的相关资料 1.1.3现场踏勘、勘察资料

1.2工程规模

1）本工程新建路灯箱变10座，其中1进3出环网型100kVA箱变1座，1进5出环网型80kVA箱变1座，1进2出环网型160kVA箱变1座，1进2出环网型100kVA箱变2座，1进2出环网型80kVA箱变4座，1进2出环网型50kVA箱变1座。

2）本工程新建电缆线路路径长度共计5296米，其中利用本工程新建管线敷设3458米，直埋敷设1838米。电缆采用ZC-YJLV22-8.7/15-3×120铝电缆和ZC-YJLV22-8.7/15-3×70铝电缆。

3）本工程新建4孔顶管路径长度400米，新建4孔排管路径长度190米，新建2孔顶管路径长度868米，新建2孔排管路径长度1210米。新建直通型电缆井19座，T型电缆井3座，电缆顶管保护管采用HDPE-150/10，排管保护管采用MPP-150/10。

4）本工程融科开闭站新增10kV出线柜1面，新建线路安装用户分界开关4台、预付控开关5台。

1.3设计范围

1.3.1 本工程路灯箱变及箱变10kV电源线的本体设计。 1.3.2 编制本工程概算书。

1.4设计所依据的主要规程、规范：

1.4.1《城市电力电缆线路设计技术规定》（DL/T5221-2005） 1.4.2《城市工程管线综合规划规范》（GB 502-98）

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1.4.3《电缆线路施工及验收规范》(GB50168-2006) 1.4.4《电力工程电缆设计规范》(GB50217-2007) 1.4.5《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010) 1.4.6《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T 50476-2008）

1.5电缆选择

1.5.1电缆型号

本工程环网箱变电源线电缆采用ZC-YJLV22-8.7/15-3×120铝芯阻燃电力电缆，终端型箱变电源线电缆采用ZC-YJLV22-8.7/15-3×70铝芯阻燃电力电缆。

电缆具体参数如下： YJLV22-8.7/15-3×120 绝缘厚度（mm） 护套厚度（mm） 近似外径(mm) 导线单位长度自重(kg/km) 载流量

YJLV22-8.7/15-3×70 绝缘厚度（mm） 护套厚度（mm） 近似外径(mm) 导线单位长度自重(kg/km) 载流量 1.5.2电缆敷设

本工程电缆利用新建管线敷设路径长度3458米，电缆直埋敷设路径长度1838米。

参数 4.5 2.9 59.4 3831 152 参数 4.5 3.1 66.7 4870 205 1.6开关柜选择

1）融科开闭站新增10kV出线柜1台，型号为KYN28A-12，与开闭站内原有

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开关柜型号一致。

2）开关柜满足“五防”闭锁要求，开关柜自身应装设完善的机械闭锁和电气闭锁。

3）高压柜均为下部出线，新增开关柜布置在开闭站现有备用位置上，具体位置由施工单位现场确定。

2.线路路径

1）融科开闭站新增10kV出线柜1面，出线电缆利用本工程新建管线向东敷设100米，经新立预付控开关杆，至新建北八道1#环网箱变。

2）电缆自北八道1#环网箱变利用本工程新建管线向南敷设300米，至新建北七道1#箱变。

3）电缆自北八道1#环网箱变利用本工程新建管线向南敷设490米，转向西敷设580米，至新建河北三路1#箱变箱变。

4）电缆自北八道1#环网箱变利用本工程新建管线向南敷设490米，转向东敷设420米，至新建河北三路2#环网箱变。

5）电缆自河北三路2#环网箱变利用本工程新建管线向北敷设490米，至新建北八道2#箱变。

6）电缆自河北三路2#环网箱变利用本工程新建管线向东敷设220米，转向北敷设200米，至新建北七道2#箱变。

7）自曹妃甸532基建线152#杆附近新立电缆开关杆1基（双杆），安装分界开关和预付控开关各1台，电缆引下向西顶管91米，然后向西直埋359米至新建纬一路1#箱变。

8）自曹妃甸532伊泰支24#杆附近新立电缆开关杆1基（http://anshan.houbigangguan.com双杆），安装分界开关和预付控开关各1台，电缆引下向西直埋323米至新建纬一路2#箱变。

