4.10KV箱变结构、功能和技术要求

1.概述
远动箱式变电站设置区间，为区间通信、防灾、照明、消防等重要设备供电。10kV电力贯通线路采用环网柜。为实现区间重要负荷的供电监控和10kV电力贯通线路的自动化控制，在箱式变电站内设置了电力远动终端设备；其远动规约需与SCADA系统相协调；与通信的接口为光端口。
箱式变电站的主要一二次设备主要包括：环网柜（负荷开关或断路器）、电流、电压互感器、SCB18型变压器、通信系统、计量及自动抄表、测量仪表、当地显示控制装置、连接线、电缆终端以及与上述设备相应的内部成套柜体，并应有必要的温度、湿度、火灾报警（三室都具备此功能）门禁、箱内照明等设备。
箱式变电站RTU设备室要求安装空调，机型应选工业级空调机，预留远动接口。空调的安装必须满足美观、防盗、防尘、排水要求，不得将室外机简单悬挂在箱体外部。
2.2箱式变电站主要技术参数
2.2.1机械、电气性能
(1).高压部分额定值
a.额定工作电压：10kV
b.最高工作电压：12kV
c.额定电流：    630A
d.额定频率：    50HZ
e.额定短路开断电流：50kA(熔断器)
f.额定热稳定电流：20/2 KA/S
g.1min工频耐压（对地和相间/隔离断口）：42/49kV(有效值)
(2)低压部分额定值
a.额定工作电压：500V
b.额定绝缘电压：500V
c.1min工频耐压（对地和相间/隔离断口）：2/2.5kV(有效值)
d.额定电流：至2500A(主母线)至1000A(分支母线)
e.额定短路开断电流：50kA(峰值)
f.额定频率：50HZ
(3).变压器部分额定值
a.额定容量：20kVA～630kVA
b.噪 声： ≤55dB(A)(距离变压器1m处)
c.接线方式：变压器采用中性点直接接地工作制。
(4).外壳防护等级: IP54
2.2箱式开关站内主要要求
10kV气体绝缘环网开关柜，并为RTU和UPS电源装置预留安装位置，并负责与RTU、UPS厂家配合，并在出厂前完成安装、调试。箱体、环网开关柜的技术要求与箱式变电站相同，UPS的低压电源引自箱内低压系统，RTU负责接入SCADA系统包括但不限于通道协调、软件修改、系统调试、遥信、遥测、遥控测试。
3.2.1高压环网开关柜
（1）主要技术参数
额定电压
12kV
额定频率
50Hz
相数
三相
额定电流
630A
绝缘水平
工频耐压：42kV（对地），49kV（隔离断口）
冲击耐压：75kV（对地），85kV（隔离断口）
额定短时耐受电流
高压侧：20kA，3S，低压侧：20kA，1s
额定峰值耐受电流
50kA
额定短路关合电流
50kA
额定短路关合电流次数
5次
额定空载变压器开断电流
10A
转移电流
1500A
操作机构
额定电压：AC220V；辅助触点： 4常开＋4常闭
电气寿命
5000次
机械寿命
主开关5000次，接地开关2000次
外壳防护等级
气室：IP67，其它：IP3X
箱体额定充气压力（20℃）
0.015MPa
测量回路电压电流精度
计量用0.2S级，测量用0.5级
（2）技术条件
环网柜所有带电部件均在密闭的SF6气室内，气体外壳由不锈钢板焊接而成，具有良好的气密性和可靠性，环网柜开关电动操作机构应考虑因恶劣环境因素（潮湿、长期不运行等）导致的电机受潮，绝缘性能下降所采取的措施，运行不受外界环境条件的影响。
环网柜除装有SF6气体压力表（全焊接无绝缘垫密封型式除外）就地显示外，还应有将压力信号上传至SCADA调度中心的接口；环网柜充气后箱体无变形，SF6气体年泄漏率小于0.1 ％，具备气体压力异常告警功能，并纳入远动。
环网开关柜具有防误操作功能，具备可靠的机械连锁和电气连锁。环网柜负荷开关均采用电动操作，具备远方操作接口，通过RTU实现远方的遥信、遥测、遥控的功能。
电缆室内应留有较大空间和高度，满足单、三芯电缆头安装要求，其底板为可拆卸的钢板，并配置相应的电缆固定夹及橡胶圈，电缆室内应设置电缆安装卡，方便电缆固定，并设置电缆屏蔽层可靠接地的接地铜排。
（3）单元构成
环网柜单元包括：负荷开关单元、负荷开关＋熔断器单元。负荷开关单元作为箱式变电站的进线和出线，负荷开关＋熔断器单元作为变压器馈线；负荷开关＋熔断器单元作为箱式电抗器的馈线。
（4）主要部件
负荷开关单元包括：柜体、三工位负荷开关（含电动操作机构）、电流互感器、金属氧化物避雷器、带电显示装置、电缆终端插拔头、测量表计等。
负荷开关＋熔断器单元包括：柜体、三工位负荷开关（含电动操作机构）、熔断器、电流互感器、电压互感器、带电显示装置、电缆终端、测量表计等。
（5）负荷开关
10kV负荷开关为三工位开关，具备分、合、接地三个工作位置指示。分、合位置与接地开关间可靠闭锁，在线路带电情况下，接地开关不能合闸接地。负荷开关或断路器与接地开关之间应有可靠的联锁功能，并具备“五防”措施。
（6）熔断器
高压环网柜应设置熔断器仓且为水密性结构，高压限流熔断器置于熔断器仓内，环网柜面板上具有熔断指示，并具备上传信号接点。某一相熔断器熔断时，应能可靠带动三相负荷开关脱扣跳闸。熔断器应能在现场方便的拆卸和更换，需要专用工具的应在每台环网柜的相应单元配置齐全。熔断器备件：按照一备一配备熔管，包含在报价内。
（7）电流互感器
电流互感器采用开口穿芯式结构，精度0.2及0.5级，变比在设计联络时买方确定。互感器容量及二次侧电流与综合自动化装置配套。电流互感器应配置刚性可靠的抱紧装置，防止长期运行松脱，导致精度降低。
（8）电压互感器
电压互感器安装于10kV母线上，采用全绝缘形式、全密闭，插拔式结构，精度0.5级。互感器容量与电力远动装置配套，连接PT的高压电缆应采用10KV乙丙橡胶绝缘电力电缆(ERF型)。
（9）避雷器
型式
与电缆附件集成型，后插屏蔽式。
避雷器额定电压
17kV
持续运行电压
13.6kV
直流1mA参考电压
≥24kV
2ms方波电流
150A
4/10μs大电流冲击耐受
