什么是配電室?配電室是指10kV及以下電壓等級(jí)設(shè)備的設(shè)施,分為高壓配電室和低壓配電室。高壓配電室一般指6kV-10kV高壓開(kāi)關(guān)室;低壓配電室一般指10kV或35kV站用變出線(xiàn)的400V配電室。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō):就是引入電源不經(jīng)過(guò)電力變壓器變換,直接以同等級(jí)電壓重新分配給附近的變電所或者供給給各用電設(shè)備的電能供配電場(chǎng)所 稱(chēng)之為 配電所(站)。其實(shí),最直白的理解就是插排的道理,下端接用戶(hù)多了,不夠分了,需要多點(diǎn)節(jié)點(diǎn)。
下面基于工程實(shí)例,圖文解讀10kV配電室內(nèi)的高壓設(shè)備、變壓器、低壓設(shè)備、直流設(shè)備、電纜、母線(xiàn),看看分別都包含了什么設(shè)備。
一、10kV配電室高壓設(shè)備
常用高壓柜柜型
中置柜中高壓斷路器
環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)負(fù)荷開(kāi)關(guān)
高壓柜內(nèi)CT、PT、零序CT
高壓避雷器
高壓熔斷器
高壓接地開(kāi)關(guān)
綜合保護(hù)裝置
高壓儀表室其他裝置
1、常用高壓柜柜型
(1)環(huán)網(wǎng)柜-負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜
展開(kāi)全文
用于低基配電室或變壓器容量小于1250kVA的高基配電室。
常用配電柜型號(hào):HXGN15-12、Safe-Ring(ABB)、SM6(施耐德)
1開(kāi)關(guān)間隔;2母線(xiàn)間隔;3電纜間隔;4操作機(jī)構(gòu)間隔;5控制保護(hù)間隔
(2)中置柜-斷路器柜
用于高基配電室內(nèi)(一般單臺(tái)變壓器容量大于1250kVA以上使用)。
常用型號(hào):KYN28-12,UniGear ZS1(ABB)、Mvnex(施耐德)
常用斷路器型號(hào):VD4(ABB)、VS1(國(guó)產(chǎn))
1二次儀表室;2母線(xiàn)室;3斷路器手車(chē)室;4電纜
(3)固定式配電柜
在較老配電室常見(jiàn):GG1A-12(F)
(4)其他各廠(chǎng)家衍生的自主開(kāi)發(fā)柜型
通用公司 P/VⅡ柜
西門(mén)子授權(quán)江蘇華鵬生產(chǎn)8BK88柜
高壓開(kāi)關(guān)柜“五防”概念
防止帶負(fù)荷合閘
防止帶負(fù)荷拉刀閘
防止帶電掛接地線(xiàn)
防止帶接地線(xiàn)合閘
防止誤入帶電間隔
2、高壓斷路器(ABB-VD4、國(guó)產(chǎn)-VS1 、施耐德-EV12s )
高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置,能通斷一定的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流,但是它不能斷開(kāi)短路電流,所以它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用,借助熔斷器來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)。
3、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)(ABB-SFG)
高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置,能通斷一定的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流,但是它不能斷開(kāi)短路電流,所以它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用,借助熔斷器來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)。
4、10kV電流互感器(LZZBJ9-10)
環(huán)氧樹(shù)脂真空澆注支柱式結(jié)構(gòu)電流互感器 用于電流、電能測(cè)量和繼電保護(hù)用。
常用變比:100/5、150/5、200/5、250/5等
測(cè)量精度:計(jì)量用(0.2、0.5、0.2S、0.5S);保護(hù)用(5P10、10P10)
5、10kV電壓互感器(JDZ10-10A)
