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10KV变电所设计解读
TA的每日心情奋斗 20:26签到天数: 42 天[LV.5]常住居民I
　　在供配电系统设计时，10kV及以下变电所的设计是很重要的一环。它涉及到负荷计算，负荷等级的确定以及对短路电流进行计算。常常还需要对谐波的抑制要求进行满足以及监测低压出线回路的漏电电流。10kV及以下变电所的设计的安全性还会对整个城市的电网产生影响，因此当地的供电部门经常要对变电所的施工图来进行审查，以符合安全和计量的需要。下面就设计中常见问题、变电所内高压电缆截面的选择、变电所设置位置要求、变电所对土建的要求、变电所设计阶段的面积、高度的初步要求等进行探讨。
　　1、10kV及以下变电所的设计中常见问题
　　1.1主接线不符合要求
　　因为有关的部门对有关产权的分界点的划分要求不了解，同时还不知道功率的因数低还会被处罚的相关规定，很多10kV及以下变电所的主接线的设计在不能满足计量和功率因数的补偿的相关要求的时候，却不恰当地选用了对负荷等级进行改变的做法。
　　1.2进线开关的配置的不合理
　　由于规范GB《20kV及以下变电所设计规范》中没有明确电源的进线开关在什么情况下可以使用或使用带熔断器的负荷开关，因此在一些变电所的工程设计中会出现全部采用或都用负荷开关的不正常现象。
　　1.3平面布置不合理
　　在有些变电所的设计中变电所的出入口没有满足要求或者设备的通道没有满足要求。的设备当采用干式的时候，就可以和主体的建筑安放在一起，而且门还要采用防火门。在建筑的长度超过了7m时，还要设置两个出入口，而且其中一个的出入口还要满足设备搬运的要求，当长度超过60m时，中间还要增加出口。
　　1.4低压配电屏前后通道宽度和出口数量不满足要求
　　这个问题主要针对GB的规定来说，例如以固定屏而言，单排屏的屏后通道最少应该为1000mm，屏前的通道最少为1500mm；在双排面对面进行布置时屏后的通道最少为1000m，屏前的通道最少2000mm。在出口的数量方面，在配电装置的长度超过6m时，屏后的通道应该有2个出口；在低压配电装置的2个出口之间间距大于15m时，还应该增加通道出口。但是在这方面的执行不力，一是因为通道宽度不够，二是出口数量也不符合规范要求。
　　2、变电所内高压电缆截面的选择
　　变电所内高压电缆的截面， 主要需按满足短路电流热稳定的要求确定：
　　式中：
　　S――保护导体的截面积，mm2。
　　I――通过导体（电缆）的预期故障电流（短路电流周期分量有效值），A；当持续时间小于0.1s时，应计入非周期分量的影响；I值可由《35～6/0.4kV 配变电系统短路电流计算实用手册》查到近似值，或经计算得出。
　　T――保护装置（断路器、熔断器）切断电流的时间，s；t值需由供电部门提供，当不能提供时，校验民用建筑10 kV 及以下变电所内由高压柜到变压器一段电缆时，t值可取为0.7s。
　　K――计算系数 （不同型号的电缆，系数的大小不同，k值可见GB《低压配电设计规范》表A.0.7，例如YJV 工作温度为90℃ 的铜缆k=143，铝缆k=94。
　　在变电所内，由高压开关柜到变压器的一段电缆的长度（仅为几m 或十几m，它与从区域降压站到本变电所的电缆总长度比）很短，其阻抗对短路电流大小的影响不大；此段电缆所承受的短路电流，主要取决于上级内的变压器容量及其Uk 值，以及由上级变电站到本变电所的电缆的阻抗（与其长度及截面有关），在一般情况下，变电所内供各台不同容量变压器的高压电缆中的短路电流相差不大。所以，可采用相同规格的电缆。当高压柜在本（总）变电所内，而被高压柜保护的变压器在分变电所内，且分变电所距总变电所很远，变压器容量又较小时，其短路电流有明显的减小。此时，可经过短路电流计算及电缆热稳定校验，选择较小截面的高压电缆。
　　3、变电所设置位置的要求
　　（1）进出线要方便，应靠近电源一侧，宜靠近建筑物外墙。（2）设备的运输要方便。（3）不应该设在多尘或者有腐蚀性的气体场所，即使躲不开的时候，也要设置在盛行风向的上风一侧。（4）不应该设置在有爆炸危险的环境的正上方或者正下方或者贴临， 而且不应设置在有火灾危险的环境的正上方或者正下方。与此同时还应考虑市政的进线也要远离这些危险的场所。（5）不宜设在厕所、浴室、厨房、洗衣房等容易积水的场所的正下方，且不宜与其贴邻。（6）不应该设在低洼以及容易积水的地方，在考虑排水的时候，还必须要防止水产生倒灌。（7）不应该单独的设置在地下。（8）在北京地区要求变电所的设备层下设置电缆夹层，而且层高不能低于2.0m。（9）不应该设在建筑物地下室的最底层。在必须设在最底层时，电缆夹层的地面标高宜与相邻的其他面积较大的房间（例如：冷冻机房、汽车库等）标高相同或下沉要不超过1 m，万一有较大量的水时，也只能淹到电缆（一般不怕水），而淹不到设备。还应有防止洪水流入变电所的措施。（10）公建变电所（高基）与住宅变电所（低基）应分设（北京地区规定公建用电的“计算容量” 小于100kVA 者除外）。
　　4、变电所对土建的要求
