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        工業(yè)企業(yè)10(6)kV變(配)電所電氣設(shè)計探討

        2015-06-11 06:36:43霍金磊
        關(guān)鍵詞:工業(yè)企業(yè)變電所電氣設(shè)計

        霍金磊

        摘 要:變(配)電所電氣設(shè)計在工程建設(shè)中具有十分重要的地位,設(shè)計時應(yīng)與建筑結(jié)構(gòu)、暖通設(shè)備相配合,增加了設(shè)計難度。本文以工業(yè)企業(yè)10(6)kV變(配)電所為例,對其設(shè)計過程中需要注意的技術(shù)要點進(jìn)行了分類討論,希望能對電氣設(shè)計人員提供一定參考。

        關(guān)鍵詞:工業(yè)企業(yè);變電所;電氣設(shè)計

        1 概述

        工業(yè)企業(yè)變(配)電所電氣設(shè)計在工程建設(shè)中占據(jù)重要地位,其規(guī)范性和技術(shù)性要求較高,既要滿足國家強(qiáng)制性專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),還要與建筑結(jié)構(gòu)、暖通設(shè)備相配合,否則會引發(fā)一系列的問題,對工程設(shè)計質(zhì)量和工程進(jìn)度控制十分不利。本文將以10(6)kV變(配)電所為例,對其中的電氣設(shè)計進(jìn)行簡要分析。

        2 工業(yè)企業(yè)變(配)電所電氣設(shè)計要點分析

        2.1 概念分析 作為一名工程設(shè)計人員,一定要對本專業(yè)的名詞術(shù)語進(jìn)行準(zhǔn)確把握,并按照國家相關(guān)規(guī)定對工程進(jìn)行科學(xué)設(shè)計。在變(配)電所電氣設(shè)計過程中,可能會涉及的概念有變電所、配電所、附設(shè)變電所和獨立變電所。其中,變電所是10kV及以下交流電源經(jīng)變壓器變壓后,對供電設(shè)備提供電能的一種配置;配電所有高壓配電裝置,其主要作用是分配電能;附設(shè)變電所是與建筑物共用一面或多面墻體的一種配置;獨立變電所是獨立于建筑物外的一種配置。

        2.2 與建筑結(jié)構(gòu)的配合

        2.2.1 電源進(jìn)出線方式選擇。10(6)kV電源進(jìn)線常見方式有兩種,架空進(jìn)線和電纜進(jìn)線,電纜進(jìn)線相對于架空進(jìn)線而言更具優(yōu)勢,因此其應(yīng)用范圍更廣。配電柜要與變壓器配合,可選擇的進(jìn)出線方式有母線進(jìn)出線和電纜進(jìn)出線兩種,在實際設(shè)計時,要根據(jù)工程的具體情況和相關(guān)要求選擇合適的進(jìn)出線方式。通常情況下,可按照表1進(jìn)行選擇。

        表1 ?進(jìn)出線方式選擇

        [條件\&進(jìn)線方式\&10(6)kV電源線\&電纜進(jìn)/出線\&0.4kV變壓器\&1600kVA及以上

        1600kVA以下\&母線進(jìn)/出線

        母線出線或電纜出線\&獨立變電所\&0.4kV母線進(jìn)/出線\&附設(shè)變電所\&0.4kV電纜進(jìn)/出線\&]

        2.2.2 室內(nèi)凈空要求。在工程設(shè)計過程中,設(shè)計人員要對變電所、配電所室內(nèi)的凈空高度進(jìn)行記錄,確保凈空高度能夠滿足配電柜凈空要求。

        2.2.3 門的設(shè)置。門不僅是人員進(jìn)出通道,還是配電室發(fā)生事故時重要的逃生通道。在設(shè)計變壓器室、配電室、電容器室的開門方向時,應(yīng)該使門向外開啟,相鄰配電室之間的門可雙向開啟,門寬控制在0.9m,若需要大型設(shè)備通過的門可適當(dāng)加寬。

        2.2.4 室內(nèi)配電裝置的布置。室內(nèi)配電裝置的布置應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)范要求,并且在滿足規(guī)范要求的前提下,盡可能使平面布置合理,減少土建結(jié)構(gòu)的影響,避免屏前屏后通道寬度不達(dá)標(biāo)的情況發(fā)生。