環(huán)氧樹(shù)脂澆注式電壓互感器把高電壓按比例關(guān)系變換成100V或更低等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)二次電壓,供保護(hù)、計(jì)量、儀表裝置使用。
常用變比:10/0.1kV
高壓柜內(nèi)電壓互感器常規(guī)將10kV變?yōu)?00V。
6、零序電流互感器(LJK100J 100/5)
當(dāng)電路中發(fā)生觸電或漏電故障時(shí),互感器二次側(cè)輸出零序電流,使所接二次線(xiàn)路上的設(shè)備保護(hù)動(dòng)作。
7、氧化鋅避雷器HY5WZ2
利用氧化鋅良好的非線(xiàn)性伏安特性,在正常工作電壓時(shí)流過(guò)避雷器的電流極?。ㄎ不蚝涟布?jí));當(dāng)過(guò)電壓作用時(shí),電阻急劇下降,泄放過(guò)電壓的能量,達(dá)到保護(hù)的效果。
出線(xiàn)柜:HY5WZ2-17/43.5
8、高壓熔斷器
熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器,它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害。
保護(hù)變壓器:SFLAJ-12kV
保護(hù)電壓互感器:XRNP-12/0.5
戶(hù)外跌落式:HRW12-10
9、高壓接地開(kāi)關(guān)(JN15-12/31.5)
使用于12kV及以下交流50Hz的電力系統(tǒng)中,可與各種型號(hào)高壓開(kāi)關(guān)柜配套使用,亦可作為高壓電器設(shè)備檢修時(shí)接地保護(hù)用。
10、綜合保護(hù)裝置
ABB-140C
ABB-REF615
南瑞PCS9621A
綜合保護(hù)裝置概念:集保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)視、控制、人機(jī)接口、通信等多種功能于一體;代替了各種常規(guī)繼電器和測(cè)量?jī)x表,節(jié)省了大量的安裝空間和控制電纜。
功能:在故障狀態(tài)下啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,輸出保護(hù)信號(hào)。
安裝位置:進(jìn)線(xiàn)柜、出線(xiàn)柜、母聯(lián)柜(有斷路器的柜內(nèi))。
保護(hù)的類(lèi)型:
過(guò)流保護(hù):短時(shí)間的電流增大,一會(huì)兒就恢復(fù)了不斷電,如無(wú)法恢復(fù)就斷電。(時(shí)間)
速斷保護(hù):電流突然增大,不斷電會(huì)燒壞設(shè)備。
零序保護(hù):測(cè)量通過(guò)三相的線(xiàn)電流和,達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)動(dòng)作。
變壓器保護(hù)信號(hào):變壓器高溫報(bào)警、變壓器超溫跳閘、變壓器開(kāi)門(mén)動(dòng)作、輕瓦斯、重瓦斯(由變壓器引來(lái))
11、高壓柜儀表室
1計(jì)量表;2信號(hào)繼電器;3綜合保護(hù)裝置;4檢修壓板;5位置指示燈;6分合閘狀態(tài)指示燈;7帶電指示器;8照明開(kāi)關(guān);9加熱開(kāi)關(guān);10手動(dòng)操作開(kāi)關(guān);
二、10kV配電室變壓器
1、干式變壓器
內(nèi)部材質(zhì):硅鋼片(環(huán)氧樹(shù)脂包封(SCB)、非包封(SGB))
內(nèi)部材質(zhì):非晶合金(SCBHR)
2、油浸式變壓器(S11)
室內(nèi)油浸變壓器
室外油浸變壓器
變壓器溫控器功能:
顯示變壓器繞組內(nèi)溫度
控制風(fēng)機(jī)啟停
向高壓柜發(fā)出保護(hù)信號(hào)(高溫保護(hù)、超溫跳閘、變壓器開(kāi)門(mén)動(dòng)作)
變壓器損耗:
銅損(空載時(shí)發(fā)生)
銅損是指變壓器線(xiàn)圈電阻所引起的損耗。當(dāng)電流通過(guò)線(xiàn)圈電阻發(fā)熱時(shí),一部分電能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗。由于線(xiàn)圈一般都由帶絕緣的銅線(xiàn)纏繞而成,因此稱(chēng)為銅損。
變壓器的銅損通常被稱(chēng)作短路損耗或可變損耗。
鐵損(有電流通過(guò)時(shí)發(fā)生)
一是磁滯損耗,當(dāng)交流電流通過(guò)變壓器時(shí),通過(guò)變壓器硅鋼片的磁力線(xiàn)其方向和大小隨之變化,使得硅鋼片內(nèi)部分子相互摩擦,放出熱能,從而損耗了一部分電能。