65kA
额定频率
50Hz
标称放电电流下残压
≤45kV（8/20s， 5kA）
安装位置
设置于进、出线电缆终端处，全绝缘,保证全部一次回路处于避雷器保护范围内。
型式试验
通过了国家电线电缆质量监督检验中心（所）的检验并取得型式试验报告。
例行试验
100％局放试验及直流1mA参考电压测试。
绝缘材料
避雷器外套外屏蔽层采用模铸工艺，能够承载大的故障电流，保证外屏蔽等电位。
（10）电缆附件
采用与环网柜配套的全绝缘，预制式，插拔结构，可触摸电缆终端头。
绝缘材料全部采用纯进口高品质三元乙丙橡胶材料（EPDM）。避雷器外套外屏蔽层采用模铸工艺，屏蔽层电阻值应小于200欧姆，能够承载大的故障电流，保证外屏蔽等电位。
电缆附件为硅橡胶绝缘，预制式，插拔结构，可触摸。
满足GB/T12706-2002《额定电压1kV到35kV挤包绝缘电力电缆及附件》中的试验要求，通过国家电线电缆质量监督检验中心的检验，取得型式试验报告并通过故障电流引发试验，同时取得全球公认的CESI型式试验报告。
为了满足30年使用寿命，应通过5000小时的多应力试验。验证产品在高电场、高温以及潮湿环境的恶劣条件下的性能，电缆附件在24kV持续电压下浸泡在0.3米的90℃水中通过5000小时多应力场测试并提供试验报告。
电缆附件在出厂时需通过100％耐压和局放试验，并提供出厂试验报告。
与变压器、电压互感器相连的电缆头终端附件选用冷缩型，电缆终端制作应严格按照工艺标准及电缆头终端附件厂家的说明书进行制作安装。
为有效避免电缆两端金属护套同时接地时，在金属护套上形成电流，导体和金属护套同时发热使得电缆的绝缘老化，同时降低了绝缘等级，造成电缆寿命减少。10kV单芯电缆在远动箱变处应采用一端直接接地，一端通过护层保护器接地的形式运行。要求在保护接地的一端采用屏蔽层有断开的T型终端，终端的护层耐压值应该大于护层保护器的额定电压。电缆头及护层保护器由箱式变电站供货商统一提供，护层保护器的安装支架在出厂前安装到箱式变电站内。
（电缆头及护层保护器的数量比例为2：1，护层保护器的安装部位待设计联络时确定）
满足配套电缆载流量及短路电流通过能力的要求；接地线截面应和配套电缆屏蔽层/金属铠装相适应；配套提供电缆终端头制作、安装所需的各类辅料。
电缆室需装设光纤在线检测环网柜电缆温度的测温装置，可实时在线检测电缆温度实际值，通过RS-485接口上传数据到后台，当发生超温时，光纤在线检测测温装置能够发出报警指示，以保证及时发现事故隐患、预防事故的发生。
光纤在线测温系统主要由光纤温度传感器、数据处理器、光纤测温通讯管理单元三部分组成，应满足电磁兼容性能、环境性能和监测性能的要求，取得国家CMA、CNAS认证报告，并提供国家权威机构检测出具的型式试验检测报告。同时应提供时速200km/h城际线路上的应用业绩和合同证明（需提供郑州铁路局集团提供的运行报告）。
3.2.2 10/0.4/0.23kV变压器
（1）概述
本技术要求用于本项目各10/0.4kV箱变，Dyn11型、无载调压和带温控外壳等设施的三相干式SCB18型配电变压器。本节涉及到对变压器的设计、制造、安装和调试的最低要求。
变压器选用SCB18系列干式配电变压器，强迫风冷，线圈采用环氧树脂浇注，优先选用低损耗设备。干式配电变压器的空载损耗值和负载损耗值均应不高于GB20052-2020《三相配电变压器能效限定值及能效等级》表2中1级的规定。
变压器符合《干式电力变压器技术参数和要求》（GB/T10228）、《干式非晶合金铁芯干式变压器》（GB/T22072）及其所提及的法规和标准的相关规定。电力变压器低压侧至低压柜电缆线径必须满足设计载流量，工艺必须美观，横平竖直。
箱变变压器室内的（电流互感器应用开口穿芯式）卡箍固定在柜体上；工作接地和保护接地分别引出接地端子至箱变下方基础接地位。
（2）使用环境
装设地点：箱变内
最高气温：50℃（高压），55℃（低压） 最低气温：-25℃
运行温度：-25℃～55℃
相对湿度：日平均值不大于95%；月平均值不大于90%，有凝露的情况发生。
海拔高度：≤1200m
地震烈度：≤8度
最大雷电日：多雷区
（3）技术标准
GB 20052-2020  三相配电变压器能效限定值及能效等级
GB 1094.1      电力变压器总则
GB 1094.2     电力变压器温升
GB 1094.3      电力变压器绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙
GB1094.4      电力变压器第四部分分接和联结方法
GB 1094.5      电力变压器承受短路能力
GB 1094.10    《电力变压器》第10部分声级测定
GB1094.11    《电力变压器》第11部分干式变压器
GB/T10228-2015 干式电力变压器技术参数和要求
IEC 726        干式电力变压器
GB / T17211    干式变压器负载导则
JB / T10088    6—220kV级变压器声级
JB / T501      电力变压器试验导则
JB/ T7631      变压器用电阻温度计
GB 4208        外壳防护等级（IP代码）
GB 7328        电力变压器和电抗器的声级测定
GB 50510       电气装置安装工程电气设备交接试验标准
JB/T 7631     变压器用电子温控器
上述技术标准和规范如有不足之处或未能达到国际最新标准时，招标人应使系统的设计、施工及选用的设备和材料符合最新版本的国际和国家标准、规范以及所采用版本的有关技术资料。
（4）干式变压器技术参数
额定电压      10 kV       最高工作电压  12 kV
变压器相数    3相、单相
额定频率      50HZ
联结标志      Dyn11
联结标志低压侧直接接地
