10kV变压器低压侧短路电流计算及低压配电柜选型

10kV变压器低压侧短路电流计算及低压配电柜选型摘要：随着中国经济的快速发展，电力工业为经济发展提供了可靠的物质保障。

在国内增加用电量，如何确保电力供应的安全性和可靠性是一个值得关注的重要课题。

本文分析了10kV配电盘中高低压开关的特点，并对确保10kV配电柜中高低压开关的安全性提出了一些建议。

希望它可以作为电力工业发展和中国电力工业发展的指南。

关键词：10kV配电房；高低压开关；选择；保护引言配电房是电力系统的核心环节之一，对维护电力系统的正常运转具有重要的影响。

配电房内置有许多种类的器械设备，需要做好相互之间的配合，才能保证电力系统的稳定性。

在10kV配电房中，高低压开关之间保护配合不合理将会为电力系统的运转添加很多麻烦，这严重影响了电力系统的正常运转。

为维护电力系统的稳定性，国家逐渐完善了城乡电网，规范了10kV配电房内的相关设备，大大方便了电力系统的管理。

一、高低压配电设备设计范围1.1本工程新建拐排二站公用箱式变压器1台；2、由10kV沙田F3泗盛线三盛支线N1公用电缆分接箱敷设电缆 ZRC-YJV22-8.7/15kV -3×120mm2/285m（新敷）至新建拐排二站公用箱式变压器；1.2新增线路部分1）高压线路部分：新敷设10kV电力电缆ZRC-YJV22-8.7/15kV-3×120共285米；其中235米沿原有电缆沟敷设，50米沿新顶4孔管敷设；新安装10kV户内型电缆终端头共2套，其中3×120共 2套。

2）低压线路部分：新敷设1kV电力电缆ZRC-YJV220.6/1kV-4×240共197米；其中197米沿新建电缆埋管敷设；新安装1kV电缆终端头共2套，其中4×240共 2套；1.3新增高压设备部分新安装全绝缘SF6负荷开关柜2台；新安装800kVA终端型预装式箱变（配干变）1台；1.4新增低压配电部分新装户内GCK-800低压柜3面，其中进线柜1面，出线柜1面，无功补偿柜1面；无功补偿按配变容量20%补偿，即160kVar，采用动态无功补偿装置；1.5新增电缆通道及设备基础部分新建800kVA预装式箱变基础1座（两侧井口），箱变镀锌围栏1套；新建2层2列行车排管71米；新建1层2列行车排管117米；新建电缆排管工作井6座，其中：a）2层2列排管行人直线井3座；b）1层2列排管行车人转角井1座；c）1层2列排管行车工作井1座；d）1层2列排管行车转角井1座；1.6新增配电房部分新建CSG-10B-YB-M13-02预装箱式变电站1间，面积为2.3米×3.3米（长×宽）。

本工程采用φ16镀锌圆钢##米和50×5×2500镀锌角钢6根进行地网敷设，满足设计要求，其接地电阻≤4Ω。

二、设计规模对比2.1建设规模对比说明：户外开关箱按台进行填写，同时按间隔数量汇总（单位为面）。

2.2设计基础条件路径2.2.1交叉跨越3.5防雷接地10kV避雷器采用10kV配电型避雷器，复合外套，5WS-17/50，IV级防污型，0.4kV避雷器采用复合低压避雷器（HY1.5W-0.28/1.3）型，接地网采用人工接地体敷设而成，接地电阻不应大于4欧。

变压器容量选择配变负荷计算原则：S′=（P户k1 + P动k2）/cosφk3P户=用电负荷指标×（现有用电居民户数+5年冗余户数）P动=动力用户负荷（可考虑5年冗余负荷）式中：S′—变压器容量确定参考值，kVA；P户—居民最大用电负荷（即计算负荷），kW，其中用电负荷指标为县城区及乡镇D、E类供电区居民按6kW/户选取、农村F类供电区居民按4kW/户选取； P动—根据实际勘察确定cosφ—功率因数执行标准：变电站10kV侧不低于0.95，变压器容量为100kVA以上的电力用户不低于0.9，农村公用变压器不低于0.85；k1—户表负荷同时率宜取0.15～0.25（具体取值根据现场实际勘查确定）；k2—动力用户负荷同时率根据现场实际勘查确定；k3—所带配电变压器经济负载率宜取70%。

本工程变压器选择计算参数情况表如下：综上所述，在住宅小区电力工程建设中，应做好配电房施工、成套设备安装、电缆试验等工作，并通过项目管理、运行维护等措施以保证电力工程施工建设质量，加强电力建设管理，确保电力工程运行安全，为小区居民打造一个持续、稳定、安全的供电环境。

