變壓器知識|10kV及以下常用配電設施設備介紹

1. 戶(hù)內常見(jiàn)配電設施設備

1.1高壓配電柜

主要用于分配由上級變電站或開(kāi)閉所引入的10kV電源，并對下級設備提供保護。主要用于工礦企業(yè)以及小區配電所的受電、送電及大型電動(dòng)機控制和保護、干式變壓器保護等。常見(jiàn)的柜型有：鎧裝型移開(kāi)式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜、固定柜等。

1.1.1 鎧裝型移開(kāi)式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)柜(10kV級別一般叫中置柜)

KYN28A-12(GZS1)

該柜型為現階段較常用的10kV柜型，可根據電氣一次系統圖的要求配置VS1、VD4、ZN78等真空斷路器配合微機保護作為設備保護柜使用，也作高壓計量柜、PT柜、站用變柜和隔離柜等使用。該柜型標準尺寸寬800mm，高2360mm，深1500mm(電纜進(jìn)線(xiàn))1660mm(架空進(jìn)線(xiàn)用)。

1.1.2 環(huán)網(wǎng)柜

HXGN□-12

該柜型也是常用的10kV柜型(額定電流630A及以下)，柜內主要配置FZN、FLN、FN等負荷開(kāi)關(guān)，并配合高壓熔斷器，或安裝GN24隔離刀、VS1(VD4、ZN78等)系列斷路器、微機保護等為下級設備提供保護，也可配置為高壓計量柜、PT柜和隔離柜等。此柜型有非常多的系列和變型，尺寸主要有寬400～1000mm，高1800～2200mm，深900～1000mm。

1.1.3 固定柜

該柜型現在還在使用，但因其體積較大(標準尺寸1200×1200×2650)不作為主流配電柜使用，常見(jiàn)其改型用在10kV高壓無(wú)功補償柜、高壓軟啟動(dòng)柜、高壓變頻器柜等。其作為配電柜時(shí)上下各裝一把GN系列高壓隔離刀，中間安裝VS1、VD4、ZN78等真空斷路器;作為無(wú)功補償柜時(shí)安裝真空接觸器、高壓電容、電抗器、消弧線(xiàn)圈等;高壓軟啟動(dòng)柜和變頻器柜安裝可控硅部件及其控制電路。

1.1.4 高壓開(kāi)關(guān)柜柜內常用設備

① 真空斷路器

真空斷路器(VS1、ZN63A)用于切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負荷電流，而且當系統發(fā)生故障時(shí)通過(guò)保護裝置的作用，切斷過(guò)負荷電流和短路電流，它具有相當完善的滅弧結構和足夠的斷流能力。

型號含義

技術(shù)參數

② 電流互感器

電流互感器，LZZBJ9-10(A、B、C)型電流互感器是戶(hù)內環(huán)氧樹(shù)脂澆注支柱式全工況型產(chǎn)品，在額定率為50Hz額定電壓為10KV及以下電力系統中作繼電保護或電能測量用，其中LZZBJ9-10(A、B、C)裝于中置式開(kāi)關(guān)柜或甚他型式開(kāi)關(guān)柜中。是把一次側大電流轉換成二次側小電流來(lái)測量。

型號含義

技術(shù)參數

標準雙繞組

復變比多繞組

③ 單相電壓互感器

單相電壓互感器(JDZ-10)，使用時(shí)單臺或二臺一組，單臺一般作為操作電源使用，二臺一組時(shí)采用V/V接線(xiàn)，在電力系統中作電能計量、電壓監測和繼電保護用。

型號含義

技術(shù)參數

④ 三相電壓互感器

三相電壓互感器(JSZV-10)，在電力系統計量、監測、保護中有時(shí)需要同時(shí)監測三相電壓，或者需要監測剩余電壓(開(kāi)口三角形電壓)，可以使用三臺單相帶剩余電壓繞組電壓互感器，也可以使用一臺三相電壓互感器。

型號含義

技術(shù)參數

⑤ 負荷開(kāi)關(guān)

負荷開(kāi)關(guān)，是介于斷路器和隔離開(kāi)關(guān)之間的一種開(kāi)關(guān)電器，具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，能切斷額定負荷電流和一定的過(guò)載電流，但不能切斷短路電流。通常把負荷開(kāi)關(guān)和高壓熔斷器裝在一起，組成“負荷開(kāi)關(guān)-熔斷器”組合電器，用熔斷器開(kāi)斷短路電流。10kV配電常用壓氣式負荷開(kāi)關(guān)、SF6負荷開(kāi)關(guān)和真空負荷開(kāi)關(guān)。

