淺談10kV變配電設(shè)計

丁衛(wèi)儀

摘要：本文論述應(yīng)用現(xiàn)代電氣技術(shù)，按照規(guī)定合理選擇設(shè)備、保護電器、電線電纜，以達到安全用電和節(jié)約能源的目的。巧用AutoCAD軟件，配合Google Earth、Excel、Word2000等軟件進行繪圖設(shè)計，以達到準確、高效設(shè)計目的。

關(guān)鍵詞：高壓配電柜；變壓器；低壓配電柜；電線電纜；繼電保護；Google Earth；Excel AutoCAD

一、主接線方式

主接線是變配電所電氣設(shè)計的首要部分，主結(jié)線的確定對變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置以及供電的可靠和經(jīng)濟性有很密切的關(guān)系。對所選用的主結(jié)線，必須滿足下列要求：

1、可靠性，要盡量減少計劃外停電時間，盡量縮小事故后的影響范圍。

2、靈活性，主接線應(yīng)力求簡單，滿足在調(diào)度，檢修及擴建市的靈活性。

3、安全性，保證在一切操作切換時工作人員和設(shè)備的安全，以及能在安全條件下進行維護檢修工作。

4、經(jīng)濟性，應(yīng)使主接線的初投資和年運行費用達到經(jīng)濟合理。

二、主接線的主要電氣設(shè)備選擇

（一）高壓配電柜

高壓開關(guān)柜屬于成套配電裝置，它是由制造廠按一定的接線方式將同一回路的開關(guān)電器母線、測量儀表、保護電器和輔助設(shè)備等都裝配在封閉的或不封閉的金屬柜中，成套供應(yīng)用戶。

用戶報裝容量單臺大于800kVA的高壓開關(guān)柜一般都選擇KYN型交流金屬鎧裝移開式開關(guān)柜，其優(yōu)點是柜中的高壓斷路器等主要設(shè)備是裝在可以拉出、推進的手車上，它可以大大減少停電維修的時間，從而提高了供電的可靠性。采用少油斷路器作為高壓開關(guān)柜的主要開關(guān)電器。少油斷路器是一種帶有滅弧裝置的開關(guān)電器，在正常工作時用來接通負荷電流，電路發(fā)生短路時用來切斷巨大的短路電流。由于采用抽屜式高壓開關(guān)柜，不需要再裝設(shè)隔離開關(guān)。當斷路器故障需停電維修時，拉出需檢修的手車，推入同類型備用手車即可恢復(fù)供電，既方便又安全。

用戶報裝容量單臺小于800kVA的高壓開關(guān)柜一般都選擇HXGN型高壓負荷開關(guān)柜，這種開關(guān)柜的最大特點是壓氣式開關(guān)，性能優(yōu)越，具有可靠防誤操作措施，體積小，重量輕，操作簡單，操作力小，使用安全，維護方便，質(zhì)量穩(wěn)定可靠占地面積小，可靠墻安裝。

（二）變壓器

1、變壓器推薦選用D，yn11結(jié)線變壓器，在TN系統(tǒng)中采用D，yn11結(jié)線組別的變壓器已很普遍。在GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中第6.0.7條規(guī)定：“在TN及TT系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)中，宜選用D，yn11結(jié)線組別的三相變壓器作為配電變壓器”。D，yn11與Y，ynO結(jié)線變壓器相比具有以下優(yōu)點：

（1）有利于抑制高次諧波電流。三次及以上高次諧波激磁電流在原邊接成△形條件下，可在原邊形成環(huán)流，有利于抑制高次諧波電流，保證供電波形的質(zhì)量。

（2）有利于單位相接地短路故障的切除。因D，yn11結(jié)線比Y，ynO結(jié)線的零序阻抗小得多，使變壓器配電系統(tǒng)的單相短路電流擴大3倍以上，故有利于單相接地短路故障的切除。

2、對變壓器的保護有過負荷保護、定時限過電流保護、電流速斷保護、瓦斯保護、速斷保護等。變壓器過負荷保護是反應(yīng)變壓器正常運行時的過載情況，一般僅僅動作于延時報警信號。變壓器的過負荷電流多為三相對稱，因此過負荷保護只需要在一相上安裝一個電流繼電器。過電流保護其保護原理與線路過電流保護完全相同。變壓器速斷保護其基本原理與線路速斷保護的原理基本一致，只是速斷保護動作后，無延時的斷開變壓器兩側(cè)的短路器。瓦斯保護的原理是當變壓器內(nèi)部輕微故障時，瓦斯繼電器KG的上接點閉合，作用于報警信號。當變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，KG的下接點閉合，通常是經(jīng)過中間繼電器KM作用于跳閘，同時發(fā)重瓦斯信號。

