T/CHTS 10054-2022 高速公路变电所建设与运营维护指南

ICS93.0B0.99
CCS P66  CHTS
团体标准
T/CHTS10054-2022
高速公路变电所建设与运营维护指南
Guideline for Construction and Operation of Expressway Substation
2022-03-23发布2022-04-06实施
中国公路学会发布

1总则
1.0.1为指导高速公路变电所建设与运营维护，按照“安全可靠、经济合理、技术先进、绿色环保”的原则，制订本指南。
1.0.2本指南适用于新建、改扩建高速公路工程10kV及以下电压等级的变电所电气及其配套附属设施的建设与运营维护，其他等级公路变电所可参照使用。
1.0.3高速公路变电所建设与运营维护工作除应符合本指南的规定外，尚应符合有关法律法规及国家、行业现行有关标准的规定。条文说明
目前，变电所运营维护相关的标准观范多为电力公司或相关企业内部的规程。公路行业的《公路养护技术规范》《JTGH10)、公路隧道养护技术规范》(JTGH12)、《公路养护安全作业规程》(JTGH30)、《公路工程质量检验评定标准第二册机电工程》(JTG2182)等标准中仅有部分条文涉及。

2术语和符号
2.1术语
2.1.1高速公路变电所expressway substation
为高速公路用电设施输送电能的变配电场所，
2.1.2变电所附属设施auxiliary facilities of substation
与变电所不可分割的各种附属设备和配套设施，主要包括通风、照明、消防、采暖、降温、除湿、排水以及监控等设施。
2.1.3装配式钢结构变电所prefabricated steel structure substation
主要受力构件为钢构件，钢构件和配件在工厂集中标准化生产后，运输至现场装配或整体安装而成的变电所。
2.1.4新能源变电所new energy substation
利用太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮沙能等可再生能源，为高速公路用电设施输送电能的变配电场所。
2.1.5无人值守变电所unattended substation room
不设置固定运行维护值班人员的变电所，变电所的日常运行监视、设备的操作、控制等均通过信息化手段实现。
2.1.6远程供电系统remote power supply system
以低压电(AC380V/220V)作为系统输入电压，通过电源转换装置升压并经导线传送至负荷端，再通过电源转换装置降压后为远距离负荷供电的系统。
2.2符号
EPS:应急电源(emergency power supply);
UPS:不间断电源(uninterruptible power supple);
TN-C:中性导体N和保护导体PE合一的接零保护系统(TN-C system)
TN-S:中性导体N和保护导体PE严格分开的接零保护系统(TN-S system)。

3基本规定
3.0.1由同一个单位负责建设或运营维护的高速公路，变电所宜统一技术方案，采用标准化设计。
3.0.2高速公路变电所建设和运营维护宜采用信息化手段对变电所进行全生命周期管理。

4变电所建设
4.1一般规定
4.1.1变电所建设应根据工程特点、负荷性质、用电容量、供电条件、安装运行维护要求等因素，确定合理的建设方案，建设规模应与公路功能及用电需求相适应，并考虑升级需求。
4.1.2变电所可采用房建式、预装式、地埋式等形式。条件允许时，宜采用房建形式变电所。当无条件设置时，可采用装配式钢结构变电所或预装式变电站。条文说明
房建形式变电所在适营维护方面优势明显，建汉优先采用房建形式变电所。房建形式变电所可分为砌筑式和装配式变电所。部分地区按供电部门要求或受场地，造价等条件限制，可采用装配式变电所或预装式变电站。我国电力行业于2007年开始进行装配式变电所的建设，目前已积累了较为丰富的建设经验。相对于装配式混凝土变电所而言，装配式钢结构变电所具有绿色环保、杭震性能好、安装逸度快等优点。
4.1.3当用电负荷需要集中供电，且无条件设置集中供电所时，可采用地埋式变压器结合成套低压配电柜形式供电。
4.1.4当用电场所远离变电所，且种类单一、容量较小时，可设置远程供电系统供电。
4.1.5当无条件采用市电供电，且新能源资源丰富时，可建设新能源变电所。
4.1.6各级负荷的供电应符合《供配电系统设计规范(GB50052>的有关规定。
4.2变电所分类及选址
4.2.1应根据用电设施所承载的业务类型，以及设施供电中断对人身生命、生产安全造成的危害及对经济影响的程度，对设施用电负荷进行分级管理。高速公路常用设施用电负荷分级见表4.2.1。

