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中華人民共和國國家標準

1000kV變電站設計規范

Codefordesignof1000kVsubstation

GB50697-2011

主編部門:中國電力企業聯合會

批準部門:中華人民共和國住房和城鄉建設部

施行日期:2012年3月1日

人人文庫專用

中國計劃出版社

2011北京

書

中華人民共和國國家標準

1000kV變電站設計規范

GB50697－2011

☆

中國計劃出版社出版

(地址:北京市西城區木樨地北里甲11號國宏大廈C座4層)

(郵政編碼:100038電話:6390643363906381)

新華書店北京發行所發行

人人文庫專用世界知識印刷廠印刷

850×1168毫米1/322．25印張56千字

2011年11月第1版2011年11月第1次印刷

印數1—10100冊

☆

統一書號:1580177·688

定價:14．00元

中華人民共和國住房和城鄉建設部公告

第932號

關于發布國家標準

《1000kV變電站設計規范》的公告

現批準《1000kV變電站設計規范》為國家標準，編號為GB

50697—2011，自2012年3月1日起實施。其中，第11．1．2條為

強制性條文，必須嚴格執行。

本規范由我部標準定額研究所組織中國計劃出版社出版發

行。

中華人民共和國住房和城鄉建設部

二〇一一年二月十八日

人人文庫專用

前言

本規范是根據住房和城鄉建設部《關于印發〈2008年工程建

設標準規范制定、修訂計劃(第二批)〉的通知》(建標〔2008〕105

號)的要求，由中國電力工程顧問集團公司、國家電網公司會同有

關單位共同編制完成。

本規范共分12章，主要內容包括:總則、電氣主接線、主變壓

器、1000kV并聯電抗器、1000kV設備和導體選擇、1000kV配電裝

置、110kV無功補償裝置、防雷接地、過電壓保護和絕緣配合、二次

部分、1000kV構支架、噪聲控制等。

本規范中以黑體字標志的條文為強制性條文，必須嚴格執行。

本規范由住房和城鄉建設部負責管理和對強制性條文的解

釋，由中國電力企業聯合會負責日常管理，由中國電力工程顧問集

團公司負責具體技術內容的解釋。本規范在執行過程中，請各單

位結合工程實踐，認真總結經驗，注意積累資料，隨時將意見和建

議反饋給中國電力工程顧問集團公司(地址:北京市西城區安德

路65號，郵政編碼:100120)，供今后修訂時參考。

本規范主編單位、參編單位、主要起草人和主要審查人:

主編單位:中國電力工程顧問集團公司

人人文庫專用國家電網公司

參編單位:中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有

限公司

中國電力工程顧問集團中南電力設計院

中國電力工程顧問集團華東電力設計院

中國電力工程顧問集團東北電力設計院

中國電力工程顧問集團西北電力設計院

·1·

中國電力工程顧問集團西南電力設計院

主要起草人:舒印彪汪建平李寶金韓先才王紹武

方靜王靜孫崗邱寧孟軒

龐亞東陳宏明王曉京王代榮馬俠寧

沈愛民李葦巢瓊林偉明梁言橋

李志剛吳克芬穆華寧梁學宇楊懷遠

郎旭海薛勤張謝平蔡德江何民

吳祎瓊何其武梁波運志濤陳海焱

主要審查人:謝國恩俞正彭開軍黃寶瑩黃雄輝

周仲仁宿志一谷定燮常乃超羅毅

張云白玉生楊國富項力恒徐小麗

徐滎杜和頌褚農錢鋒

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·2·

目次

1總則…………………(1)

2電氣主接線………………(2)

3主變壓器…………………(4)

41000kV并聯電抗器………(5)

51000kV設備和導體選擇…………………(6)

5．1一般規定………………(6)

5．2斷路器…………………(7)

5．3隔離開關………………(7)

5．4互感器和避雷器…………(8)

5．5絕緣子…………………(8)

5．6導體……………………(8)

61000kV配電裝置…………(10)

7110kV無功補償裝置……(13)

7．1一般規定………………(13)

7．2無功補償裝置及設備選擇………………(13)

8防雷接地…………………(15)

9過電壓保護和絕緣配合…………………(16)

10二次部分人人文庫專用…………………(18)

10．1計算機監控系統………(18)