（三）低壓配電柜

低壓配電設(shè)計所選用的電器的額定電壓應(yīng)與所在回路標稱電壓相適應(yīng)；額定電流不應(yīng)小于所在回路的計算電流（ 為計算負荷、 為計算電流、 為額定電壓）、額定頻率應(yīng)與所在回路的頻率相適應(yīng)；電器應(yīng)適應(yīng)應(yīng)所在場所的環(huán)境條件，滿足短路條件下的動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定的要求以及通斷能力，所以在配電設(shè)計中，應(yīng)進行校驗，重點是當配電變壓器容量較大，而安裝在靠近變壓器的保護電器容量又較小時，更應(yīng)作計算和校驗。

（四）互感器

為使測量儀表和繼電器標準化，使測量儀表和繼電器與高壓系統(tǒng)隔離，降低儀表和繼電器的絕緣水平，簡化儀表構(gòu)造同時保證工作人員安全。另外，避免短路電流直接流過測量儀表及繼電器線圈，因此，高壓進線柜、計費柜、出線柜以及低壓配電柜均采用電流互感器。計費柜含電壓互感器及電流互感器，可以同時對電壓和電流計量，所用儀表由供電局決定。

（五）繼電保護裝置

1、繼電保護裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求：這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。

（1）可靠性是指保護該動體時應(yīng)可靠動作。不該動作時應(yīng)可靠不動作?？煽啃允菍^電保護裝置性能的最根本的要求。

（2）選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護切除故障，當故障設(shè)備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。

（3）靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時，保護裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護的整定實現(xiàn)。

三、利用一切電腦軟件加快設(shè)計進度和設(shè)計的準確度

1、利用AutoCAD、Word2000來實現(xiàn)圖文混排

在處理過程中，有幾點技巧需要注意：

（1）改變AutoCAD繪圖窗口的背景色為白色。

（2）注意圖層顏色的控制，將各圖層的顏色變成黑色（白色背景下），以獲得黑白圖形。

（3）盡可能地增大窗口尺寸，在利用Windows剪貼板前，在AutoCAD環(huán)境中，應(yīng)盡可能地增大窗口尺寸，可通過關(guān)閉一些工具條，壓縮命令行占有行數(shù)或設(shè)置更高的圖形顯示模式來增加窗口的大小，同時讓繪制的圖形盡量充滿整個繪圖窗口。

2、利用AutoCAD、Excel來快速統(tǒng)計工程材料數(shù)據(jù)

我們在進行10kV配網(wǎng)改造工程設(shè)計時，由于電網(wǎng)建設(shè)與改造涉及的臺區(qū)多，線路復(fù)雜，工程圖紙層出不窮，各種的工程數(shù)據(jù)統(tǒng)計復(fù)雜，特別是低壓線路，線徑不一，長度不同、導(dǎo)線長度標注繁多，往往在手工統(tǒng)計的過程中容易出現(xiàn)錯漏而造成工程數(shù)據(jù)不準確。如果將工程數(shù)據(jù)從AutoCAD工程圖紙導(dǎo)出到Excel電子表格來，既能快速又能準確統(tǒng)計，節(jié)省大量的精力和人力。

在AutoCAD下定義各種工程數(shù)據(jù)塊，并定義各種數(shù)據(jù)塊的塊屬性，并將工程數(shù)據(jù)塊與塊屬性結(jié)合起來。將數(shù)據(jù)從AutoCAD導(dǎo)出到Excel電子表格中后，利用IF、VALUE、SUM等函數(shù)制成電子模板，將導(dǎo)出文件復(fù)制或剪切到已有的電子模板中，就能迅速統(tǒng)計出電桿桿號、桿型、導(dǎo)線、線徑、線路長度等各種工程數(shù)據(jù)，并可快速生成線路桿塔表、主材材料使用表。因此，工程圖紙完成后，各種的工程數(shù)據(jù)也能自動生成了。

結(jié)語：10kV變配電所作為為用戶提供電力的中心環(huán)節(jié)，充分的保證其設(shè)計合理性對于保證正常供電、經(jīng)濟性、安全性具有重要意義。

參考文獻：

1.《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052-95

2.《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054-95

3.《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 低壓斷路器》 GB 14048.2—2001

4.《電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范》 GB 50062—92