10KV变配电工程中干式变压器的选型和应用
干式变压器的特点分析及选型应用
干式变压器的特点分析及选型应用摘要：由于社会生活条件的提高，在日常生产和生活中使用电的频率和量都大大的增多。
尤其是在世界大战以后，国际上对于干式变压器又重新定义。
干式变压器比起油津式变压器有更好的防潮作用和供变电的可靠性。
所以，油津器式变压器无法和干式变压器进行比较。
这篇文章主要以干式变压器的组成结构这一方面入手，总结干式变压器基本特点并针对干式变压器的负载性质和使用氛围来选择比较系统化的研究和分析。
关键词：干式变压器；特点；负载性质；使用环境；选型应用引言在电力系统里，干式变压器使用的范围比较广阔，发电厂的电能还要经过很远的距离才能输送到用电用户使用。
为了确保消耗的输电线路比较低，就一定要使用超高压进行输电，超高压输电，就是在确保输送功率在保持固定的条件下，输电电压越高，降落在输电线路的电流才能最小。
这样就会导输电线路上的用铜量越来越小、电压降落也会越来越小和越来越小的损耗。
在我们国家电力系统建设中，三十五千伏输配电系统里面干式变压器早已获得成功的使用。
这意味着干式变压器又可以在我们国家获得发展了。
所以，干式变压器就是铁芯和绕组在不会被绝缘油冷却的电力变压器。
由于我们国家不断加快的社会建设进程，促使生活和生产用电量的增多，干式变压器也获得了更有意义的应用和发展。
这篇文章主要以干式变压器的组成结构这一方面入手，总结干式变压器基本特点并针对干式变压器的负载性质和使用氛围来选择比较系统化的研究和分析。
1 干式变压器的组成结构分析干式变压器的组成成分和普通变压器相同，主要的两大组成部分是铁芯和绕组。
铁芯一般都是使用含硅量大约是百分之五，厚度为零点三五毫米、而且反正面都是被绝缘漆涂满的硅钢片组成。
利用这种方法，首先能够减少铁芯内部磁带而且还会很大程度的缓解铁芯的涡流损耗量 [2] 。
根据铁芯的内部构造，干式变压器分为芯式和壳式两类，壳式的机械强度比较大不过制作工艺比较复杂，消耗的材料也很多；但是芯式结构很简单，制作的方法也很有创新。
干式变压器的工程选型及应用(一)
干式变压器的工程选型及应用(一)摘要：目前，我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA，成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。
随着低噪(2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB以内)、节能(空载损耗降低达25%)的SC(B)9系列的推广应用，使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平。
关键词：干式变压器温度控制防护出线方式1、干式变压器的温度控制系统干式变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。
绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是导致变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的，今对TTC-300系列温控系统作一简介。
(1)风机自动控制：通过预埋在低压绕组最热处的Pt100热敏测温电阻测取温度信号。
变压器负荷增大，运行温度上升，当绕组温度达110℃时，系统自动启动风机冷却；当绕组温度低至90℃时，系统自动停止风机。
(2)超温报警、跳闸：通过预埋在低压绕组中的PTC非线性热敏测温电阻采集绕组或铁心温度信号。
当变压器绕组温度继续升高，若达到155℃时，系统输出超温报警信号；若温度继续上升达170℃，变压器已不能继续运行，须向二次保护回路输送超温跳闸信号，应使变压器迅速跳闸。
(3)温度显示系统：通过预埋在低压绕组中的Pt100热敏电阻测取温度变化值，直接显示各相绕组温度(三相巡检及最大值显示，并可记录历史最高温度)，可将最高温度以4～20mA模拟量输出，若需传输至远方(距离可达1200m)计算机，可加配计算机接口，1只变送器，最多可同时监测31台变压器。
系统的超温报警、跳闸也可由Pt100热敏传感电阻信号动作，进一步提高温控保护系统的可靠性。
2、干式变压器的防护方式根据使用环境特征及防护要求，干式变压器可选择不同的外壳。
通常选用IP20防护外壳，可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入，造成短路停电等恶性故障，为带电部分提供安全屏障。
