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10kV及以下配电所设计典型资料汇总2

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10kV及以下配电所设计典型资料汇总2

 

以下文章来源于全球电气设计 ,作者七彩寒老师

全球电气设计

全球电气设计宗旨在分享电气设计知识、心得及实战经验。

设计范围

包括业扩工程的外电源接入系统部分、公变部分、专变部分的以下设计图纸:

1.业扩工程10kV供电方案电气一次结线图;

2.业扩工程10kV供电方案电气二次结线原理图;

3.设备安装图(按装置形式分类);

4.低压系统配电方案一次结线图;

5.外电源及配电房的土建图纸(需要时)。

业扩工程的外电源接入系统部分及公变部分,基本可参照2009年版《广东电网公司10kV配网标准设计》。

主要技术原则

1配变电所、开闭所选址原则

1.1深入或接近负荷中心;

1.2进、出线方便;

1.3接近电源侧;

1.4设备吊装、运输方便;

1.5不应设在有剧烈振动或有爆炸危险介质的场所;

1.6不宜设在多尘、水雾或有腐蚀性气体的场所,当无法远离时,不应设在污染源的下风侧。

1.7不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方,且不宜与上述场所贴邻。如果贴邻,相邻隔墙应做无渗漏、无结露等防水处理;

1.8配变电所为独立建筑物时,不应设置在地势低洼和可能积水的场所。

2 所址的环境按下列因素考虑:

2.1周围空气温度:-10~+40℃

2.2最高平均气温:+35℃

2.3海拔高度:

2.4设计风速:35m/s

2.5地震烈度:7-8度

2.6污染等级:Ⅲ级

3供电电压

中压为10kV;低压为0.38/0.22kV。

4短路电流

为取得合理的经济效益,配合10kV断路器的开断电流和配电设备的动热稳定电流,10kV配电网的短路电流按不超过20kA考虑。

5负荷分类及供电方式

负荷分类:用电负荷按其负荷性质和重要程度分为:特级负荷、一级负荷、二级负荷和三级负荷。

供电方式:

特级负荷:应按“两主一备三电源”供电,当一个主供电源发生故障时,另一主供电源不应同时受到损坏。

一级负荷:按“双电源”供电,当一个电源发生故障时,另一电源不应同时受到损坏。

二级负荷:宜采用双回线路供电。

三级负荷:可按约定供电。

重要电力用户自身尚应配备应急电源,并严禁将其他负荷接入应急供电系统。

6 负荷计算

目前,设计部门负荷计算方法大概有以下几种:需要系数法、二项式法、利用系数法和单位指标法。单位指标法又分为单位电耗法和单位面积功率法(也称负荷密度法)。

需要系数法:用设备功率乘以需要系数和同时系数,直接求出计算负荷。这种方法比较简单,应用广泛,尤其适用于配、变电所的负荷计算。

二项式法系数法适用于波动较大的干线或支线的负荷计算;

当前民用建筑工程的负荷计算,一般均采用需要系数法及负荷密度法

7主要设备和元件的选择

7.1高压开关柜的选择

10kV高压断路器柜具备完善的“五防”联锁功能、技术先进、质量可靠的真空断路器柜系列。

7.2配电变压器选择

1.供电系统中,配电变压器宜选用D,ynll接线组别的变压器。短路阻抗:

容量在630kVA及以下,Uk=4.5%;

容量在630kVA及以上,Uk=6%。

2.设置在民用建筑中的变压器,应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器。当单台变压器油量为100kg及以上时,应设置单独的变压器室。

3.油浸式应选用11型及以上变压器,容量应在630kVA及以下,宜选用密封型S11-M-系列;干式应选用10型及以上变压器,SC(B)10-系列,带风机、温显温控系统。

7.3 低压开关柜的选择

低压柜选用外壳防护等级达到 IP30 的 GGD3 型固定柜或 MNS、GCK3型抽屉柜。

7.4 真空断路器

□□-12-1250A/31.5 kA 或□□-12-630A/25 kA(4 秒)。

7.5 中压避雷器

应选择密封结构良好的氧化锌避雷器,推广使用。

7.6 低压断路器(智能型框架式)

额定绝缘电压:交流1000V。额定短路接通能力:105kA(峰值)

额定短路断开能力:

800KVA及以下配变时选用,50kA(有效值);额定短时耐受电流:1秒。

1000KVA及以上配变时选用,60kA(有效值),额定短时耐受电流:1秒。

8 主接线

8.1配变电所电压为10(6)kV及0.4kV的母线,宜采用单母线或单母线分段接线形式。

8.2配变电所10(6)kV电源进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关。当无继电保护和自动装置要求,且供电容量较小、出线回路数少、无需带负荷操作时,也可采用隔离开关或隔离触头。

9 继电保护及电气测量

9.1 电流互感器、电压互感器、指示信号,和控制、保护电源

9.1.1.保护装置与测量仪表不宜共用电流互感器的二次线圈。保护用电流互感器(包括中间 电流互感器)的稳态比误差不应大于 10%。【测量:0.5级(In/0.7);计量:0.2S级(³1.0In);保护:10P10级】

断路器与负荷开关的区别

1.高压隔离开关

高压隔离开关的结构比较简单,可用来隔离高压电源以保证其它设备的安全检修。但他没有专门的灭弧装置,因此不允许带负荷操作。

2.高压负荷开关

高压负荷开关具有简单的灭弧装置,因而能通断一定的负荷电流和过负荷电流,但不能断开短路电流,因而它必须与高压熔断器串联使用,借助熔断器来切除短路故障。

3.高压断路器

高压断路器具有相当完善的灭弧装置,因此它不仅能通断正常负荷电流,而且能通断一定的短路电流。他还能在继电保护装置作用下自动跳闸,切除短路故障。高压断路器按其采用的灭弧介质分,有油断路器、SF6断路器、真空断路器等类型。

9.1.2.在正常运行情况下,当电压互感器二次回路断线或其他故障能使保护装置误动作时,应装设断线闭锁或采取其他措施,将保护装置解除工作并发出信号;当保护装置不致误动作时,应设有电压回路断线信号。【精度:计量:0.2 级;测量:0.5 级】

9.1.3.在保护装置内应设置由信号继电器或其他元件等构成的指示信号,且应在直流电压消失时不自动复归,或在直流恢复时仍能维持原动作状态,并能分别显示各保护装置的动作情况。

9.1.4.当采用蓄电池组作直流电源时,由浮充电设备引起的波纹系数不应大于5%,电压波动范围不应大于额定电压的±5%,放电末期直流母线电压下限不应低于额定电压的85%,充电后期直流母线电压上限不应高于额定电压的115%。直流系统的电压宜选择为220V,充电装置采用高频开关电源,模块按N+1 配置,蓄电池采用密封镍镉蓄电池,电池容量根据实际情况设计确定。

9.2保护配置

9.2.1 计量柜:计量柜小车应与进线柜开关设有电气及机械联锁装置,防止带负荷拉合小车。

9.2.2 单电源进线柜: 装设有定时限过流、限时速断及零序保护。

9.2.3 出线柜:装设定时限过流、速断、零序跳闸保护。

9.2.4 变压器出线柜: 装设定时限过流、速断、零序,干变超温跳闸保护, 高温发信;油变重瓦斯跳闸,轻瓦斯发信;密闭油变压力过高跳闸,压力偏高发信;跳闸应动作于断开变压器各侧断路器;400kVA及以上的建筑物室内可燃性油浸式变压器均应装设瓦斯保护。当变压器电源侧无断路器时,可作用于信号。对于400kVA 及以上、线圈为三角一星形联结、低压侧中性点直接接地的变压器,当低压侧单相接地短路且灵敏性符合要求时,可利用高压侧的过电流保护,保护装置应带时限动作于跳闸。

9.2.5 分段母线柜

装设定时限过流、速断保护。速断保护仅在合闸瞬间投入,并应在合闸后自动解除。

9.2.6 自动投入装置

1.由双电源供电“一主一备”和“互为主供备用”的变电所,装设自动投入装置;

2.自动投入装置应符合下列要求:

1)应能保证在工作电源或设备断开后才投入备用电源或设备;

2)工作电源或设备上的电压消失时,自动投入装置应延时动作;

3)自动投入装置保证只动作一次;

4)当备用电源或设备投入到故障上时,自动投入装置应使其保护加速动作;

5)手动断开工作电源或设备时,自动投入装置不应启动;

