變電所存在題目研究論文
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擇要：本文針對(duì)筆者多年來(lái)在檢察10、6kV配電所及10、6/0.4kV變電所計(jì)劃中發(fā)明的一些題目，依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行范例和尺度舉行扼要闡發(fā)，并提出具體的改進(jìn)意見(jiàn)。
10、6kV配電所及10、6/0.4kV變電所計(jì)劃，是工程配置中非常平凡又非常重要的一項(xiàng)事情，其范例性和技能性都很強(qiáng)，許多方面涉及到國(guó)家欺壓性條文的貫徹落實(shí)。要做好變配電所計(jì)劃既要實(shí)驗(yàn)國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)范例和規(guī)程，又要饜足本地供電部分的具體要求，否則會(huì)出現(xiàn)種種題目，影響計(jì)劃質(zhì)量和工程進(jìn)度。為了做好變配電所的計(jì)劃，現(xiàn)將本人在檢察我院變配電所計(jì)劃圖紙時(shí)發(fā)明種種題目中的一部分整理出來(lái)，舉行扼要的闡發(fā)，與各人相互交換，以便配合前進(jìn)。
1.變電所和配電所的名稱工程計(jì)劃在使用名詞術(shù)語(yǔ)時(shí)要力圖正確，不能隨意。在具體項(xiàng)目的計(jì)劃文件中不宜籠統(tǒng)使用“變配電所”這一名稱?！白兣潆娝笔亲冸娝团潆娝慕y(tǒng)稱，僅用于泛指。具體談到某種種別或某一個(gè)體時(shí)，應(yīng)分別稱為“變電所”或“配電所”。在GB50053－94《10kV及以下變電所計(jì)劃范例》中，“變電所”的評(píng)釋是“10kV及以下交換電源經(jīng)電力變壓器變壓后對(duì)用電配置供電”：“配電所”的評(píng)釋是“所內(nèi)只有起開(kāi)閉和分配電能作用的高壓配電裝置，母線上無(wú)主變壓器”。在變電裝置與配電裝置均偶然，以升降壓為重要功效包括附有高、中壓配電裝置者，稱為“變電所”“以中壓配電為重要功效包括附有3～10/0.4kV變壓器者，稱為”配電所“。一項(xiàng)工程具有多個(gè)變電所時(shí)，應(yīng)以所在修建物的名稱或用流水號(hào)對(duì)各變電所分別命名。
2.帶電導(dǎo)體體系的型式和體系接地的型式憑據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)IEC－TC64第312條，配電體系的型式有兩個(gè)特性，即帶電導(dǎo)體體系的型式，如三相四線制，和體系接地的型式如TN－C－S體系。在正式文件中不得把三相四線制的TN－S體系稱為“三相五線制”。在GB50054－95《低壓配電計(jì)劃范例》第37頁(yè)“名詞評(píng)釋”中已明確指出，“三相四線制是帶電導(dǎo)體配電體系的型式之一，三相指L1、L2、L3三相，四線指議決正常事情電流的三根相線和一根N線，不包括欠亨過(guò)正常事情電流的PE線”。它并進(jìn)一步分析“TN－C、TN－C－S、TN－S、TT等接地型式的配電體系均屬三相四線制”。在我國(guó)低壓配電電壓應(yīng)采用220V/380V.帶電導(dǎo)體體系的型式宜采用單相二線制、兩相三線制、三相三線制和三相四線制。在計(jì)劃文件中，對(duì)TN－S與TN－C－S接地型式的劃定偶然殽雜不清。體系的接地型式一樣平常是就一個(gè)變電所或一臺(tái)變壓器的供電領(lǐng)域而言。中性線N線和掩護(hù)線PE線僅在局部領(lǐng)域內(nèi)，如一棟樓或一層樓脫離時(shí)，應(yīng)稱TN－C－S體系。TN體系中某一剩余電流掩護(hù)器負(fù)荷側(cè)電氣裝置的外露導(dǎo)電體單獨(dú)接地時(shí)，可稱為局部TT體系。
