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【电气分享】10kV及以下常用配电设施设备介绍

楼主:电气分享社区 时间:2018-06-26 00:23:53

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1. 户内常见配电设施设备

1.1高压配电柜

主要用于分配由上级变电站或开闭所引入的10kV电源,并对下级设备提供保护。主要用于工矿企业以及小区配电所的受电、送电及大型电动机控制和保护、变压器保护等。常见的柜型有:铠装型移开式交流金属封闭开关柜、环网柜、固定柜等。


1.1.1 铠装型移开式交流金属封闭开关柜(10kV级别一般叫中置柜)



KYN28A-12(GZS1)


该柜型为现阶段最常用的10kV柜型,可根据电气一次系统图的要求配置VS1、VD4、ZN78等真空断路器配合微机保护作为设备保护柜使用,也作高压计量柜、PT柜、站用变柜和隔离柜等使用。该柜型标准尺寸宽800mm,高2360mm,深1500mm(电缆进线)\1660mm(架空进线用)。


1.1.2 环网柜


HXGN□-12


该柜型也是常用的10kV柜型(额定电流630A及以下),柜内主要配置FZN、FLN、FN等负荷开关,并配合高压熔断器,或安装GN24隔离刀、VS1(VD4、ZN78等)系列断路器、微机保护等为下级设备提供保护,也可配置为高压计量柜、PT柜和隔离柜等。此柜型有非常多的系列和变型,尺寸主要有宽400~1000mm,高1800~2200mm,深900~1000mm。


1.1.3 固定柜




该柜型现在还在使用,但因其体积较大(标准尺寸1200×1200×2650)不作为主流配电柜使用,常见其改型用在10kV高压无功补偿柜、高压软启动柜、高压变频器柜等。其作为配电柜时上下各装一把GN系列高压隔离刀,中间安装VS1、VD4、ZN78等真空断路器;作为无功补偿柜时安装真空接触器、高压电容、电抗器、消弧线圈等;高压软启动柜和变频器柜安装可控硅部件及其控制电路。


1.1.4 高压开关柜柜内常用设备

① 真空断路器

真空断路器(VS1、ZN63A)用于切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流,而且当系统发生故障时通过保护装置的作用,切断过负荷电流和短路电流,它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。





型号含义





技术参数



② 电流互感器

电流互感器,LZZBJ9-10(A、B、C)型电流互感器是户内环氧树脂浇注支柱式全工况型产品,在额定率为50Hz额定电压为10KV及以下电力系统中作继电保护或电能测量用,其中LZZBJ9-10(A、B、C)装于中置式开关柜或甚他型式开关柜中。是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量。



型号含义



技术参数


标准双绕组



复变比多绕组


③ 单相电压互感器

单相电压互感器(JDZ-10),使用时单台或二台一组,单台一般作为操作电源使用,二台一组时采用V/V接线,在电力系统中作电能计量、电压监测和继电保护用。



型号含义



技术参数



④ 三相电压互感器

三相电压互感器(JSZV-10),在电力系统计量、监测、保护中有时需要同时监测三相电压,或者需要监测剩余电压(开口三角形电压),可以使用三台单相带剩余电压绕组电压互感器,也可以使用一台三相电压互感器。



型号含义



技术参数



⑤ 负荷开关

负荷开关,是介于断路器和隔离开关之间的一种开关电器,具有简单的灭弧装置,能切断额定负荷电流和一定的过载电流,但不能切断短路电流。通常把负荷开关和高压熔断器装在一起,组成“负荷开关-熔断器”组合电器,用熔断器开断短路电流。10kV配电常用压气式负荷开关、SF6负荷开关和真空负荷开关。



型号含义



技术参数



⑥ 高压隔离开关

高压隔离开关,保证高压电器及装置在检修工作时的安全,起隔离电压的作用,不能用与切断、投入负荷电流和开断短路电流,仅可用于不产生强大电弧的某些切换操作,即是说它不具有灭弧功能。