电压组合      高压：102×2.5%kV  低压：0.4/0.23kV
调压方式：无励磁调压方式
局部放电      ≤10PC
变压器各分接容量均应满容量分接
噪音：小于55（db）（不含风机噪音）
变压器正常使用寿命为30年。
冷却方式      （风冷AF）
变压器声级水平应符合JB/T 10088的规定
绝缘耐热等级H级，绕组平均温升不大于100K。
过载能力：在正常运行条件下，不开启风扇时变压器能以满负荷长期运行，开启风扇后可以140%负荷长期运行。
变压器绕组的绝缘水平详见下表：
单位：kV
系统标称电压
设备最高工作电压
雷电冲击耐受电压（峰值）
1min工频耐受电压(方均根值)
组 I
组 II
10
12
75
85
35
＜＝1
＜＝1
-
-
3
*干式配电变压器的空载损耗值和负载损耗值均应不高于《三相配电变压器能效限定值及能效等级》（GB 20052-2020）表2中1级能效等级的规定。投标选用变压器的空载损耗、负载损耗数据，应以中国认可国际互认的国家级产品质量监督检验中心出具的型式试验报告中的数据为准。并应在交货验收时进行实测，不满足要求的设备不得用于本工程。
承受短路的能力：短路后，线圈的平均温度的最大允许值应满足国标和IEC相关标准的要求。变压器在各分接头位置时，都应能承受线端突发短路的动、热稳定而不产生任何损伤、变形及紧固件松动。变压器应能承受2s短路电流，生产厂家需提供短路试验的型式试验报告。
（5）变压器结构要求
1）变压器为干式、环氧树脂浇注或其它型式绝缘变压器。高低压绕组均为无氧铜导体，铁芯为采用初次使用的高导磁、低损耗冷轧取向硅钢片或非晶合金（应出具产地及厂商名称）。变压器的铁心和金属件均应可靠接地(铁轭螺杆除外)。接地装置应有防锈镀层，并附有明显的接地标志。
2）变压器的铁心和金属件需有防腐蚀的保护层，铁心应采用高标号、低损耗冷轧取向硅钢片或非晶合金，芯柱与铁轭为全斜接缝链接拉板结构。铁心应采取有效的防止多点接地措施，铁心应能够承受长途运输冲击，长期运行时不会发生任何松散变形。
3）高压绕组（包封绕组树脂表面）易见位置，应有“高压危险”的标志，并符合GB/T5465.2的规定。
4）铁心应使用高质量、全新的材料，应有生产制造厂商合格的检验证书和质量保证体系的证明材料。
5）装有监测变压器运行温度的测量装置，温度、湿度一体化，配带RS485接口的温度控制器，温控器装在变压器低压侧。
6）变压器采用低噪音横流式冷却风机，外壳采用铝合金板（防护等级IP20）。
7）变压器高压侧进线方式及低压出线方式由设计联络时确定。
8）设备外型尺寸、开孔尺寸及其安装应满足施工图设计图纸的要求。
9）变压器高低压电缆连接测必须有电缆固定横担，变压器外壳安装完成后应与高低压连接电缆有足够的的安全距离，高压侧不低于20cm，低压侧不低于12cm。
10）变压器外壳高低压侧应预留检修门，门上安装有电磁锁，应具备与高压柜的闭锁功能（高压柜在合闸情况下电磁锁无法打开，强行打开高压柜变压器单元会跳闸，必须在高压柜变压器单元接地的情况下电磁锁才能带电启用）高温报警、高温跳闸功能并提供接线图纸。
11）同一批次的绕组均应采用同一厂家及由同一批次的纸包无氧铜导线或铜箔绕制。绕组应在设计、工艺上充分保证变压器的抗短路能力、绝缘强度和散热能力。
12）变压器的铁心和金属件均应可靠接地（铁轭螺杆除外）。接地装置应有防锈镀层，并附有明显的接地标志
13）变压器一次和二次引线的接线端子，应符合现行GB5273的规定。
14）变压器带有外壳，采用不锈钢材质（厚度不小于2mm），外壳的防护等级IP40遵守现行GB4208规定。并具有“五防”功能
15）变压器设置强迫风冷通风装置，投标方在投标时提供设备过载能力及持续时间。
16）变压器温控显示仪
温度传感器实时检测三相绕组温度和铁芯温度。
具有绕组超温报警、绕组超高温跳闸、铁芯超温报警等功能。
预留风机自动启/停功能及风机当地/远方控制功能。
温度模拟量信号、超温报警、超高温跳闸及风机运行/故障等信息应能通过远程通信口上送到变电所综合自动化系统及远方电力调度系统。
超温报警、超高温跳闸及风机运行/故障等信息应可通过通信的方式输出，也可通过接点方式输出，装置失电或装置故障信号应有硬接点信号输出。
应具有数据存储功能，在装置故障或失电时所有数据不会丢失。
应具有液晶显示屏、LED显示灯和操作键盘，能实时显示温度信息和故障信息，并可通过操作键盘设置和修改各种定值和参数。报警温度和跳闸温度定值可根据变压器的实际情 况和用户的需要设置。
应具有远程通信功能，通信接口采用RS485标准接口。
通信协议应采用对用户完全开放的国际标准规约，如Profibus、IEC60870-5-103等。
所有上送信息应带时标，时标精确到毫秒级，并能接收变电所综合自动化系统的系统对时信息进行系统对时，实现与系统时钟同步。
基本技术参数为：
●电源：AC220V 电压允许偏差 ：15%~ 10%，电源正弦波波形畸变不大于5%，频率50±0.5 Hz。
●抗干扰性能：应满足现行JB/T7631《变压器用电子温控器》、现行GB/T17626《电磁兼容实验和测量技术》中的要求。
●接点容量：
风机输出接点容量：5A/250V AC
控制输出接点容量：5A/250V AC；5A/110V（220V） DC
●测量精度不大于1.0级
●分辨率不大于0.1 0C
●控制误差≤±0.5 0C
●巡回温度范围：0~200 ℃
●防护等级不低于IP20。
17）电力变压器与10kV GIS柜的接口
●分界在变压器温控装置端子排的出线端子。变压器温控装置将开关量信号（接点）、模拟量（4-20mA电流环）发送至10kV GIS开关柜，供保护、测控综合单元采集。
●接口责任：卖方应提供信号量（开关量、模拟量）、足够数量的出线端子及4—20mA电流环对应温度的换算方法。负责温控装置的安装设计。