型號含義

技術(shù)參數

⑥ 高壓隔離開(kāi)關(guān)

高壓隔離開(kāi)關(guān)，保證高壓電器及裝置在檢修工作時(shí)的安全，起隔離電壓的作用，不能用與切斷、投入負荷電流和開(kāi)斷短路電流，僅可用于不產(chǎn)生強大電弧的某些切換操作，即是說(shuō)它不具有滅弧功能。

⑦ 接地開(kāi)關(guān)

接地開(kāi)關(guān)，代替攜帶型地線(xiàn)，在高壓設備和線(xiàn)路檢修時(shí)將設備接地，保護人身安全;造成人為接地，滿(mǎn)足保護要求;接地開(kāi)關(guān)配置在斷路器兩側隔離開(kāi)關(guān)旁邊，起到斷路器檢修時(shí)兩側接地的作用。接地開(kāi)關(guān)裝在開(kāi)關(guān)柜內時(shí)一般選擇配套帶電傳感器型，可同時(shí)做帶電指示用。

⑧ 高壓帶電指示傳感器、帶電指示器，用于檢測高壓帶電并與電磁鎖配套做柜門(mén)閉鎖用。

⑨ 避雷器，

避雷器，防止過(guò)電壓對設備造成損壞。

⑩ 微機保護

微機保護，用微型計算機構成的繼電保護，是電力系統繼電保護的發(fā)展方向(現已基本實(shí)現，尚需發(fā)展)，它具有高可靠性，高選擇性，高靈敏度。微機保護裝置硬件包括微處理器(單片機)為核心，配以輸入、輸出通道，人機接口和通訊接口等.該系統廣泛應用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。微機的硬件是通用的，而保護的性能和功能是由軟件決定。

1.2干式變壓器

配電用干式變壓器主要有S11-M系列的油浸密封式干式變壓器和SC(B)10、11環(huán)氧樹(shù)脂干式干式變壓器。

1.2.1 油浸式干式變壓器

主要在露天和半露天配電所使用，主要用在箱變、工廠(chǎng)車(chē)間變電所等。使用時(shí)需考慮與建筑的防火距離、超過(guò)630kVA干式變壓器還需設置卸油池等附屬設施，并且嚴禁布置高層建筑內部。

S11-M油浸式干式變壓器

1.2.2 環(huán)氧樹(shù)脂澆筑干式干式變壓器

因民用建筑變配電室多在設置在地下室，所以住宅、商業(yè)體等通常采用干式干式變壓器。干式干式變壓器防火、防潮、免維護，但價(jià)格比油浸干式變壓器高。干式干式變壓器在配電房布置時(shí)一般配置IP2X外殼與低壓配電柜靠近布置，用銅排從柜頂送入低壓柜;也可根據配電房尺寸靈活調整干式變壓器和低壓柜的位置用密集型母線(xiàn)槽連接。

SCB11干式干式變壓器(不帶外殼)

SCB11干式干式變壓器(帶IP2X外殼)

變配電室

1.3低壓配電柜

常用的低壓配電柜有GGD、GCS和GCK等。

1.3.1 GGD低壓固定式開(kāi)關(guān)柜

這是較常見(jiàn)的柜型，價(jià)格便宜、性能可靠，工廠(chǎng)(尤其是化工廠(chǎng))較喜歡用的柜型，因為活動(dòng)觸點(diǎn)少(相對于GCS和GCK)，耐腐蝕性較好。根據低壓系統圖可組裝出各種用途的柜型，如：進(jìn)線(xiàn)柜、配電柜、軟啟動(dòng)柜、電機保護柜、無(wú)功補償柜等等。戶(hù)外歐式箱變低壓室也是裝的這種柜子。

[pagebreak]

1.3.2 GCS抽屜式開(kāi)關(guān)柜

現在主流的柜型，因其美觀(guān)、檢修方便、抽屜可替換等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到民用和商業(yè)用戶(hù)歡迎。該柜型根據不同回路電流大小采用不同模數的標準抽屜，如50A以下1/2模，100A以下1模，200A以下3/2模等，具體參數以廠(chǎng)家提供為準。

1.3.3 GCK抽出式開(kāi)關(guān)柜

GCK柜型和GCS較大的區別是，GCS是整個(gè)抽屜全部可以抽出來(lái)，包括里面的斷路器、CT、儀表等，而CCK只能抽出其中的斷路器，GCK相比GCS柜要便宜一些。