3.分級(jí)分類術(shù)語(yǔ)和尺度計(jì)量單元計(jì)劃文件中的種種分級(jí)、分類等名詞術(shù)語(yǔ)，應(yīng)與國(guó)家尺度、行業(yè)尺度統(tǒng)一，不得殽雜。如經(jīng)常使用的術(shù)語(yǔ)：電力負(fù)荷應(yīng)稱為一、二、三級(jí)負(fù)荷，這里用“級(jí)”不消“類”；防雷修建稱為一、二、三類防雷修建物，這里用“類”不消“級(jí)”新的防雷范例不再分工業(yè)、民用，屋面避雷網(wǎng)的網(wǎng)格巨細(xì)也應(yīng)以新范例為準(zhǔn)；爆炸性氣體情況傷害地域分為0、1、2區(qū)，爆炸性粉塵情況傷害地域分為10、11區(qū)，火災(zāi)傷害地域分為21、22、23區(qū)，這里均用“區(qū)”不消“級(jí)”或“類”；而炸藥、炸藥、彈藥及火工品傷害場(chǎng)所電氣分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類傷害場(chǎng)所，這里用“類”不消“區(qū)”。其他的名詞術(shù)語(yǔ)也應(yīng)準(zhǔn)確使用，如在正式文件中應(yīng)使用“斷路器”、“變電所”，而不宜使用“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”、“變電站”等等，紛歧一枚舉。計(jì)量單元的尺度標(biāo)志要準(zhǔn)確，字母的巨細(xì)寫(xiě)不能隨意。如A、V、W、kV、kW、kVA、kvar、lx、km等應(yīng)同等使用法定計(jì)量單元，特別要注意單元標(biāo)志字母的巨細(xì)寫(xiě)要準(zhǔn)確，凡由人名轉(zhuǎn)化來(lái)的單元標(biāo)志如A、V、W、N、Pa和兆以上的詞頭標(biāo)志如M、G均應(yīng)大寫(xiě)；除此之外，則同等小寫(xiě)，如kV、MW、kvar、km等。有關(guān)計(jì)量單元的資料，可參閱“工業(yè)與民用配電計(jì)劃手冊(cè)”第十六章第773～783頁(yè)。
4.對(duì)土建的要求在GB50053－94《10kV及以下變電所計(jì)劃范例》中明確劃定了變電所所址選擇和對(duì)修建等有關(guān)專業(yè)的要求，在實(shí)驗(yàn)中我們還存在不少具體題目，現(xiàn)僅枚舉以下幾例略加闡發(fā)，以后計(jì)劃時(shí)應(yīng)予以珍視。
1）防火挑檐：車(chē)間附設(shè)變電所選用油浸電力變壓器時(shí)，有的未在變壓器室大門(mén)的上方設(shè)置防火挑檐。在工程配置尺度欺壓性條文GB50053－94的第6.1.8條，劃定“在多層和高層主體修建物的底層布置有可燃性油的電氣配置時(shí)，其底層外墻開(kāi)口部位的上方應(yīng)設(shè)置寬度不小于1.0m的防火挑檐”。
5.配置布置在變配電所的配置布置方面，我們也存在種種題目，以致違反欺壓性條文的劃定，現(xiàn)僅舉列如下：
1）高、低壓配電體系圖與平面圖紛歧致。其表現(xiàn)情勢(shì)有兩種：其一是體系圖與平面圖中柜屏的排列序次相反?？大w系圖時(shí)是面向柜屏的正面，將其從左至右排列為1、2、3……n；而在平面圖上卻是面向屏的反面，將其從左至右排列為1、2、、3……n，一定弄反了。要制止這一錯(cuò)誤的要害是在體系圖清靜面圖上都應(yīng)面向柜屏的正面從左至右順序序排列。其二是平面圖上雙排面臨面布置的配電屏之間有母線橋，而在體系圖卻未畫(huà)出。
2）低壓配電屏屏前、屏后通道寬度不饜足新范例要求。如屏后偶然僅距墻700mm，抽屜式低壓屏雙排面臨面布置時(shí)僅相距1800mm.憑據(jù)范例GB50053－94第4.2.9條劃定，低壓配電室內(nèi)成排布置配電屏的屏前、屏后的通道最小寬度為：其屏后通道，固定式和抽屜式均為1000mm；其屏前通道，固定式單排布置為1500mm，抽屜式單排布置為1800mm，固定式雙排面臨面布置為2000mm，抽屜式雙排面臨面布置為2300mm.只有當(dāng)修建物墻面遇有柱類局部凸出時(shí)，凸出部分的通道寬度可淘汰200mm.
