10kV变电所电气设备的选择与校验
变电站主要电气设备的选择
变电站主要电气设备的选择摘要：为贯彻落实国家建设服务好、管理好、形象好的电网企业中长期战略，运用先进的计算机技术，通信技术，建立一个覆盖城乡的智能、高效、可靠的绿色电网。
结合本人变电站的设计工作经验，从变电站主要电气设备的选择出发，简要阐述了部分主要电气一次设备的选型原则和相关计算。
关键词：变电站；电气一次；主要电气设备；设备校验概述电力系统由发电厂，变电站，线路和用户组成，变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。
变电站主要由一次设备和二次设备构成，而电气一次设备是构成变电站的基本单元，其主要电气设备包括：主变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、35kV开关柜、10kV开关柜。
1、主要设备选择及校验（110kV变电站为例）根据电力系统污区分布图，拟建的变电站位于d级污秽区范围内。
所有变电站屋外电气设备推荐采用d级（III级）防污，其外绝缘泄露比距不小于2.5cm/kV （最高运行电压）。
户内设备采用d级防污，其外绝缘泄露比距不小于2.5cm/kV （最高运行电压）。
（1）短路电流计算为取得合理的经济效益，应从网架设计，采用的电压等级、主接线，变压器的容量和阻抗的选择，运行方式等方面。
综合控制短路电流，使各级电压等级断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流能满足要求。
拟建的变电站短路电流计算结果如下：根据计算结果，变电站110kV、35kV电气设备可按40kA，10kV电气设备按31.5kA进行选择。
（2）主变压器选择变电站设计时应按照将来5~10年规划进行负荷选择，并同时考虑将来10~20年的负荷发展情况。
变压器中性点应允许长时通过不小于10Ad 直流偏磁电流，而不影响变压器的正常运行。
拟建变电站变电站选择为三相、油浸、常规阻抗或者高阻抗、低损耗电力变压器。
设备参数如下：SSZ11-40000/110，110±8x1.25%/37 ±2x2.5%/10.5kV，Uk1-2%=10.5，Uk2-3%=18，Uk1-3%=6.5，YNyn0d11（3）110kV配电装置拟建的变电站110kV配电装置采用户外布置、选用进口或合资产品。
10KV变电所电气调试方案
10KV变电所电⽓调试⽅案电⽓系统调试施⼯⽅案编制：审核:批准：质量：安全:⽬录1、编制说明2、编制依据3、⼯程概况4、调试⼯作的程序5、调试⼯作的⼯艺及技术要求6、保护继电器的校验7、常⽤继电器的⼀般校验项⽬及⽅法8、10KV盘柜内部线的检查和对外联络线的校验9、⼀、⼆次母线的耐压试验10、调试⼯作计划11、安全防护措施１2、质量保证措施13、主要设备⼀、编制说明根据提供的图纸资料、1０ＫV进线电源设计为两路进线,⼀路进线电源由业主提供，⼀路进线电源为缓建。
由1０KV⾼压开关柜分别供给⼋台变压器组成⼀个互为备⽤的低压系统。
本⽅案针对10KV系统、０.４ＫV系统和现场电机的调试进⾏编制。
⼆、编制依据《电⽓装置安装⼯程电⽓设备交接试验标准》《电⼒系统继电保护及电⽹安全⾃动装置检验条例》《电⽓安装⼯程施⼯验收规范》《保护继电器的效验》电⽓设备的⼚家技术⽂件资料有关的电⽓试验、运⾏安全操作规程三、⼯程概况1、系统的运⾏⽅式１0KV１路进线由外线１0ＫＶ供电所系统供给。
10KＶ馈线供全⼚的各分配电室,共2５台⾼压开关柜, ２套１０KＶ电容器柜。
10ＫＶ为单回路供电,由⼋台变压器构成的的低压０．4ＫV的低压系统互为备⽤。
2、主要设备实物⼯作量3、技术参数继电保护整定值,有特殊要求的设备技术参数(有现场技术⽂件确定）调试执⾏标准为国标ＧB 50150-2006 电⽓设备交接试验标准现将10KV变压器、１0KV⾼压开关柜、0.4KV低压配电控制柜、1０KＶ⾼压电机、10KV⾼压电缆试验标准分类如下四、调试⼯作的程序,按以下步骤进⾏技术准备,熟悉施⼯图纸，试验⼈员、试验设备资质报验;仪表仪器、消耗材料的准备盘柜的外观检查、元器件的复核、盘内线校验保护继电器及保护单元校验整定、计量表计的校验盘柜间⼆次联络线校验ＰT柜⼆次回路的调试交流⼆次回路计量表计的调试交流⼆次回路保护回路的调试变压器控制、保护、信号回路与微机系统远控监测整组试验电机系统实验调试资料的整理，填写试验报告安装调试⼯作的检查确认及送电的准备4．1、10KV变压器试验项⽬如下4.1.1、测量绕组连同套管的直流电阻；ａ、⾼压侧测量应在分接开关1、2、3、４、5档的A-Ｂ\B-Ｃ\C-Ａ分别进⾏测量。