9）自曹妃甸532伊泰支23#杆附近新立电缆开关杆1基（双杆），安装分界

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开关和预付控开关各1台，电缆引下向东顶管77米，然后向东直埋682米至新建纬一路3#箱变。

10）自曹妃甸532基建线125#西分17#杆附近新立电缆开关杆1基（双杆），安装分界开关和预付控开关各1台，电缆引下向北直埋474米，至新建长沙路1#箱变。

本工程新建电缆线路路径长度共计5296米，其中利用本工程新建管线敷设3458米，直埋敷设1838米。具体路述详见图纸“A01-03”至“A01-07”。

3.箱变部分

3.1主接线

10kV主接线为单母线设计，0.4kV电气主接线均采用单母线设计。

3.2主要电气设备选择

3.2.1主变选型

变压器选用是SCB-11系列干式变压器，10±2x2.5%/0.4，联结组别：D.Yn11，Uk%=6；冷却方式为自然风冷。 3.2.2 10kV部分

10kV受电开关柜选用XGN15-12型开关柜设备，单列布置（具有五防功能） a)断路器

选用户内真空断路器VS1-(12)630-25； 配弹簧一体操作机构

额定电压：10.5kV，最高工作电压：12 kV。 额定电流:630A。

额定短路关合电流(峰值)：60kA。 额定短路开断电流：25kA。 额定热稳定电流：25kA-4s。

弹簧操作机构电动机电压AC 220V，分合闸脱扣电磁铁AC 220V。

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b)电流互感器

10kV电流互感器选用树脂浇注型：LZZBJ9-10。 额定电压：10.5kV，最高工作电压：12 kV。

额定电流比：进线柜：根据负荷选取 0.2S/ 0.5/10P20 出线柜：根据负荷选取 0.5/10P20 c)电压互感器

电压互感器选用JDZ10-10型电压互感器

额定电压比: PT柜： 10/0.1/0.1 kV，0.2/0.5 接线形式:选用 V-V接线； d)10kV主母线选用 TMY-60×6 3.2.3 0.4kV部分

0.4kV低压进出线柜选用GGD型,低压断路器全部选用塑壳断路器，图中选型为仅供参考。表计和CT常规配置。

3.3无功补偿

采用单灯补偿方式，在每盏灯处设补偿电容，要求功率因数大于0.85。

3.4 保护

3.4.1 10kV进线、出线

10kV进线装设过流三段保护。 3.4.2 10kV主变进线

10kV主变进线设置过流保护和瓦斯及油温高油位低等非电量保护作用于跳闸，过负荷保护，保护动作延时发信号。保护采用微机保护测控装置，就地安装在开关柜上。

3.5仪表配置

1）10kV进线、出线及10kV主变进线装设的微机保护装置带有测控功能，能测量进出线电流，功率因数，有功无功。10kV柜内配线:电流回路采用4mm²,

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电压回路采用2.5mm²，相线间加以色标区分。

2）0.4kV进线柜设置1个多功能三相四线多功能电度表， 1个电压表，3个电流表，电表接线采用专用接线盒。0.4kV出线柜内，出线回路根据需要设置电度表，每个出线回路设置1个或者3个电流表。

3.6 箱变接地

箱变采用复合型接地，水平接地体采用http://datong.s110kv.com-40×4镀锌扁钢，垂直接地体采用φ20镀锌圆钢，接地装置埋设深度距室外地面1.5米，所有接地装置均采用热镀锌处理。所有电气设备的外壳及底座支架和进出钢管均与接地网连接。接地装置的接地电阻不应大于4Ω，若大于4Ω，应增加垂直接地体。

4.气象条件

根据历年设计经验和参照该地区已有线路的运行情况，取最大设计风速为25m/s，最高温度为+40℃、最低温度-20℃，覆冰厚度为5mm。据此，本工程依据规程按典型Ⅳ级气象区设计，参数如下：