3）配電柜屏后通道的出口數(shù)目不饜足范例要求。作為范例欺壓性條文，GB50053－94第4.2.6條劃定“配電裝置長(zhǎng)度大于6m時(shí)，其柜屏后通道應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口，低壓配電裝置兩個(gè)出口間的間隔凌駕15m時(shí)，尚應(yīng)增長(zhǎng)出口?！边@一條要欺壓實(shí)驗(yàn)的理由，是為了當(dāng)高壓柜、低壓屏內(nèi)電氣配置有突發(fā)性妨礙時(shí)，在屏后的巡視或維修職員能實(shí)時(shí)脫離事故點(diǎn)。
4）配電室內(nèi)燈具采用線吊、鏈吊，且布置在配電裝置的正上方不切合清靜要求。GB50053－94第6.4.3條劃定，“在配電室內(nèi)裸導(dǎo)體的正上方，不應(yīng)布置燈具和明敷線路，當(dāng)在配電室內(nèi)裸導(dǎo)體上方布置燈具時(shí)，燈具與裸導(dǎo)體的水平凈距不應(yīng)小于1.0m，燈具不得采用吊鏈和軟線吊裝”。因低壓屏頂部布置有母線銅排通常又不關(guān)閉，故要實(shí)驗(yàn)此條劃定。配電室內(nèi)可采用線槽型熒光燈用吊桿布置。
5）變配電所內(nèi)設(shè)有接地扁鋼沿墻敷設(shè)，但未設(shè)置暫時(shí)接地接線柱。為了方便試驗(yàn)和維修時(shí)暫時(shí)接地，應(yīng)適當(dāng)設(shè)置暫時(shí)接地接線柱。接地接線柱的做法可參見(jiàn)國(guó)家尺度圖集86D563《接地裝置布置》第25頁(yè)。
6.推薦選用D，yn11線變壓器近來(lái)十年，在TN體系中采用D，yn11結(jié)線組另外變壓器已很廣泛，但還有不少工程仍選用Y，ynO結(jié)線組另外變壓器，其緣故原由重要是不清楚前者的利益。在GB50052－95《供配電體系計(jì)劃范例》中第6.0.7條劃定：“在TN及TT體系接地型式的低壓電網(wǎng)中，宜選用D，yn11結(jié)線組另外三相變壓器作為配電變壓器”。這里“宜選用”的理由，重要基于D，yn11結(jié)線比Y，ynO結(jié)線的變壓用具有以下利益：
1）有利于克制高次諧波電流。三次及以上高次諧波激磁電流在原邊接成△形條件下，可在原邊形成環(huán)流，有利于克制高次諧波電流，保證供電波形的質(zhì)量。
2）有利于單元相接地短路妨礙的切除。因D，yn11結(jié)線比Y，ynO結(jié)線的零序阻抗小得多，使變壓器配電體系的單相短路電流擴(kuò)大3倍以上，故有利于單相接地短路妨礙的切除。
3）能充實(shí)使用變壓器的配置本事。Y，ynO結(jié)線變壓器要求中性線電流不凌駕低壓繞組額定電流的25％見(jiàn)GB50052－95第6.0.8條，緊張地限定了接用單相負(fù)荷的容量，影響了變壓器配置本事的充實(shí)使用；而D，yn11結(jié)線變壓器的中性線電流容許到達(dá)相電流的75％以上，以致可到達(dá)相電流的100％，使變壓器的容量得到充實(shí)的使用，這對(duì)單相負(fù)荷容量大的體系黑白常須要的。因此在TN及TT體系接地型式的低壓電網(wǎng)中，推薦采用D，yn11結(jié)線組另外配電變壓器。
7.電纜型號(hào)與截面的選擇
1）電纜選型：YJV型交聯(lián)聚乙烯電纜和VV型聚氯乙烯電纜，是工程配置中廣泛選用的兩種電纜。YJV型交聯(lián)電纜與VV型電纜相比，雖然價(jià)錢(qián)略貴，但具有外徑小、重量輕、載流量大、壽命長(zhǎng)YJV型電纜壽命可長(zhǎng)達(dá)40年，而VV型電纜僅為20年等顯著利益，因此在工程計(jì)劃中應(yīng)只管即便選用YJV型交聯(lián)聚乙烯電纜，漸漸鐫汰VV型聚氯乙烯電纜。
2）電纜截面選擇：電纜作為導(dǎo)體的一種，其截面選擇應(yīng)饜足范例欺壓性條文GB50054－95第2.2.2條，有關(guān)選擇導(dǎo)體截面應(yīng)切合的四點(diǎn)要求，而我們計(jì)劃選用的電纜截面偶然卻不切合該條范例中第一、第二點(diǎn)的要求。