　　（1）当变配电室的长度大于7m时，应在两端设门，门向外开启，长度大于60m时，宜增加一个出口。（2）值班室应有直通室外或通向走道的门。（3）值班室的位置应方便巡视低压开关柜（高压开关柜因操作较少，故障率低，且有信号屏可监视，巡视要求不高，至值班室的距离不要求）。（4）有人值班的变配电所，应设值班室，宜设休息室和卫生间（内设坐便器、洗脸盆、淋雨喷头、墩布池），变电所面积有富裕时，可留维修间。（5）需留出变压器运进、运出变电所及由室外运进建筑物的通道。（6）变电所不应跨越建筑物的沉降缝和伸缩缝。（7）由于室外地面会低于室内地面，室外电缆进入室内的位置较低，注意电缆引入室内时的拐弯半径（必要时，也可设一个电缆进线小间）。（8）变电所内的电缆线槽的宽度、高度应留有裕量，拐弯处应考虑最大电缆的弯曲半径要求。（9）其他无关的管道不应穿过变电所。（10）当变电所在地下一层靠近外墙时，需注意的问题：1）当变电所在地下一层靠近外墙， 且变电所的部分顶板上方无建筑物时，需考虑此处变电所的顶板可能降低，注意房间的净高是否能满足安装变压器或开关柜等设备的高度要求，且需做好防水；2）电缆进出建筑物的预埋保护管，应防止积水或雨水倒灌流入变电所，电缆敷设完毕，须做好防水封堵。
　　5、变电所设计阶段的面积、高度的初步要求
　　5.1变电所的面积
　　（1）在规划及方案设计阶段，需要尽早向建筑专业提出变电所的大概位置， 以及变电所相对准确的面积要求。需要提前、耐心、诚恳地向建筑专业负责人解释变电所深入负荷中心的重要性， 使他们真正理解并愿意去做，在建筑物负荷中心的地下室内得到较为理想的变电所的位置是有可能的。（2）变电所需要的面积，与建筑物的柱网布置及房间的形状有关，一个两台变压器，10台高压开关柜的变电所面积，约为200～250m2。4 台变压器约需300m2。如果有柴油发电机，视发电机的大小再增加50～100m2。柴油发电机房的位置应结合变电所的位置及排风、烟道的位置设置。柴油发电机房不宜离变电所太远。（3）如果是方案或初步设计阶段，需根据土建条件的柱网情况，考虑房间的长宽。如变电所设电缆夹层，在所内需要设楼梯上到安装开关柜及变压器的设备层，还需考虑设备运输通道等因素，变电所面积需适当加大。运输通道净高不应低于2.5 m，净宽不小于2 m， 有墙、柱等局部凸出部分时，通道净宽不小于1.5 m。转弯处不小于2.5m。当高压柜与低压柜面对面布置时，柱网跨距宜不小于8m（当小于7.5m时， 布置会有难度）。当两排低压柜面对面布置时，柱网跨距宜不小于7m（当小于6.5m 时布置会有些难度，可能使变电所需要的面积增加）。
　　5.2变电所的高度
　　（1）变电所高度需满足设备层与电缆夹层共计层高不小于6m，如果不设电缆夹层， 电缆上进上出，变电所层高不宜低于5m。（2）如果不设电缆夹层，又要下进下出时， 变电所的设备层需要层高4m（低压柜高2.2 m，柜顶上要0.8 m，加楼板厚度及梁高共为4m），在柜下及柜后需设电缆沟， 为满足电缆拐弯半径的要求，高压电缆沟深一般为1.2m，低压电缆沟深宜为0.8m。
　　6、结语
　　随着城乡经济的快速发展，以及对电能需求的持续增长，10kV 及以下变电所的建设任务仍然比较繁重，因此10kV 及以下变电所设计工作的重要性也就更加突出了。笔者根据变电所设计的实际经验， 向从事变电所设计时间不长的同行们介绍一些基本知识和经验数据， 希望对提高变电所的设计速度和质量有些帮助，不妥之处望读者批评指正。
TA的每日心情开心7&天前签到天数: 281 天[LV.8]以坛为家I
分享了谢谢！
TA的每日心情无聊 09:00签到天数: 11 天[LV.3]偶尔看看II
10KV电压没有接触过，对这个不懂。
TA的每日心情开心 13:42签到天数: 67 天[LV.6]常住居民II
变电所设厕所，淋浴值得讨论
TA的每日心情开心前天&19:04签到天数: 372 天[LV.9]以坛为家II
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你可能喜欢一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证全部负；2.2.3变电站主变压器型式的选择；具有三种电压等级的变电站中，如通过主变压器各侧绕；接，其中性点多通过消弧线圈接地；故主变参数如下：；2.3站用变台数、容量和型式的确定；2.3.1站用变台数的确定；对大中型变电站，通常装设两台站用变压器；和灵活性，所以装设两台站用变压器，并采用暗备用的；2.3.2站用变容量
一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的60～70%。S总=68.494MVA由于上述条件所限制。所以，两台主变压器应各自承担34.247MVA。当一台停运时，另一台则承担70%为47.946MVA。故选两台50MVA的主变压器就可满足负荷需求。
2.2.3 变电站主变压器型式的选择
具有三种电压等级的变电站中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功补偿设备时，主变压器采用三饶组。而有载调压较容易稳定电压，减少电压波动所以选择有载调压方式，且规程上规定 对电力系统一般要求10KV及以下变电站采用一级有载调压变压器。故本站主变压器选用有载三圈变压器。我国110kV及以上电压变压器绕组都采用Y连接；35kV采用Y连