气象条件 最高气温 最低气温 大气过电压 无 风 最大风速 年平均气温 覆 冰 安装情况 雷暴日 冻土深度 15 -5 10 -5 -10 0 25 0 10 10 40/年 0.8m 0 0 0 5 0 0.9g/cm3 有 风 温 度 （℃） 40 -20 15 风 速（m/s） 0 0 10 冰 厚 （mm） 0 0 0 备注 6

5.工程地质

线路全线以淤泥质土为主，上覆吹填土，土壤冻结深度0.8m，地震基本烈度8度,无可液化土层，不考虑地震力对管线的影响。

5.1土壤计算参数

计算重度 γ=16KN/m3 计算上拔角 α=20° 标准承载力 [R]=150KN/m2 等代内摩阻角 β=30° 地下水位一般小于1.5米。

5.2路面结构

本工程排管路段需破坏便道砖路面并恢复，便道砖路面自上而下依次为：6cm环保砖，2cm1:3水泥砂浆，15cm12%灰土。恢复便道按80%利旧考虑。

破坏便道砖并恢复的路面尺寸为1400m×2m。

6.电力管道设计

6.1管道埋深

本工程新建顶管深度为地面以下1.5米，排管深度为地面以下1米，排管采用破路面开挖的方式，排管施工完成后恢复路面。

6.2管道材料

6.2.1排管管材采用MPP-150/10双壁波纹管,管材符合相关规范规程设计要求。 6.2.2顶管管材采用HDPE-150/10,管材符合相关规范规程设计要求。

6.2.3管身和管口不得变形，管孔内外壁均应光滑、色泽均匀，不得有气泡、 凹陷、凸起和杂质，两端切口应平整，无裂口、毛刺。管孔端口应采取防止损伤电缆的处理措施。

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6.3管道铺设

6.3.1技术要求

1、管枕配置：标准长度（6 米）的管材应配置 3 个管枕，管枕间距为 2 米，管枕距承插接头处为 1 米，管枕上下间由燕尾固定。

2、管材连接：承插接头采用弹性密封圈连接，管材插入端应做出明显的插入深度标记。

3、承插接头安装时两管口的插接深度达到 10～15mm。

4、管顶应直线敷设，遇特殊情况需要折线敷设时，相邻两节管纵轴线转角不得大于 2°。 6.3.2施工要求

1、施工前根据设计文件规定管道平面座标位置、标高和坡度等要求，应进行现场复测设置定位桩，核实管道的设计标高与其它管线设计埋深是否冲突，处理与其他各种管线及建筑物间的最小净距，及采取必要的安全防护措施等工作。

2、挖掘沟坑：①根据定位桩确定的管道位置挖掘沟槽，当遇到不稳定土壤或有腐蚀性的土壤而设计文件又未采取具体措施时，施工单位应及时提出，待有 关单位协商确定处理意见后，由设计单位作变更设计方可继续施工。②在挖掘沟坑时，在沟坑内或沟坑附近发现有其他管线时，必须测量其它管线与管道的平行或交叉最小净距等参数，并核对是否符合《城市电力电缆线路设计技术规定》 （ DL/T5221）及《电力工程电缆设计规范》http://huangshi.s110kv.com GB50217-2007)等相关规范规定。当不满足规定时，应采取相应的防护措施。③当发现不符合标准或危及其它设施安全时，应向建设单位反映，在未取得建设单位和产权单位同意时，不得继续施工。④挖掘沟坑时，如发现文物、古墓等埋藏物必须立即停止施工，并负责保护现场，与有关部门联系。在未得到妥善解决之前，严禁在该地段内继续施工或有损于保护现场的工作。⑤在地下水位低于沟(坑)底，且挖深不大于3米时，可采用天然放坡开挖。