●产品设计阶段：卖方负责节点的名称，数量，容量及模拟量传输的设计及与其他相关方的互提资料等配合，并提交有关接口方案。设计、提供变压器温控装置的端子排图。应对模拟量传输的抗干扰措施（如连接电缆的形式等）提出建议。
●  设备安装、调试阶段：卖方有义务配合施工方及相关接口设备商进行安装、调试。对接口中存在的问题，不仅要负责本方设备故障（如果存在）的及时查找、解决，还有义务及时配合施工方及其他接口设备商共同查找、解决接口问题。
●系统联调阶段：卖方对联调中接口存在的问题，不仅要负责本方设备故障（如果存在）的及时查找、解决，还有义务及时配合施工方及其他接口设备商共同查找、解决接口问题。
19）电力变压器与10kV进线电缆的接口。
●接口责任：卖方提供高压接线端子及高压电缆附件，并提供柜体内的电缆固定装置，卖家按照图纸配齐相关高压电缆附件（含全铜热镀锡接线鼻子），电缆附件放置于设备箱体内一起发货。
●设备安装：有义务配合施工方及相关接口设备商进行安装，给予督导及建议。
20）电力变压器与0.4kV开关柜的接口：
●变压器低压接口分界：变压器采用母排侧出线，当低压柜至变压器采用侧面连接时，低压柜厂家负责将铜排伸入变压器柜内200mm，变压器公司负责变压器低压侧端子至变压器柜开口处铜排及软连接，确保能与低压柜深入变压器柜的母排连接。
●接口责任：0.4kV开关柜卖方负责提供接口母线在变压器柜内的安装要求和接线要求，变压器外壳的母线出口开孔由变压器供货商负责；变压器供货商提供变压器低压侧出线母排或低压电缆及附件、接口母线（接口母线的支撑、截面尺寸由变压器厂根据变压器容量提出，并由柜厂进行确认，接口母线应与低压柜母线材质一致）及紧固件、完成变压器与0.4kV开关柜连接所必须的元件，并对安装、试验负责。
●产品设计阶段：卖方负责变压器与0.4kV开关柜的连接及其设计（必须对电动力做出校核），与相关接口的设备商互提资料等配合。并提交有关接口方案及图纸。变压器厂家应与低压柜厂家联系，外壳高度保持一致。
●设备安装：有义务配合施工方及相关接口设备商进行安装，给予督导及建议。
（6）产品出厂试验项目
变压器出厂时应进行如下试验并提供试验报告，以下试验项目中未特殊说明的均应逐台进行。
1）绕组电阻的测量：提供各分接位置的电阻值，相间允许偏差4%。
2）电压比误差试验：提供各分接位置的电压比误差值，允许误差：
a额定分接：0.5%；b实际阻抗的10%,两者中取其小者
3）绕组绝缘电阻测量
4）极性和联结组标号。
5）工频耐压试验。
6）感应耐压试验。
7）局部放电试验报告
8）空载特性试验
9）负载特性试验。
10）铁芯绝缘电阻测量。
11）噪声水平测量：提供试验报告。
12）零序阻抗测量。
13）温度指示器试验：外观检查，接点传动，绝缘电阻试验。
14）风扇电机试验
15）线圈直流电阻测定；
16）电压比测量及联接组别的校定；
17）阻抗电压；
18）空载损耗、负载损耗、空载电流测量；
（7）服务要求
1）供货时出厂试验报告、使用说明书应随货发送；
2）送货时由采购方指定到货地点；
3）每台变压器铭牌采用铜材料制成，内容按GB 1094.1标准；
4）运行中发生异常情况，公司应在2小时内响应，如有需要，24小时内到现场协助处理；
5）负责对干式变压器使用免费培训。
（8）资质要求
提供有关图纸及技术资料文件。
使用寿命期30年，终身维修并提供备品备件。
（9）产品的标志
铭牌应包含的内容：变压器的种类；标准代号；制造厂名；出厂序号；制造年月；相数；额定容量；额定频率（Hz）；各绕组额定电压（V或kV）和分接范围；各绕组额定电流（A或kA）；联结组标号；以百分数表示的短路阻抗实测值；冷却方式；总重。变压器接线端子应有标志，其标志应牢固耐腐蚀，变压器包装、运输均按现行GB/T6451的规定。
3.2.3 低压开关柜
低压开关柜采用固定间隔式结构，防护等级不低于IP4X。母线与功能单元间及所有功能单元之间互相隔离，包括功能单元间的外部接线端子。
低压受电总开关及出线开关均采用断路器；低压电气元件必须通过国家 “3C”（china compulsory certification）强制性认证；0.4kV低压开关柜内元器件要求同本供货要求低压柜部分；低压断路器等主要元器件应选择国内外知名的高质量合资产品，开关下端负荷侧引自下部接线位供电缆接线（配螺丝），考虑接线线鼻子接线间隔，设置端子接线排及相间隔板。
*主要元器件如：断路器及配套的电动操作机构等采用国际知名品牌的非经济型，且为同一品牌，其主要功能、性能不低于ABB、施耐德、西门子等产品，并且出具电动操作机构出厂检验报告、合格证等相关材料。低压开关须有运行速度200km/h及以上城际线路正线供货业绩。
低压开关具备电动操作功能，进行远方及本地操作，应可以远方复位。低压受电总开关上侧安装隔离刀闸，形成明显的断开点，隔离刀闸设置合闸自锁装置。
低压受电总开关的整定：长延时脱扣整定电流按照变压器额定电流整定，单相接地脱扣整定电流推荐值＝0.4倍变压器低压侧额定电流，并能正常进行远方及本地操作。受总开关具有不少于两常开、两常闭辅助接点，连同合分控制、电流、电压、有功、无功等信息通过相应的端子排引至RTU装置，实现遥控、遥信、遥测等“三遥”功能。具有远动功能的低压开关应具备故障跳闸自动复位功能。
所有低压开关必须同时具备机械和电气双重位置指示，并在低压柜面板上设置电动分合按钮，箱变低压开关柜进线表计采用机械指针式电压表和电流表，电压表每相、线电压通过转换开关可调。每路低压出线设置机械指针式电流表。（低压总）出线回路及备用回路均配置数字电能表（设计联络会时确定)，具备485网络通讯接口。
出线断路器额定电流值，整定值设计联络时确定。
低压母线、进出线回路应根据设计图纸（及设计联络会要求）配置相应仪器仪表。
低压系统的接地方式：（直接接地系统）。
3.2.4 双电源切换装置
双电源切换装置采用一体化结构的 PC 级产品。控制器组件选用外置式。控制器组件与切换装置本体由同一厂家生产.
