10kV配电室全面经典讲解

　　基于工程实例，我们图文解读10kV配电室内的高压设备、变压器、低压设备、直流设备、电缆、母线，看看分别都包含了什么设备。

　　一、10kV配电室高压设备

　　常用高压柜柜型

　　中置柜中高压断路器

　　环网柜内负荷开关

　　高压柜内CT、PT、零序CT

　　高压避雷器

　　高压熔断器

　　高压接地开关

　　综合保护装置

　　高压仪表室其他装置

　　1、常用高压柜柜型

　　（1）环网柜-负荷开关柜

　　用于低基配电室或变压器容量小于1250kVA的高基配电室。

　　常用配电柜型号：HXGN15-12、Safe-Ring（ABB）、SM6（施耐德）

　　1开关间隔；2母线间隔；3电缆间隔；4操作机构间隔；5控制保护间隔

　　（2）中置柜-断路器柜

　　用于高基配电室内（一般单台变压器容量大于1250kVA以上使用）。

　　常用型号：KYN28-12，UniGear ZS1（ABB）、Mvnex（施耐德）

　　常用断路器型号：VD4（ABB）、VS1（国产）

　　1二次仪表室；2母线室；3断路器手车室；4电缆

　　（3）固定式配电柜

　　在较老配电室常见：GG1A-12（F）

　　（4）其他各厂家衍生的自主开发柜型

　　通用公司 P/VⅡ柜

　　西门子授权江苏华鹏生产8BK88柜

　　高压开关柜“五防”概念

　　防止带负荷合闸

　　防止带负荷拉刀闸

　　防止带电挂接地线

　　防止带接地线合闸

　　防止误入带电间隔

　　2、高压断路器（ABB-VD4、国产-VS1 、施耐德-EV12s ）

　　高压负荷开关具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但是它不能断开短路电流，所以它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。

　　3、高压负荷开关（ABB-SFG）

　　4、10kV电流互感器（LZZBJ9-10）

　　环氧树脂真空浇注支柱式结构电流互感器 用于电流、电能测量和继电保护用。

　　常用变比：100/5、150/5、200/5、250/5等

　　测量精度：计量用（0.2、0.5、0.2S、0.5S）；保护用（5P10、10P10）

　　5、10kV电压互感器（JDZ10-10A）

　　环氧树脂浇注式电压互感器把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。

　　常用变比：10/0.1kV

　　高压柜内电压互感器常规将10kV变为100V。

　　6、零序电流互感器（LJK100J 100/5）

　　当电路中发生触电或漏电故障时，互感器二次侧输出零序电流，使所接二次线路上的设备保护动作。

　　7、氧化锌避雷器HY5WZ2

　　利用氧化锌良好的非线性伏安特性，在正常工作电压时流过避雷器的电流极小（微安或毫安级）；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。

　　出线柜：HY5WZ2-17/43.5

　　8、高压熔断器

　　熔断器是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害。

　　保护变压器：SFLAJ-12kV

　　保护电压互感器：XRNP-12/0.5

　　户外跌落式：HRW12-10

　　9、高压接地开关（JN15-12/31.5）

　　使用于12kV及以下交流50Hz的电力系统中，可与各种型号高压开关柜配套使用，亦可作为高压电器设备检修时接地保护用。

　　10、综合保护装置

　　ABB-140C

　　ABB-REF615

　　南瑞PCS9621A

　　综合保护装置概念：集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体；代替了各种常规继电器和测量仪表，节省了大量的安装空间和控制电缆。