⑦ 接地开关

接地开关,代替携带型地线,在高压设备和线路检修时将设备接地,保护人身安全;造成人为接地,满足保护要求;接地开关配置在断路器两侧隔离开关旁边,起到断路器检修时两侧接地的作用。接地开关装在开关柜内时一般选择配套带电传感器型,可同时做带电指示用。


附图4-20


⑧ 高压带电指示传感器、带电指示器,用于检测高压带电并与电磁锁配套做柜门闭锁用。



⑨ 避雷器,

避雷器,防止过电压对设备造成损坏。



⑩ 微机保护

微机保护,用微型计算机构成的继电保护,是电力系统继电保护的发展方向(现已基本实现,尚需发展),它具有高可靠性,高选择性,高灵敏度。微机保护装置硬件包括微处理器(单片机)为核心,配以输入、输出通道,人机接口和通讯接口等.该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。微机的硬件是通用的,而保护的性能和功能是由软件决定。



1.2变压器

 配电用变压器主要有S11-M系列的油浸密封式变压器和SC(B)10、11环氧树脂干式变压器。


1.2.1 油浸式变压器

主要在露天和半露天配电所使用,主要用在箱变、工厂车间变电所等。使用时需考虑与建筑的防火距离、超过630kVA变压器还需设置卸油池等附属设施,并且严禁布置高层建筑内部。

S11-M油浸式变压器


1.2.2 环氧树脂浇筑干式变压器

因民用建筑变配电室多在设置在地下室,所以住宅、商业体等通常采用干式变压器。干式变压器防火、防潮、免维护,但价格比油浸变压器高。干式变压器在配电房布置时一般配置IP2X外壳与低压配电柜靠近布置,用铜排从柜顶送入低压柜;也可根据配电房尺寸灵活调整变压器和低压柜的位置用密集型母线槽连接。

SCB11干式变压器(不带外壳)


SCB11干式变压器(带IP2X外壳)


变配电室


1.3低压配电柜

常用的低压配电柜有GGD、GCS和GCK等。


1.3.1 GGD低压固定式开关柜

这是最常见的柜型,价格便宜、性能可靠,工厂(尤其是化工厂)最喜欢用的柜型,因为活动触点少(相对于GCS和GCK),耐腐蚀性最好。根据低压系统图可组装出各种用途的柜型,如:进线柜、配电柜、软启动柜、电机保护柜、无功补偿柜等等。户外欧式箱变低压室也是装的这种柜子。





1.3.2 GCS抽屉式开关柜

现在主流的柜型,因其美观、检修方便、抽屉可替换等优点,越来越受到民用和商业用户欢迎。该柜型根据不同回路电流大小采用不同模数的标准抽屉,如50A以下1/2模,100A以下1模,200A以下3/2模等,具体参数以厂家提供为准。



1.3.3 GCK抽出式开关柜

GCK柜型和GCS最大的区别是,GCS是整个抽屉全部可以抽出来,包括里面的断路器、CT、仪表等,而CCK只能抽出其中的断路器,GCK相比GCS柜要便宜一些。



1.3.4 低压开关柜柜内常用设备

① 万能式断路器

万能式断路器(又名框架断路器、智能断路器),适用交流50Hz,额定电压380V、660V,额定电流为200A-6300A的配电网络中,主要用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路,单相接地等故障的危害,该断路器具有多种智能保护功能,可做到选择性保护,具动作精确,避免不必要的停电,提高供电可靠性。万能式断路器用来分配电能和保护线路及电源设备的过载、欠电压、短路等,在正常的条件下,可作为线路的不频繁转换之用。1250A以下的断路器在交流50Hz电压380V 的网络中可用作保护电动机的过载和短路。在正常条件下还可作为电动机的不频繁起动之用。万能断路器最常使用在低压进线柜作为总路开关。





型号含义



技术参数



② 塑壳断路器

塑壳断路器,主要适用于不频繁操作的交流50Hz、额定工作电压至380V, 额定电流至600A的配电网络的电路中,用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、短路、欠电压等故障的损坏。



型号含义



技术参数





③ 低压隔离开关

低压隔离开关,适用于交流50Hz,额定电压380V或直流220V,额定电流200A~3000A,主要用于配电设备的控制电路中,作不频繁地电动接通和切断或隔离电源之用,操作应在无负荷下进行。