产品选用国内外知名品牌的产品，并满足下列技术要求：
（1）满足配电系统电压、电流、频率等要求。额定工作电流详见图纸；
（2）符合国家标准GB/T14048.11-2016，并通过符合GB／T14048.11-2016标准的CCC认证；
（3）符合国家标准GB/T14048.11-2016中规定的使用类别AC-33iA，电气寿命不小于6000次，机械寿命不小于10000次；
（4）ATSE装置采用励磁驱动方式，机械保持，有机械、电气双重互锁功能，转换动作时间不大于200ms；
（5）额定短时耐受电流高于国家标准GB/T14048.11-2016的要求，额定限制短路电流不小于100kA。额定冲击耐压能力UIMP≥8KV；
（6）控制器通过EMC电磁兼容性测试，满足IEC61000-4标准要求；
（7）两路进线电源互为备用，进线电源自动投切需与上一级供电设备进行时间配合，其双电源切换装置延时整定值调整范围应不小于0～8秒；
（8）工作电源出现失压、任意相断相等电源故障时装置能够可靠转换，过、欠电压范围值可现场设定；控制器具备相角侦测功能以完成同相位转换；
（9）装置具备自动、手动两种操作方式，具备自投自复及自投不自复两种功能，并现场可调。装置从正常侧电源切换至备用侧电源，以及从备用侧电源切换至正常侧电源时都应保证电源同期性；
（10）装置具备明显的工作位置指示、主／备电源状态指示功能及故障报警功能、装置运行状态故障状态指示灯。
（11）在不需要厂家授权的情况下，可现场调节对过压、欠压范围、切换延时等进行调节。
（12）具有通讯接口（RS485/RS232）。
3.2.4低压浪涌保护器
浪涌保护器（SPD）技术参数
B级：V50-3 NPE
安装位置
箱变内
保护模式
3 1全模保护
L-N最大浪涌电流
15kA（10/350us）
N-PE最大浪涌电流
50kA（10/350us）
电压保护水平
＜1.3kV
工作环境温度
-40~85℃
工作环境湿度
＜95%
最大持续工作电压
280V
响应时间
＜25ns
内置保护开关
动感以及热感断路器
浪涌保护器需具备CRCC铁路认证。
3.2.5 RTU装置和UPS电源装置
本次箱变招标包含RTU装置和UPS电源装置，由箱变厂家预留安装位置和安装条件。由RTU及UPS装置设备生产厂发货到箱式变电站生产厂，并派人配合箱式变电站生产厂完成组装及出厂调试工作，箱变内不同包件的装置之间的接线由箱变厂家负责，各装置内部接线由原生产厂完成。
3.2.6. 接口
3.2.6.1  RTU厂家与箱变厂家接口
3.2.6.1.1  厂家间互提资料配合，提交资料中应提供有关接口方案要求和图纸。环网柜、低压柜中的母联备自投装置、智能电力仪表、智能采集模块均采用RS485接口，由箱变厂家负责接线，具体网络结构及与上位单元的接口数量、规约转换等由RTU厂家负责，箱变厂家配合电力远动监控系统集成及调试。
3.2.6.1.2  在箱变出厂前4周，RTU厂商将RTU运抵箱变厂家并提供接口二次图。箱变厂家按设计图纸及电力远动监控的要求完成柜内所有二次设备(含端子排)的柜内布置和安装，并应得到电力远动监控设备厂家的确认，RTU至端子排的连线由RTU厂家负责提供并连接，RTU厂家派人指导并与箱变厂家联调。
3.2.6.2   RTU厂家与通信接口
3.2.6.2.1  RTU至上位机的网线、光缆由通信专业负责。其余需要现场安装后连线才能实现的远动功能的，均由RTU厂家负责。
3.3结构要求
3.3.1布局
（1）箱式变电站设置高压室、变压器室和低压室。两路10kV电源线路设备在布局上独立分割。
（2）高压室设有两路电源的进线柜、出线柜和电抗器馈线柜。变压器室设有两台变压器。低压室设有低压进出线开关柜，同时预留RTU装置的安装位置。
（3）箱变的两路10kV电源线路要实现严格的隔离，任何一套系统的检修、试验不会影响另一套系统的正常工作。要求分别设端子排柜，安装在两个低压柜的侧面，方便安装、检修和试验。
（4）变压器室的隔板要采用密封型，任何一台变压器故障，不影响另一台变压器的运行。变压器室空间布局按现有容量放大3级考虑，同时满足最小100kVA变压器装设条件。采用整体焊接或组装结构，应保证整个箱变的强度，确保在运输和吊装过程中不发生永久变形。箱体结构满足TJ/GD016/2015《铁路电力远动箱式变电站暂行技术条件》的要求。
（5）箱式变电站应保证布局合理、结构紧凑，便于操作、检查和维护。外型设计美观大方，与周边的环境相适应，具有良好的视觉效果。箱体外观涂料满足环境要求，具体颜色在设计联络时确定。
（6）箱式变电站采用双层、密封、户外式箱体，防尘、防爆、防潮、防凝露，抗冲击能力强，防盗、防破坏能力强。箱变内各室之间均采用隔板隔成独立小室。隧道内安装的箱变应满足隧道内设备使用条件。
（7）外壳尺寸的设计应充分考虑公路、铁道运输装载界限要求，用于运输条件受到限制的场所时，应采取分装结构，确保可正常运输到现场，并易于在现场组装成为一个整体。
（8）箱体颜色在设计联络阶段确认。
（9）标牌：警告用和载有制造厂使用说明等的标牌，以及按地方标准和法规应设置的标牌，应该是耐久和清晰易读的。
（10）箱式变电站高压电缆下隔窗空间应满足电缆头和护层保护器固定安装的条件。
3.3.2内部接线
（1）设备内外所有的连接导线，能够满足每一设备自身回路额定电流的要求。
（2）所有的接线（包括焊接和螺栓连接）部位均能够承受产品技术条件所允许的正常及事故状况下的电磁震动和冲击的机械强度以及温度要求。