电力工程建设质量和供电安全对住宅小区建设、居民正常生活影响巨大，应当基于高度重视，为此，切实做好 10k V 电力电缆工程施工，提高施工的质量对后续正常运作、维护电气工程整体运行有着十分重大意义。

四、电气设备的选择（一）电力变压器选择电力变压器的选择应根据用电负荷特点、经济运行条件、节能和降低工程造价等因素综合而定。

一般来说在进行电力变压器选择时首先考虑的应该是变压器的使用年限，而变压器的使用年限主要取决于变压器的绝缘老化速度。

绝缘老化速度又取决于绕组最热点的温度变压器的绕组导体和铁心，一般可以长期经受较高的温升而不致损坏，但绕组长期受热时其绝缘的弹性和机械强度要逐渐减弱，这就是绝缘的老化现象。

绝缘老化严重时就会变脆，容易裂纹和剥落；其次，再考虑电力变压器的选择台数，一般而言，变配电所主变压器的选择应满足用电负荷，对供有大量一、二级负荷的变电所应采用两台变压器，以便一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。

对只有二级负荷而无一级负荷的变电所也可以只采用一台变压器但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源。

还应适当考虑今后5到10年电力负荷的增长，留有一定的余地，最后变电所主变压器台数和容量应结合变电所主接线方案的选择，对几个较合理的方案比较择优而定。

（二）转移电流熔断器的作用是当负荷电流超过给定值一定时间后或出现短路故障时，自动开断电路。

负荷开关作用是正常电路条件下，关合或开断额定电流和过载条件下，开断不大于额定值的过载电流。

当相间短路后，熔断器直接触发负荷开关脱扣器的分闸，负荷开关承担了熔断器的开断任务，并要求它可以开断大于额定电流，这就是转移电流。

（三）电力电缆电力电缆主要用在发、配、输、变、供电线路中的强电电能传输。

电力电缆种类较多，按电压等级可分为：中压、低压、高压、超高压、特高压。

按绝缘材料可分为油浸纸绝缘、塑料绝缘、塑胶绝缘、交联聚乙烯绝缘。

因交联聚乙烯绝缘电力电缆具有良好的电气性能等一系列优点，被广泛得到使用。

（四）10KV配电站电气主接线作为10KV配电站的重要设备设施，输电线路和变压器在完成功率转换和电压电流的过程中，要连接电力系统与主接线。

因此整个电力系统中，配电站电气主接线是非常重要的一环，其电力系统的安全稳定直接受到设计管理质量的直接影响，并且对于10KV配电站电气工程中的设备维护与选择、施工进度、整体管理方案、设备布置有着相当大的影响。

配电站主接线首先是对安全性要求的满足，在高压侧和低压侧都应该有隔离措施，并且在高压母线上安装避雷器；其次，要满足可靠性的需求，由于10KV配电站主要用于满足小区居民的用电需求，因此供电的可靠性保障是相当重要的，既要在事故发生时能够做到持续供电，并且维护快速方便，对断路器进行检修或者发生母线故障时，应该确保停电时间的减少；再次，应该满足其灵活性的要求，尽量对倒闸的操作要求做到便捷，及时排查发生事故；最后，应该符合经济性的原则，优先选择成本节约、技术性强的产品，对于一次设备应该尽量减少采用。

应该尽可能选择成套配电装置的主接线方案。

主接线有两种方案，单母线分段接线和单母线两种方案各有所长，单母线连接的设备少并且接线很便捷，有利于方便的操作，并且直接促进10KV配电站的扩建作用。

但是其灵活性较差，并且对整个系统进行停电才能检修故障，排除故障后才能继续供电，这种方案一般适用于由一台主变压器或一台发电机的少数情况；而重要用户的供电需求在单母线分段接线的保护，提供两个回路进行供电。

并且当其中某一段母线损坏时，分段断路器将自动对故障段进行切断。

但是这种方案的缺点在于必须在母线或母线隔离开关发生故障时保持回路停电。

结束语在电力系统中，10kV配电房是电力系统的一个核心环节。

配电房中高低压开关对配电系统的安全性能具有很大的影响。

而且高低压开关的选型涉及很广的知识，我们应当参照高低压开关的性能、特征、参数，并结合电网的实际运行需要，来选择高低压开关。

在规范管理的情况下，实现高低压开关的配合，才能维护电力系统的稳定性，为我国电力事业的发展提供助力。

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