精细化工10kV及以下变配电所供配电设计

 精细化工10kV及以下变配电所供配电设计

马珊珊

中铝山东工程技术有限公司 山东省淄博市255000

摘要：本文详细阐述了精细化工10kV及以下变配电所供配电设计的关键要素和方法。针对精细化工行业的特殊性，对供配电系统的设计要求进行了深入分析，提出了合理的设计方案，确保了10kV及以下变配电所的安全、稳定、经济运行。

关键词：精细化工；10kV；变配电所；供配电设计

1.变配电所设计原则

据有关资料显示，在对变配电所实际设计过程中，应按照如下方式确保系统内各类电气设备平稳运行。首先，设计人员应从供电经济性的角度出发，通过实地考察，紧密关注变配电站施工场地的地质情况。自然气候及附近水文条件信息，在周密分析的基础上设计出切实可行的变配电所内部格局规划图，例如，应确保变配电站接近负荷中心；其次，从安全生产等方面考量，变配电所的设立应不影响工作人员日常的生产和场内运输活动，与此同时，变配电所内部安装的电气设备在运输期间也应简单方便；最后，从配电所安全角度方面研究，第一，配电所应尽量远离易燃易爆场所，第二，变配电所应设置在单位上风侧；第三，如果是大型工业企业，不宜设置在容易沉积粉尘和纤维的场所。

2.10kv开关柜保护配置要点

2.1电力变压器回路保护装置

在10kV及以下变配电所中，电力变压器是供配电系统的核心设备之一，其安全稳定运行对于整个系统至关重要。为了确保电力变压器的安全，必须配置相应的保护装置。这些保护装置主要包括过载保护、短路保护和过电压保护。

过载保护主要用于防止变压器因长时间过载运行而受损。当变压器负荷超过其额定容量时，过载保护装置会及时切断电源，避免变压器受损。

短路保护则是为了防止变压器在发生短路故障时受到损坏。短路时，电流会瞬间增大，可能对变压器造成严重损坏。因此，短路保护装置能够在短路发生时迅速切断故障电流，保护变压器免受损坏。

过电压保护是为了防止变压器因过电压而受损。在雷电等恶劣天气条件下，电网中可能出现过电压现象，对变压器构成威胁。过电压保护装置能够在检测到过电压时及时动作，将电压限制在安全范围内，从而保护变压器不受损坏。

2.2 10kV电力回路保护装置

过流保护是为了防止电力回路因过电流而受损。当回路中的电流超过其额定值时，过流保护装置会及时切断电源，避免回路受损。

速断保护是为了快速切断故障电流，减小故障对电力回路的影响。在发生短路等故障时，速断保护装置能够迅速切断故障电流，避免故障扩大化，保护电力回路的稳定运行。

接地保护是为了防止电力回路因接地故障而受损。当回路发生接地故障时，接地保护装置会及时切断电源，避免故障电流对回路造成损坏。

2.3高压断路器分断、关合、动/热稳定能力

分断能力是指断路器在短路故障发生时，能够迅速切断故障电流的能力。这要求断路器具有足够的开断容量和开断时间，以确保在短路电流达到峰值之前将其切断，从而保护电网免受短路故障的影响。

关合能力则是指断路器在正常情况下，能够可靠地关合电路，保证电网的正常运行。关合时，断路器需要承受预充电流和合闸涌流，因此要求其具有良好的关合速度和关合容量。

动/热稳定能力是指断路器在分断和关合过程中，能够承受瞬时和长期的机械应力和热应力而不受损的能力。这要求断路器具有足够的机械强度和热容量，以确保在极端情况下仍能保持其功能和性能。

为了确保高压断路器的这些能力得到充分发挥，需要对其进行精细化的设计和选型。首先，应根据电网的实际需求和运行条件，选择适当类型和规格的高压断路器。其次，在设计和安装过程中，应严格按照相关标准和规范进行操作，确保断路器的安装质量和运行环境符合要求。最后，还应定期对断路器进行检查和维护，及时发现并处理潜在的缺陷和故障，确保其长期、稳定、可靠地运行。