一起10kV干式变压器的故障分析
《装备维修技术》2021年第10期—137—一起10kV 干式变压器的故障分析张晓光 黄 俭（上海大华电器设备有限公司，上海 201812）1 引言随着城市建设的不断推进，各种景观和民用生活设施也被纳入基建工程的规划，开关柜、环网柜以及低压柜作为末端输配电设备也在不断地增加，因此需提供大量的放置这些末端输配电设备的场所——配电站，而由于国家提倡“节材、节能、节水、节地”的环保措施，因此配电站尽量的合理建设以提高土地资源的利用率。
站用变压器柜作为配电站站内使用的输配电设备，因其安全实用、体积小、结构紧凑，有利于缩短配电站设备的安装工期，又由于不仅可给配电站提供照明同时还能给配电站内的配电站设备提供操作电源，还可以给直流系统充电等优点而得到了广泛的应用。
在大中型建筑设施内、人员密集场所（如隧道）以及港口码头等湿气比较大的场所需使用干式变压器。
油变采用在独立的变电场所（如户外箱式变电站）。
在工程规划设计阶段会根据空间大小来选择干变和油变，空间较大时可以选择油变，空间较为拥挤时选择干变，因此在配电站中如使用变压器，一般选择干式变压器。
干式变压器的优点主要有以下几点：1.线圈采用铜导线缠绕而成，以玻璃纤维增强，环氧树脂不另外填料，真空干燥进行脱气脱湿处理后再整体浇注，器身强度高，抗短路能力强，耐冲击性能好。
2.高压绕组和低压绕组起始端和终点端及中间端采用铜嵌件预埋结构，刚性好，不易变形，外形美观。
3.铁芯采用优质冷轧硅钢片叠制而成，整体45°斜角搭界后再通过多阶梯进行接缝处理。
表面用树脂绝缘涂层全覆盖，耐潮耐湿，表面不会生锈，同时降低噪声。
4.铁芯、夹件和线圈之间采用弹性件进行夹紧，使线圈始终保持稳定压紧状态，以此来降低干式变压器整体噪声。
5.采用Dyn11的联结组别方式可抑制高次谐波电流、单相接地短路故障的切除以及充分利用变压器的整体能力。
2故障案例介绍图1某供电公司10kV 配电站内的设备改造项目，当天新送的1台站用变压器柜中的变压器（SC10-30/10 30kVA），变压器连接组别为Dyn11发生故障（见图1）。
浅析干式变压器的选型
技术 发展 立下 了不 可磨 灭 的功 绩 。这 种 廉 价 的 、 绝 缘 和导热性 能 良好 的油 介质 使 变压 器应 用 范 围变得 非 常 宽 广 。与 此 同 时 ， 压 器 也 出 现 一 些 事 故 ， 变 燃
烧 、 炸 。严 重威 胁 着 人 们 的生 命 财 产 安 全 。这 一 爆 切 把原 因都归 罪于 会燃 烧 的变 压器 油 身上 。干 式变
安 庆石 化油 改煤 装 置是 利用 原煤 制 氢生 产合 成 氨， 由于该装 置 中原 煤 的输 、 和研 磨 系统 现场 煤粉 卸 尘 重 、 带负 载启 动 电流 大 ， 皮 现场 的设 备 需具 有 防火 防爆等 特点 ， 该 系统 电 气设 备 选 型 时就 使用 了福 在 州 天宇 Ｓ Ｂ ０ Ｃ １ —８ ０户 内 干式 变压 器 ， 压 器 放 置 ０ 变
低 压 桩头 母排 暴露 在室 外 的隐患 。从 两年 多 的使用
效 果来 看 ， 无论 是变 压器 的噪音 、 过载 能力 、 防爆 、 防 小 动 物等 指标 都 超过 了设计 要求 。我们 选型 前首 先
了解 干式 变压 器 的分类 。
一
、
干 式 变 压 器 的 分 类
压 器 的铁 芯 和绕组 一 般 为 外 露 结 构 ， 不采 用 液体 绝 缘 ， 存在 液 体泄漏 和 污染 环境 的问题 ； 式变 压器 不 干
缘 耐温 等 级一 般 为 Ｈ 级 。Ｈ 级干 变尽 管 耐 热温 度 温 度） 可将 最 高 温 度 以 ４ ０ ， ～２ ｍＡ 模 拟 量 输 出 ， 若
高一 些但 它 的损 耗却较 大 ， 节能 的观点 出发 ， 从 并非
最佳 的选择 。 两大类 型干 式变压器 的 比较 从耐 受短路 的能力 看 ， 疑环氧 浇注式 最好 。 因为其 高 压绕 组是 在 无 低 模具 内进行整 体浇 注 ， 经加 热 固化 成型 ， 从形 成一个 机械强 度很高 的 圆柱体 ， 结 构 上具 有 很 高 的幅 向 在 与轴 向机械强度 ， 论从 运 行 实践 或 突 发 短 路 试 验 无 结果 都证 实 了这 点 。 浸 渍类 干变 主要 采 用饼 式 线 圈 ， 而作 为 并 间绝 缘介 质 的空气其绝 缘 强 度 又大 大 低 于环 氧 树 脂 ， 所 以轴 向绝缘 尺寸 较大 ， 相应 并 间电容较 小 ， 因而 在冲 击过 电压作用 下 的过 电压 分布特 性较差 由于环 氧浇 注 干变 采用层 式线 圈 ， 沿其 轴 向可设 置 多个 散 热 风 道 。故 可 以制 造 大容 量 的 干变 。 目前 据 国际 公认 ， 环 氧 浇 注 干变 的 最 大容 量 可 达 ２ ＭＶ 而浸 渍 类 ０ Ａ， 干变仅 能达到 ８ １ ＭＶＡ。 ￣ ０ 二、 其次在 工程设计 中， 择干 式变 压器 应要 注 选
