10/0.4kV變配電所配電方案及斷路器的選擇探討

蔡健文

摘 要：10/0.4KV的配變電所是最常用的供電系統(tǒng)，其配電方案一般分為三種級(jí)別，在配電系統(tǒng)中斷路器是一個(gè)很重要的組成部分，本文將詳細(xì)闡述三類配電方案的優(yōu)缺點(diǎn)及可操作性，以及斷路器的選擇及整定。

關(guān)鍵詞：10/0.4KV配變電所；配電方案；斷路器；整定

中圖分類號(hào)：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）12-0205-02

1 10/0.4KV配電方案

1.1 一路配電系統(tǒng)

一路配電系統(tǒng)可以為三類負(fù)荷用戶供電，一路電源供電的優(yōu)點(diǎn)是：接線簡(jiǎn)單，操作方便，設(shè)備少，成本低。缺點(diǎn)是：若要檢修必須進(jìn)行大面積的停電，因此無(wú)法適應(yīng)重要負(fù)荷的需求。

1.2 二路配電系統(tǒng)

二路配電系統(tǒng)分為單母線、隔離開關(guān)分?jǐn)鄦文妇€、單母線用斷路器分?jǐn)嗟呐潆娤到y(tǒng)。以上三種系統(tǒng)中最常用的是單母線用斷路器分?jǐn)喾绞剑放潆娤到y(tǒng)適用于一、二類以及負(fù)荷超過(guò)10000KVA的用戶。二路配電方案的優(yōu)點(diǎn)是：實(shí)現(xiàn)變電所多配電回路，容量大，可靠性高，操作靈活。缺點(diǎn)是：占地面積大，操作步驟復(fù)雜且需大量投資。

1.3 三路配電系統(tǒng)

三路配電系統(tǒng)更適用于一、二類較大的用電客戶。三路配電方案的優(yōu)點(diǎn)是：供電安全，操作靈活。缺點(diǎn)是：占地面積較大，操作步驟復(fù)雜且初始投資較大。而且當(dāng)供電客戶是一級(jí)負(fù)荷時(shí)供電系統(tǒng)中需增設(shè)大容量UPS和發(fā)動(dòng)機(jī)，因此實(shí)際中很少應(yīng)用此方案。

1.4 10/0.4KV設(shè)計(jì)規(guī)范

10/0.4KV變電所的設(shè)計(jì)是工程建設(shè)中一項(xiàng)很重要的工作，因此對(duì)規(guī)范性的要求較高，必須按照國(guó)家強(qiáng)制性條文、條例來(lái)執(zhí)行。在執(zhí)行國(guó)家強(qiáng)制性規(guī)定的同時(shí)也要考慮到供電部門的實(shí)際需求，否則會(huì)出現(xiàn)銜接不暢等問(wèn)題從而影響施工進(jìn)度。而且設(shè)計(jì)方案應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：（1）變配電所設(shè)計(jì)方案中涉及的專業(yè)名詞要準(zhǔn)確，不能模棱兩可隨意使用。例如變配電所是一種統(tǒng)稱，實(shí)際上配電所與變電所是兩個(gè)完全不同的定義。（2）分級(jí)分類術(shù)語(yǔ)和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位中的字母大小寫不可隨意。例如A、V、W、kV、kW等，一律使用法定計(jì)量單位，特別注意單位符號(hào)的大小寫要正確。（3）在變配電所的設(shè)備布置方面一定要嚴(yán)格按照國(guó)家強(qiáng)制性要求執(zhí)行，例如高低壓配電系統(tǒng)圖要與平面圖保持一致，系統(tǒng)圖和平面圖都應(yīng)面向柜屏的正面從左至右按順序排列。（4）斷路器選擇與短路電流計(jì)算在低壓配電系統(tǒng)中用作保護(hù)的有斷路器和熔斷器兩種，斷路器是目前最為常用的短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)。（5）配變電所的選址及建筑設(shè)計(jì)要按照規(guī)范，例如長(zhǎng)度大于7米的配電室要設(shè)置兩個(gè)出口，并且布置在配電室的兩端。有人值班的配電所應(yīng)單獨(dú)設(shè)置值班室，且值班室應(yīng)該有直接通向戶外或走道的門。（6）電纜及電纜截面型號(hào)的選擇應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求，尤其是電纜截面的選擇要考慮備用設(shè)備的用電和新增設(shè)備的用電。

1.5 10/0.4KV方案設(shè)計(jì)

現(xiàn)以某小區(qū)為例，假如設(shè)備的總?cè)萘繛?500KV，計(jì)算容量為1500KV，有三個(gè)住宅小區(qū)，總變配電所和分變配電所分別有一個(gè)和五個(gè)，每一個(gè)都位于各自的負(fù)荷中心，則其配電方案如下：（1）上級(jí)電源進(jìn)線設(shè)計(jì)。在該小區(qū)內(nèi)，供電系統(tǒng)可采取三回路供電，從110KV變電站中，通過(guò)不同的母線引進(jìn)10KV饋電線路作為上級(jí)電源進(jìn)線。（2）10KV變配電所配電線設(shè)計(jì)方案為負(fù)荷平衡、彼此互為備用。采用環(huán)網(wǎng)式開環(huán)供配電，六個(gè)變配電所承擔(dān)著應(yīng)急照明用電、疏散照明用電，其電源來(lái)自總配變所，住宅用電、公共用戶部分用電分別由住宅變壓器、公共用戶變壓器進(jìn)行配電，各變配電所環(huán)網(wǎng)柜是上級(jí)電源與負(fù)載、變配電所連接為一體的樞紐，低壓輸出端采用單母線分?jǐn)噙B線。