　　功能：在故障状态下启动保护动作，输出保护信号。

　　安装位置：进线柜、出线柜、母联柜（有断路器的柜内）。

　　保护的类型：

　　过流保护：短时间的电流增大，一会儿就恢复了不断电，如无法恢复就断电。（时间）

　　速断保护：电流突然增大，不断电会烧坏设备。

　　零序保护：测量通过三相的线电流和，达到预设值时动作。

　　变压器保护信号：变压器高温报警、变压器超温跳闸、变压器开门动作、轻瓦斯、重瓦斯（由变压器引来）

　　11、高压柜仪表室

　　1计量表；2信号继电器；3综合保护装置；4检修压板；5位置指示灯；6分合闸状态指示灯；7带电指示器；8照明开关；9加热开关；10手动操作开关；

　　二、10kV配电室变压器

　　1、干式变压器

　　内部材质：硅钢片（环氧树脂包封（SCB）、非包封（SGB））

　　内部材质：非晶合金（SCBHR）

　　2、油浸式变压器（S11）

　　室内油浸变压器

　　室外油浸变压器

　　变压器温控器功能：

　　显示变压器绕组内温度

　　控制风机启停

　　向高压柜发出保护信号（高温保护、超温跳闸、变压器开门动作）

　　变压器损耗：

　　铜损（空载时发生）

　　铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗。当电流通过线圈电阻发热时，一部分电能就转变为热能而损耗。由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成，因此称为铜损。

　　变压器的铜损通常被称作短路损耗或可变损耗。

　　铁损（有电流通过时发生）

　　一是磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化，使得硅钢片内部分子相互摩擦，放出热能，从而损耗了一部分电能。

　　二是涡流损耗，当变压器工作时。铁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流。涡流的存在使铁芯发热，消耗能量。