10~0.4kV变电所供配电系统初步设计
10~0.4kV变电所供配电系统初步设计10~0.4kV变电所供配电系统初步设计摘要:从负荷计算、无功补偿、站址选择、主接线选用、短路电流、设备选型、继保配置、防雷接地、照明、配网自动化等方面论述了10kV变电站设计的主要内容和设计程序.关键词: 10kV变电站; 设计; 负荷计算; 无功补偿10kV配电网属中压配电网,它延伸至用电负荷的中心或居民小区内,直接面对工矿企业和居民等广大用户的供电需要,起着承上启下确保用户供电的作用,因此10kV 配电网所处的地位十分重要. 在配电工程中,能否保证系统安全、经济、可靠地运行,工程的设计质量是一个重要条件. 本文就10kV变电站的设计思路进行探讨.1 负荷计算及负荷分级计算负荷是确定供电系统,选择主变容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据,也是整定继电保护的重要数据. 因此,正确进行负荷计算及负荷分类是设计的前题,也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段. 此阶段需要的原始资料有: ①供电区域的总平面图; ②供电区域逐年及最终规模的最大负荷、年耗电量、功率因数值及项目投产日期; ③每回出线的名称、负荷值、各负荷的性质及对供电可靠性或其它方面的特殊要求; ④供电部门对电源电压、供电方式、电源路数及继电保护、自动装置等方面的相关意见; ⑤用户对变电站设置方面的数量、容量、位置等的设想及资金准备情况等.计算负荷的方法多种多样,如需用系数法、二项式法、利用系数法等. 目前多数采用需用系数法与二项式法相结合的方法,部分采用利用系数法. 但是由于利用系数法其理论依据是概率论和数理统计,计算结果比较接近实际,因此也适用于各类的负荷,在以后的负荷计算工作中将占主导地位.负荷根据其对供电可靠性的要求可划分为一、二、三级负荷. 对于一级负荷,如医院的手术室等必须有两个独立的电源供电,如同时具备两个条件的发电厂或变电所的不同母线段等,且当两个独立电源中任一电源失去后,另一电源能保证对全部一级负荷的不间断供电. 对于一级负荷中的特别重要负荷,也称保安负荷. 如用于银行主要业务的电子计算机及其外部设备、防盗信号等必须备有应急电源,应由两个独立的电源点供电. 如两个发电厂、一个发电厂和一个地区电网或一个电力系统中的两个区域性变电所等. 独立于正常电源的发电机同样可作为应急电源,实行先断后通. 对于二级负荷一般需有两个独立电源供电,且当任一电源失去后,另一电源能保证对全部或部分的二级负荷供电. 对于三级负荷,通常只需一个电源供电. 在各类负荷中,除了保安负荷外,都不应按一个电源系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行设计.2 无功补偿的确定在电力系统中,存在着广泛的、大量的感性负荷,在系统运行中消耗大量的无功功率,降低了系统的功率因数,增大了线路的电压损失,电能损耗也增高. 因此,国家供用电规则规定:无功电力应就地平衡,用户应在提高用电自然功率的基础上设计和装置无功补偿设备,并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除,防止无功倒送. 目前广泛采用并联电容器作为无功补偿装置,分集中补偿和分散补偿两种. 在确定无功补偿方案时应注意如下问题:2. 1 补偿方式问题目前无功补偿的出发点还放在用户侧,只注意补偿用户的功率因数,而不是立足于降低电力网的损耗. 如为提高某电力负荷的功率因数,增设1台补偿箱,对降损有所帮助,但要实现最有效的降损,可通过计算无功潮流来确定各点的最优补偿量及补偿方式,使有限的资金发挥出最大的效益.2. 2 谐波问题电容器具备一定的抗谐波能力,但谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响,甚至造成电容器的过早损坏,且电容器对谐波有放大作用,因此使系统的谐波干扰更严重. 