10．2二次設備布置…………(18)

10．3電磁抗干擾措施………(18)

10．4繼電保護………………(19)

10．5直流及交流不停電電源系統……………(20)

10．6輔助系統………………(20)

·1·

10．7對電流、電壓互感器的要求……………(21)

111000kV構支架……………(22)

11．1一般規定………………(22)

11．2構造要求………………(23)

12噪聲控制…………………(24)

本規范用詞說明………………(25)

引用標準名錄…………………(26)

附:條文說明…………………(27)

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·2·

Contents

1Generalprovisions…………(1)

2Mainelectricalcircuitconnection…………(2)

3Maintransformer…………(4)

41000kVshuntreactor………(5)

5Selectionof1000kVequipmentsandconductors…………(6)

5．1Generalrequirement………(6)

5．2Circuitbreaker…………(7)

5．3Disconnector……………(7)

5．4Currentandpotentialtransformersandsurgearrester…………(8)

5．5Insulator…………………(8)

5．6Conductor………………(8)

61000kVswitchgearinstallation……………(10)

7110kVreactivepowercompensationdevice………………(13)

7．1Generalrequirement………(13)

7．2Reactivepowercompensationdeviceandequipment

selection…………………(13)

8Lightningprotectionandgrounding………(15)

9Overvoltage人人文庫專用protectionandinsulationcoordination………(16)

10Controlandprotection……(18)

10．1Automationsystem………(18)

10．2Controlandprotectionequipmentlayout……(18)

10．3Measuresagainstelectromagneticdisturbance………………(18)

10．4Relayprotection…………(19)

10．5DCandACuninterruptedpowersystem……(20)

·3·

10．6Auxiliarysystem…………(20)

10．7Requirementforcurrentandpotentialtransformers…………(21)

111000kVgantryandsupport………………(22)

11．1Generalrequirement……(22)

11．2Structurerequirement……(23)

12Noisecontrol……………(24)

Explanationofwordinginthiscode…………(25)

Listofquotedstandards………(26)

Addition:Explanationofprovisions…………(27)