1.3.4 低壓開(kāi)關(guān)柜柜內常用設備

① 萬(wàn)能式斷路器

萬(wàn)能式斷路器(又名框架斷路器、智能斷路器)，適用交流50Hz，額定電壓380V、660V，額定電流為200A-6300A的配電網(wǎng)絡(luò )中,主要用來(lái)分配電能和保護線(xiàn)路及電源設備免受過(guò)載、欠電壓、短路，單相接地等故障的危害，該斷路器具有多種智能保護功能，可做到選擇性保護，具動(dòng)作精確，避免不必要的停電，提高供電可靠性。萬(wàn)能式斷路器用來(lái)分配電能和保護線(xiàn)路及電源設備的過(guò)載、欠電壓、短路等，在正常的條件下，可作為線(xiàn)路的不頻繁轉換之用。1250A以下的斷路器在交流50Hz電壓380V 的網(wǎng)絡(luò )中可用作保護電動(dòng)機的過(guò)載和短路。在正常條件下還可作為電動(dòng)機的不頻繁起動(dòng)之用。萬(wàn)能斷路器較常使用在低壓進(jìn)線(xiàn)柜作為總路開(kāi)關(guān)。

型號含義

技術(shù)參數

② 塑殼斷路器

塑殼斷路器，主要適用于不頻繁操作的交流50Hz、額定工作電壓至380V， 額定電流至600A的配電網(wǎng)絡(luò )的電路中，用來(lái)分配電能和保護線(xiàn)路及電源設備免受過(guò)載、短路、欠電壓等故障的損壞。

型號含義

技術(shù)參數

③ 低壓隔離開(kāi)關(guān)

低壓隔離開(kāi)關(guān)，適用于交流50Hz，額定電壓380V或直流220V，額定電流200A~3000A，主要用于配電設備的控制電路中，作不頻繁地電動(dòng)接通和切斷或隔離電源之用，操作應在無(wú)負荷下進(jìn)行。

④ 自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)

自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)，適用于交流50Hz，額定工作電壓AC400V/AC690V，額定電流自630A至1600A的兩路電源(常用電源和備用電源)，因一路電源發(fā)生故障(檢測A、B、C相任意一相或三相電壓欠壓、失壓或缺相)一個(gè)或幾個(gè)負載電路從該電源自動(dòng)轉換到另一電源，以保證供電的可靠性及安全性。適用于兩路三相四線(xiàn)制電網(wǎng)中，如高層建筑、醫院、商場(chǎng)、銀行、消防、化工、冶金等不允許斷電的一類(lèi)負荷，部分二類(lèi)負荷完成雙回路供電系統的電源。自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)分為PC級和CE級，其中PC級不帶保護，至提供電源轉換，CE級帶過(guò)載、短路、欠壓等保護。

PC級，相當于由兩個(gè)負荷開(kāi)關(guān)與控制器的組合

CE級，由兩個(gè)斷路器和控制器組成

⑤ 交流接觸器

交流接觸器，主要用于交流50Hz(或60Hz)，額定工作電壓至690V，供遠距離接通和分斷電路之用，并可與適當的熱過(guò)載繼電器組成電磁起動(dòng)器以保護可能發(fā)生操作過(guò)負荷的電路，接觸器適宜與頻繁地起動(dòng)和控制交流電動(dòng)機。

⑥熱過(guò)載繼電器

熱過(guò)載繼電器，適用于交流50Hz/60Hz、電壓至 690V，電流0.1A~160A的長(cháng)期工作或間斷長(cháng)期工作的交流電動(dòng)機的過(guò)載與斷相保護。

⑦微型斷路器

微型斷路器(空氣開(kāi)關(guān))，適用于交流50Hz，額定電壓230/400V，額定電流至63A的線(xiàn)路中作過(guò)載和短路保護之用，也可以在正常情況下作為線(xiàn)路的不頻繁操作轉換之用。分為單極、二極、三極、四極。

2. 戶(hù)外常見(jiàn)配電設施設備

2.1戶(hù)外環(huán)網(wǎng)柜(戶(hù)外開(kāi)閉所)

2.1.1 歐式戶(hù)內環(huán)網(wǎng)柜

歐式戶(hù)內環(huán)網(wǎng)柜，就是在(HXGN)外增加一個(gè)戶(hù)外外殼，該柜型電纜室大，安裝方便，功能附件多，并可配故障指示器，電壓指示器，柜體擴展方便，柜體聯(lián)結簡(jiǎn)單可靠;接線(xiàn)方案齊全，如負荷開(kāi)關(guān)、組合電器、斷路器、母線(xiàn)提升單元、計量單元、隔離單元等;可手動(dòng)操作，也可實(shí)現電動(dòng)操作設備可按戶(hù)內柜型安裝;檢修方便、價(jià)格較低的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是占地大、需定期維護。