　　三、10kV配电室低压设备

　　低压柜柜型

　　低压柜内断路器、刀闸

　　低压柜内电流互感器

　　低压柜内电抗器、电容器

　　功率因数控制器

　　熔断器、接触器

　　热继电器

　　浪涌保护器

　　1、380V常用低压配电柜柜型

　　（1）低压抽出式配电柜：GCK、GCS、MNS

　　（GCK）

　　手柄只有分闸、合闸两个位置

　　GCK柜柜后，已安装电缆

　　（GCS）

　　手柄有工作、分闸、试验、隔离、抽出位置

　　（MNS）

　　手柄分两个，主手柄为分合闸位置，副手柄为试验、隔离、抽出位置

　　GCK、GCS、MNS柜的主要区别：

　　GCK、GCS柜国内自主设计开发，MNS柜从ABB公司引进。

　　GCK、GCS采用8MF型材，MNS采用C型材。

　　GCK最小模数为1个单元，GCS最小模数为1/2个单元，MNS最小模数为1/4个单元。

　　GCK每面柜子最多9层，GCS每面柜子最多11层，MNS每面柜子最多9层并可以做成双面。

　　（2）低压固定式开关配电柜：JYD、GGD

　　（JYD）

　　（GGD）

　　（3）全封闭分割式配电柜：GFB2-2008（新柜型用于低基配电室）

　　（GFB）

　　北京市电力公司“五统一”标准出台后，与生产厂家一同开发、设计的用于低基配电室的低压柜，目前新建低基配电室必须采用此柜型。

　　（4）照明或动力配电箱：PGL（配电内室较少使用）

　　（5）其他厂家原装配电柜

　　施耐德原装柜／西门子原装柜

　　2、断路器

　　（1）低压断路器

　　能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

　　技术指标：In额定电流、ICU额定短路分段能力、ICS额定运行短路分断能力、ICW短时耐受电流

　　（2）万能断路器（框架开关）

　　额定电流在630A以上，最高可至6300A。

　　内部附件：辅助触头、报警触头、分励脱扣器、欠电压脱扣器、合闸线圈

　　（3）塑壳断路器（63A-630A）

　　抽屉柜断路器安装方式

　　固定式安装断路器

　　（4）微型断路器（63A以下）

　　三相微型断路器

　　漏电保护开关

　　断路器型号汇总

　　3、刀闸

　　4、电流互感器

　　电流互感器的接线应遵守串联原则：即一次绕阻应与被测电路串联，而二次绕阻则与所有仪表负载电流互感器串联。

　　常用电流互感器样式：羊角式（一般用于供电公司低压计量）、穿心式、开口式

　　5、电抗器

　　作用：抑制供电系统的高次谐波，用来保护电容器。

　　6、电容器

　　作用：提高功率因数。

　　配置原则：变压器容量的1/3。

　　7、功率因数控制器（ABB-RVC）

　　作用：控制电容器的投切时间及顺序。

　　电容器运行方式：顺序投入，先投先分。

　　8、熔断器

　　作用：熔断器所能保护的主要还是电容器的外部连接端子及投切设备（交流接触器、热继电器和复合开关）所发生的短路故障。

　　9、接触器（电容器专用）

　　作用：投入或切除低压并联电容器。接触器带有抑制涌流装置，能有效地减小合闸涌流对电容的冲击和抑制开断时的过电压。

　　10、热继电器

　　工作原理：由于流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现过载保护。

　　电容器的损坏主要是由于过压或短路所造成，过载影响较小，而热继主要用于电机的过载保护，所以，用热继保护电容不适合。

　　11、浪涌保护器（电涌保护器）

　　简称（SPD），对雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护，适用间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护。

　　四、10kV配电室直流设备简介

　　充电机屏

　　电池屏

　　中央信号屏

　　用途：为高压柜提供操作电源、控制电源。

　　技术参数：电压等级（110V、220V）；电池容量（65Ah、100Ah）

　　组成：充电机屏、电池屏、中央信号屏

　　安装位置：值班室或便于运行人员观察的地方

　　生产厂家：华隆机电、合欣机电

　　直流系统一般均设置485通讯接口。

　　1、直流屏（充电机屏）

　　由配电室低压侧两段母线分别引两路交流电源，向电池充电。

　　由电池引出直流电源向高压侧保护及控制回路输出电源。

　　2、电池屏

　　220V直流系统，电池屏内共计18块电池，每块电池电压为12V。

　　电池间为串联方式连接。

　　3、中央信号屏内光子牌

　　高压柜内综保发出保护信号，或充电机屏发出报警信号，对应光字牌上的指示灯亮起，报警铃响。按下复位键恢复正常。

　　五、10kV配电室电缆

　　YJY、YJV电缆

　　VV电缆

　　BV、BVR电线

　　1、YJY、YJV电缆

　　YJY——交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆

　　YJV——交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆

　　前面加ZRC-（阻燃）、NH-（耐火）、WDZN-（低压无卤阻燃耐火）

　　后面加22下角标为：铠装电缆

　　10kV电缆：ZRC-YJY-3*150

　　低压电缆：ZRC-YJV-4*240；ZRC-YJV-4*185+1*95

　　2、VV电缆（一般25mm以下使用）

　　铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆

　　前面加K（控制电缆）、R（软线）

　　后面加P（铜屏障）

　　3、BV、BVR电线

　　铜芯聚氯乙烯绝缘（软）电线，型号：1.0、1.5、2.5

　　六、10kV配电室母线简介

　　国际标准IEC60364区分了三类不同的接地系统，使用两个字母代号表示TN，TT和IT。

　　第一个字母表示供电设备（发电机或变压器）与地的连接： T 将一点直接与地相接，I 没有与地相接的点。

　　第二个字母表示提供给用电设备的与地连接： T 将一点直接与地相接。 N 在安装位置直接与接地的中性点相接。

　　1、IT系统

　　电源不接地，电气设备外露可导电部分可直接接地。

　　使用场所：供电连续性要求较高，如应急电源、医院手术室等。

　　2、TT系统

　　电源中性点直接接地，所有设备的外露可导电部分均经各自的保护线PE分别直接接地。

　　3、TN系统

　　所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上，并与电源的接地点相连，这个接地点通常是配电系统的中性点。

　　分为：TN-C、TN-S、TN-C-S