动态无功补偿的控制容易受谐波干扰的影响,造成控制失灵. 因而在有较大谐波干扰的地方补偿无功,还应考虑添加滤波装置.2. 3 无功倒送问题无功倒送会增加线路及变压器的损耗,加重线路的负担,因此是电力系统所不允许的.2. 4 电容器容量的选择(1) 集中补偿容量( kvar) :QC = P ( ta nψ1 - tanψ2) . P为最大负荷月的平均有功功率, kW; tgψ1为补偿前功率因数的正切值; tgψ2为补偿后功率因数的正切值;(2) 单个电动机随机补偿容量( kvar) :QC = 3 I0Un. Un 为电动机的额定电压, kV; I 0为电动机的空载电流, A.(3) 按配电变压器容量确定补偿容量( kvar) . 在配电变压器低压侧安装电容器时, 应考虑在轻负荷时防止向10kV配电网倒送无功,以取得最大的节能效果. QC = (0.10 ～0. 15) Sn. Sn 为配变容量, kV A.3 变电站位置的确定变电站位置应避开大气污秽、盐雾、与邻近设施有相互影响的地区(如军事设施、通信电台、飞机场等) 、滑坡、滚石、明暗河塘等,靠近负荷中心出线条件好,交通运输方便. 当前,在一些居民区变电站的建设中,有部分居民对实际情况不了解或看到一些报刊杂志上的片面宣传资料,对配电设备的环境影响产生了误解或恐惧心理,引发“要用电,但拒绝供电设备”的矛盾. 根据上海市辐射环境监理所对上海市内不同类型的已投运的100余座10kV变电站历时两年多的实测和调研,结果如下:(1) 具有独立建筑物的10kV变电站: ①变电站产生的电场经过实心墙体的屏蔽,得到有效的衰减,基本无法穿出. 在距铁门、百叶窗等非实心墙体外3～4米处,电场强度已衰减至环境背景值的水平. ②磁感应强度对实心墙体的穿透力较强,其垂直分量大于水平分量,随着空间距离的增长有明显的衰减. ③实际测得的最大电场与磁场强度值远低于我国环境标准所规定的居民区电场与磁场参考限值.(2) 置于大楼内的10kV变电站: ①电磁场在户内所测得的数值相对比户外的数值要高. ②无论户内或户外,实际测得的最大电场与磁场强度值均比我国环境标准所规定的参考限值有较大的裕度.(3) 10kV预装式变电站: ①10kV预装式变电站附近的电场强度与上述具有独立建筑物变电站的情况相当,磁感应强度在总体上偏小. ②电场与磁场实测最大强度值均远低于我国环境标准所规定的参考限值.在《浙江省农村低压电力设施装置标准》中也要求变电站离其它建筑物宜大于5米. 在设计中,还应考虑到变电站的噪声对周围环境的影响,必要时采用控制和降低噪声的措施.4 主变压器选择在10kV变电站中,要选用性能优越、节能低损耗和环保型的变压器. 变压器的台数及容量要根据负荷计算和负荷分级的结果并结合经济运行进行选择. 当有大量的一、二级负荷,或季节负荷变化较大,或集中负荷较大时,宜装设两台及以上的变压器. 当其中任一台变压器断开时,其余变压器应满足一级负荷及大部分二级负荷的用电需要. 定变压器容量时还要综合考虑环境温度、通风散热条件等相关因素. 对冲击性较大的负荷、季节性容量较大的负荷、小区或高层建筑的消防和电梯等需备用电源的负荷等可设专用变压器,此方法既保障了电能的质量及供电的可靠性,又结合了电费电价政策,做到经济运行.为了使变压器容量在三相不平衡负荷下得以充分利用,并有利于抑制3n次谐波影响,宜选用的变压器接线组别为D, yn11. D, yn11接线的变压器低压侧单相接地短路时的短路电流大,也有利于低压侧单相接地故障的切除. 在改、扩建工程中,为了满足变压器并列运行条件,选用的变压器接线组别与原有的保持一致,短路阻抗百分比接近,容量比不超过1∶3. 如我县某企业,其设备的用电规格与我国不相一致,根据用户的意见,我们将容量为630kV A的主变接线组别定为D, dn,并要求变压器设单独的接地系统,以此满足用户的供电要求. 设在高层建筑内部的变电站,主变采用干式变压器. 设在周围大气环境较差的变电站,应选用密闭型或防腐型变压器. 为了不降低配电运行的电压, 10kV 变电站的主变分接头宜放在10. 5kV上,分接范围油浸变为±5% ,干式变为±2 ×2. 5%.5 电气主接线的选择变电站的主接线对变电站内电气设备的选择、配电装置的布置及运行的可靠性与经济性等都有密切的关系,是变电站设计中的重要环节. 主接线的形式多种多样,在10kV变电站的设计中常用的有单母接线、单母分段接线、线路—变压器组接线、桥式接线等,每种接线均有各自的优缺点. 通过对几种能满足负荷用电要求的主接线形式在技术、经济上的比较,选择最合理的方案.