第一點(diǎn)：“線路電壓?jiǎn)适?yīng)饜足用電配置正常事情及起動(dòng)時(shí)端電壓的要求”。電纜截面的選擇除了載流量要饜足盤(pán)算電流要求外，還應(yīng)按電壓?jiǎn)适e行校驗(yàn)。由于未舉行電壓?jiǎn)适ｒ?yàn)，我們多次發(fā)明因選用6mm2、10mm2截面的電纜作遠(yuǎn)間隔配電干線而不能饜足用電配置端電壓要求的錯(cuò)誤，因此應(yīng)舉行電壓?jiǎn)适ПP(pán)算，用以校驗(yàn)所選用的電纜截面是否饜足用電配置端電壓的要求。范例GB50052－95第4.0.4條，對(duì)用電配置端電壓毛病容許值有下列要求：電機(jī)機(jī)為±5％；在一樣平常事情場(chǎng)所的照明為±5％，闊別變電所的小面積一樣平常事情場(chǎng)所照明、應(yīng)急照明、蹊徑照明和警衛(wèi)照明為＋5％、－10％；其它用電配置當(dāng)無(wú)特別劃定時(shí)為±5％。
第二點(diǎn)：“按敷設(shè)要領(lǐng)及情況條件確定的導(dǎo)體載流量，不應(yīng)小于盤(pán)算電流?！痹趯?shí)驗(yàn)本條時(shí)應(yīng)思量情況溫度、導(dǎo)體事情溫度，并列系數(shù)等對(duì)電纜載流量的影響，尤其是電纜敷設(shè)時(shí)并列數(shù)對(duì)載流量的影響。如電纜在橋架上無(wú)間距配置2層并列時(shí)一連載流量的校正系數(shù)，梯架水平排列為0.65，托盤(pán)水平排列為0.55見(jiàn)92DQ1－77。有關(guān)電線電纜載流量的種種修正系數(shù)可參見(jiàn)華北標(biāo)《修建電氣通用圖集》92DQ1－75～77頁(yè)。
另外，電纜截面的選擇還須適當(dāng)思量備用配置的用電和新增配置的用電。
8.斷路器選擇與短路電流盤(pán)算在低壓配電體系中用作掩護(hù)電器的有斷路器和熔斷器兩種。現(xiàn)在我們使用最多的是斷路器，用它來(lái)作配電線路的短路掩護(hù)和過(guò)載掩護(hù)。但是，在選用低壓斷路器時(shí)存在不少題目，其中突出的題目是沒(méi)有舉行短路電流盤(pán)算。配電線路短路掩護(hù)電器的分?jǐn)啾臼聭?yīng)大于布置處的預(yù)期短路電流。選擇斷路器應(yīng)先盤(pán)算其出口真?zhèn)€短路電流，但有的計(jì)劃者卻沒(méi)有舉行短路電流盤(pán)算，所選短路器的極限短路分?jǐn)啾臼虏粔颍荒芮袛喽搪贩恋K電流。要確定斷路器布置處的短路電流，可按計(jì)劃手冊(cè)舉行盤(pán)算，但比力煩雜；也可以采用“短路電流查曲線法”來(lái)確定盤(pán)算電流，比力輕便。現(xiàn)將由上海電器科學(xué)研究所計(jì)劃、浙江瑞安萬(wàn)松電子電器有限公司斷路器產(chǎn)品資料中提供的一種“短路電流查曲線法”附在反面。議決查此曲線，可以較方便地求得恣意布置位置的短路電流類似值。所舉例子的短路點(diǎn)僅為假設(shè)，現(xiàn)實(shí)工程計(jì)劃中最常用的短路點(diǎn)是選在掩護(hù)電器的出口端。
9.斷路器與斷路器的級(jí)聯(lián)配合低壓配電線路采用斷路器作短路掩護(hù)時(shí)，斷路器的分?jǐn)啾臼卤仨毚笥诓贾锰幙赡艹霈F(xiàn)的短路電流。但是偶然不能饜足此要求。比喻：C45N、C65N/H微型斷路器的分?jǐn)啾臼聝H分別為6kA、10kA，但其布置處出口真?zhèn)€短路電流偶然可達(dá)15kA以致更高。這時(shí)可用兩路措施來(lái)解決此題目，第一是改用短路分?jǐn)啾臼赂叩乃軞嗦菲?；第二是仍選用微型斷路器，使用其與上級(jí)斷路的級(jí)聯(lián)配合來(lái)實(shí)現(xiàn)短路掩護(hù)。但是，舉行級(jí)聯(lián)配合的上下級(jí)斷路器的選擇須饜足下列條件：
