爱游戏平台游戏:10kV配电室电气设备及元器件选型

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  10kV配电室是电力系统中向用户分配和输送10kV电压等级电能的重要场所，它在整个供配电网络中起着承上启下的关键作用。一方面，它接收来自上级变电站的10kV电源;另一方面，将电能分配到各个用电设备和用户，确保电力的可靠供应。

  在10kV配电室中，有许多重要的设备。首先是高压开关柜，它是10kV配电室的核心设备之一，大多数都用在控制、保护和监测电路。根据功能不同，可分为进线柜、出线柜、计量柜、PT柜等。进线柜用于接收上级电源，通常配备断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等元件;出线柜则将电能分配到各个负荷，间样具备断路器等保护元件;计量柜用于电能计量，安装有高精度的电能表和互感器;PT柜主要提供电压信号，为保护设施、测量仪表等提供工作电压。其工作原理是通过断路器的分合闸操作来控制电路的通断，当电路出现故障时，保护设施会迅速动作，使断路器跳闸，切断故障电路，以保护设备和人员安全。那么10kV配电室电气设备及元器件怎么选型呢？下面本文详细地给大家讲一讲。

  当进线和主变高压侧断路器采用真空断路器时，常规真空断路器的额定电流一般为：630A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A。

  北京地区一般用户站、工业生产厂房用电选择开断电流20~25KA即可，电力系统、供电部门、电厂应在31.5KA~40KA之间进行选择。

  当前配网变压器最大容量不超过2500kVA，2500kV变压器高压侧电流不超过如下：

  3、如果10kV母线kV母除带变压器出线外仍有其它备用或出线kV最大短路电流不超过25kA，因此选断路器开断电流25kA即可。

  如果10kV侧开关采用负荷开关，则变压器高压侧保护应采用熔断器+负荷开关模式，按照《工业与民用配电设计手册》中保护35KV及以下电力变压器的高压熔断器，其熔体的额定电流可按下式选择：

  K :系数，不考虑电动机启动时取1.1~1.3，考虑电动机起动时取1.5~2.0，通常取1.5左右。

  1、标称电压选择：根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范GBT 50064-2014》中

  3.2.1条：交流电气设备上主要过电压主要有：暂时过电压（主要为工频过电压、谐振过电压）、操作过电压、雷电过电压。

  低电阻接地:UR（MOA标称电压）≥Um=12kV（UT：系统最大过电压）。

  消弧线kV避雷器标称电压：低电阻接地时可取大于12kV即可，消弧线kV避雷器持续运行电压：低电阻接地时可取0.8Um即9.6kV，消弧线、放电电流选择：根据《导体和电器选择设计技术规定DL5222-2005》中

  表20.1.10：110kV及以下配电设备标称放电电流取5kA，电动机取2.5kA，变压器及电机中性点、低压设备取1.5kA。

  根据公式6.4.4-1得消弧线kV 。经小电阻接地：Ul.p≤ 60/1.25=48kV，残压应小于48kV，通常取45kV。（注：避雷器残压越低，保护性能越好，价格越贵。）

  注：持续运行电压是避雷器正常运行的最高电压，额定电压是开始放电1mA电流时的 动作电压，残压是避雷器动作后避雷器两端的电压，即电网对地电压。

  10kV避雷器（MOA）通常选用HY5WZ（S）-17/45，其中具体含义表示如下：

  加装部位：若有母线公用PT则装于母线PT柜内，若无母线公用PT则装于变压器进线柜处。

  断路器、CT配置额定参数与进线断路器保持一致，注意低压脱扣器时间及动作电流应考虑介于进线断路器和另一段最大负荷断路器之间。

  北京地区为控制短路电流太大，10kV、0.4kV母线均采用分列运行方式，因此如设分段开关必须设置3取2方式，即合环保护。

  根据GB50063-2008《电力装置的电气测量仪表装置设计规范》第3.1.6条 当电力设备在额定值运行时，电能计量用的电流互感器的一次侧电流宜在其额定一次电流的2/3以上。所以电流互感器变比应按如下计算：

  热稳定：10kV系统设备按最大短路电流25kA，10kV短路电流维持的时间按4s做出合理的选择（注：0.4kV短路电流维持的时间按1s做出合理的选择）。

  A、一般都选用小变比，常用的如:50/5、75/5、100/5、20/1、50/1。因为只有一次发生接地故障后零序电流互感器才有输出，人们不会让接地电流很大时才会让保护切除故障，由于一次为10KV电缆，只有一匝，二次选用50/5的零序电流互感器只有10匝，负荷特性较差，实际负荷阻抗如果与零序电流互感器的容量不一致时也会产生很大的误差，并且在低于额定电流时误差会更大。

  B、10KV中性点不接地系统一般不允许接地电流大于10A，如果零序电流大于5A即保护动作，此时电流互感器变比可选100/5或20/1，这时零序电流反映在保护二次侧为0.25A，一般现微机保护零序保护动作精度最小50ma~100ma以上，完全能满足动作要求。

  根据《 DL5222-2005导体和电器选择设计技术规定》中7.1.8式，S≥√Ql/C=Id*K，K计算系数如下：

  （一）、电缆导体与屏蔽层或金属层间标称电压的选择：根据《GB 50217-2007 电力工程电缆设计规范》中第3.3.2条：

  1、中性点经小电阻接地，接地保护动作时间不超过1min的，相导体对地（屏蔽层）电压不低于100%相对地工作电压，取1.1*10/√3即不低于6.5kV。

  2、单相故障维持的时间小于8h的，即经消弧线圈接地等，相导体对地（屏蔽层）电压不低于133%相对地工作电压，取1.1*1.33*10/√3即不低于8.7kV。

  3、单相故障维持的时间大于8h的，即不接地等，相导体对地（屏蔽层）电压不低于173%相对地工作电压，取1.1*1.73*10/√3即不低于11kV。

  如以北京地区10kV系统最大三相短路电流25kA计算，则10kV外电源部分电缆截面为：S≥93.2mm2，即大部分采用150mm2电缆。

  10kV各配电变压器在低压侧三相短路，流过10kV侧的短路电流如下表所示，经过热稳定计算各电缆截面如下表：

  由下表表可看出，变压器10kV进线电缆只需满足持续电流即可，热稳定均可满足要求。

  （三）、居民用户：包括普通住宅、高档住宅楼、高级公寓、住宅及办公为一体的SOHO、别墅区。

  P：计算负荷，等于用电负荷指标×户数（或建筑平方米）× 需用系数。η：变压器负载率，取0.65。