10kV開閉所的電氣設(shè)計(jì)-建筑電氣2008

1 0 kV開閉所的電氣設(shè)計(jì)
徐力鈞(中建國(guó)際設(shè)計(jì)顧f*3有限公司，上海市200235)
Electrical Design of lOkV SwitchingStations
Xu Lijun(ChinaConstructionDesignInternational Ltd．，Shanghai 200235，China)
Abstract Large—scale construction of the urban 入，lOkV開閉所作為10kV配電網(wǎng)中的重要設(shè)施，
distribution network makes the designof lOkV switching 在具有一定負(fù)荷密度的城市中壓配電網(wǎng)中的地位越來(lái)
stations more and more important．rnlis paper describes 越重要。高層建筑和大型公共建筑的不斷涌現(xiàn)使城市
the functions，setting principle，the main connection
功能越來(lái)越趨向完善和復(fù)雜化。電力用戶對(duì)配電網(wǎng)的
mode and the choice of main equipments for lOkV
可靠性及靈活性提出了更高的要求。建好10kV開閉
switching stations．
Key words Power distribution network lOkV 所，對(duì)構(gòu)建10kV城鎮(zhèn)配電網(wǎng)主網(wǎng)架，提高配電網(wǎng)的
switching station Main electrical connection Ring 供電能力，有著舉足輕重的作用。
network switch Cabinet
1 10kV開閉所的功能
摘要城市配電網(wǎng)的大規(guī)模建設(shè)使得10 kV開 10 kV開閉所是變電所10kV母線的延伸。由變
閉所的設(shè)計(jì)越來(lái)越重要．本文論述了10kV開閉所的 電所送出較大容量的饋線至開閉所．再由10kV開閉
功能、設(shè)置原則、主接線方式及主要設(shè)備的選擇。 所按用戶需要送出饋線至用戶。10 kV開閉所接受和
關(guān)鍵詞 配電網(wǎng) 10 kV開閉所 電氣主接線 重新分配10kV出線，減少高壓變電所的10kV出線
環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜 間隔和出線走廊。可用作配電線路間的聯(lián)絡(luò)樞紐。還
可為重要用戶提供雙電源。
隨著我國(guó)大規(guī)模城網(wǎng)的建設(shè)和改造工程的不斷深 此外，配電網(wǎng)中10kV開閉所的合理設(shè)置，可以加
自動(dòng)扶梯進(jìn)行了一天或一個(gè)星期不同模式下的用電量 6 結(jié)論
對(duì)比跟蹤測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表2。
經(jīng)過(guò)對(duì)上述自動(dòng)扶梯三大節(jié)能因素的分析和應(yīng)
表2不同模式扶梯用電量對(duì)比表 用，相對(duì)于傳統(tǒng)的自動(dòng)扶梯，廣州地鐵自動(dòng)扶梯的系
Tab．2 Powerconsumptioncomparison ofescalator
統(tǒng)性節(jié)能設(shè)計(jì)總體節(jié)能效果可達(dá)30％一60％。其結(jié)
indifferentmodes
果是實(shí)現(xiàn)了廣州地鐵自動(dòng)扶梯節(jié)能效果最大化的設(shè)計(jì)
運(yùn)行方向 模式 運(yùn)行時(shí)間(h) 用電量(kW·h) 節(jié)電率
理念。