某工厂10kV车间变电所电气部分设计
某工厂10kV车间变电所电气部分设计10kV车间变电所电气部分设计一、概述10kV车间变电所作为一座工厂的重要电气设施，负责将供电局提供的高压电力通过变压器降压，将电能供应给车间的各个电气设备。
本文将对10kV车间变电所的电气部分设计进行详细的叙述。
二、所需设备1. 10kV高压开关柜：用于控制和保护高压线路，包括主要开关、保险丝、断路器等。
2. 变压器：将10kV高压电力变压为车间所需要的低压电力。
3. 低压开关柜：包括主供电开关柜、柜式配电装置等，用于控制和保护低压线路。
4. 电能计量装置：用于对供电情况、电能消耗等进行监测和计量。
5. 接地装置：用于将设备和设施的金属外壳和地面接地，保证人员和设备的安全。
6. 照明设备：为车间提供足够的照明。
三、电气系统设计1. 高压侧设计高压侧主要由供电局提供的10kV高压线路、高压开关柜和变压器组成。
高压开关柜具备主开关和断路器等功能，对高压线路进行控制和保护。
变压器通过调整变比，将10kV高压电力变压为车间所需的低压电力。
2. 低压侧设计低压侧由变压器、低压开关柜和柜式配电装置等组成。
低压开关柜通过控制和保护低压线路，将低压电力供应给车间内各个设备。
柜式配电装置对电能进行分配和监测，确保各个设备正常供电。
3. 配电设计根据车间的用电情况和设备功率需求，制定合理的配电方案。
主供电开关柜通过断路器和熔断器对电路进行控制，确保各个设备的正常运行。
柜式配电装置对电能进行计量和监测，实时了解车间的用电情况。
四、安全设计1. 接地设计为保证车间变电所的安全运行，需要对设备和设施进行接地。
通过接地装置，将设备和设施的金属外壳和地面接地，防止电气设备进行漏电或感应电，保证人员和设备的安全。
2. 避雷设计为保证车间变电所在雷电天气下的安全运行，需要进行合理的避雷设计。
采取避雷针和避雷网的形式，将雷击电流引导到大地，保护设备和设施的安全。
3. 灭弧设计高压开关柜的灭弧设计是车间变电所电气部分设计中至关重要的一环。
高压电气设备选择
i
(6－13) （6-14）
＋
（R
WL
＋R
CL
）
互感器的选择和校验
保护用电流互感器满足保护准确度级要求的条件为：
｜Z2.al ｜≥｜Z2 ｜ （6-15）
IN· FE≥Ic (3)熔断器额定电流IN· FU不小于熔体的额定电流IN· FE。 IN· FU≥ IN· FE (4)熔断器断流能力校验
① 对限流式熔断器（如RN1型）其断流能力应满足
( 3) I br I
②对非限流式熔断器(RW型),其断流能力应大于三相 短路冲击电流有效值：
( 3) I br I sh
）和1秒热稳
× 热稳定度可按下式校验：
≥
≥
i sh
t ima
如电流互感器不满足式的要求，则应改选较大变流比或具有较大的S2N或｜ Z2.al｜的电流互感器，或者加大二次侧导线的截面。
电压互感器的选择 电压互感器的选择应按以下几个条件： ①电压互感器的类型应与实际安装地点的工作条件及环境条件要适应； ②电压互感器的一次侧额定电压应不低于装设点线路的额定电压，即： ≥ 普通双绕组电压互感器一次侧额定电压等于系统的额定电压；用于一次系统
式中， 为电流互感器二次侧额定电流，一般为5A；｜ ｜为电流互感器二 次侧总阻抗；∑｜ ｜为二次回路中所有串联的仪表、继电器电流线圈阻抗 之和，∑Si为二次回路中所有串联的仪表、继电器电流线圈的负荷容量之和， 均可由相关的产品样本查得；R w l为电流互感器二次侧连接导线的电阻； RXC为电流互感器二次回路中的接触电阻，一般近似地取0.1Ω。 对于保护用电流互感器，其10P准确度级的复合误差限值为10%。电流 互感器在出厂时一般已给出电流互感器误差为10%时的一次电流倍数K1（即 I1/I1N）与最大允许的二次负荷阻抗的关系曲线（简称10%误差曲线），如图 6-1所示