二是渦流損耗,當(dāng)變壓器工作時(shí)。鐵芯中有磁力線(xiàn)穿過(guò),在與磁力線(xiàn)垂直的平面上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,由于此電流自成閉合回路形成環(huán)流,且成旋渦狀,故稱(chēng)為渦流。渦流的存在使鐵芯發(fā)熱,消耗能量。
三、10kV配電室低壓設(shè)備
低壓柜柜型
低壓柜內(nèi)斷路器、刀閘
低壓柜內(nèi)電流互感器
低壓柜內(nèi)電抗器、電容器
功率因數(shù)控制器
熔斷器、接觸器
熱繼電器
浪涌保護(hù)器
1、380V常用低壓配電柜柜型
(1)低壓抽出式配電柜:GCK、GCS、MNS
(GCK)
手柄只有分閘、合閘兩個(gè)位置
GCK柜柜后,已安裝電纜
(GCS)
手柄有工作、分閘、試驗(yàn)、隔離、抽出位置
(MNS)
手柄分兩個(gè),主手柄為分合閘位置,副手柄為試驗(yàn)、隔離、抽出位置
GCK、GCS、MNS柜的主要區(qū)別:
GCK、GCS柜國(guó)內(nèi)自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),MNS柜從ABB公司引進(jìn)。
GCK、GCS采用8MF型材,MNS采用C型材。
GCK最小模數(shù)為1個(gè)單元,GCS最小模數(shù)為1/2個(gè)單元,MNS最小模數(shù)為1/4個(gè)單元。
GCK每面柜子最多9層,GCS每面柜子最多11層,MNS每面柜子最多9層并可以做成雙面。
(2)低壓固定式開(kāi)關(guān)配電柜:JYD、GGD
(JYD)
(GGD)
(3)全封閉分割式配電柜:GFB2-2008(新柜型用于低基配電室)
(GFB)
北京市電力公司“五統(tǒng)一”標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后,與生產(chǎn)廠(chǎng)家一同開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)的用于低基配電室的低壓柜,目前新建低基配電室必須采用此柜型。
(4)照明或動(dòng)力配電箱:PGL(配電內(nèi)室較少使用)
(5)其他廠(chǎng)家原裝配電柜
施耐德原裝柜/西門(mén)子原裝柜
2、斷路器
(1)低壓斷路器
能夠關(guān)合、承載和開(kāi)斷正?;芈窏l件下的電流并能關(guān)合、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載和開(kāi)斷異?;芈窏l件下的電流的開(kāi)關(guān)裝置。
技術(shù)指標(biāo):In額定電流、ICU額定短路分段能力、ICS額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?、ICW短時(shí)耐受電流
(2)萬(wàn)能斷路器(框架開(kāi)關(guān))
額定電流在630A以上,最高可至6300A。
內(nèi)部附件:輔助觸頭、報(bào)警觸頭、分勵(lì)脫扣器、欠電壓脫扣器、合閘線(xiàn)圈
(3)塑殼斷路器(63A-630A)
抽屜柜斷路器安裝方式
固定式安裝斷路器
(4)微型斷路器(63A以下)
三相微型斷路器
漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)
斷路器型號(hào)匯總
3、刀閘
4、電流互感器
電流互感器的接線(xiàn)應(yīng)遵守串聯(lián)原則:即一次繞阻應(yīng)與被測(cè)電路串聯(lián),而二次繞阻則與所有儀表負(fù)載電流互感器串聯(lián)。
常用電流互感器樣式:羊角式(一般用于供電公司低壓計(jì)量)、穿心式、開(kāi)口式
5、電抗器
作用:抑制供電系統(tǒng)的高次諧波,用來(lái)保護(hù)電容器。
6、電容器
作用:提高功率因數(shù)。
配置原則:變壓器容量的1/3。
7、功率因數(shù)控制器(ABB-RVC)
作用:控制電容器的投切時(shí)間及順序。
電容器運(yùn)行方式:順序投入,先投先分。
8、熔斷器
作用:熔斷器所能保護(hù)的主要還是電容器的外部連接端子及投切設(shè)備(交流接觸器、熱繼電器和復(fù)合開(kāi)關(guān))所發(fā)生的短路故障。
9、接觸器(電容器專(zhuān)用)
作用:投入或切除低壓并聯(lián)電容器。接觸器帶有抑制涌流裝置,能有效地減小合閘涌流對(duì)電容的沖擊和抑制開(kāi)斷時(shí)的過(guò)電壓。
10、熱繼電器