站內(nèi)扶梯 非節(jié)能 18 53
18．9l％ 隨著五號(hào)線，二、八號(hào)線延長(zhǎng)線，廣佛線等新線
(11 kW) 節(jié)能 18 43
出入口扶梯 非節(jié)能 130 384 線路開通，自動(dòng)扶梯的數(shù)量將會(huì)越來(lái)越多，到2010
38．8％
(18．5 kW) 節(jié)能 130 235 年廣州地鐵將有l(wèi) 400余臺(tái)扶梯投入運(yùn)營(yíng)。粗略計(jì)
站內(nèi)扶梯 非節(jié)能 18 47 算，每年可節(jié)省的費(fèi)用將達(dá)到1 100萬(wàn)以上。具有很
23．4％
(30kW) 節(jié)能 18 36 好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
注：對(duì)扶梯加裝三相電度表，非節(jié)能(即取消變頻器) ‘警盞兇兇
模式下，扶梯上行運(yùn)行Ⅳ小時(shí)，計(jì)量用電量；對(duì)扶梯加裝
三相電度表，節(jié)能(即采用變頻技術(shù))模式下，扶梯上行運(yùn) 史信芳．電梯選用指南．廣州：華南理工大學(xué)出版社，
行Ⅳ小時(shí)，計(jì)量用電量。 2003：42—52．
15強(qiáng)對(duì)配電網(wǎng)的控制，提高配電網(wǎng)運(yùn)行及調(diào)度的靈活性， 一段母線提供正常供電。
從而大大提高整個(gè)配電網(wǎng)供電的可靠性。有了一定數(shù)量 對(duì)于負(fù)荷集中、且有重要用戶負(fù)荷時(shí)，開閉所可采
的開閉所?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度，部分城網(wǎng)設(shè) 用雙母線接線。四路進(jìn)線，每段母線各有兩路進(jìn)線。此
備檢修時(shí)。可以進(jìn)行運(yùn)行方式的調(diào)整。做到設(shè)備檢修 接線方式供電可靠性高，且調(diào)度靈活，能適應(yīng)10 kV
時(shí)用戶不停電；當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)．開閉所可發(fā)揮其 配電系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式下調(diào)度和潮流變化的需要。
操作靈活的優(yōu)勢(shì)，迅速隔離故障單元，減小停電范圍。 3．2 10 kV開閉所按其在電網(wǎng)中的功能，可分為環(huán)
網(wǎng)型和終端型
2 10 kV開閉所的設(shè)置原則
環(huán)網(wǎng)型開閉所每段母線有2路電源進(jìn)線間隔，其
由于10kV開閉所能加強(qiáng)對(duì)配電網(wǎng)的控制．提高 他為出線間隔，其主要功能是功率交換和線路分段，
配電網(wǎng)供電的靈活性和可靠性，因此在重要用戶附近 在城網(wǎng)中實(shí)施運(yùn)行方式的調(diào)整。環(huán)網(wǎng)型開閉所常以
或電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)部位應(yīng)設(shè)立10kV開閉所。 “手拉手”方式進(jìn)行環(huán)網(wǎng)．其開閉所的用戶或分支線
由于lO kV開閉所具有變電所10kV母線延伸的 有較高的供電可靠性。環(huán)網(wǎng)型開閉所又可分為單母線
功能，對(duì)電能進(jìn)行二次分配，為周邊用戶提供電源， 接線和雙母線接線(見圖1)兩種，前者為單環(huán)運(yùn)行
因此在用戶比較集中的地區(qū)．如大型住宅小區(qū)、高層 的開閉所．后者為雙環(huán)運(yùn)行的開閉所。
建筑區(qū)、商業(yè)中心區(qū)、工業(yè)園區(qū)等地，應(yīng)設(shè)置10 kV
開閉所。