高压断路器的选择与校验
第一节 高压断路器的选择与校验一．110kV 断路器的选择 (1)额定电压：U e =110kV(2)额定电流：I e >本变电站最大长期工作电流I gmaxA U S I Ng 6.480110310%)401(2.6433max =⨯⨯+⨯==（考虑变压器事故过负荷的能力40%）(3)查电气设备手册选择断路器型号及参数如表11-1(4)校验：①U e =110kV=U N ②I=1000A>480.6A ③额定开断电流校验：110kV 母线三相稳态短路电流 Ip =4.1 KA LW25-110/1000断路器的额定开断电流＝25KA 符合要求。
④动稳定校验 ：110kV 母线短路三相冲击电流i imp =10.455 (kA) LW25-110/1000断路器的动稳定电流I gf =63(kA)iimp<I gf 符合动稳定要求⑤热稳定校验：110kV 母线短路热容量：Q dt =p I 2t ep =72.16 (kA 2S) LW25-110/1000断路器的4秒热稳定电流：I t =25(kA)I t 2t=252×4=2500(kA 2S)imp I 2t ep <I t 2t 符合热稳定要求⑥温度校验：LW25-110/1000断路器允许使用环境温度：-40℃～40℃ 本变电站地区气温：-12℃～38℃，符合要求。
通过以上校验可知，110kV 侧所选LW25-110/1000断路器完全符合要求。
二．主变35kV 侧断路器及分段断路器的选择 （1）额定电压：U e =35kV（2）额定电流： I e >本变电站35KV 母线最大长期工作电流I gmaA U S I N g 3.67235310403335max =⨯⨯==（3）查电气设备手册选择断路器型号及参数如表11-2（4） 校验：①U e =35kV=U N ②I=1250A>I gmax =316A ③额定开断电流校验：35kV 母线三相稳态短路电流k I =5.55KA LW6-35/1250断路器的额定开断电流＝25KA 符合要求。
电气设备的选择与校验知识
(6-18)
式中 K2——可靠系数(对限流式高压熔断器，当一台电力电容器时
K2=1.5～2.0；当一组电力电容器时K2=1.3～1.8)；
IN.C——电力电容器回路的额定电流。
(3) 熔断器开断电流校验。
I Noc Ish
(6-19)
对断于器非，I k限在流电熔流断达器最，大选值择之时前用电冲路击已电切流断的，有可效不值计非I sh周进期行分校量验的；影对响于，限而流采熔用
为了便于比较，必须求出短路时作用在绝缘子帽上
的计算作用力Fc
其中
Fc
Fmax
H1 H
(N)
(6-21)
H1 H b h / 2
式中 H——绝缘子高度；
H1——绝缘子底部到母线中心线的高度(mm)；
b ——母线支持片的厚度，一般竖放矩形母线
图6-4 绝缘子受力示意图
= M F，(3当) L挡8 数大于2时， ＝ M F，(3)LL为10母线的挡距；
W
──母线的截面系数(m3)，当母线水平放置时(图4.13)，
W b2h 6
，此处
b为母线截面的水平宽度，h为母线截面的垂直高度，b和h的单位均为m。
不作为母线的矩形硬导线，其动稳定度校验条件和校验方法与硬母 线一样。
I N.FE = K1I max
(6-17)
式中 K1——可靠系数(不计电动机自起动时K1=1.1～1.3；考虑电动机自起
动时K1=1.5～2)。
用于保护电力电容器的高压熔断器，当系统电压升高或波形畸变引起
回路电流增大或运行过程中产生涌流时不应误动作，其熔体额定电流可按
下式选择
I N.FE K2 I Ngc
I t2t
10kV变配电所主要一次-二次电气设备的选择
浅析10kV变配电所主要一次\二次电气设备的选择摘要随着我国电气工业的发展，新产品不断涌现。
本文结合变配电所的用途与电气设备运行的情况，在10kv变配电所设计中对一次、二次主要电气设备的选择进行论述。
关键词 10kv；变配电所；电气设备；选择中图分类号tm4 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）47-0161-021电气设备选择的原则10 kv变配电所是工矿企业内部供配电系统重要组成部分，它即包含了将一路或两路10 kv电源分配成多路10kv电源并经线路送至其他用电点，也包含10/0.4kv变电配电部分。