4.2.2变电所可分为以下三类：
1一类变电所为承担一级、二级负荷，具有完善的电力、环境监控系统及远程监控能力，并可满足无人值守要求的变电所；
2二类变电所为承担一级、二级负荷，具有基本的电力、环境监控系统及远程监控能力的变电所；
3三类变电所为承担三级负荷的变电所。
4.2.3各类变电所的供电应符合下列规定：
1一类变电所应采用双重电源供电，可采用双市电或一路市电十发电机组作为双重电源，并应设置应急操作电源；
2二类变电所宜采用双重电源供电，可采用单回路市电+发电机组作为双重电源，并应设置应急操作电源；
3三类变电所采用单电源供电，电源可采用市电或新能源。
4.2.4各类变电所主要设施配置应满足表4.2.4的要求。

4.2.5变电所选址应符合以下要求：
1变电所宜靠近负荷中心进行选址，应满足日常运行维护、消防等要求，避免设在自然灾害风险大、地势低洼和存在积水隐患的场所。
2高速公路收费站、服务区、停车区的变电所宜独立设置，可与水泵房合建。场地受限时，可与主体建筑合建。服务区、停车区分幅设置时，可仅在一幅设置变电所。
3隧道变电所设置推荐方案宜符合表4.2.5规定。

4有供电需求的长大桥梁宜根据负荷等级、负荷大小、负荷分布和桥梁长度及结构形式等确定变电所的形式及设置位置。
5预装式变电站选址应远离易发生塌方、山洪、泥石流等灾害的地方，宜设置在顶部可遮挡雨水的场所或加装遮雨棚。
4.3房建变电所
4.3.1配电变压器应符合以下要求：
1配电变压器应根据变电所的类型、负荷和环境条件等进行选型，宜选用低损耗、低噪声的环保节能型变压器。
2室内变压器，宜选用干式变压器；当选用油浸式变压器时，应设置于独立的变压器室内，并配置贮油或挡油设施。
3高速公路改扩建时，应核算负荷容量，并按照下列原则配置变压器：
1)若变压器功能正常，满足改扩建后的负荷需求，长期工作负载率不大于85%，且能效指标满足《电力变压器能效限定值及能效等级3(GB20052)的有关规定，宜继续使用；
2)若变压器满足改扩建以后的负荷需求，且长期工作负载率不大于85%能效指标不能满足《电力变压器能效限定值及能效等级》(GB20052)的有关规定，宜更新；
3)若变压器长期工作负载率大于85%，应更换为较大容量的变压器。
4.3.2高压配电设施应符合以下要求：
1变电所高压开关设备的选型.应符合3~110kV高压配电装置设计规范》(GB50060)和35kV及以下电力用户变电所建设规范》(Dl./T5725)的有关规定。
2一类变电所内的高压柜，宜采用移开式中置开关柜：二类变电所内的高压柜，宜采用中置开关柜或全绝缘环网柜：三类变电所内的高压柜，宜采用全绝缘环网柜。
3变电所内的高压母线宜采用单母线或分段单母线接线。
4当高压供电系统引人两路市电时，两个进线断路器和联络断路器应具备联锁功能。
5高压备用电源的自动投人装置，应在满足当地供电部门要求的前提下，符合下列规定：
1)主备电源切换应确保在全部负载切除之后，方可投入备用电源；
2)当主工作电源故障或断路器被错误断开时，备用电源的自动投人装置应延时动作；
3)手动断开工作电源、电压互感器回路断线或备用电源无电压的情况下，不应启动自动投人装置；
4)自动投人装置应只动作一次，动作失败应自动报警。
6备用电源和分段断路器的自动投人设施，宜选择一体化产品。
7电力监控系统继电保护和自动装置应符合电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB/T50062)的有关规定。具体规定如下：
1)高压线路应提供电流速断、过电流、低电压保护；
2)干式变压器应提供电流速断、过电流、过负荷、超温，零序过流、单相接地保护。

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