工业10kV变配电所的设计与安装

工业10kV变配电所的设计与安装

李菲菲

广东景胜电力工程有限公司

摘要：由于工业10kV变配电所的目的主要是为工业企业服务，所以在服务要求上更高，为确保其得到安全高效的运行，我们必须切实掌握其设计与安装要点，才能更好地提高供电服务质量。但是就当前来看，在10kV变配电所设计安装中设计的技术和规范较多，不仅要满足有关国家规范和规程的要求，还要符合当地供电企业的要求，所以为了更好地提高设计质量，减少对工程进度的影响，就需要我们切实掌握其技术要点。而这正是本文论述的重点所在，希望通过本文的论述，能更好地与同行之间进行业务交流。

关键词：工业10kV变配电所；设计；安装

工业10kV变配电所的设计与安装是一个系统而又复杂的工程，所以本文主要是对其要点和常见问题进行梳理，在实际工程中，还应结合需要针对性的加强对其的优化和完善。以下笔者就其设计与安装要点进行综合性的梳理。

1.工业10kV变配电所设计文件的注意事项

第一，在型式方面。必须对三相四线制和三相五线制的概念进行有效的区分。但是就实际来看，在很多设计文件中，经常出现接地型式划定混淆的情况，所以必须对TN－C－S、TN－S、局部TT系统等进行针对性的确定。

第二，在设计术语方面，主要是避免国家和行业标准混淆和冲突，常规性的术语必须统一。例如在电力负荷分类中，规范是“级”而非“类”，但是在防雷建筑分类中，规范是“类”而非“级”如此等等。

第三，在计量单位标准符号方面，字母大小的书写必须采用法定的计量单位，例如“kV”而非“KV”。当单位符号是人名转化而来的，其第一个符号都要大写，而其余的则小写。

2.工业10kV变配电所土建设计的注意事项

在土建设计方面，主要是按照《10kV及以下变电所设计规范》的要求来设计，由于其与配电所设计关联性不强，本文不再一一说明。主要是对防火挑檐、安全出口、梁高、值班室、电缆沟等进行设计[1]。

3.工业10kV变配电所设备布置的注意事项

第一，在高压和低压配电系统图和平面图设计时，为避免其出现二者排列顺序错乱和相反的局面，必须在看系统图时，对系统图与平面图中，应朝着柜、屏的正面，采取从左到右的顺序进行排列，并且要检查系统图和平面图绘制时是否存在漏项的情况，因为其将直接对安装带来影响。

第二，在安装规范性方面，主要是要结合安装的内容，结合有关规范要求，切实加强对其布置的情况进行检查。例如在低压配电屏的前后通道的宽度不足、出口数量不足等问题，均是在设计中常见的问题，所以必须按照有关规范，对其最小宽度、出口数量等进行设计，并且还要了解有关强制执行方面的要求，确保能更好地应对突发性的故障。再如在室内灯具的线吊与链吊的设计安装方面，除了所选的设备要达标外，还要在安装的位置上符合设计要求。此外，对工业10kV变配电所的接地扁钢敷设时，经常出现临时接地接线柱没有设置的情况，但是考虑到便于试验和维修，需要设置临时的接地接线柱。

4.工业10kV变配电所变压器设计与安装的注意事项

变压器是工业10kV变配电所设计与安装的核心所在，为了更好地对高次谐波电流进行有效地抑制，及时地切除单位相接地短路故障，将变压器的容量与性能有效的发挥出来，应在变压器设计与安装中做好对其的优选。一般而言，应选择性能较为集中和优势加强的变压器。例如D，yn11结线变压器在TN系统中的应用较为广泛。这主要是其具有的优势较为明显。就高次谐波电流抑制而言，主要是对三次以及以上的高次谐波激流电流在原边结成三角形的条件之后，能在原边形成环流，从而更好地对高次谐波电流进行抑制，确保供电波形质量的提升。就单位相的接地故障切除而言，主要是因为零序阻抗小，这样变配器的配电系统单相短路电流就能扩大三倍，从而更好地切除单相接地短路故障。而在变压器容量利用方面，主要是此类中性线电流允许的电流为75%的相电流之上，最高可达到100%，这样变压器容量就能充分利用，因而其在单相负荷容量较大的系统中的应用就显得尤为重要[2]。