在配電方案中，斷路器的選擇尤為重要，下列要素可以作為選擇的參考依據(jù)。（1）極數(shù)：?jiǎn)螛O、雙極、三極、四極。（2）電流種類：交流、直流。（3）額定電壓：額定工作電壓、額定絕緣電壓、額定沖擊耐受電壓。（4）額定電流。（5）短路特性：額定極限短路分?jǐn)嗄芰?、額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?、額定短路接通能力、短時(shí)耐受電流及時(shí)間。（6）負(fù)荷性質(zhì)和負(fù)荷功率。（7）保護(hù)的選擇性配合。（8）脫扣器種類：?jiǎn)未攀?，熱磁式、電子式?/p>

2 斷路器的選型

斷路器的選型可根據(jù)其分?jǐn)嗄芰?lái)選擇，一般來(lái)說(shuō)，低壓側(cè)進(jìn)線斷路器、母聯(lián)斷路器、800A及以上的出線斷路器可選擇框架式斷路器；而塑殼斷路器則適用于630A及以下的線路保護(hù)。末端線路的選擇性更多，它可以根據(jù)斷路器的安裝位置和短路電流大小選用塑殼或者微型斷路器。為了斷路器的選擇性配合，配電方案中保護(hù)脫口的設(shè)置方式如下：（1）變壓器低壓側(cè)進(jìn)線斷路器設(shè)有長(zhǎng)延時(shí)和短延時(shí)過(guò)電流脫扣器、瞬時(shí)保護(hù)閉鎖。（2）母聯(lián)斷路器一般不設(shè)保護(hù)。（3）低壓側(cè)出線回路配電線路斷路器有長(zhǎng)延時(shí)、瞬時(shí)保護(hù)。（4）末端配電線路斷路器一般設(shè)長(zhǎng)延時(shí)、瞬時(shí)保護(hù)。

3 斷路器的整定

選擇好斷路器后，還要對(duì)所選的斷路器進(jìn)行整定。所謂整定，就是對(duì)斷路器進(jìn)行檢測(cè)，看其是否在正常運(yùn)行的電流范圍內(nèi)。

3.1 低壓進(jìn)線斷路器的整定

低壓進(jìn)線斷路器的整定，整定值包括長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流、短延時(shí)過(guò)電流以及瞬時(shí)過(guò)電流，長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流整定值=長(zhǎng)延時(shí)可靠系數(shù)*變壓器低壓側(cè)額定電流。短延時(shí)過(guò)電流整定值=短延時(shí)可靠系數(shù)*過(guò)電流倍數(shù)*變壓器低壓側(cè)額定電流。瞬時(shí)過(guò)電流整定值最小為10倍長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流整定值。

3.2 出線斷路器的整定

出線斷路器整定主要包括：斷路器額定電流，其最大值不能超過(guò)斷路器殼架等級(jí)額定電流，最小值不能小于工作電流，短延時(shí)過(guò)流整定值，需要避開短時(shí)間的負(fù)荷尖峰電流。其最小值為短延時(shí)過(guò)流脫扣器可靠系數(shù)*（線路最大電機(jī)啟動(dòng)電流+最大電流電機(jī)意外其他線路計(jì)算電流），對(duì)應(yīng)電流脫扣器的上下級(jí)時(shí)間之差應(yīng)該在0.1-0.2以上。瞬時(shí)電流整定值需要避開配電線路尖峰時(shí)刻，起最小值為瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器可靠系數(shù)*（線路最大電機(jī)全啟動(dòng)電流+最大電流電機(jī)以外其他線路計(jì)算電流）。

3.3 斷路器的分?jǐn)嗄芰?/p>

斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰κ菙嗦菲鞯囊粋€(gè)分?jǐn)嘀笜?biāo)，主要是指分?jǐn)鄮状味搪饭收虾笃溥€能夠保障正常工作。額定極限短路分?jǐn)嗄芰?，是斷路器分?jǐn)嗄芰O限參數(shù)，即分?jǐn)嘁淮味搪饭收虾?，斷路器的分?jǐn)嗄芰κ軗p，不宜再重復(fù)使用。

3.4 斷路器的短時(shí)耐受能力

短時(shí)耐受電流是指在一定電壓、短路電流功率下，忍受0.05s、0.1s、0.25s、0.5s或者1s時(shí)間而斷路器不允許脫扣的能力。短時(shí)耐受電流是短延時(shí)脫扣時(shí)對(duì)斷路器的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性的考核指標(biāo)，短時(shí)耐受電流應(yīng)與如表1所示。

4 結(jié)語(yǔ)

近些年，我國(guó)的城鎮(zhèn)化水平顯著提高，用電量也有了很大的提升，人們對(duì)用電的要求也越來(lái)越高，若想保障安全穩(wěn)定的電力供應(yīng)就必須科學(xué)的選擇配電方案和與之相符的斷路器。在對(duì)10/0.4KV的配電設(shè)計(jì)方案中，在做到符合相關(guān)規(guī)定得前提下也要兼顧經(jīng)濟(jì)適用性及可擴(kuò)展性，在了解斷路器整定計(jì)算原則的基礎(chǔ)上，我們也要多了解各種新型產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的多樣性、多元性。

參考文獻(xiàn)

[1]莫娟.10/0.4KV變配電所配電方案及斷路器的選擇[J].建筑電氣，2014，（07）：58-63.

[2]王剛.配電變壓器低壓側(cè)斷路器的選擇與整定[J].電氣應(yīng)用，2014，（14）：333+58.

[3]黃海成.10KV變配電所綜合設(shè)計(jì)探討[J].城市建筑，2012，17：257.