6)备用电源自动投入装置中,可设置工作电源的电流闭锁回路。

9.2.7保护出口需有压板。各保护需分别设有信号功能。

9.2.8民用建筑中备用电源自动投入装置多级设置时,上下级之间的动作应相互配合。

9.3电气测量

仪表的测量范围和电流互感器变比的选择,宜满足当被测量回路以额定值的条件运行时,仪表的指示在满量程的70%。

9.4二次回路电气参数

二次回路设备元件的电气参数宜按以下标准选择:直流电压 220V,交流电压 220V,电流互感 器二次电流 5A,电压互感器的二次电压为 100V。

10计量

10.1 10kV、315kVA 及以上用户专用变压器高压侧配置Ⅲ类关口计量装置,采用标准的高压电能计量柜或电能计量箱。

10.2 10kV、315kVA以下用户专用变压器低压侧配置Ⅳ类关口计量装置,采用标准的低压电能计量柜或电能计量箱。

10.3 居民住宅、别墅小区应按政府有关规定实施“一户一表,按户装表”,消防、水泵、电梯、过道灯、楼梯灯等公用设施应单独装表。

10.4 10kV专用变电所,电度表选用多功能电子表。

11无功补偿

11.1 10(6)kV及以下无功补偿宜在配电变压器低压侧补偿,且功率因数不宜低于0.9。

11.2 无功补偿应根据就地平衡的原则进行配置,可采用分散就地补偿和集中补偿相结合的 方式,优先考虑分散就地补偿。装设变压器容量在100kVA及以上的变电所,必须进行无功补偿。其中室内变电所和预装箱式变电站宜采取动态无功补偿装置,补偿容量根据负荷的性质确定,一般按变压器容量的 20~40%在低压配电室集中补偿。

12控制与操作

真空断路器采用快速分、合闸的弹簧储能操动机构,高压隔离开关采用手动操作,低压馈线开关采用手动合闸、自动脱扣机构。电动操作的开关目前实行就地操作,实施自动化时改为 远方控制屏(柜)上控制。为了实现安全可靠的运行和维修,高压设备配置防止误操作的闭锁 装置。

13防雷接地

13.1 10kV配电系统中的配电变压器的高压与低压侧均装设避雷器,避雷器应尽量靠近变压器装设,其接地线应与变压器低压侧中性点以及金属外壳等连接在一起。

13.2 容易遭受雷击且又不在防直击雷保护措施(含建筑物)的保护范围内的变电所,采用在建筑物上的避雷带进行保护,避雷带的每根引下线冲击接地电阻不宜大于30Ω,其接地装 置宜与电气设备等接地装置共用。

13.3 高、低压进出线宜采用电缆埋地敷设方式。与10kV架空线路连接的电缆,当电缆长度大于50m时,应在其两端装设避雷器;当电缆长度不大于50m时,可在线路变换处一端装设。避雷器接地端应与电缆外皮连接,并应与电气设备的接地装置可靠连接。

13.4箱式变及室内型变电所的户内电气设备的外壳(支架、电缆外皮、钢框架、钢门窗等 较大金属构件和突出屋面的金属物)均要可靠接地,金属屋面和钢筋混凝土屋面的钢筋应与变电所的接地网可靠连接。

13.5接地装置

本标准设计采用高压电力设备与低压电力设备共用接地装置的方式,接地装置由以水平接地体为主,垂直接地极为辅的方式构成。

水平接地体选用f16热镀锌圆钢,垂直接地极选用∠50×50热镀锌角钢或f50,d=5的钢管。其接地电阻不宜超过4Ω;

如果仅用于高压电力设备的接地,其接地装置的接地电阻以不宜大于10Ω。垂直接地极采用埋深式,水平接地体的埋设深度不得少于0.8米;如果地下较深处的土壤电阻率较低,可采用井式或深钻式接地体,尽量利用规程、规范和标准允许利用的自然接地体作为降低接地电阻的辅助措施;利用自然接地体或引外接地装置时,应有不少于两根的接地引线与变电所人工接地网的不同地点相连接。如果变电所设在人行道路旁或人员过往比较频繁的场所,应在变电所四周加装散流装置和均压带。

14土建设计原则

14.1原始资料设定变电所、开闭所的建筑物,按天然地基承载力标准值fk≧120kpa和

10kV及以下配电所设计典型资料汇总2

7度抗震及防烈度设计;地基处理和变电所地面标高按工程实际计算和处理。

14.2变电所、开闭所采用框架结构,其基础、梁、柱等建构物应选用现浇式构件。

表14.3 变电所、开闭所的地面荷载计算表

14.4户内变电所、开闭所的功能室按表14.4的要求:


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