（3）变压器套管及其接线板（或螺栓）横断面和接触面的长期允许电流不小于额定电流的1.3倍。与高压、低压侧相连接的出线电缆和母线排的截面应满足额定电流和动、热稳定的要求。
（4）中性点引出线和中性点端子按相应的负载电流和接地故障电流选择尺寸，零线的截面不小于主母线截面的1/2。
（5）高压柜内二次配线：电流回路2.5mm2，其它回路1.5mm2，所有控制电缆（线）均采用无卤、阻燃电缆（线），可动部分过渡应柔软，采用绕管保护，并能承受住挠曲而不致疲劳损伤，柜内配线两端应有不易磨损的线号。
（6）高压柜端子排的设置应使运行、检修、调试方便，并应考虑设备与端子排的位置对应。端子排应分清试验端子，终端端子，一般端子等。端子排导电部分为铜质。端子的选用应根据回路载流量和所接电缆、电线截面确定。端子排与电缆、电线应连接可靠，应保证能用环状线鼻子或其它压接方式与电缆的永久、可靠连接。柜内每一安装单位端子均在最后预留5个端子。
（7）低压柜内配线：柜内配线的外皮颜色为：a相：黄，b相：绿，c相：红，中性线：淡蓝色，PE线：黄绿色。柜内配线采用乙烯树脂绝缘电线或性能相同铜芯产品，可动部分过渡应柔软，并能承受住挠曲而不致疲劳损伤，屏内配线应有线号。
（8）端子排的设置：端子排距屏顶及地面均不小于200mm，端子排间距不小于150mm。端子排的设置应使运行、检修、调试方便，应考虑设备与端子排的位置对应。端子排导电部分为铜质，端子的选用应根据回路载流量和所接电缆截面确定。每一安装单位端子排均在最后预留不少于5个端子。
（9）应按照有关电路的额定绝缘电压确定线缆；两个连接器件之间的电线不应有中间接头或焊接点；绝缘导线不应支靠在不同电位的裸带电部件和带有尖角的边缘上，应用适当的方法固定绝缘导线；连接在覆板或门上的电器元件和测量仪器上的导线，应该使覆板和门的移动不会对导线产生任何机械损伤；电子元件焊接接线不允许用酸性助焊剂；导线穿板或固定应采取防止产生涡流的措施；易受干扰的弱电线路应采取必要的屏蔽措施。
（10）配线应整齐有致，不得出现硬性的锐角弯曲，并不易于脱落或被刮拽。柜内配线工艺必须满足总公司《高速铁路电力细部设计和工艺质量标准》(Q/CR9522-2018)相关要求。
3.3.3结构
（1）箱体采用双层、密封、防腐蚀、隔温结构，双层箱体必须都采用冷轧钢板制作，双层之间必须有建设部允许的防火隔温材料。内部采用钢板及阻燃绝缘隔板严密分割成高压室、变压器室、低压室，各室防护等级为IP3。且设有照明装置。
（2）箱体的底架部件由槽钢焊接而成，框架及门采用优质冷轧钢板，框架钢板厚度不得小于2.5mm，门和顶盖钢板厚度不得小于2mm。门板采用两层钢板对扣焊接或装配式结构，保证门板不变形，箱变底板的厚度不低于1.5mm的冷轧钢板。箱变的门轴要求采用不锈钢材料制作，箱变的所有锁盒采用户外铝合金锁盒，锁盒内配备不锈钢挂锁。
（3）箱体金属构件应进行在20年内不锈蚀的防腐处理，金属材料经防腐处理后表面覆盖层应有牢固的附着力，并均匀一致。任何设备除有色金属、电镀钢件以外，所有的金属部分，均作表面的防腐、防锈处理，并且面漆保证10年不脱落、不锈蚀。
（4）箱变的面漆采用抗紫外线、抗老化、长寿命的聚胺脂类高档面漆，保证10年内不退色、不氧化、不粉化，外表面不可采用喷塑工艺；投标文件中应描述具体防腐、处理方案并经用户确认。
（5）为确保箱变的高压、低压、保护控制、变压器等设备的可靠运行，并实现防尘、防潮、防凝露的要求，箱体的高压室和低压室和变压器室必须密封处理，凡是能够开启的门要加装密封条，所采用的密封条必须是长寿命（20年以上）、高弹性橡胶产品，在门关上以后，保证箱变的防护等级达到IP54，以确保箱体的防尘、防潮、防爆、防凝露。高压和低压的进出线电缆孔采用方便于密封的敲落孔。
（6）箱体骨架为焊接或组装式，应有足够的机械强度和刚度，在起吊、运输和安装时不会变形或损伤。设计的外壳形状应不易积尘、积水；尽量少用外露紧固件，以免螺钉穿通外壳使水导入壳内；对穿通外壳的孔，均应采取相应的密封措施；外壳应防水、防震、防腐、防尘、、防爆、防电燃。箱体底座采用槽钢结构，保证吊装运输的不变形，箱体与电缆沟之间安装有底板，防止小动物进入。
（7）箱体内设驱潮装置，保证内部元件不发生凝露，各高低压柜体间隔、变压器柜内配备温湿度控制器、加热板。
（8）箱式变设置保证安全运行的设施，实现机械和电气的联锁。
（9）箱式变设足够的自然通风口，并采取必须的隔热措施，以保证在正常环境温度下，所有的电器元件的温升不超过允许温升；如果变压器在周围环境温度下，采用自然通风不能保证在额定容量下运行时，在变压器室内采用强制通风冷却。采用强制通风冷却，变压器室装有温度控制器，当温度达到设定值时，自动启动风机进行强制冷却。在变压器室内装设不少于2台容量相当的风机。并可随变压器的运行温度的变化自动启动和切除，来控制变压器的室温，保证箱变在高温高湿的环境下正常运行。总包方应提供在夏季和冬季箱体内温度变化的试验报告；
（10）防火性能：箱式变外壳结构中使用不可燃材料，防止箱变着火。
（11）防水设计：箱体顶盖采用斜坡设计，倾度大于5度，确保箱体顶部不积水，装
（12）在箱变内安装自动烟感系统，烟感传感器安装在箱体的顶部，烟感信号同RTU相连，并通过RTU将箱变内的烟感信号传入调度中心。
（13）高压开关设备隔室和低压开关设备隔室的门的内侧标出主回路的线路图，纸质文件应过塑密封，同时注明操作程序和注意事项；标识和标注应采用永久性的。
（14）箱体尺寸应满足路途和现场运输要求。