技术指标包括: ①供电的可靠性与灵活性; ②供电电能质量; ③运行管理、维护检修条件; ④交通运输及施工条件; ⑤分期建设的可能性与灵活性; ⑥可发展性.经济指标包括: ①基建投资费用. ②年运行费.我县西部的甲乙两企业,以前均由长广的6kV线路供电,现都要求改为电网10kV供电. 在甲企业中,由于其预计运行的时间只有3年左右,且周围均为10kV电网供电,经过技术及经济比较,采用了保留原有供电设备,仅增一台特殊变比(10kV /6kV)的变压器来满足用电要求的方案,节省了投资,节约了时间.在乙企业中,其新增设备的额定电压为10kV,在企业周围还有部分采用6kV电压等级供电的负荷,如同样采用甲企业的方法,仅增一台特殊变比(10kV /6kV)的变压器,则该企业有可能成为一个新的6kV电压等级供电点,对用电的管理及电网的运行均产生不利的影响. 经技术及经济比较,向用户列举了10kV供电的诸多优点,动员用户对原有供电设备进行了改造. 此方法对用户、电网和用电管理部门都是一个较理想的选择.6 短路电流计算在供电系统中危害最大的故障是短路,为了正确选择和校验电气设备,须计算短路电流.在10kV变电站的短路电流计算中,一般将三相短路电流作为重点. 为了简化短路电流计算方法,在保证计算精度的情况下,可忽略一些次要因素的影响. 其规定有:(1) 所有电源的电动势相位角相同,电流的频率相同,短路前电力系统的电势和电流是对称的.(2) 认为变压器为理想变压器,变压器的铁芯始终处于不饱和状态,即电抗值不随电流大小发生变化.(3) 输电线路的分布电容略去不计.(4) 每一个电压级均采用平均额定电压,只有电抗器采用加于电抗器端点的实际额定电压.(5) 一般只计发电机、变压器、电抗器、线路等元件的电抗.(6) 在简化系统阻抗时,距短路点远的电源与近的电源不能合并.参照以上原则,给出变电站在最大运行方式下的等效电路图,运用同一变化法或个别变化法分别得出:(1)次暂态短路电流( I ”) ,用来作为继电保护的整定计算和校验断路器的额定断流容量.(2) 三相短路冲击电流( Ish ) ,用来校验电器和母线的动稳定.(3) 三相短路电流稳态有效值( I ∞) ,用来校验电器和载流导体的热稳定.(4) 次暂态三相短路容量( S ”) ,用来校验断路器的遮断容量和判断母线短路容量是否超过规定值,作为选择限流电抗器的依据.7 设备的选择及校验在进行电气设备选择时,应根据工程的实际情况,在保证安全、可靠的前题下,积极而稳妥地采用新技术,注意节约投资.7. 1 10kV开关柜的选择容量为500kV A及以上的变压器一般均配有10kV开关柜. 10kV 开关柜可分为固定式和手车式开关柜.就绝缘介质而言,目前10kV开关柜的主流产品又可分为SF6气体绝缘和真空绝缘. SF6气体绝缘的开关柜体积小,一般20年内免维护,但价格高,其气体的泄露还会造成环境污染. 真空绝缘的开关柜体积适中,相对同等档次的SF6气体绝缘的开关柜来说价格略低,使用过程中不会造成环境污染,但每二年就需做一次试验,增大了运行维护的工作量. 因此开关柜的选择除按正常工作条件选择和按短路状态校验外,还应考虑开关柜放置的场合和对开关柜性能的要求等条件. 如我县某工程,其预留的10kV变电站位置在地下室,该工程在建筑上并没有考虑变电站的通风问题,且在建筑施工时设置的变电站大门只有2. 05米净高,用电可靠性要求较高. 在这里,选用SF6气体绝缘的开关柜显然违背了《国家电网公司电力安全工作规程》中在SF6电气设备上的工作这一节的相关条款. 但一般的真空开关柜高度均在2. 2米以上,通过对一些开关柜制造厂家的咨询,最后采用了高度为1. 9米的非标型真空开关柜. 7. 2 10kV负荷开关和熔断器组合的选择在10kV变电站的设计中,对主变容量在400kV A及以下的变电站,高配部分通常采用负荷开关加熔丝的组合,其接线简单. 为提高工作效率,笔者综合了各部门对400kV A及以下变电站建设的意见和建议,制作了一套400kV A及以下变电站设计的标准图,取得了良好的效果.在10kV负荷开关和熔断器组合的选择方面, 10kV负荷开关按正常工作条件选择和按短路状态校验. 熔断器的熔体额定电流按Ie = k I1. max进行选择,其中k为可靠系数,当不计电动机自起动时取1. 1～1. 3,考虑电动机自起动时取1. 5～2. 0; I 1. max为电力变压器回路的最大工作电流. 熔管的额定电流≥熔体的额定电流. 选择熔断器时,还应保证前后两级熔断器之间(多见于美式箱变) 、熔断器与电源侧的继电保护之间、熔断器与负荷侧的继电保护之间的动作选择性. 