一I段 一Ⅱ段
由于10kV開閉所內(nèi)有大量的10 kV開關(guān)柜等中壓
設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求比較高．為了便于管理，
要求10 kV開閉所設(shè)置在通道順暢、巡視檢修方便、電
纜進(jìn)出方便的位置。一般情況下要求10kV開閉所設(shè)置
、————、，——一、————、，——一、————、，——一、————、，——一
在單獨(dú)的建筑物中，或附設(shè)在建筑物一樓的裙房中，盡 迸線 出線 出線 進(jìn)線
量不要把10kV開閉所設(shè)置在大樓地下室內(nèi)。 圖1環(huán)網(wǎng)型雙母線接線
Fig．1 Ringnetwork double-bus connection
室外環(huán)網(wǎng)柜或電纜分接箱與室內(nèi)的開閉所相比，
具有體積小、占地面積小、設(shè)置比較靈活等優(yōu)點(diǎn)，一 終端型開閉所每段母線一般只有一路電源進(jìn)線間
般可設(shè)置在綠地或綠化帶上．也可設(shè)置在對(duì)行人影響 隔，其他為出線間隔，其主要功能是向周邊用戶及公
比較小的空地上或道路人行道側(cè)。室外環(huán)網(wǎng)柜及電纜 用變壓器提供電源。終端型開閉所又可分為單母線接
分接箱安裝處應(yīng)有避免外力碰撞措施，同時(shí)應(yīng)避免安 線、雙母線接線(見圖2)和單母線分段接線三種。
裝在有腐蝕性物質(zhì)的附近。
I段 Ⅱ段
一一
3 10kV開閉所的主接線
3．1 10 kV開閉所電氣主接線方式可分為單母線
接線、單母線分段接線和雙母線接線
對(duì)于無(wú)重要負(fù)荷的開閉所，一般可采用單母線接
、。?！?，’—一、。。。。。L’?！?br/>線，兩路電源進(jìn)線。兩路進(jìn)線分別接至不同的變電所 進(jìn)線 出線 出線 進(jìn)線
或同一變電所的不同母線?？捎?—10路的出線。 圖2終瑞型雙母線接線
Fig．2 Terminaldouble—busconnection
此接線方式簡(jiǎn)單清晰、投資省、運(yùn)行維護(hù)方便。
對(duì)于為重要用戶提供雙電源、供電可靠性要求比 3．3主接線設(shè)計(jì)需注意的問(wèn)題
較高的開閉所，應(yīng)采用單母線分段接線，兩路進(jìn)線， 3．3．1 10kV開閉所的接入系統(tǒng)方案
每段母線各有一路進(jìn)線，重要用戶可以從兩段母線分 10kV開閉所接入系統(tǒng)時(shí)．應(yīng)考慮其供給電源的
別接出饋線。當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，可由另 配電線路能否承擔(dān)接入開閉所增加的負(fù)荷。對(duì)于為終
16端k所10k線在條5所超0k31k1kk劃擇kk內(nèi)變0k大0k1kk31k1k性檢影k以供41k1kk護(hù)閉電141k保k半kk線k路法障關(guān)時(shí)當(dāng)所k閉器1k出變6k用荷電6k器4環(huán)根k開包路置回護(hù)線空開開術(shù)用關(guān)k負(fù)地為k在多定在51k數(shù)的才k17500V．00000．0000000VA0V0VVVVVV．V．VVVVVVVVVV0V1VVmVVVVVVV結(jié)00·0000。開％過(guò)開開配。開響配開主1保據(jù)。目開開型接·路事線的、開設(shè)壓-于·主專主開、修方電開裝所纜1環(huán)護(hù)環(huán)徑以路環(huán)上進(jìn)。都隔電出所開線壓·負(fù)的變·保網(wǎng)閉括進(jìn)．路單路氣關(guān)關(guān)性的荷面開電種的開量建能33開102A．A．1S束閉以2閉閉電1閉1電閉保干護(hù)環(huán)需S前閉閉。F開入A，故路設(shè)用閉置器。8A干線接閉靈時(shí)便或關(guān)置采線1網(wǎng)，網(wǎng)一內(nèi)如網(wǎng)安行故可離源線。