        2.3 進(jìn)出線方式

        2.3.1 進(jìn)出線方式特點介紹。工業(yè)企業(yè)10(6)kV變(配)電所的電源進(jìn)線通常使用交聯(lián)聚乙烯電纜、低壓銅母線和電纜,主要進(jìn)出線方式有低壓銅母線進(jìn)出線方式和電纜進(jìn)出線方式。抵押銅母線出現(xiàn)方式適用于200-2000kVA容量的10(6)/0.4kV變壓器,使用該方式時,應(yīng)嚴(yán)格控制變壓器室和配電室之間的平面位置,保障低壓銅母線的敷設(shè)長度較短,且方向為直線。電纜進(jìn)出線方式適用于200-1250kVA容量的10(6)/0.4kV變壓,該方式的主要優(yōu)點是長度和方向較為靈活,對變壓器室和配電室之間的位置要求不高。

        2.3.2 進(jìn)出線方式選擇。在實際工程設(shè)計中,若無特殊要求,可選擇電纜進(jìn)出線方式。由于工程成本限制,一般不設(shè)立獨立變電所,所以2000kVA級的變壓器應(yīng)用較少,若確實需要,可對單臺2000kVA的10(6)/0.4kV變壓器采用低壓銅母線進(jìn)出方式,以滿足實際需要。

        2.3.3 電纜選用。市場較為常見的電纜有YJV型交聯(lián)聚乙烯電纜和VV型聚氯乙烯電纜兩種類型,YJV型電纜優(yōu)點是外徑小,重量輕,負(fù)載量大,壽命長,但其成本較高;VV型電纜使用年限僅為20年,且載流量小,已經(jīng)基本淘汰。

        2.4 變壓器及其布置方式 變壓器是變電所的核心設(shè)備,在對設(shè)備的型號進(jìn)行選擇時應(yīng)慎重。除考慮設(shè)備性能外,還要考慮設(shè)備的節(jié)能效率。變壓器容量可根據(jù)用電負(fù)荷的計算值、負(fù)荷性質(zhì)、生產(chǎn)班次選擇合適容量的變壓器,一般變壓器容量負(fù)載率控制在70%-80%較為適宜;變壓器品種可選用節(jié)能效果較好的,如S9、S11系列就是應(yīng)用較為廣泛的節(jié)能變壓器。

        在生產(chǎn)區(qū)變電所安裝油浸變壓器時,變壓器室可采取高式布置或低式布置法。高式布置是將變壓器安裝在高于地面約1m的混凝土梁的頂部,檢修人員可通過架空層對其進(jìn)行巡檢。變壓器室門上部設(shè)出風(fēng)窗,下部設(shè)網(wǎng)格進(jìn)風(fēng)窗,提高通風(fēng)效果。低式布置是在地面設(shè)置事故油池,池中布置兩道混凝土梁,變壓器安裝在兩道混凝土梁上即可。由上可知,高式布置通風(fēng)效果好,變壓器室內(nèi)溫度低,這對于變壓器性能的維護(hù)極為有利,但安裝難度大,對建筑物凈空要求較高;低式布置安裝和維修方便,對建筑物要求不高,但變壓器要面臨散熱難題。在實際生產(chǎn)中,設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)建筑條件、經(jīng)濟(jì)條件、施工水平對變壓器及其布置方式進(jìn)行合理選擇。

        2.5 接地系統(tǒng) 工業(yè)企業(yè)10(6)kV變(配)電所的接地系統(tǒng)一般采用TN-C-S接地系統(tǒng),各個變電所單獨接地。變電所室外獨立設(shè)置保護(hù)接地裝置,計算機(jī)設(shè)置保護(hù)接地裝置,變電所內(nèi)各金屬導(dǎo)電體通過接地線進(jìn)行連接,然后與變電所的接地裝置、金屬部件、電動機(jī)等設(shè)備外殼用扁鋼沿著電纜溝、排管、鋼管或橋架等可靠連接,形成全廠的接地保護(hù)系統(tǒng)。對于TN-C-S接地系統(tǒng),專用保護(hù)線(PE線)在變電所與工作零線(N線)合在一起,稱為PEN線,此時屬于TN-C系統(tǒng);而在電能分配過程中,若PE線與N線斷開,就無法再合起來,這就成為TN-S系統(tǒng)。

        3 結(jié)語

        變電所電氣設(shè)計是一項專業(yè)性強(qiáng),難度系數(shù)高的工作,在對變(配)電所電氣進(jìn)行設(shè)計時,應(yīng)充分考慮建筑物條件,然后據(jù)此對進(jìn)出線方式、變壓器布置方式、接地保護(hù)方式等進(jìn)行合理選擇,確保變電所布置的合理性和經(jīng)濟(jì)性。

        參考文獻(xiàn):

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        [4]李琛.某孵化中心變電所一次系統(tǒng)設(shè)計與研究[D].長安大學(xué),2012.

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