工作原理:由于流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量,使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變,當(dāng)形變達(dá)到一定距離時(shí),就推動(dòng)連桿動(dòng)作,使控制電路斷開(kāi),從而使接觸器失電,主電路斷開(kāi),實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。
電容器的損壞主要是由于過(guò)壓或短路所造成,過(guò)載影響較小,而熱繼主要用于電機(jī)的過(guò)載保護(hù),所以,用熱繼保護(hù)電容不適合。
11、浪涌保護(hù)器(電涌保護(hù)器)
簡(jiǎn)稱(chēng)(SPD),對(duì)雷電影響或其他瞬時(shí)過(guò)壓的電涌進(jìn)行保護(hù),適用間接雷電和直接雷電影響或其他瞬時(shí)過(guò)壓的電涌進(jìn)行保護(hù)。
四、10kV配電室直流設(shè)備簡(jiǎn)介
充電機(jī)屏
電池屏
中央信號(hào)屏
用途:為高壓柜提供操作電源、控制電源。
技術(shù)參數(shù):電壓等級(jí)(110V、220V);電池容量(65Ah、100Ah)
組成:充電機(jī)屏、電池屏、中央信號(hào)屏
安裝位置:值班室或便于運(yùn)行人員觀(guān)察的地方
生產(chǎn)廠(chǎng)家:華隆機(jī)電、合欣機(jī)電
直流系統(tǒng)一般均設(shè)置485通訊接口。
1、直流屏(充電機(jī)屏)
由配電室低壓側(cè)兩段母線(xiàn)分別引兩路交流電源,向電池充電。
由電池引出直流電源向高壓側(cè)保護(hù)及控制回路輸出電源。
2、電池屏
220V直流系統(tǒng),電池屏內(nèi)共計(jì)18塊電池,每塊電池電壓為12V。
電池間為串聯(lián)方式連接。
3、中央信號(hào)屏內(nèi)光子牌
高壓柜內(nèi)綜保發(fā)出保護(hù)信號(hào),或充電機(jī)屏發(fā)出報(bào)警信號(hào),對(duì)應(yīng)光字牌上的指示燈亮起,報(bào)警鈴響。按下復(fù)位鍵恢復(fù)正常。
五、10kV配電室電纜
YJY、YJV電纜
VV電纜
BV、BVR電線(xiàn)
1、YJY、YJV電纜
YJY——交聯(lián)聚乙烯絕緣聚乙烯護(hù)套電力電纜
YJV——交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜
前面加ZRC-(阻燃)、NH-(耐火)、WDZN-(低壓無(wú)鹵阻燃耐火)
后面加22下角標(biāo)為:鎧裝電纜
10kV電纜:ZRC-YJY-3*150
低壓電纜:ZRC-YJV-4*240;ZRC-YJV-4*185+1*95
2、VV電纜(一般25mm以下使用)
銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜
前面加K(控制電纜)、R(軟線(xiàn))
后面加P(銅屏障)
3、BV、BVR電線(xiàn)
銅芯聚氯乙烯絕緣(軟)電線(xiàn),型號(hào):1.0、1.5、2.5
六、10kV配電室母線(xiàn)簡(jiǎn)介
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC60364區(qū)分了三類(lèi)不同的接地系統(tǒng),使用兩個(gè)字母代號(hào)表示TN,TT和IT。
第一個(gè)字母表示供電設(shè)備(發(fā)電機(jī)或變壓器)與地的連接:T 將一點(diǎn)直接與地相接,I 沒(méi)有與地相接的點(diǎn)。
第二個(gè)字母表示提供給用電設(shè)備的與地連接:T 將一點(diǎn)直接與地相接。N 在安裝位置直接與接地的中性點(diǎn)相接。
1、IT系統(tǒng)
電源不接地,電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分可直接接地。
使用場(chǎng)所:供電連續(xù)性要求較高,如應(yīng)急電源、醫(yī)院手術(shù)室等。
2、TT系統(tǒng)
電源中性點(diǎn)直接接地,所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均經(jīng)各自的保護(hù)線(xiàn)PE分別直接接地。
3、TN系統(tǒng)
所有電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接到保護(hù)線(xiàn)上,并與電源的接地點(diǎn)相連,這個(gè)接地點(diǎn)通常是配電系統(tǒng)的中性點(diǎn)。
分為:TN-C、TN-S、TN-C-S