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6.3.3沟槽回填

1、沟槽用人工回填，回填土应分层对称回填、夯实，每层回填土高度应不大于 0.3 米，对管顶以上 0.4 米范围应慎用夯实机具。

2、回填土过程中沟槽内应无积水，不允许带水回填，不得回填积泥，有机物及冻土，回填土中不得含有石块、砖头等杂硬物件，回填压实系数不小于 0.95。

6.4管道人孔井

6.4.1 人孔井做法详见各图。 6.4.2施工要求

1、人孔井井室净高 1.9m,地基承载力为 120kPa。

2、人孔井基础的外形、尺寸应符合设计规定，其外形尺寸偏差不应大于士 20mm，厚度不应有负偏差，正偏差不应大于l0mm。

3、人孔井墙体的预埋安装件必须牢固，并与墙垂直。

4、人孔井内设置的拉环， 应采用直径Φ16mm 的 HPB300 级热轧光面钢筋制造，并做镀锌防锈处理。拉环不应有裂纹、节瘤、锻接等缺陷。 预埋拉力环的安装位置与对面管道底的间隔不应小于200mm， 并露出墙面 80-100mm，拉力环必须安装牢固、可靠。

5、人孔井口圈装置(包括外盖、内盖、口圈、防盗装置等)的规格 应符合相关标准的规定。 井盖与口圈应吻合，盖合后应平稳、不翘动。井盖的外缘与口圈的内缘间隙不应大于 3mm;井盖口圈盖合后，井盖边缘应高出口圈 1-3mm.。

6、人孔口圈与井盖应有防盗、防滑、防噪声、防位移、防跌落等措施，井盖上应有明显的用途及产权标志。

7、电缆井回填土应对称进行，高差不超过 0.5米，回填土应分层夯实，分层厚度宜不大于300mm， 压实系数不低于 0.95 。 6.4.3人孔井接地装置

1、人孔井采用单独接地保护，接地体采用四根L 63 ×6 —1800mm 镀锌等

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边角钢，在电缆井外垂直敷设接地体，采用镀锌扁钢-50×5 连接接地 体，并与井内接地预埋构件可靠焊接，接地电阻≤10 欧姆，若不满足要求则应补加接地体。

2、井内所有金属构件（电缆井为混凝土时主筋）通过扁钢-50×5 均与井内接地预埋构件可靠焊接。

6.5顶（拉）管施工

6.5.1设计原则

1、穿越长度的确定原则：根据既有公路的路基及地质情况，避让既有管线。在既有公路两侧布置接收坑工作场地，工作场地深度1.0m，采用放坡开挖。

2、穿越深度的确定原则：影响本工程纵断面布置的主要因素是既有管线，管线布置应该满足《城市工程管线综合规范》之要求，为保证既有公路的运营安全，将拉管置于路面下3.0m左右的位置(实际深度根据现场情况进行调整)。

3、公路两侧地下电缆在本工程影响范围内时应做挖槽暴露于明面并做好防护、监护措施，尽量减少各种管线的拆移，发现地下电缆埋置深度、位置影响本工程时，开工前，请及时通知各有关单位现场处理。

4、管材材质及焊接：拉管铺设的高密度聚乙烯(HDPE)管材，应符合标准，其规格可根据电压等级、铺设深度、铺管过程中荷载作用的总应力以及回拉力的要求选择。采用专用PE管热熔焊接机将每12M一根管道焊接成要求长度，为了保证焊接质量，焊接时4MP压力保压时间在10分钟以上。 6.5.2施工顺序

1、现场勘察：其目的是查明工作区的所有地下管线的基本分布和大致走向、深度、采用仪器进行勘查,精心设计和施工,事先检测待穿越物体的深度,做好设计.穿越管道一定要保证其深度,对有怀疑的地方或关键之处可挖槽进行进一步的确认。

2、测量：主要测量内容是钻孔中心线和对应地面各点标高,每6米做一次测

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探记录，要求在入射端设一基准点,按设计角度钻进，达到设计深度后将导向调整为0度穿越铁路下方，在所要求的出土点位置出土，在钻孔中心线上每6m设置一个标记,标高突变之处增设一个标记,在每个标记上标明该点的标高和基点的距离。

3、机械安装：采用吊车将钻机放置在入射点，准确调整钻机的位置和角度,以保证入射点位置，施工前应用管线探测仪反复对地下原有关线分布情况了解清楚，确保在铺管区域内无其它障碍物。