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·4·

1總則

1．0．1為規范1000kV變電站設計，使變電站的設計符合國家的

有關政策、法規，達到安全可靠、先進適用、經濟合理、環境友好的

要求，制定本規范。

1．0．2本規范適用于電壓為1000kV新建、擴建或改建變電站或

開關站的設計。

1．0．31000kV變電站的設計應結合工程特點，采用具備應用條

件的新技術、新設備、新材料、新工藝。

1．0．41000kV變電站的設計應采取切實有效的措施節約用地、

保護環境、滿足勞動安全要求。環境保護、水土保持及勞動安全衛

生設施應與主體工程同步設計、同步施工、同步投產。

1．0．51000kV變電站的設計除應符合本規范外，尚應符合國家

現行有關標準的規定。

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·1·

2電氣主接線

2．0．11000kV變電站的電氣主接線，應根據變電站在電力系統

中的地位，以及變電站的規劃容量、負荷性質、連接元件數、配電裝

置特點、設備制造和供貨能力等因素，按滿足供電可靠、運行靈活、

檢修方便、便于擴建、投資合理、節省占地的原則，通過技術經濟比

較后確定。

2．0．21000kV配電裝置的最終接線方式，當線路、變壓器等連接

元件的總數為5回及以上時，宜采用一個半斷路器接線，同名回路

應配置在不同串內，電源回路與負荷回路宜配對成串;當接線條件

受限制時，同名回路可接于同一側母線。當初期線路、變壓器等連

接元件較少時，可根據具體的元件總數采用角形接線或其他使用

斷路器數量較少的簡化接線型式，但在布置上應便于過渡到最終

接線。

2．0．31000kV線路并聯電抗器回路，宜采用不裝設斷路器和隔

離開關的接線。

2．0．41000kV變電站中主變壓器第三繞組額定電壓宜采用

110kV，最高運行電壓可采用126kV。當主變壓器容量較大或系統

對第三繞組配備無功補償提出特殊要求時，可研究確定后采用其

他電壓等級。人人文庫專用110kV電氣接線采用以主變壓器為單元的單母線接

線時，進線側宜裝設總斷路器，中性點應采用不接地方式。

2．0．51000kV避雷器和電壓互感器不應裝設隔離開關;當

1000kV配電裝置采用一個半斷路器接線時，線路、變壓器元件均

不應裝設出口隔離開關，但當變電站初期可能出現2個完整串運

行時，線路、變壓器元件宜裝設出口隔離開關。

2．0．6對于一個半斷路器接線，在滿足繼電保護和計量要求的條

·2·

件下，當采用氣體絕緣金屬封閉開關設備、復合電器或罐式斷路器

時，宜在斷路器兩側分別裝設電流互感器。

2．0．7在每回出線的三相上應裝設電壓互感器;在主變壓器和每

組母線上，應根據繼電保護、計量和自動裝置的要求，在一相或三

相上裝設電壓互感器。

2．0．8接地開關配置應滿足檢修安全要求，斷路器的兩側、線路

或變壓器出口和1000kV配電裝置的每段母線，應裝設接地開關。

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·3·

3主變壓器

3．0．1主變壓器容量和組數的選擇，應根據現行行業標準《電力

系統設計技術規程》DL/T5429的有關規定和審定的電力系統規

劃設計方案確定。變電站同一電壓網絡內任一組變壓器事故停運

時，其他元件不應超過事故過負荷的規定。凡裝有兩組及以上主

變壓器的變電站，其中一組事故停運后，其余主變壓器的容量應保

證該站全部負荷的70%。

3．0．2主變壓器宜選用單相自耦變壓器，應根據系統和設備情況

確定是否裝設備用相。

3．0．3主變壓器公用繞組的容量，應根據系統潮流和自耦變壓器

第三繞組側無功補償容量的配置進行校核。

3．0．4主變壓器調壓方式的選擇，宜采用中性點無勵磁調壓方

式。當采用有載調壓時，應經過技術經濟綜合論證后確定。

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·4·

41000kV并聯電抗器

4．0．11000kV并聯電抗器的容量和組數，應根據限制工頻過電

壓、潛供電流、防止自勵磁、同期并列及無功平衡等方面的要求，進

行技術經濟綜合論證后確定。

4．0．21000kV并聯電抗器宜采用單相油浸鐵芯式，應根據系統

和設備情況確定是否裝設備用相。

4．0．3線路1000kV并聯電抗器中性點應經電抗接地，中性點接

地電抗應根據電力系統的情況按加速潛供電弧熄滅或抑制諧振過

電壓的要求選擇電抗值。

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·5·

51000kV設備和導體選擇

5．1一般規定

5．1．11000kV設備和導體選擇，除應符合本節的要求外，尚應符

合現行行業標準《導體和電器選擇設計技術規定》DL/T5222的有

關規定。

5．1．2選擇導體和電器時所用的最大風速，應取離地面10m高、

100年一遇的10min平均最大風速，并應按實際安裝高度對風速

進行換算。

5．1．31000kV設備的電暈及無線電干擾應符合下列規定:

1在最高相電壓的1．1倍時，屋外晴天夜晚應無可見電暈，

晴天無線電干擾電壓不應大于500μV。

2對于在分、合閘狀態下的隔離開關，在最高相電壓的1．1

倍時，屋外晴天無線電干擾電壓不應大于2000μV。

5．1．41000kV設備的噪聲水平應滿足環保標準的要求。變壓

器、電抗器和其他設備的連續性噪聲水平不宜大于75dB(A)。

SF6斷路器的非連續性噪聲水平，屋外不應大于110dB(A)。

5．1．51000kV變壓器、電抗器、套管、電容式電壓互感器和避雷

器的局部放電量允許值，應按國家現行有關規定執行。

5．1．6開關設人人文庫專用備的額定電壓為系統最高電壓1100kV時，額定電

流不應小于運行中出現的回路持續工作電流。變電站內電氣設備

的載流能力應計及太陽輻射的影響。

5．1．7設備套管和支持絕緣子的機械荷載應根據各種不同的工

況條件分別進行合理的組合，荷載組合方式可按表5．1．7采用。

瓷套和支柱絕緣子的機械強度安全系數，按長期作用荷載校驗時，

不應小于2．5;按短時作用荷載校驗時，不應小于1．67。

·6·

表5．1．7荷載組合方式

狀態風速自重引下線重覆冰重量短路電動力地震力

有冰時的風速√√√——

正常時

最大風速√√———

50%最大風速，

短路時√√—√—

且不小于15m/s

相應震級

地震時25%最大風速√√——

地震力

注:√為計算時應采用的荷載條件。

5．1．8設備及其瓷套、支柱絕緣子應能承受下列地震力:

1地面水平加速度2m/s2～3m/s2，地面垂直加速度按水平

加速度的65%選取。

2當僅對設備本體進行抗震設計時，應乘以設備支架的動力

反應放大系數。

5．1．91000kV電氣設備電瓷外絕緣的泄漏比距應按現行國家標

準《高壓架空線路和發電廠、變電所環境污區分級及外絕緣選擇

標準》GB/T16434的有關規定執行。

5．2斷路器

5．2．1斷路器型式的選擇應根據工程具體情況以及設備制造和

供應條件，結合國家相關產業政策，經過技術經濟比較后確定。可

采用氣體絕緣金屬封閉開關設備、復合電器或罐式斷路器。

5．2．2斷路器的參數要求應根據1000kV系統的特點，經系統研

究后確定。人人文庫專用

5．3隔離開關

5．3．1敞開式隔離開關型式的選擇應結合1000kV配電裝置布

置特點，宜選用水平斷口三柱式隔離開關。

5．3．2氣體絕緣金屬封閉開關設備或復合電器中的隔離開關，應

經過電壓計算后確定是否裝設投切電阻。

·7·

5．3．3接地開關投切感應電流及感應電壓的要求，應經系統研究

確定。

5．4互感器和避雷器

5．4．1獨立式電壓互感器宜采用電容式、非疊裝式電壓互感器。

5．4．21000kV系統應選用無間隙金屬氧化物避雷器，并應滿足

過電壓保護及絕緣配合的要求。

5．4．3變壓器側及線路側應設置避雷器。母線、并聯電抗器是否

裝設避雷器應根據雷電過電壓計算結果或模擬試驗確定。避雷器

與被保護設備之間的距離應滿足絕緣配合要求。

5．5絕緣子

5．5．1變電站絕緣子串絕緣水平應按不低于變電站出線線路絕

緣子串的原則確定。

5．5．2變電站懸式絕緣子宜選用盤形瓷絕緣子，絕緣子串的片數

應按爬電比距法計算、污耐壓法校驗，綜合比較后確定。

5．5．3絕緣子串應裝設均壓和屏蔽裝置，宜選擇起始電暈電壓高

的絕緣子。雙Ⅰ型和Ⅴ型絕緣子串的片數選擇應計及鄰近效應。

5．5．4支柱絕緣子應符合國家現行標準有關1000kV交流系統

用支柱絕緣子的規定。

5．6導體

5．6．1導體選人人文庫專用型應根據1000kV配電裝置的特點，結合制造能

力、地震等因素進行綜合技術經濟比較后確定。

5．6．2架空導線宜選用4分裂軟導線，分裂間距宜取600mm，單

根軟導線的最小直徑不宜小于66mm。

5．6．3在滿足地震安全要求條件下，1000kV設備間連線可采用

單根大直徑鋁合金管，鋁合金管外徑不應小于200mm。

5．6．4分裂結構軟導線載流量的計算，應根據分裂導線的排列方

·8·

式、分裂根數、分裂間距等因素，計及鄰近效應和熱屏蔽的影響，對

載流量加以修正。

5．6．5分裂軟導線間隔棒間距的確定，應滿足構架和設備端子承

受短路動態拉力的限值要求，宜按導線在非接觸狀態設計。

5．6．6導體及金具的電暈臨界電壓應大于導體安裝處的最高工

作電壓的1．1倍。

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·9·

61000kV配電裝置

6．0．11000kV配電裝置應采用氣體絕緣金屬封閉開關設備、復

合電器或屋外敞開式布置。

6．0．21000kV屋外配電裝置的最小安全凈距不應小于表6．0．2

的規定。

表6．0．21000kV屋外配電裝置的最小安全凈距(m)

