浅谈10kV配电房电气设计

浅谈10kV配电房电气设计
【摘要】我国社会经济发展迅速，用电需求愈来愈大。

合理设计10kv配电房各个系统和切合实际选用电气设备对满足用户要求、节省投资、安全可靠及减少维护费用是非常重要的。

【关键词】10kv配电房，电气设计
10kv配电房设计应贯彻执行国家的经济技术指标，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。

在设计中，必须从全局出发，统筹兼顾，按负荷性质、用电容量、工程特点，以及地区供电特点，合理确定设计方案。

还应注意近远期结合，以近期为主。

设计中尽量采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。

总体来说，配电房的设计必须达到以下基本条件1).安全——在电力的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备事故。

2).可靠——应满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。

3).优质——应满足电力用户对电压质量和频率质量的要求。

4).经济——应使供配电系统投资少，运行费用低，并尽可能的节约电能和减少有色金属消耗量。

一、确定负荷正确选取变压器
电力变压器是供电系统中的关键设备，其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用，对变电所主接线的形式及其可靠性与经济性有着重要影响。

所以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是10kv配电房设计的第一步，也是至关重要
的一步。

选择时必须遵照有关国家规范标准，因地制宜，结合实际情况，合理选择，并应优先选用技术先进、高效节能、免维护的新产品，并优先选用技术先进的产品。

电力变压器类型的选择是指确定变压器的相数、调压方式、绕组形式、绝缘及冷却方式、联结组别等。

变压器按相数分，有单相和三相两种。

用户变电所一般采用三相变压器。

变压器按调压方式分，有无载调压和有载调压两种。

10kv配电变压器一般采用无载调压方式。

变压器按绕组形式分，有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器等。

用户供电系统大多采用双绕组变压器。

变压器按绝缘及冷却方式分，有油浸式、干式和充气式（sf6）等。

10kv配电变压器有yyn0和dyn11两种常见联结组。

由于dyn11联结组变压器具有低压侧单相接地短路电流大，具有利于故障切除、承受单相不平衡负荷的负载能力强和高压侧三角形接线有利于抑制零序谐波电流注入电网等优点，从而在tn及tt系统接地形式的低压电网中得到越来越广泛的应用。

变压器的台数一般根据负荷等级、用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。

《10kv及以下变电所设计规范gb50053－94》中规定，当符合以下条件之一时，宜装设两台及两台以上的变压器：1).有大量一级或二级负荷；2).季节性负荷变化较大；3).集中负荷容量较大。

二、结合实际选择高压进线
高低压配电电路最普遍的两种户外结构是架空线和电缆。

架空线的主要优点是：设备简单，造价低；有故障易于检修和维护；利用空气绝缘，建造比较容易。

电力电缆的建设费用高于架空线路，具有美观、占地少，传输性能稳定、可靠性高等特点。

对于高压开关柜，从柜下进线时一般需通过电缆引入，因此，采用架空线长距离传输，再由电缆线引入的接线方式。

对给变压器供电的高压进线以及变电所用电电源线路，因短路容量较大而负荷电流较小，一般先按短路热稳定条件选择导体截面，然后再校验发热条件。

按惯例，10kv电源进线的敷设方式、线径及接线点一般由当地供电部门提供。

由于涉及到附近线路用电负荷情况，另外考虑供电报装、审批及停电接火等流程时间，在用电计划过程中，当已经初步确定安装多大变压器的时候，应提前到供电部门申请报装手续，尽早拿到供电方案，对接下来配电房的建设起到很大的作用。

三、高压一次设备的选择
10kv配电房的高压一次设备设计，新建设的配电房都要求配置高压配电室，内包括高压进行柜、高压出线柜、高压计量柜等高压一次设备，逐步淘汰没有高压柜保护而用跌落式熔断器保护的简易电房。

高压开关柜是金属封闭开关设备的俗称，是按一定的电路方案将有关电气设备组装在一个封闭的金属外壳内的成套配电设备。

金属封闭开关设备分为三种类型：铠装式，即各室间用金属板隔离且接地，如kyn型和kgn型；间隔式，即各室间是用一个或多个非金
属板隔离，如jyn型；箱式，即具有金属外壳，但间隔数目少于铠装式或间隔式，如xgn型。

从中压断路器的置放方式来看，分为：落地式，即断路器手车本身落地推入柜内；中置式，即手车装于开关柜中部。

铠装式比箱式体积大，价格铠装式比箱式高，但是安全系数铠装式比箱式高，所以超过1000kva的变压器建议选用铠装式的开关柜。

用户可根据自己的实际情况选取高压开关柜，如配电房空间位置有限，需节约投资成本，可选用箱式开关柜，另可配真空断路器结合综合继保提高安全系数。

四、低压系统的设计及低压开关柜选取
在低压系统的设计过程中，首先要了解日后实际的用电情况，正确配置低压系统功能单元。

1).无功补偿装置的设计，结合实际用电设备计算无功补偿容量；2).低压出线数量、开关大小配置正确选择，开关的数量应该按实际情况配置并预留后备，应付日后增加设备或开关故障临时转电使用，但不用预留过多以免增加投资成本；3).如配套发电机设备，低压配电设备需配套发电转换装置。

低压断路器装置实现市发电转换，断路器需四极并设机电联锁；如用隔离转换开关实现市发电转换，隔离开关需四极。

常用的低压开关柜类型有固定式（ggd）和抽屉式（gck）。

ggd 型交流低压配电柜适用于变电站、发电厂、厂矿企业等电力用户的交流50hz，额定工作电压380v，额定工作电流1000-3150a的配电系统，作为动力、照明及发配电设备的电能转换、分配与控制之用。

ggd型交流低压配电柜是根据能源部，广大电力用户及设计部门的要求，按照安全、经济、合理、可靠的原则设计的新型低压配电柜。

产品具有分断能力高，动热稳定性好，电气方案灵活、组合方便，系列性，实用性强、结构新颖，防护等级高等特点。

可作为低压成套开关设备的更新换代产品使用。

gck低压抽出式开关柜由动力配电中心柜和电动机控制中心两部分组成。

该装置适用于交流
50(60)hz、额定工作电压小于等于660v、额定电流4000a及以下的控配电系统，作为动力配电、电动机控制及照明等配电设备。

gck 开关柜符合iec60439-1《低压成套开关设备和控制设备》、
gb7251.1-1997《低压成套开关设备和控制设备》、gb/t14048.1-93 《低压开关设备和控制设备总则》等标准。

且具有分断能力高、动热稳定性好、结构先进合理、电气方案灵活、系列性、通用性强、各种方案单元任意组合、一台柜体。

所容纳的回路数较多、节省占地面积、防护等级高、安全可靠、维修方便等优点。

五、配电房土建设计
在配电房土建设计中，应根据实际地形综合考虑。

配电房土建设计的原则是选址不能离供电中心太远；电气安装距离一定要符合规范。

条件许可的情况下，高压房、变压器房及低压房最好独立配置，并置于一层。

另外要求设备运输方便、不设在有剧烈振动或高温的场所、不设在地势低洼或可能积水的场所等。

综上，本人通过平时实际工作经验总结叙述了一些关于10kv配电房设计的方法及设备的选型，配电房电气设计的方法有一定的主
观性，不同的设计员设计出来的方案不尽相同，工程造价也可以相差很大。

不论是什么样的方案，前提条件是一定要符合相关规程规范规定，其次是符合用户用电要求，另外，还要及时了解当地供电部门的供电要求规范并按要求设计，以免在工程实施过程中才发现不符合地方性要求而造成不必要的人力浪费及经济损失。