閉柜器A荷分壓A護(hù)開所母線有單元、、技是能滅開積閉氣有危閉、設(shè)設(shè)000F23閉6；回的1的時(shí)下所所網(wǎng)所網(wǎng)所護(hù)。網(wǎng)要61所所語(yǔ)閉后由或供計(jì)戶所1總進(jìn)電供線所活，地停柜等用路2開因開般．果開裝動(dòng)障能故進(jìn)斷當(dāng)所的容開合器。關(guān)的線或戶元組負(fù)六術(shù)在和弧關(guān)小所設(shè)毒害所設(shè)起計(jì)負(fù)0所對(duì)。的的的～；大的由的配變。開擴(kuò)是。荷所的于其電容及的容出纜電要主性可從電、電戶。閉為閉在線接閉了作點(diǎn)跳障線路負(fù)的過(guò)量關(guān)操容柜設(shè)、出內(nèi)．成荷氟性真可介環(huán)，的備氣。中計(jì)著出環(huán)最規(guī)規(guī)運(yùn)1置關(guān)展配于2總用的電壓宜0開供配正他。量負(fù)規(guī)段量線直。求接、以初時(shí)母氣外如所1所5路有所4時(shí)之閘點(diǎn)主器荷出負(fù)小一作量結(jié)計(jì)負(fù)線型即：開化能空靠質(zhì)網(wǎng)大主中體隨的容非合網(wǎng)終模行柜，電為容戶纜0—器選主關(guān)給電常特所不荷模l不回接線經(jīng)方期間線設(shè)箱單電一很2，間前。。干動(dòng)比線荷于熔．大構(gòu)中荷單和由也關(guān)硫比斷性，柜大要經(jīng)及著應(yīng)量常理內(nèi)建應(yīng)和不網(wǎng)環(huán)O量，?！?饋用用要電變運(yùn)殊以配宜設(shè)根增一k宜路接應(yīng)濟(jì)便對(duì)接最、備式根源般短相臺(tái)上的易開線作較間及1斷以于緊受得開元戶兩可單(較路，額結(jié)地設(shè)電固整用環(huán)、重、滅網(wǎng)V大宜4線斷S置規(guī)據(jù)用設(shè)外網(wǎng)源壓行情兩過(guò)長(zhǎng)般母大不入力性地線短控組結(jié)截進(jìn)都，座當(dāng)保的保出閉發(fā)切小隔過(guò)器熔等湊到關(guān)、外條以元F低器開定構(gòu)節(jié)備暈體個(gè)也接要適弧型于從往路6的模1戶部接的器時(shí)況條大情為線于宜該求等停過(guò)的備制成構(gòu)面線是一1于護(hù)配護(hù)現(xiàn)所生除時(shí)，流組斷于、了單計(jì)型線根中)，的關(guān)峰緊省之、分社將線的用0性開50往、開的環(huán)線配總兩時(shí)環(huán)，況：。5用簡(jiǎn)要運(yùn)渡情和。。為間在條線開合開越進(jìn)短故，一保合器1體廣元量?jī)陕窊?jù)的目基觸值湊了一火解會(huì)會(huì)方作的能閉閉供都境真的優(yōu)電容條需網(wǎng)配、每每戶單求開到?jīng)r保通電3隔市1關(guān)，關(guān)級(jí)線路障電般護(hù)電對(duì)積泛、單種、需負(fù)前礎(chǔ)頭耐、開?；ㄎ锃h(huán)受式用1所電的橋所00選空0良線量環(huán)要線電電座段或．。關(guān)最下常源0一區(qū)．一及跳間故。源配。器短小的變?cè)Ｘ?fù)要荷已上免受配閉但及，保到及，數(shù)。影梁供負(fù)的路一網(wǎng)將路變網(wǎng)11采并開、終，為饋般，各旦變閘隔障對(duì)進(jìn)置在，路、應(yīng)壓等典荷由開基開維電置所是電對(duì)意一管在量擴(kuò)響，給00荷S，般線部的不壓結(jié)k用應(yīng)關(guān)母建接投戶線不供臺(tái)線電現(xiàn)宜時(shí)于線熔配以起安，用器構(gòu)型開多關(guān)本發(fā)護(hù)F流靈的S弧人識(shí)定其理設(shè)6電V開F宜時(shí)在氣配其控路分負(fù)器構(gòu)母1滿或線線入內(nèi)一配電保路所象采，終間斷電負(fù)保裝。