符號適用范圍最小安全凈距

1．分裂導線至接地部分之間

A＇6．80

12．管型導體至接地部分之間

A1″均壓環至接地部分之間7．50

分裂導線至分裂導線9．20

A2帶電導體相間均壓環至均壓環10．10

管型導體至管型導體11．30

1．帶電導體至柵欄

B12．運輸設備外輪廓線至帶電導體8．25

3．不同時停電檢修的垂直交叉導體之間

B2網狀遮欄至帶電部分之間7．60

單根管型導體17．50

C帶電導體至地面

人人文庫專用分裂架空導線19．50

1．不同時停電檢修的兩平行回路之間水平距離

D2．帶電導體至圍墻頂部9．50

3．帶電導體至建筑物邊緣

注:1表中數據為海拔1000m時的安全凈距;

2交叉導體之間應同時滿足A2和B1的要求;

3平行的導體之間應同時滿足A2和D的要求;

4當帶電作業時，人體活動半徑取0．75m。

·01·

6．0．3海拔高度不高于1000m，屋外配電裝置使用軟導線或管型

導體時，在不同過電壓條件下，帶電部分至接地部分、不同相帶電

部分之間的最小安全凈距，應根據表6．0．3進行校驗，并應采用表

6．0．3中的最大數值。

表6．0．3不同條件下的最小安全凈距(m)

條件A1＇A1″A2

雷電過電壓5．005．50

9．20(分裂導線至分裂導線)

操作過電壓6．807．5010．10(均壓環至均壓環)

11．30(管型導體至管型導體)

工頻過電壓4．206．80

6．0．41000kV屋外配電裝置場地內的靜電感應場強水平(距地

面1．5m空間場強)不宜超過10kV/m，但少部分地區可允許達到

15kV/m。

6．0．5在設計中降低靜電感應場強可采取下列措施:

1減少同相母線交叉與同相轉角布置。

2減少或避免同相的相鄰布置。

3控制箱等操作設備宜布置在較低場強區。

4必要時可適當加屏蔽線或設備屏蔽環。

5提高設備及引線的安裝高度。

6．0．61000kV屋外配電裝置的母線及跨線宜滿足導線上人要

求，其荷載值應符合下列規定:

1單相人人文庫專用檢修作業時，作用在導線上的人及工具重可按350kg

設計，作用在梁上作業相處的人及工具重可按200kg設計。

2三相停電檢修時，作用在每相導線上的人及工具重可按

200kg設計，作用在梁上的人及工具重可按200kg設計。

3設備連線不應允許上人。

6．0．7導線掛線應對施工方法提出要求，并應限制其過牽引值。

6．0．81000kV屋外敞開式配電裝置宜設相間運輸通道，并根據

·11·

電氣接線、設備布置和安全距離要求，確定相間距離、設備支架高

度和道路轉彎半徑。

6．0．9在晴天，干擾頻率為0．5MHz時，1000kV配電裝置的電暈

無線電干擾水平在圍墻外20m(非出線方向)地面處，不應超過

(55～58)dB(μV/m)。

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·21·

7110kV無功補償裝置

7．1一般規定

7．1．1系統的無功補償原則應按就地分區分電壓基本平衡。

7．1．2110kV并聯電容器、并聯電抗器及其他無功補償裝置的設

計，應符合國家現行標準《并聯電容器裝置設計規范》GB50227和

《330～750kV變電站無功補償裝置設計技術規定》DL/T5014的

有關規定。

7．1．3110kV并聯電容器或電抗器補償容量應根據電網結構和

運行的需要計算確定。

7．1．4110kV并聯電容器或電抗器補償容量的確定，應滿足主變

壓器第三繞組容量的限制。

7．1．5110kV無功補償裝置的分組容量應根據系統要求及設備

制造能力確定。

7．1．6110kV并聯電容器裝置的串聯電抗率，應根據電容器組合

閘涌流、諧波放大對電網及電容器組的影響等方面的驗算確定。

7．2無功補償裝置及設備選擇

7．2．1110kV并聯電容器組應能在母線最高電壓126kV下長期

運行。接線宜采人人文庫專用用單星形接線、橋差不平衡電流保護方式。

7．2．2110kV并聯電抗器額定電壓宜采用105kV，最高運行電壓

宜采用115kV或根據系統計算確定。接線宜采用單星形接線。

7．2．3110kV并聯電容器宜采用框架式結構，并聯電容器裝置的

串聯電抗器宜選用干式空心型式。

7．2．41