2.1.2 美式環(huán)網(wǎng)柜

美式環(huán)網(wǎng)柜，該產(chǎn)品為北美流行的戶(hù)外專(zhuān)用設計，內殼采用共箱式SF6氣體絕緣，可容納6路開(kāi)關(guān)，根據需要可選用負荷開(kāi)關(guān)或斷路器，即可手動(dòng)操作，也可電動(dòng)操作。該產(chǎn)品配置專(zhuān)用控制裝置和FTU裝置，可實(shí)現網(wǎng)絡(luò )重構、數據測量、四遙等一體功能，是實(shí)現配電自動(dòng)化的理想裝置。采用GRC環(huán)保箱殼的美式環(huán)網(wǎng)柜，外形美觀(guān)，具有防銹蝕、防凝露等突出功能，可防止黏貼小廣告，占地小、免維護、采用肘頭連接，可帶電插拔。

2.2高壓電纜分支箱

2.2.1 歐式高壓電纜分支箱

① 歐式高壓電纜分支箱(帶負荷開(kāi)關(guān))

歐式高壓電纜分支箱(帶負荷開(kāi)關(guān))，采用三工位SF6負荷幵關(guān)組裝，巧妙的左右進(jìn)出線(xiàn)分置，較小的結構設計，較強的電纜配置功能，進(jìn)出線(xiàn)可達8路。該分接箱既保留了傳統分接箱的優(yōu)點(diǎn)，又具有環(huán)網(wǎng)柜的部分優(yōu)點(diǎn)，是城網(wǎng)改造的理想設備。體積小，免維護，技術(shù)經(jīng)濟性好，可靠性高，安裝簡(jiǎn)單使用方便。

帶SF6負荷開(kāi)關(guān)的電纜分接箱的特點(diǎn)在于:在箱體內有三個(gè)隔室，其中一個(gè)隔室密閉，密閉隔室中充有微增壓六氟化硫氣體.其中有一組以上負荷開(kāi)關(guān)。負荷開(kāi)關(guān)的操作機構位干操作驅動(dòng)隔室內，電纜隔室內有電纜樁線(xiàn)及電纜終端，電纜終端與負荷幵關(guān)連接。隔室密閉的負荷開(kāi)關(guān)隔室內的負荷幵關(guān)為轉盤(pán)動(dòng)靜觸點(diǎn)式負荷開(kāi)關(guān)，每個(gè)負荷幵關(guān)的轉軸上固定在繞軸的對稱(chēng)扇形面有三層。電纜隔室內的電纜為三相一組，每組三個(gè)電纜終端平行依次斜下方分布，每個(gè)電纜終端與電纜樁線(xiàn)垂直相接,三個(gè)電纜樁線(xiàn)相互平行。密閉隔室有泄壓管道。

[pagebreak]

② 歐式高壓電纜分支箱(不帶負荷開(kāi)關(guān))

歐式高壓電纜分支箱(不帶負荷開(kāi)關(guān))，采用肘頭連接、結構簡(jiǎn)單、可靠性強、擴展性強、占地小。

2.2.2 美式高壓電纜分支箱

美式高壓電纜分支箱，以其優(yōu)良的性能，規范化的設計，優(yōu)美的外觀(guān)，廣泛應用于電纜配電網(wǎng)系統中的電纜化工程設備，在各大工業(yè)園區，居民小區，城市人口密集區，商業(yè)中心以及高層建筑等各種場(chǎng)所得到普遍認同。它以單向開(kāi)門(mén)、橫向多通母排為主要特點(diǎn)，具有寬度小、組合靈活、全絕緣、全密封等顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)。按照額定電流一般可以分為600A主回路和200A支回路兩種。600A主回路采用旋入式螺栓固定連接;200A分支回路采用拔插式連接，且可以帶負荷拔插。

2.3箱變

2.3.1 歐式箱變

歐式箱變，適用于城市公共配電、路燈用電、工礦企業(yè)、市區建筑、住宅、山區、賓館、公園及工地施工等.可實(shí)現環(huán)網(wǎng)型和終端型供電方式.箱變的基本結構分為“目”字形和“品”字形，箱體骨架采用優(yōu)質(zhì)槽鋼和角鋼焊接而成，具有較高的機械強度，箱體采用鋁合金型材制作，具有較好的防腐能力，整體美觀(guān)的外形經(jīng)噴漆著(zhù)色可與周?chē)h(huán)境相協(xié)調，精心設計的底部起吊裝置.給安裝運輸移動(dòng)提供了極大的方便。