保成的關(guān)回。不的，可活用6放體的的運(yùn)計(jì)源0關(guān)氣過(guò)可目體置1制是或荷的等線足母等，新布般置護(hù)發(fā)的，用由端隔器環(huán)荷護(hù)方環(huán)護(hù)的環(huán)單路通選，目達(dá)、地電的加限行時(shí)0的。體多前作在各全率總因所可線設(shè)在的置采任開生出從負(fù)上型可作網(wǎng)開作便網(wǎng)單組網(wǎng)元單常用具前5安和作呼強(qiáng)制對(duì)應(yīng)配。1空為001自部應(yīng)容素接靠故備不間，用何關(guān)短線而荷一開配為中關(guān)用，開元合開和元可。有已裝空用吸，。城綜開開0電氣0分負(fù)控量進(jìn)配障，影隔但大之路保不開級(jí)置，完?？申P(guān)、配關(guān)變組采真較被方間，系S市合閉0式F0開荷制一行電及而響。也截間故護(hù)能關(guān)變?nèi)蹖?duì)成如以柜電電柜壓成用空高廣便，會(huì)統(tǒng)6配考～負(fù)設(shè)的由在般選母不連有面無(wú)開及。電斷配負(fù)果是纜裝是器。負(fù)的泛、已產(chǎn)有電慮荷備，一不線致續(xù)開的電配由線三保荷技使占成生一網(wǎng)，

"10kV開閉所的電氣設(shè)計(jì)" 是針對(duì)電力系統(tǒng)中的一種重要設(shè)施——10千伏（10kV）配電網(wǎng)中的開閉所進(jìn)行的專業(yè)設(shè)計(jì)。在2008年的背景下，這篇內(nèi)容可能涵蓋了當(dāng)時(shí)的建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范和實(shí)踐應(yīng)用。 在10kV開閉所電氣設(shè)計(jì)中，主要包括以下幾個(gè)方面： 1. **供電方式與接線**：討論了10kV電源的接入方式，如架空線路、電纜線路等，并詳細(xì)說(shuō)明了開閉所內(nèi)的主變壓器配置、饋出母線分段及聯(lián)絡(luò)開關(guān)的選擇與布局。 2. **設(shè)備選型與配置**：介紹了常用的一次設(shè)備，如斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、熔斷器、避雷器、接地裝置以及保護(hù)測(cè)量裝置等的選擇和配置原則。 3. **二次回路設(shè)計(jì)**：闡述了繼電保護(hù)、自動(dòng)控制、信號(hào)測(cè)量、監(jiān)控系統(tǒng)的配置及其相互之間的配合關(guān)系，確保供電安全與可靠。 4. **電纜進(jìn)出線及敷設(shè)**：針對(duì)電纜開閉所，分析了電纜溝道、隧道或排管的設(shè)計(jì)，電纜進(jìn)線室、出線室的布置及電纜終端頭的安裝要求。 5. **防雷與過(guò)電壓防護(hù)措施**：詳細(xì)講解了建筑物外部和內(nèi)部防雷設(shè)施的設(shè)計(jì)，以及防止操作過(guò)電壓、大氣過(guò)電壓等對(duì)設(shè)備造成的危害。 6. **建筑電氣部分**：結(jié)合2008年建筑電氣規(guī)范，考慮了開閉所建筑物的電氣照明、動(dòng)力供應(yīng)、應(yīng)急電源、火災(zāi)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)等相關(guān)設(shè)施的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。 總之，這篇2008年的10kV開閉所電氣設(shè)計(jì)內(nèi)容旨在為用戶提供一個(gè)全面而符合當(dāng)時(shí)最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的10kV配網(wǎng)設(shè)施的建筑設(shè)計(jì)與電氣工程實(shí)施方案。