（15）箱体颜色在设计联络阶段确认。
3.4接地要求
3.4.1箱式变装设一条可与每个元件相连接的接地导体。接地导体上设有不少于2个与接地网相连接的铜质接地端子，其电气接触面积不小于160mm2。接地导体使用铜导体，当额定短路持续时间为1s时，其电流密度不超过200A/mm2；当额定短路持续时间为2s时，其电流密度不超过140A/mm2；当额定短路持续时间为3s时，其电流密度不超过125A/mm2；当额定短路持续时间为4s时，其电流密度不超过110A/mm2，其最小截面不小于30mm2。
3.4.2连接到接地导体上的元件包括：箱式变的外壳（金属部分）、开关设备框架或外壳（金属部分）、电缆的接地导体及金属屏蔽、变压器的金属框架、控制保护装置的接地导体等；高压可触摸电缆头外屏蔽层（半导体层）；变压器的外壳或干式变压器的金属框架；低压开关设备和控制设备的框架和/或外壳；RTU装置的外壳；引入、引出箱变的电缆头，无论设计图纸是否要求接地，均应留有接地的条件；外壳的盖板、门和其他可触及的金属部件到主接地点应能够在承载30A（直流）时电压降不超过3V。
3.4.3接地导体上装设足够数量的接地端子，接地端子为铜质。
3.4.4箱式变内接地连线：框架、面板、门或其他结构件与接地系统间设置接地多股软线，螺栓连接，保证接地系统的电气连续性。
3.4.5为了安全和便于操作，设备必须具备可靠的机械联锁装置。联锁装置应能保护人身和设备的安全。
对不可见触头的开关设备，应该提供主回路触头位置的清晰而可靠的机械指示和电气指示。在就地操作时，应该能容易地校核开关位置指示器的状态。
3.5辅助设备
3.5.1箱式变在满足额定外壳级别，即不降低变压器输出容量的条件下，按变压器容量及箱式变产品技术条件配置满足上述技术要求的通风换风扇，并满足自动（或人工）启动和停止功能。
3.5.2安装在各功能室内的照明灯与各室门联锁，随着门的开、关自动控制室内照明的通断。
3.5.3箱式变电站各室对外开启的门应有门开启的报警功能，并通过RTU装置上传至调度中心。装有高压电缆附件的小室内应分别安装自动烟感器，烟感信号通过远动系统传入调度中心。
3.5.4箱式变电站各个开关室内应设置防凝露措施，采用自动凝露控制装置，当湿度高于设定值时自动启动排风和加热装置，防止凝露的产生。
3.5.5变压器符合图纸技术要求的同时与同类产品相比，在整体设计上尽量做到体积小、重量轻、外观优美、布局合理。
3.5.6箱式变电站应设置手动、自动可选的机械通风装置。
3.6对机械应力的防护要求
外壳应有足够的机械强度，并应耐受以下的负荷和撞击。
顶部负荷：不小于2500N/m2。
外壳上的风负荷：按GB/T 11022的2.1.2的规定。
在面板、门和通风口上的外部机械撞击：户内和设护栏的户外产品，外部机械撞击的撞击能量为10J；不设护栏的户外产品，外部机械撞击的撞击能量为20J。
3.7箱式配电站在其变压器在满负荷运行状态下，满足GB 3096城市区域环境噪声1类标准。
3.8 由招标方负责10kV电缆敷设至环网柜接线端子处。投标方负责提供电缆头及附件制作安装。
3.9对温升的要求
各种部件、材料和绝缘介质的温度和温升极限
部件、材料和绝缘介质的类别
最大值
温度℃
周围空气温度不超过40℃时的温升K
1  用螺栓的或与其等效的联结（在空气中）
裸铜、裸铜合金或裸铝合金
90
50
镀银或镀镍
115
75
镀锡
105
65
2 用螺钉或螺栓与外部导体连接的端子（在空气中）
——裸的
90
50
——镀银、镀镍或镀锡
105
65
——其他镀层
3 绝缘材料以及与下列等级的绝缘材料接触的金属部件
——Y
90
60
——A
105
65
——E
120
80
——B
130
90
——F
155
115
——瓷漆：油基
100
60
合成
120
80
——H
180
140
4 可触及的部件
——在正常操作中可触及的
70
30
——在正常操作中不需触及的
80
40
3.10电气技术要求
（1）箱式变电站的联锁设置
负荷开关或断路器与接地开关之间应有可靠的联锁功能，并具备“五防”措施。
箱式变电站设两台变压器时，一台变压器供电单元故障时，不能影响另一台变压器供电，馈线低压断路器具有电器隔离功能。
为了便于二次接线的检修、维护和施工接线，二次外接线端子应集中安装在低压间隔内。当有分供商时，应设置共用端子作为工艺界面。
（2）箱式变电站二次系统
主要包括：远程终端控制装置RTU（Remote Terminal Unit）和UPS电源、当地显示控制系统、环境测控装置、防误闯入装置、箱内照明系统等。
RTU集中安装到RTU柜中，运行采用远动或就地控制方式，两种控制方式相互闭锁，以达到安全控制的目的。
箱式变电站应装有智能环境测控系统，当环境参数越限时，相关设备（如空调、风机、加热器等）会自动启动，保证箱内环境的适宜性，环境参数可上传至调度端。
（3）箱式变电站操作电源系统
操作电源取自工业级纯在线式UPS电源，UPS输入电源分别取自台变压器的低压出线经备自投转换后的出线。UPS的电池应选用全封闭、免维护宽温电池，电池容量应满足箱式变电站事故停电2小时内的放电容量以及其它冲击负荷电流的放电容量要求。
（4）箱式变电站应实现的功能
遥控功能（实现负荷开关、断路器、其它可控设备的控制）；遥信功能（开关位置信号、远方/当地位置信号、智能设备通信状态、烟感监测信号、门禁信号等）；遥测功能（电流、电压、电度等参数）；及照明功能（照明电源采用交流不间断供电）、通风散热功能、防凝露功能等辅助功能。