4、导向孔钻进：根据设计曲线进行导向孔钻进并用探测器随时探测钻头位置，并根据情况进行调整，保证导向孔符合设计曲线。导向孔钻进是工程的关键,施工中应引起特别重视,严格按照设计和操作规程进行施工，钻孔段要尽量保证平直,平均每6m测量一次深度,随时监视钻头倾角和左右偏差,导向钻头倾角控制在正负2%之间,上下左右偏差控制在0.5m内。 根据钻进行程及不同的钻进地层情况确定不同配方的泥浆钻进冲洗液。

5、灌注水泥浆并扩孔：根据拉管尺寸和数量分两次进行扩孔,以达到管道通过要求。在扩完孔之后，采用拉管接头将钻杆与被拉管连接起来，然后启动钻机拉管。

6.5.3其他需要说明的问题

1、因地下管线拆改、加固、防护等破坏的公路两侧绿化带等，在施工完成后应按产权部门要求恢复。

2、施工中应最大限度的减少对公路运营的影响，应采取如下措施： 1）施工前应将施工方案报送相关部门批准，做好与相关部门的沟通、协作： 2）施工过程中，在穿越其它电力设施时，做好专门的防电绝缘设计，绝缘设施应安全可靠； 3）靠近管线附近的施工应小心的将各电缆及光缆探明，并做好防护和改移后，再行下一步施工。

3、施工过程中，若出现施工质量问题，应及时通知现场监理、业主、质检

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单位及设计单位共同协商提出处理意见。

7.土建部分

7.1场区位置

本工程位于位于曹妃甸工业区临港商务区，站址区域地势十分平坦、开阔。 7.2工程地质和水文气象条件

场区属温带性气候，基本特点为春季大风频繁，夏季炎热且雨量集中，秋季冷暖变化显著，冬季寒冷干燥。

本区年平均气温10.5度左右，最低温度可达-30度，最高气温可达40度。年平均风速在2-4米/秒左右，最大风速可达25米/秒。

场区地势平坦、开阔，场地埋深15.00m深度范围内，地层岩性以粉质粘土、粉砂为主。

箱变场址浅层地下水埋深为1.20～2.20m，水位主要由大气降水的影响，一般年变幅为1.00～1.50m。

由于地下水埋藏较浅并且地层以砂土为主，因此需考虑施工降水和砂土基坑的支护问题，降水方案建议采用明排、管井或轻型井点等方法进行。

标准季节性冻土深度可按0.80m考虑。 7.3设计技术参数

根据《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2001）和《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010），本站址区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第二组。场地特征周期为0.55s。场地土为中软土，年最大冻土深度按0.8米，建筑场地类别为Ⅲ类。 7.4建（构）筑物结构型式及地基处理

拟建箱变基础采用钢筋混凝土结构。本工程基底持力层为软塑状粉质粘土，其承载力较低，故本工程不能直接采用天然地基，可采用换填法进行地基处理，换填材料可采用级配砂石，换填厚度不小于0.5米。

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7.5主要建筑材料

①混凝土及钢筋混凝土

现浇钢筋混凝土构件采用C30抗渗混凝土，抗渗等级为P6； 垫层混凝土采用C15混凝土。 ② 水泥：

采用强度等级为32.5#、42.5#硅酸盐水泥； 抗硫酸盐水泥。 ③ 钢材：

钢筋：HPB300级、HRB335级、HRB400级。 型钢及钢板等：除注明者外，均采用Q235B钢材。 地脚螺栓：Q345B钢材。 ④ 焊条E43、E50。

⑤所有外露钢构件均进行热浸镀锌处理。 7.6通风方案

箱变基础地面以上设置百叶窗，通风采用自然通风。

8.施工说明

8.1 本工程施工及验收均按《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007进行。 8.2 基础施工时应清除淤泥，回填土应清除杂草等并分层夯实。 8.3 施工时，如发现与设计图纸不符的情况应及时与设计联系解决。 8.4 电缆保护管内径不得小于电缆直径的1.5倍。 8.5 施工时电缆的弯曲半径不得小于电缆直径的10倍。 8.6 当环境温度低于零下5度时，电缆展放应停止进行。

8.7 施工时，电缆敷设每隔50米应设置电缆标识牌，以备供电部门运维检修。

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