3.低压配电柜保护配置要点

3.1低压电动机回路配置

在低压配电柜中，低压电动机回路是驱动工业设备的重要部分。为了确保电动机的安全和稳定运行，必须对其进行适当的保护配置。主要的保护配置包括过载保护、短路保护、欠压保护和缺相保护。

过载保护是为了防止电动机因长时间过载而受损。当电动机的负载超过其额定容量时，过载保护装置会切断电源，避免电动机过热或损坏。

短路保护是为了防止电动机在发生短路故障时受到损坏。短路时，电流会瞬间增大，可能对电动机造成严重损坏。因此，短路保护装置能够在短路发生时迅速切断故障电流。

欠压保护是为了防止电动机在低电压条件下运行而受损。当电网电压低于电动机的额定电压时，欠压保护装置会切断电源，避免电动机在低电压下运行而受损。

缺相保护是为了防止电动机在缺相运行时受损。缺相运行时，电动机可能会因不平衡的电流而受损。缺相保护装置能够检测到缺相运行，并及时切断电源，保护电动机不受损坏。

3.2低压配电柜的接地保护

接地保护是低压配电柜中非常重要的一项保护措施。接地保护的主要目的是确保人身安全和电气设备的正常运行。当电气设备发生漏电或触电事故时，接地保护装置能够迅速将故障电流导入大地，从而减小故障对人身和设备的影响。

在配置接地保护装置时，应确保接地电阻符合相关标准和规范，以保证接地保护的有效性。同时，还应定期对接地装置进行检查和维护，确保其正常运行。

3.3低压配电柜的过载和短路保护

过载和短路是低压配电柜中常见的电气故障。为了保护电气设备和电网的安全稳定运行，必须在低压配电柜中配置相应的过载和短路保护装置。

过载保护装置能够在检测到电气设备的过载电流时，及时切断电源或发出报警信号，避免设备因过载而受损。过载保护装置的选择应根据电气设备的额定容量和负载特性进行合理配置。

短路保护装置则能够在检测到短路电流时，迅速切断故障电路，避免短路故障对电气设备和电网造成严重影响。短路保护装置的选择应根据电网的短路容量和短路电流的特性进行合理配置。

4.电装置布置设计要点

4.1 10kv开关柜布置

建筑企业设计人员应通过适当管控方式构建低压配电柜通道，例如，单排柜前1.6ｍ左右，柜后距离1.3ｍ，双排面对面柜前2.1ｍ左右，柜后距离1.3ｍ，在保证双排背对背柜前1.6ｍ，柜后距离2.1ｍ，采购人员可以选择采购GGD3固定式柜和MNS抽屉式配电柜，在保证柜高2205ｍｍ的基础上，可以选择相应的宽度即可完成设计工作。

4.2柴油发电机室布置

首先，设计人员应通过实地考量，对配电室内部的柴油机进行合理规划。例如，应确保其四周通道尺寸符合配电装置布置设计要求，例如200～300kw机组操作面应超过1.8ｍ，背面应超过1.5ｍ，柴油机端应超过2.1ｍ，发电机端超过1.8ｍ；其次，由于柴油发电机是较为完整的成套电气设备，设计人员应根据柴油机生产厂家的资料对柴油机进风口尺寸进行统一安排；最后，针对进风百叶窗，可以根据供配电所的建筑布局划分成相应的小窗来达到实际的设计要求，将柴油发电室两端内部相应安设进风和出风百叶窗。

结语：

通过合理的配置和设计，可以确保低压配电柜在电力系统中发挥最大的作用，为各种电气设备提供稳定、可靠的电力支持。此外，定期的巡检和维护也是确保低压配电柜安全稳定运行的重要措施。在实际应用中，还需要根据具体的工程项目需求和现场环境，对低压配电柜的配置和设计进行灵活调整和优化。只有这样，才能确保低压配电柜在电力系统中发挥最佳的性能，为人们的生活和工作提供稳定、安全的电力保障。

参考文献

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