（5）电气间隙和爬电距离
10kV系统：净空气电气间隙≥125mm；
无机绝缘材料爬电距离≥18mm/kV；有机绝缘材料爬电距离≥20mm/kV；
低压系统主回路最小电气间隙≥10mm；
低压系统主回路最小爬电距离≥12.5mm；
二次系统应该能耐受国家标准规定的电磁干扰，不会造成损坏或引起误动作。
3.10铭牌、标识和备品备件
3.10.1铭牌
3.10.1.1箱式变电站主要单元设备如SF6环网开关设备（负荷开关、保护及控制设备）、干式电力变压器、低压开关设备（含断路器）、电流互感器、电压互感器、避雷器、UPS电源等均应有铭牌。
3.10.1.2每台设备应具有耐久而清晰的铭牌，并铆接在箱式变电站外壳外侧便于观察的位置。铭牌至少用中文表示下述内容：
（1）制造厂名称或商标
（2）型号（包括接线方案编号）、名称、制造日期和出厂编号
（3）主要的额定参数：额定电压、额定电流、额定热稳定电流和时间、额定动稳定电流、绝缘电压、采用标准的编号
（4）防护等级
（5）变压器安装台数和容量
（6）内部电弧标识，（适用时）；
（7）质量（kg）；设备外形尺寸；
（8）出厂编号、出厂日期
3.10.1.3 生产厂铭牌信息应采用二维码技术将箱变相关参数生成二维码便于维护使用，二维码为离线二维码。
3.10.2标识
3.10.2.1设备应有永久性的中文标识牌，各接线端子都应标示明确，二次回路端子使用阿拉伯数字表明回路及端子的编号，线号采用对应编号法进行编号。具体一、二次回路编号原则在中标后的设计联络会上确定，接地用端子应特别标示明确。CT的适当处应有简明的警告标志，说明二次回路在运行中不许开路。
3.10.2.2所有操作电键、按钮、阀门、手柄、断路器的机械应急分闸装置等都应有明确的、永久性的标志，并表明其操作方向，所有仪表应有文字表明其用途，所有信号灯、信号装置除必要的颜色区别外，还应有文字说明其动作含义。
3.10.3备品备件及专用工具、仪表
3.10.3.1提供的备品备件的各类参数与原件相同。
四、试验
箱式变电站应通过型式试验、出厂试验及现场试验，各类试验均应根据GB/T11022、GO3906、GB7251、GB/T17467等相应规定、方法进行，试验内容包括但不限于如下项目。
4.1型式试验
对于成熟的系列生产的产品和标准产品，总包方应在供货前提供权威部门的试验报告。包括SF6气体高压环网柜、变压器、低压开关设备及柜内主要单元负荷开关、CT等的单体型式试验报告，试验内容由总包方提出建议，经用户认可。
4.1.1箱式变电站
（1）绝缘试验
（2）温升试验
（3）接地回路的额定峰值和额定短时耐受电流试验
（4）功能试验
（5）防护等级验证
（6）外壳耐受机械应力的试验
（7）声级试验
（8）SF6电器设备年漏气率和湿度测试
（9）关合和开断能力试验
（10）评估内部故障电弧效应的试验
4.1.2 10kV高压SF6环网柜
（1）机械试验
（2）主回路电阻测量温升试验
（3）绝缘试验
（4）动、热稳定电流试验
（5）关合和开断能力试验
（6）环境条件试验
（7）防护措施试验
（8）振动试验
4.1.3配电变压器
（1）温升试验
（2）雷电冲击试验
（3）短路试验
（4）声级测量
（5）绕组工频耐压试验
（6）绕组匝间绝缘试验
（7）直流电阻和变比
（8）绕组操作冲击耐压试验
（9）局部放电试验
4.2出厂试验
供货产品必须经制造厂进行出厂试验，并附有满足国家出厂试验标准的测试数据和文件。试验项目如下：
4.2.1箱式变电站
4.2.2工频电耐受试验
4.2.3功能试验
4.2.4接线正确性检
4.2.5电力变压器
（1）绕组电阻的测量：提供各分接位置的电阻值，相间允许偏差4%。
（2）电压比误差试验：提供各分接位置的电压比误差值，允许误差：
a额定分接：0.5%；b实际阻抗的10%,两者中取其小者
（3）绕组绝缘电阻测量
（4）极性和联结组标号。
（5）工频耐压试验。
（6）感应耐压试验。
（7）局部放电试验报告
（8）空载特性试验
（9）负载特性试验。
（10）铁芯绝缘电阻测量。
（11）噪声水平测量：提供试验报告。
（12）零序阻抗测量。
（13）温度指示器试验：外观检查，接点传动，绝缘电阻试验。
（14）风扇电机试验
（15）线圈直流电阻测定；
（16）电压比测量及联接组别的校定；
（17）阻抗电压；
（17）空载损耗、负载损耗、空载电流测量；
（18）绝缘特性（绝缘电阻，吸收比，介质损失角正切值）的测定
4.3现场试验
总包方对现场试验的项目和内容可提出建议，由用户确认。现场试验由施工单位执行，总包方提供技术支持。
五、接口
5.1  RTU厂家与箱变厂家接口
5.1.1  厂家间互提资料配合，提交资料中应提供有关接口方案要求和图纸。环网柜、低压柜中的母联备自投装置、智能电力仪表、智能采集模块均采用RS485接口，由箱变厂家负责接线，具体网络结构及与上位单元的接口数量、规约转换等由RTU厂家负责，箱变厂家配合电力远动监控系统集成及调试。
5.1.2  在箱变出厂前4周，RTU厂商将RTU运抵箱变厂家并提供接口二次图。箱变厂家按设计图纸及电力远动监控的要求完成柜内所有二次设备(含端子排)的柜内布置和安装，并应得到电力远动监控设备厂家的确认，RTU至端子排的连线由RTU厂家负责提供并连接，RTU厂家派人指导并与箱变厂家联调。
5.2   RTU厂家与通信接口
5.2.1  RTU至上位机的网线、光缆由通信专业负责。其余需要现场安装后连线才能实现的远动功能的，均由RTU厂家负责。