10kv变配电所设计的一个重要环节是一次、二次电气设备的选择，其原则是应便于安装维修，能满足在当地环境下正常运行、能满足短路和过电压等状态的要求，满足《10kv及以下变电所设计规范(gb50053-94)》等规范的要求,并遵循以下几项原则。
1）按正常工作条件选择额定电压和额定电流；2）按短路情况来校验电器设备的动稳定和热稳定；3）按装置地点的三相短路容量来校验高压断路器的遮断容量。
2高压开关柜的选择10 kv变配电所几乎都选用成套开关柜，高压开关柜按结构可分为固定式、移开式。
固定式开关柜中主要有kgn和xgn系列；移开式开关柜主要有jyn和kyn系列。
移开式或手车式柜的代号用大写字母y表示：柜内的主要电器元件是安装在可抽出的手车上的，手车柜有很好的互换性，可以大大提高供电的可靠性。
铠装式手车柜的特点是柜型采用积木式结构，开关柜由手车室、母线室、电缆室、继电仪表室四部分组成。
这种柜型具有检修方便、安全，供电可靠性高等优点，并且能满足高压开关柜应具有的“五防”功能要求。
固定式柜用大写字母g表示：柜内所有的电器元件均为固定式安装的，固定式开关柜比较简单经济。
其特点是隔室数目少于铠装型和间隔型，板的防护等级达不到规定的要求，结构简单，代表产品是xgn系列等。
综合各种柜的特点及运行中的情况，笔者认为，10kv变配电所推荐使用移开式、铠装型柜。
10kV变电所电气设备的选择与校验
ｎ ｐ之 和 。 中 ｔ ａＰ可 根 据 口 ＂ 查表 得 到 ， 周期 分 量 假 想 时 间 其 ｉ ． ｍ Ｉ饥 － 非 供 电 系 统 在 发 生 短 路 时 ， 路 电 流 非 常 大 ， 此 大 的 短 路 电流 通 短 如 ｔ ａｎ ｉ ’ｐ可 以 忽 略 不计 （ ｍ 因短 路 时 间均 大 于 ｌ ） 因此 ， 想 时 间 ｔ ｓ， 假 ｉ ｍａ就 过 用 电 设 备 和 线 路 ， 产 生 很 大 的 电 动 力 和 很 高 的 温 度 ， 我 们 常 说 会 即 等 于周 期 分 量 时 间 ｔ ．。 ｌｋ ｉ Ｐ Ｏ Ｖ母 线 的假 想 时 间 如 下 表 １ 示 。 ｍａ 所 的 电动 效 应 和 热 效 应 。 两 种短 路 产 生 的效 应 对 用 电设 备及 导 体 的安 这 表 １ １ｋ Ｏ Ｖ母 线 的假 想 时 间 表 全 运行 有 很 大 的 威 胁 ， 此 ， 电气 设 计 中 电气 设 备 的 选 择 必 须 能 满 因 在
８９ ｌ ８ ＝
２３ ．
２３ ．
１ 电器 设 备 选 择 的 一般 要 求
１１ 技 术 条 件 ．
选 择 的高 压 电器 应 能 在 长 期工 作 条 件 下 和 发 生 过 电压 、 电流 的 过
１ 高 、 压 一 次 设 备 的 选 择 与 校 验 ． ４ 低 高 、 压 一 次 设 备 的 必 须 满 足 其 在～ 次 电路 正 常 情 况 下 和 短 路 故 低
地 点
保 护 动 作 断 路 器 短 路 持 续 周 期 分 量 假 想 时 时 问 跳 闸 时 １＂Ｉ 。 假 想 时 间 ３ － ｓ 间 时 间 ｓ 间 ｔｓ —
ｔ ｔ ｉ 血 ｓ
１ ｋ 母 线 ＯＶ
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10kV变电所电气设备的选择与校验
【摘要】
10kV 变电所作为常见的输电线路终端，担负着受电、变压、分配的任务，是生产和生活供电系统的枢纽，其所用电气设备的正确选择是供配电系统安全、可靠运行的基本保证。
本文针对10kV 变电所的设计问题，介绍了10kV 变电所电气设备的选择方法，并结合实际工程经验，从实际工程数据进行分析，证明了本文方法的可行性和实用性。
【关键词】
电气设备；选择校验
引言
供电系统在发生短路时，短路电流非常大，如此大的短路电流通过用电设备和线路，会产生很大的电动力和很高的温度，即我们常说的电动效应和热效应。
这两种短路产生的效应对用电设备及导体的安全运行有很大的威胁，因此，在电气设计中电气设备的选择必须能满足正常、过电压、短路和特定条件下安全可靠的要求，并力求技术先进和经济合理。