当本段保护范围内发生短路故障时,应在最短的时间内切除故障. 当电网接有其它接地保护时,回路中的最大接地电流与负荷电流之和应小于最小熔断电流.7. 3 0. 4kV开关柜的选择0. 4kV开关柜的主流产品目前有GGD、GCK、GCS等. 按正常工作条件选择,按短路状态校验. 一般对于接线简单、出线回路少的场合采用GGD型. 对于出线多、供电可靠性较高、供电设备较美观的场合采用GCK或GCS型. 无论采用何种柜型,其所配置的开关都应根据负荷的用电要求及用户的资金准备情况加以合理选择,使其具有较高的性价比.7. 4 电力电缆的选择(1) 首先应根据用途、敷设方式和使用条件来选择电力电缆的类型. YJV型交联聚乙烯电缆和VV型聚氯乙烯电缆是目前工程建设中普遍选用的两种电缆. YJV型电缆与VV型电缆相比, YJV型电缆虽然价格略高,但具有外径小、重量轻、载流量大、寿命长的显著优点( YJV型电缆寿命可长达40年, VV型电缆寿命仅为20年) ,因此在工程设计中应尽量选用YJV型交联聚乙烯电缆.(2) 电缆的额定电压UN ≥所在电网的额定电压.(3) 按长期发热允许电流选择电缆的截面. 但当电缆的最大负荷利用小时数T max > 5000h,且长度超过20米时,则应按经济电流密度来选择.(4) 允许电压降的校验. 对供电距离较远、容量较大的电缆线路,应满足:ΔU % = 173 ImaxL ( r cosψ+xsinψ) / U ≤5% , U、L为线路工作电压(线电压)和长度; cosψ为功率因数; r、x 为电缆单位长度的电阻和电抗.(5) 热稳定的校验电缆应满足的条件为:所选电缆截面S ≥Q d /C X 100 (mm2 ). Qd为短路电流的热效应, (A2 S) ; C为热稳定系数. 如我县某企业的供电电源是从紧邻的一座110kV变电所的10kV侧专线接入的,由于该企业的用电负荷不是很大,若按长期发热允许电流选择的电缆截面,或按经济电流密度来选择的电缆截面均在95 mm2以下,但在热稳定校验时,所选电缆截面S ≤Q d /C X 100 (mm2 ) ,电缆截面至少需在120 mm2及以上.8 继电保护的配置当变压器故障时,在保护的配置上一般有两种途径:如选用断路器或开关来开断短路电流,则配以各类的微机保护. 如一次设备选用的是负荷开关,则选用熔断器来保护. 两者比较如下.(1) 断路器或开关具备所有的保护功能与操作功能,价格较昂贵. 负荷开关只能分合额定负荷电流,不能开断短路电流,需配合高遮断容量后备式限流熔断器作为保护元件来开断短路电流,价格较便宜.(2) 在切空载变压器时,断路器或开关会产生截流过电压. 负荷开关则没有此种现象.(3) 对变压器的保护,断路器或开关的全开断时间为继保动作时间、自身动作时间、熄弧时间之和,一般会大于油浸变发生短路故障时要求切除的时间. 限流熔断器具有速断功能,但必须防止熔断器单相熔断时设备的非全相运行,应在熔断器撞击器的作用下让负荷开关脱扣,完成三相电路的开断.(4) 由于高遮断容量后备式限流熔断器的保护范围在最小熔断电流到最大开断容量之间,且限流熔断器的时间特性曲线为反时限曲线,短路发生后,可在短时内熔断来切除故障,所以可对其后所接设备如CT、电缆等提供保护. 使用断路器或开关则要提高其它设备的热稳定要求. 但就限制线性谐振过电压方面来说,在变压器的高压侧应避免使用熔断器.9 防雷与接地(1) 10kV变电站在建设过程中,可利用钢筋混凝土结构的屋顶,将其钢筋焊接成网并接地来防护直击雷.(2) 在变电站内的高压侧、低压侧及进线段安装避雷器,以防护侵入雷电波、操作过电压及暂时过电压.(3) 10kV变电站中的接地网一般由扁钢及角钢组成,也可利用建筑物钢筋混凝土内的钢筋体作接地网,但各钢筋体之间必须连成电气通路并保证其电气连续性符合要求. 接地电阻值要求不大于4Ω. 变压器、高低压配电装置、墙上的设备预埋件等都需用扁钢等与接地网作可靠焊接进行接地. 发电机的接地系统需另行设置,不得与变电站的接地网连接.(4) 低压配电系统按接地方式的不同可分为三类:即TT、TN和IT 系统. TT方式供电系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称作保护接地系统. TN方式供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统. 