④ 自动转换开关

自动转换开关,适用于交流50Hz,额定工作电压AC400V/AC690V,额定电流自630A至1600A的两路电源(常用电源和备用电源),因一路电源发生故障(检测A、B、C相任意一相或三相电压欠压、失压或缺相)一个或几个负载电路从该电源自动转换到另一电源,以保证供电的可靠性及安全性。适用于两路三相四线制电网中,如高层建筑、医院、商场、银行、消防、化工、冶金等不允许断电的一类负荷,部分二类负荷完成双回路供电系统的电源。自动转换开关分为PC级和CE级,其中PC级不带保护,至提供电源转换,CE级带过载、短路、欠压等保护。


PC级,相当于由两个负荷开关与控制器的组合

CE级,由两个断路器和控制器组成


⑤ 交流接触器

交流接触器,主要用于交流50Hz(或60Hz),额定工作电压至690V,供远距离接通和分断电路之用,并可与适当的热过载继电器组成电磁起动器以保护可能发生操作过负荷的电路,接触器适宜与频繁地起动和控制交流电动机。



⑥热过载继电器

热过载继电器,适用于交流50Hz/60Hz、电压至 690V,电流0.1A~160A的长期工作或间断长期工作的交流电动机的过载与断相保护。



⑦微型断路器

微型断路器(空气开关),适用于交流50Hz,额定电压230/400V,额定电流至63A的线路中作过载和短路保护之用,也可以在正常情况下作为线路的不频繁操作转换之用。分为单极、二极、三极、四极。




2. 户外常见配电设施设备

2.1户外环网柜(户外开闭所)

2.1.1 欧式户内环网柜

欧式户内环网柜,就是在(HXGN)外增加一个户外外壳,该柜型电缆室大,安装方便,功能附件多,并可配故障指示器,电压指示器,柜体扩展方便,柜体联结简单可靠;接线方案齐全,如负荷开关、组合电器、断路器、母线提升单元、计量单元、隔离单元等;可手动操作,也可实现电动操作设备可按户内柜型安装;检修方便、价格较低的优点,缺点是占地大、需定期维护。






2.1.2 美式环网柜

美式环网柜,该产品为北美流行的户外专用设计,内壳采用共箱式SF6气体绝缘,可容纳6路开关,根据需要可选用负荷开关或断路器,即可手动操作,也可电动操作。该产品配置专用控制装置和FTU装置,可实现网络重构、数据测量、四遥等一体功能,是实现配电自动化的理想装置。采用GRC环保箱壳的美式环网柜,外形美观,具有防锈蚀、防凝露等突出功能,可防止黏贴小广告,占地小、免维护、采用肘头连接,可带电插拔。




2.2高压电缆分支箱

2.2.1 欧式高压电缆分支箱

① 欧式高压电缆分支箱(带负荷开关)

欧式高压电缆分支箱(带负荷开关),采用三工位SF6负荷幵关组装,巧妙的左右进出线分置,最小的结构设计,最强的电缆配置功能,进出线可达8路。该分接箱既保留了传统分接箱的优点,又具有环网柜的部分优点,是城网改造的理想设备。体积小,免维护,技术经济性好,可靠性高,安装简单使用方便。

带SF6负荷开关的电缆分接箱的特点在于:在箱体内有三个隔室,其中一个隔室密闭,密闭隔室中充有微增压六氟化硫气体.其中有一组以上负荷开关。负荷开关的操作机构位干操作驱动隔室内,电缆隔室内有电缆桩线及电缆终端,电缆终端与负荷幵关连接。隔室密闭的负荷开关隔室内的负荷幵关为转盘动静触点式负荷开关,每个负荷幵关的转轴上固定在绕轴的对称扇形面有三层。电缆隔室内的电缆为三相一组,每组三个电缆终端平行依次斜下方分布,每个电缆终端与电缆桩线垂直相接,三个电缆桩线相互平行。密闭隔室有泄压管道。


② 欧式高压电缆分支箱(不带负荷开关)