通常在变电所的设计中电气设备的选择分为两步，第一按正常工作条件选择，第二在短路情况下校验其动稳定性和热稳定性。
1 电器设备选择的一般要求
1．1 技术条件
选择的高压电器应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。
1．1．1 电压
选用的电器允许最高工作电压Umax 不得低于该回路的最高运行电压U N，即Umax≥U N 1．1．2 电流
选用的电器额定电流Ie 不得低于其所在回路在各种可能运行方式下的工作电流I N，即Ie ≥I N此外，在选择电气设备时，还应考虑用电设备的安装场所的环境条件等。
1.2 校验的一般原则
1．2．1 电器选定后应按最大可能通过的短路电流进行动稳定和热稳定校验。
校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流，若系统回路中的单相、两相接地短路严重时，应按较严重时的短路电流校验。
1．2．2 用熔断器保护的电器可不校验热稳定。
当熔断器有限流作用时，可不校验动稳定，用熔断器保护的电压互感器可不校验动稳定、热稳定。
1．2．3 短路的热稳定条件I t 2 t＞Q dt
式中：Q dt ———在计算时间ts 内，短路电流的热效应（KA2 s ）
I t ———t 秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA ）
t ———设备允许通过的热稳定电流时间（s ）
校验短路热稳定所用的计算时间t ，按下式计算t = t b +t d式中t b ———继电保护装置保护动作时间（s ）t d ———断路器的全分闸时间（s ）
1．2．4 短路的动稳定条件i sh ≤i dfI sh ≤I df
式中i sh ———短路冲击电流峰值（KA ）
I sh ———短路全电流有效值（KA ）
i df ———电器允许的极限通过电流峰值（KA ）
I df ———电器允许的极限通过电流有效值（KA ）
1．2．5 绝缘水平
在工作电压和过电压的作用下，电器的内、外绝缘应保证必要的可靠性。
电器的绝缘水平，应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应得保护水平来确定。
1.3 假想时间的确定
假想时间tima 等于周期分量假想时间tima.p 和非周期分量tima.np 之和。
其中tima.p 可根据β＇＇＝I＇＇／I ∞查表得到，非周期分量假想时间tima.np 可以忽略不计（因短路时间均大于1s ），因此，假想时间tima 就等于周期分量时间tima.p 。
10kV 母线的假想时间如下表1 所示。
1．4 高、低压一次设备的选择与校验
高、低压一次设备的必须满足其在一次电路正常情况下和短路故障下的工作要求。
高压一次设备的校验项目如表 2 所示。
表2 高压各种电气设备校验表
低压一次设备的选择与高压一次设备的选择一样，但动稳定和热稳定性一般可不校验，低压一次设备的校验项目如表3 所示。
表3 低压各种电气设备校验表
2 实例分析
以河南省某工厂新建10kV 变电所高压一次设备的选择进行校验。
该变电所10kV 一次系统图如图1 所示。
2.1 电压互感器的校验
电压互感器选用 JDZ6 — 10 型，电压满足要求。
由于电压互感器与电网并联，当网内短路时，互感器本身不遭受短路电流的冲击，因此不必校验其动、热稳定性。
2.2高压开关柜及母线选择
高压开关柜的选择应根据使用环境确定是户内还是户外型；根据供电可靠性确定是固定式还是手车式。
此外，向开关厂订购开关柜时，还应向厂家提供一、二次电路图及相关技术资料。
变电所高压开关柜上的高压母线，一般采用 TMY 型硬铜母线，除了载流量应满足要求外，还应对母线的热稳定和动稳定进行校验。
现场施工时，施工单位根据设计要求现场安装。
3 结束语
在变电所设计中，变电所内的设备选择非常重要，它的正确与否对变电所的安全运行有着至关重要的影响。
不合理的设备选择将导致严重后果，轻者导致系统的断电，重者造成重大的经济损失，甚至会造成人员伤亡。
因此，正确的选择电气设备，可大大提高供电可靠性，提高经济效应。