在TN方式供电系统中,根据其保护零线是否与工作零线分开又可分为: TN C和TN S方式供电系统. TN C方式供电系统是用工作零线兼作接零保护线,适用于三相负载基本平衡的情况. TN S方式供电系统是把工作零线N和专用保护线PE严格分开,当N线断开,如三相负荷不平衡,中性点电位升高,但外壳、PE线电位. TN S 方式供电系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压供电系统. 此外,在一些由用户提供的图纸中,我们还可看到TN C S方式的供电系统,此系统的前部分是TN C方式供电,系统的后部分出PE线,且与N线不再合并. TN C S供电系统是在TN C系统上的临时变通作法,适用于工业企业. 但当负荷端装设RCD (漏电开关) 、干线末端装有断零保护时也可用于住宅小区的低压供电系统. IT方式供电系统表示电源侧没有工作接地,或经过高阻抗接地,负载侧电气设备进行接地保护. IT方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好,一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格的连续供电的地方.10 照明10kV变电站内的照明电源从低压开关柜内引出,管线选用BV 500铜芯塑料线穿管后沿墙或顶暗敷,电线的管径按规定配置,所配灯具应具有足够的照度,在安装位置上不应装设在变压器和高、低压配电装置上,应安装在墙上设备的上方或周围,要留有一定的距离来保证人身及设备的安全,同时应避免造成照明死区. 灯具安装高度应高于视平线以避免耀眼,还要避免与电气设备或运行人员的碰撞.11 配网自动化配电自动化是指利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的管理工作有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切、更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性需要,力求供电经济性最好,企业管理更为有效. 配网自动化以故障自动诊断、故障区域自动隔离、非故障区域自动恢复送电为目的. 目前配电自动化主要考虑的功能有: ①变电站综合自动化; ②馈线自动化; ③负荷管理与控制; ④用户抄表自动化.就国情而言,配网自动化系统目前还处于试点建设阶段,缺乏大规模实现中低压配电网络配电自动化的物质基础,但配网自动化是今后发展的方向. 因此,在进行站内设计时,要结合配网自动化规划,给未来的实施自动化技术改造(包括信息采集、控制、通信等提供接口和空间等方面)留有余地. 在技术上实现配电自动化的前提条件是: ①一次网络规划合理,接线方式简单,具有足够的负荷转移能力; ②变配电设备自身可靠,有一定的容量裕度,并具有遥控和智能功能. 除此之外,还可考虑通过实现配电半自动化方式来提高供电可靠性水平,因为可自动操作的一次开关价格昂贵,而二次设备相对便宜,故实现配电半自动化的具体方法可考虑采用故障自动量测和定位、人工操作开关、隔离故障和转移负荷的方式. 如在目前的设计中,采用了短路故障指示器,能准确、迅速地确定故障区段,站内都备有通信、集抄装置的位置等. 对重要用户多、负荷密度高、线路走廊资源紧张、用户对供电可靠性较为敏感的区域的用户进行设计时,尽可能选用可靠的一次智能化开关. 配网自动化系统因投资大、见效慢,应统一规划,分步实施. 因此,在10kV变电站的设计中,我们要结合配网自动化的进程,及时用先进、科学的方法来完善我们的设计,完善我们的电网.参考文献:[ 1 ] 芮静康. 现代工业与民用供配电设计手册[ S]. 北京:中国水利水电出版社, 2004.[ 2 ] 蓝毓俊,戴继伟. 各类10KV配电站对环境影响的测量与分析[ J ]. 上海电力, 2003, (4).[ 3 ] 吴致尧,何志伟. 10KV配电系统无功补偿的研究进展[ J ]. 电机电器技术, 2004, (5).。
10kV配电工程设计说明书
**开发有限公司10kV配电工程施工设计说明书**有限公司电力设计资格证书号：**批准：审核：设计：目录一、工程概况 (5)二、设计依据 (5)2.1、甲方提供的建筑电气图纸。
(5)2.2、供电部门提供的用电方案答复单。
(5)2.3、有关的设计规范 (5)三、设计范围 (7)四、供电设计 (7)4.1、概述 (7)4.2、接线方式 (7)4.3、计量 (7)4.4、电缆选型 (8)4.4.1、接线方式选择 (8)4.4.2、导线截面选择原则 (8)4.4.3、低压电缆的选型 (11)4.5、10kV/0.4kV供、配电 (11)4.5.1 、负荷计算 (11)4.5.2 、变压器 (14)4.5.3 、无功补偿 (16)4.6、防雷与接地 (17)五、其他 (18)六、主要设备材料清册 (19)一、工程概况本工程位于**，总建筑面积约47761㎡，由7#、8#楼住宅、车库及商业组成。