5.工业10kV变配电所断路器设计与安装的注意事项

在这一过程中，主要是精心选择断路器的同时，还要对短路电流进行计算。就低压配电系统而言，主要是利用熔断器与断路器对电器进行保护，但是断路器是最为常见的保护装置，从而利用其对配电线路进行短路与过载保护。

而在断路器选择时，经常存在这样或那样的问题，尤其是在短路电流计算方面往往被忽视。配电线路的短路保护器具有的分断能力，要比安装处的预期短路电流要大，并在断路器选择时，需要对出口端的短路电流进行有效的计算，否则将导致所选短路器的极限短路分断能力不足，难以将短路故障电流有效的切断。

因此，需要对断路器安装处的短路电流进行确定，并根据设计手册来计算，但是这样计算往往较为复杂，此时可以采取短路电力查找曲线法对计算电流进行确定，而且十分简便。因为在查用曲线之后，这样就能得到任意安装位置的短路电流的近似值，因而工程设计中常用短路点选在保护电器的出口处。

而在此基础上，就需要确保不同断路器之间的级配得到有效的设计。对于配合低压配电线路采取断路器来进行短路保护时，其分断功能应比安装处可能发生的短路电流要大，而针对不能满足这一要求的现状，就需要更换成具有较高短路分断功能的塑壳断路器，或者是采取微型断路器，将其和上级断路级联配合进行短路保护，而在这一过程中，必须确保其符合以下几个条件。

一是其前提条件就在于上级断路器固有的分段时间小于下级断路器全分断的时间，即下级断路器的出口处发生短路之后，下级没有及时切断短路电流的同时，上级已经将短路电流切断。

二是即便下级断路器不能将短路电流切断，但是下级断路器和被保护的线路可以承受短路电流。

三是越久切断电流时不会导致故障线路之后的一二级负荷供电中断。且上下级断路器应采取相同系列产品，额定电流等级相差1到2个级别，亦或是结合厂家所提供的级联配合表进行。

6.工业10kV变配电所中性线断开和四级开关应用的注意事项

一是两个电源之间实施电源转换时，应确保两个电源系统采取不同的接地型式，亦或是供电变压器绕组接线的组别不同时，需要将中性线断开，并采取四级开关。

二是IT系统与TT系统之间需要将中性线隔离，TN-C系统内，严禁将PEN线断开。

三是TN-S系统内，一般将中性线断开，而变压器的低压侧出口总开关和母联开关则不用将中性线断开，从外部低压电网向工业建筑物供电进线处，需要对中性线进行隔离，在隔离中主要是采取四极隔离开关，还可以在中性线上做好连接片和接线端子以及连接汇流排等方面的措施，且正常供电电源和应急备点发电机电源之间的转换开关需要采取四极开关来将中性线断开，且二者严禁并联[3]。

7.结语

综上所述，工业10kV变配电所的设计与安装中需要注意的事项较多，这就需要我们在设计中切实注意以上几个方面的问题，这样才能更好地在设计和安装中切实提升其技术水平，才能更好地满足工业10kV变配电所运行的安全和高效性，最终确保工业企业供电的安全性。

参考文献：

[1]张孝平.工业10kV变配电所的设计与安装[J].内蒙古煤炭经济，2018（02）：26-27.

[2]霍金磊.工业企业10（6）kV变（配）电所电气设计探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2015（11）：231.

[3]魏正军.工业企业10（6）kV变（配）电所电气设计探讨[J].水泥工程，2009（05）：58-60+63.