1）先決條件是上級(jí)斷路器的固有分?jǐn)鄷r(shí)間比下級(jí)斷路器的全分?jǐn)鄷r(shí)間短。也即是說(shuō)下級(jí)斷器出口端短路時(shí)，下級(jí)未來(lái)得及切斷短路電流，上一級(jí)先行切斷了短路電流。
2）下級(jí)斷路器雖不能切斷短路電流，但下級(jí)斷路器及其被掩護(hù)的線路應(yīng)能遭受短路電流的議決。
3）越級(jí)切斷電路不應(yīng)引起妨礙線路以外的一、二級(jí)負(fù)荷的供電停止。
4）上下級(jí)斷路器宜采用統(tǒng)一系列的產(chǎn)品，其額定電流品級(jí)最好相差1～2級(jí)，或憑據(jù)生產(chǎn)廠提供的級(jí)聯(lián)配合表來(lái)選擇?，F(xiàn)將施耐德電氣公司提供的級(jí)聯(lián)配合表附后。由此表可見(jiàn)，C65N/H型斷路器可與NS100、NS160、NS250型斷路器舉行級(jí)聯(lián)配合，不能與更大的NS400、N630及以上的斷路器舉行配合，更不能直接接在變壓器低壓側(cè)框架式主開(kāi)關(guān)后的母線低壓屏上。
10.斷開(kāi)中性線及應(yīng)用四極開(kāi)關(guān)GB50054－95《低壓配電計(jì)劃范例》實(shí)驗(yàn)以來(lái)，由于計(jì)劃職員對(duì)范例的明確和相識(shí)紛歧致，因此在計(jì)劃低壓配電體系時(shí)對(duì)斷開(kāi)中性線及應(yīng)用四極開(kāi)關(guān)的做法也就很難統(tǒng)一。針對(duì)這一情況，《電氣工程應(yīng)用》雜志從1999年第一期起，一連發(fā)表了多篇國(guó)內(nèi)著名專家的專題論文。專家們就國(guó)內(nèi)外范例和IEC尺度對(duì)斷開(kāi)中性線及應(yīng)用四極開(kāi)關(guān)的有關(guān)劃定和做法分析了各自看法，使我們獲益不少。現(xiàn)僅將專家們廣泛認(rèn)同，又與我們計(jì)劃事情親昵相干的一些看法整理如下。只管這些看法尚未納入國(guó)家范例中，但對(duì)我們的計(jì)劃事情頗具現(xiàn)實(shí)引導(dǎo)意義。
1）當(dāng)兩個(gè)電源間需舉行電源轉(zhuǎn)換時(shí)，如果兩電源體系的接地型式差異，大概供電變壓器繞組的接線組別差異，則應(yīng)斷開(kāi)中性線，并采用四極開(kāi)關(guān)。
2）IT體系和TT體系應(yīng)當(dāng)斷絕中性線。TN－C體系中克制斷開(kāi)PEN線。
3）TN－S體系中，不需要斷開(kāi)中性線；變壓器低壓側(cè)出口總開(kāi)關(guān)與母聯(lián)開(kāi)關(guān)不必?cái)嚅_(kāi)中性線；由外部低壓電網(wǎng)向民用修建物供電的進(jìn)線處，宜斷絕中性線可采用四極斷絕開(kāi)關(guān)等斷絕電器，也可采用在中性線上設(shè)置毗連片、接線端子或毗連匯流排等措施；每戶住家的入戶線處應(yīng)斷絕中性線大多住民用戶為單相負(fù)荷，采用雙極開(kāi)關(guān)即可解決題目。
4）正常供電電源與應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)電源間的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)需采用能斷開(kāi)中性線的四極開(kāi)關(guān)，并使二者不能并聯(lián)。
5）在有氣體爆炸傷害的1區(qū)及有粉塵爆炸傷害的10區(qū)場(chǎng)所，游泳池、浴池平特別濕潤(rùn)場(chǎng)所，應(yīng)裝設(shè)將中性線和相線一起斷開(kāi)的斷絕電器。
6）為了在檢驗(yàn)維護(hù)時(shí)，掩護(hù)人身清靜，必須裝設(shè)斷絕電器把帶有危及人身清靜的中性線電位斷絕。
綜上所述，我們?cè)谧兣潆娝?jì)劃中還存在種種千般的題目，有待以后改進(jìn)。本人的簡(jiǎn)略闡發(fā)和點(diǎn)滴看法，僅供參考。不妥之處，請(qǐng)予以指正。