箱變內有先立的高壓室、干式變壓器室和低壓室.各室照明隨門(mén)的開(kāi)啟自動(dòng)打開(kāi)。高壓室內裝有高環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)設備，可根據用戶(hù)需要選用壓氣式、真空式負荷開(kāi)關(guān)、真空斷路器，且具有“五防”功能，當采用限流型高壓熔斷器時(shí)，有某相熔斷器熔斷時(shí).負荷開(kāi)關(guān)自動(dòng)分閘，避免了因缺相運行而引起故降。

干式變壓器室采用自然通風(fēng)和自動(dòng)控制的強迫散熱風(fēng)冷裝置.具有隨溫度變化而自動(dòng)控制的排風(fēng)系統.能有效控制降低箱內溫度.滿(mǎn)足運行要求.相據用戶(hù)要求還可采用防凝露的裝置.根椐用戶(hù)的要求，可沿軌道能方便地從變壓間室兩側從大門(mén)進(jìn)出。箱體材料能防止雨水和污物進(jìn)入.具備長(cháng)期戶(hù)外使用的條件，確保防腐防水.防塵性能.使用壽命長(cháng).維護簡(jiǎn)單，外形美觀(guān)。干式變壓器可采用干式或油浸式干式變壓器，油浸式干式變壓器可選用有油枕和無(wú)油枕全密封的兩種。

低壓室具有低壓成套開(kāi)關(guān)設備的總體功能，根據用戶(hù)要求采用名種結構的配電方案，有動(dòng)力配電，照明配電，無(wú)功自動(dòng)補償，電能計量等各種功能.裝有自動(dòng)照明系統，任意組合。

外殼材料：外殼材料有復合板、不銹鋼復合板、覆鋁鋅板、不銹鋼板、金屬雕花板。結構特點(diǎn)。

2.3.2 美式箱變

美式箱變，組合式美式箱變是將干式變壓器器身、高壓負荷開(kāi)關(guān)、熔斷器等元件一同放在干式變壓器油箱內,因浸在油中,元件體積大為縮小,結構更為緊湊,安裝方便、靈活。全絕緣、全密封結構、安全可靠、操作方便、免維護。廣泛應用于住宅小區、高業(yè)中心、廠(chǎng)礦企業(yè)、機場(chǎng)、車(chē)站、學(xué)校等場(chǎng)所。

美式箱變的負荷開(kāi)關(guān)是放入到干式變壓器油箱內。油浸式三相聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)可分為二位置(終端式)、四位置(環(huán)網(wǎng)式)兩種，由于此負荷開(kāi)關(guān)是放在干式變壓器油箱中，其關(guān)合位置只能根據外部操作面板的指示來(lái)判斷，而且其操作要通過(guò)專(zhuān)用的絕緣操作桿來(lái)進(jìn)行，所以其操作較比復雜。從這一點(diǎn)來(lái)看，其操作很不方便。此外，由于看不見(jiàn)負荷開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷觸頭(即明顯斷開(kāi)點(diǎn))，所以在開(kāi)斷后，給人們一種不放心的感覺(jué)。此外，其負荷開(kāi)關(guān)一旦發(fā)生故障，更換、維修都將是十分困難。

美式箱變無(wú)油溫保護，只有一個(gè)溫度計來(lái)顯示油溫，當油溫太高時(shí)，依靠插入式熔斷器來(lái)進(jìn)行保護，還有一個(gè)壓力釋放閥，用來(lái)釋放油箱內太大的壓力。因此，應該經(jīng)常檢查在此兩種情況下熔斷器是否正常運行，及外殼是否發(fā)生滲漏油現象。

附圖9-12

總結，由于配電設備眾多，每種類(lèi)別都有若干型號和系列，各種型號又細分各種使用條件和環(huán)境，筆者僅列舉極少部分常用設備及其技術(shù)參數拋磚迎玉，讀者若感興趣請自行查閱相關(guān)產(chǎn)品樣本。

 

【免責聲明】文章為作者先立觀(guān)點(diǎn)，不代表創(chuàng )聯(lián)匯通干式變壓器立場(chǎng)。如因作品內容、版權等存在問(wèn)題，請于本文刊發(fā)30日內聯(lián)系創(chuàng )聯(lián)匯通干式變壓器進(jìn)行刪除或洽談版權使用事宜。