接，其中性点多通过消弧线圈接地。35kV以下电压变压器绕组都采用?连接。
故主变参数如下：
2.3 站用变台数、容量和型式的确定
2.3.1站用变台数的确定
对大中型变电站，通常装设两台站用变压器。因站用负荷较重要，考虑到该变电站具有两台主变压器和两段10kV母线，为提高站用电的可靠性
和灵活性，所以装设两台站用变压器，并采用暗备用的方式。
2.3.2站用变容量的确定
站用变压器 容量选择的要求：站用变压器的容量应满足经常的负荷
需要和留有10%左右的裕度，以备加接临时负荷之用。考虑到两台站用变压器为采用暗备用方式，正常情况下为单台变压器运行。每台工作变压器在不满载状态下运行，当任意一台变压器因故障被断开后，其站用负荷则由完好的站用变压器承担。 S站=96.075/(1-10%)
2.3.3 站用变型式的选择
考虑到目前我国配电变压器生产厂家的情况和实现电力设备逐步向无
油化过渡的目标，可选用干式变压器。 故站用变参数如下：
因本站有许多无功负荷，且离发电厂较近，为了防止无功倒送也为了保证用户的电压，以及提高系统运行的稳定性、安全性和经济性，应进行合理的无功补偿。
根据设计规范第3.7.1条自然功率应未达到规定标准的变电所，应安装并
联电容补偿装置，电容器装置应设置在主变压器的低压侧或主要负荷侧，电容器装置宜用中性点不接地的星型接线。
《电力工程电力设计手册》规定“对于35-110KV变电所，可按主变压器额定容量的10-30%作为所有需要补偿的最大容量性无功量，地区无功或距离电源点接近的变电所，取较低者。地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所，取较低者，地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所取较高者。
最大持续工作电流节短路计算
3.1 各回路最大持续工作电流
Smax ---- 所统计各电压侧负荷容量
---- 各电压等级额定电压
Igmax ---- 最大持续工作电流
Igmax=38.675MVA/3×10KV
Igmax=27.448 MVA/×35KV
Igmax=68.494 MVA/3×110KV
3.2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果
短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。短路故障将使系统电压降
低和回路电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。因此，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须对短路电流进行计算。
短路电流计算的目的是为了选择导体和电器，并进行有关的校验。按三相短路进行短路电流计算。可能发生最大短路电流的短路电流计算点有４个，即110KV母线短路（K1点），35KV母线短路（K2）点，10KV电抗器母线短路（K3点），0.4KV母线短路（K4点）。
计算结果:(计算过程见附录Ⅰ) 当K1点断路时:
s? =1111.4
当K2点断路时:
s?=120.2 当K3点断路时:
当K4点断路时:
主要电气设备选择
由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。 电气设备选择的一般原则为：
1.应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考 虑远景发展。
2.应满足安装地点和当地环境条件校核。 3.应力求技术先进和经济合理。 4.同类设备应尽量减少品种。 5.与整个工程的建设标准协调一致。
6.选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。
技术条件：
选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 1.电压
选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug,即，Umax&Ug 2.电流
选用的电器额定电流Ie不得低于 所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig ，即Ie&Ig 校验的一般原则：
1.电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动热稳定校验，校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。 2.用熔断器保护的电器可不校验热稳定。 3.短路的热稳定条件
?10Itd/2?Itd
Qdt――在计算时间ts内，短路电流的热效应（KA2S）
包含各类专业文献、外语学习资料、专业论文、中学教育、生活休闲娱乐、幼儿教育、小学教育、应用写作文书、35110kv变电站设计本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数,等内容。　
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