欧式高压电缆分支箱(不带负荷开关),采用肘头连接、结构简单、可靠性强、扩展性强、占地小。







2.2.2 美式高压电缆分支箱

美式高压电缆分支箱,以其优良的性能,规范化的设计,优美的外观,广泛应用于电缆配电网系统中的电缆化工程设备,在各大工业园区,居民小区,城市人口密集区,商业中心以及高层建筑等各种场所得到普遍认同。它以单向开门、横向多通母排为主要特点,具有宽度小、组合灵活、全绝缘、全密封等显著优点。按照额定电流一般可以分为600A主回路和200A支回路两种。600A主回路采用旋入式螺栓固定连接;200A分支回路采用拔插式连接,且可以带负荷拔插。




2.3箱变

2.3.1 欧式箱变

欧式箱变,适用于城市公共配电、路灯用电、工矿企业、市区建筑、住宅、山区、宾馆、公园及工地施工等.可实现环网型和终端型供电方式.箱变的基本结构分为“目”字形和“品”字形,箱体骨架采用优质槽钢和角钢焊接而成,具有较高的机械强度,箱体采用铝合金型材制作,具有较好的防腐能力,整体美观的外形经喷漆着色可与周围环境相协调,精心设计的底部起吊装置.给安装运输移动提供了极大的方便。

箱变内有独立的高压室、变压器室和低压室.各室照明随门的开启自动打开。高压室内装有高环网开关设备,可根据用户需要选用压气式、真空式负荷开关、真空断路器,且具有“五防”功能,当采用限流型高压熔断器时,有某相熔断器熔断时.负荷开关自动分闸,避免了因缺相运行而引起故降。

变压器室采用自然通风和自动控制的强迫散热风冷装置.具有随溫度变化而自动控制的排风系统.能有效控制降低箱内温度.满足运行要求.相据用户要求还可采用防凝露的装置.根椐用户的要求,可沿轨道能方便地从变压间室两侧从大门进出。箱体材料能防止雨水和污物进入.具备长期户外使用的条件,确保防腐防水.防尘性能.使用寿命长.维护简单,外形美观。变压器可采用干式或油浸式变压器,油浸式变压器可选用有油枕和无油枕全密封的两种。

低压室具有低压成套开关设备的总体功能,根据用户要求采用名种结构的配电方案,有动力配电,照明配电,无功自动补偿,电能计量等各种功能.装有自动照明系统,任意组合。

外壳材料:外壳材料有复合板、不锈钢复合板、覆铝锌板、不锈钢板、金属雕花板。结构特点。






2.3.2 美式箱变

美式箱变,组合式美式箱变是将变压器器身、高压负荷开关、熔断器等元件一同放在变压器油箱内,因浸在油中,元件体积大为缩小,结构更为紧凑,安装方便、灵活。全绝缘、全密封结构、安全可靠、操作方便、免维护。广泛应用于住宅小区、高业中心、厂矿企业、机场、车站、学校等场所。

美式箱变的负荷开关是放入到变压器油箱内。油浸式三相联动开关可分为二位置(终端式)、四位置(环网式)两种,由于此负荷开关是放在变压器油箱中,其关合位置只能根据外部操作面板的指示来判断,而且其操作要通过专用的绝缘操作杆来进行,所以其操作较比复杂。从这一点来看,其操作很不方便。此外,由于看不见负荷开关的开断触头(即明显断开点),所以在开断后,给人们一种不放心的感觉。此外,其负荷开关一旦发生故障,更换、维修都将是十分困难。

美式箱变无油温保护,只有一个温度计来显示油温,当油温太高时,依靠插入式熔断器来进行保护,还有一个压力释放阀,用来释放油箱内太大的压力。因此,应该经常检查在此两种情况下熔断器是否正常运行,及外壳是否发生渗漏油现象。






附图9-12

总结,由于配电设备众多,每种类别都有若干型号和系列,各种型号又细分各种使用条件和环境,笔者仅列举极少部分常用设备及其技术参数抛砖迎玉,读者若感兴趣请自行查阅相关产品样本。 

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----本文来自输配电线路公众号----


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