建筑层数：7#、8#楼为31F/-1F，其中1~31F为住宅，-1F为地下车库和商业；住宅总户数372户、门市39户。
负荷等级：消控室用电、消防负荷等为二级负荷，其余负荷为三级负荷。
总概况为：电源进线采用10kV单电源供电，电源点从由**处搭火。
本期工程设计变压器总容量为2300kVA，在本期工程7#、8#楼地下室配电房内新建高压柜KYN28-12/5台,SCB11-1000KVA变压器1台，SCB11-800KVA变压器1台，SCB11-500KVA变压器1台。
低压进线柜GCK/3台、低压出线柜GCK/7台、补偿柜GCK/3台、联络柜GCK/1台、直流屏1套24AH,350kW发电机1台、发电机进线柜GCK/1台、发电机出线柜GCK/3台。
二、设计依据2.1、甲方提供的建筑电气图纸。
2.2、供电部门提供的用电方案答复单。
2.3、有关的设计规范GB 50052-2009 《供配电系统设计规范》；GB 50053-2013 《10kV 及以下变电站设计规范》；GB 50054-2011 《低压配电设计规范》；GB 50060-2008 《3～110kV 高压配电装置设计规范》；GB 50062-2008 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》；GB/T50063-2008 《电力装置的电气测量仪表装置设计规范》；GB 50227—2008 《并联电容器装置设计规范》；GB/T14549-93 《电能质量公用电网谐波》；DL/T5222-2005 《导体和电器选择设计技术规定》；DL/T620-1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》；DL/T621-1997 《交流电气装置的接地》；DL/T5044-2004 《电力工程直流系统设计技术规定》；JGJ16-2008 《民用建筑电气设计规范》；2009 年版《中国南方电网公司110kV 及以下配电网规划指导原则》；2005 年版《中国南方电网城市配电网技术导则》；2011 年版《10kV 和35kV 配网标准设计》；2012年版《10kV及以下业扩受电工程技术导则》；《10kV及以下业扩受电工程典型设计图集》CSG-10YK-ZJ-04、CSG-10YK-JR-05、CSG-10YK-GP-10、CSG-10YK-DP-02、CSG-10YK-DP-04、CSG-10YK-YO-06、CSG-10YK-AZ-02、CSG-10YK-AZ-04、CSG-10YK-AZ-10、CSG-10YK-AZ-11、CSG-10YK-AZ-12、CSG-10YK-AZ-13方案等。
浅析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作者：杨浩来源：《科技传播》2011年第14期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。
配电工程中变压器的选择及安装技术
配电工程中变压器的选择及安装技术
选择及其安装技术进行了讨论。
仅供参考。
关键词：变压器配电工程安装技术
一引言
农村10kV配电网络建设与改造过程中，配电变压器的选择及台架安装是一个重要环节，为了使配电变压器的分布达到结构合理、供电可靠、运行经济、维修方便，符合配电网络安全供电可靠性、连续稳定运行的要求，配电变压器的选择及台架的安装尤为重要。
现就广东中部某地区农村10kV电网建设与改造中，配电变压器的选择与台架安装的技术加以论述。
二变压器的选择
农改中配电变压器的选择包括两方面，一为：变压器位置的选择，二为：变压器型号及容量的选择。
1．1 变压器的定位选择由于农村村庄分布有如下特点：农村村庄大部分坐落在地势较平坦或丘陵地带；每个村庄居住几户到几十户村民，部分超过百户，很少超过300户以上的；村与村之间相隔较远，几百米到数公里以上；改造后的低压台区400V供电半径一般不大于500m，个别农户的单相线路适当延长，这样，既减少了线路损耗，又提高了电压质量。
1．2 变压器的选择在农村供电系统中，配电变压器是主要供电设备，它肩负着高低压电源的转换，关系到整个高低压供电系统的可靠性、供。