10kV開閉所的電氣設計-建筑電氣2008

1 0 kV開閉所的電氣設計
徐力鈞(中建國際設計顧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)中的重要設施，
distribution network makes the designof lOkV switching 在具有一定負荷密度的城市中壓配電網(wǎng)中的地位越來
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
功能越來越趨向完善和復雜化。電力用戶對配電網(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，對構建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
閉所的設計越來越重要．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、設置原則、主接線方式及主要設備的選擇。 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)開關柜 間隔和出線走廊?？捎米髋潆娋€路間的聯(lián)絡樞紐。還
可為重要用戶提供雙電源。
隨著我國大規(guī)模城網(wǎng)的建設和改造工程的不斷深 此外，配電網(wǎng)中10kV開閉所的合理設置，可以加
自動扶梯進行了一天或一個星期不同模式下的用電量 6 結論
對比跟蹤測試，測試結果見表2。
經(jīng)過對上述自動扶梯三大節(jié)能因素的分析和應
表2不同模式扶梯用電量對比表 用，相對于傳統(tǒng)的自動扶梯，廣州地鐵自動扶梯的系
Tab．2 Powerconsumptioncomparison ofescalator
統(tǒng)性節(jié)能設計總體節(jié)能效果可達30％一60％。其結
indifferentmodes
果是實現(xiàn)了廣州地鐵自動扶梯節(jié)能效果最大化的設計
運行方向 模式 運行時間(h) 用電量(kW·h) 節(jié)電率
理念。
站內扶梯 非節(jié)能 18 53
18．9l％ 隨著五號線，二、八號線延長線，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，自動扶梯的數(shù)量將會越來越多，到2010
38．8％
(18．5 kW) 節(jié)能 130 235 年廣州地鐵將有l(wèi) 400余臺扶梯投入運營。粗略計
站內扶梯 非節(jié)能 18 47 算，每年可節(jié)省的費用將達到1 100萬以上。具有很
23．4％
(30kW) 節(jié)能 18 36 好的經(jīng)濟效益和社會效益。
注：對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，扶梯上行運行Ⅳ小時，計量用電量；對扶梯加裝
三相電度表，節(jié)能(即采用變頻技術)模式下，扶梯上行運 史信芳．電梯選用指南．廣州：華南理工大學出版社，
行Ⅳ小時，計量用電量。 2003：42—52．
15強對配電網(wǎng)的控制，提高配電網(wǎng)運行及調度的靈活性， 一段母線提供正常供電。
從而大大提高整個配電網(wǎng)供電的可靠性。有了一定數(shù)量 對于負荷集中、且有重要用戶負荷時，開閉所可采
的開閉所。可實現(xiàn)對配電網(wǎng)的優(yōu)化調度，部分城網(wǎng)設 用雙母線接線。四路進線，每段母線各有兩路進線。此
備檢修時?？梢赃M行運行方式的調整。做到設備檢修 接線方式供電可靠性高，且調度靈活，能適應10 kV
時用戶不停電；當設備發(fā)生故障時．開閉所可發(fā)揮其 配電系統(tǒng)中各種運行方式下調度和潮流變化的需要。
操作靈活的優(yōu)勢，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開閉所的設置原則
環(huán)網(wǎng)型開閉所每段母線有2路電源進線間隔，其
由于10kV開閉所能加強對配電網(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)中實施運行方式的調整。環(huán)網(wǎng)型開閉所常以
或電網(wǎng)聯(lián)絡部位應設立10kV開閉所。 “手拉手”方式進行環(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，對電能進行二次分配，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，應設置10 kV
開閉所。
一I段 一Ⅱ段
由于10kV開閉所內有大量的10 kV開關柜等中壓
設備，這些設備對環(huán)境的要求比較高．為了便于管理，
要求10 kV開閉所設置在通道順暢、巡視檢修方便、電
纜進出方便的位置。一般情況下要求10kV開閉所設置
、————、，——一、————、，——一、————、，——一、————、，——一
在單獨的建筑物中，或附設在建筑物一樓的裙房中，盡 迸線 出線 出線 進線
量不要把10kV開閉所設置在大樓地下室內。 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的開閉所相比，
具有體積小、占地面積小、設置比較靈活等優(yōu)點，一 終端型開閉所每段母線一般只有一路電源進線間
般可設置在綠地或綠化帶上．也可設置在對行人影響 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。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
分接箱安裝處應有避免外力碰撞措施，同時應避免安 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
對于無重要負荷的開閉所，一般可采用單母線接
、。?！?，’—一、。。。。。L’?！?br/>線，兩路電源進線。兩路進線分別接至不同的變電所 進線 出線 出線 進線
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
此接線方式簡單清晰、投資省、運行維護方便。
對于為重要用戶提供雙電源、供電可靠性要求比 3．3主接線設計需注意的問題
較高的開閉所，應采用單母線分段接線，兩路進線， 3．3．1 10kV開閉所的接入系統(tǒng)方案
每段母線各有一路進線，重要用戶可以從兩段母線分 10kV開閉所接入系統(tǒng)時．應考慮其供給電源的
別接出饋線。當一段母線發(fā)生故障或檢修時，可由另 配電線路能否承擔接入開閉所增加的負荷。對于為終
16端k所10k線在條5所超0k31k1kk劃擇kk內變0k大0k1kk31k1k性檢影k以供41k1kk護閉電141k保k半kk線k路法障關時當所k閉器1k出變6k用荷電6k器4環(huán)根k開包路置回護線空開開術用關k負地為k在多定在51k數(shù)的才k17500V．00000．0000000VA0V0VVVVVV．V．VVVVVVVVVV0V1VVmVVVVVVV結00·0000。開％過開開配。開響配開主1保據(jù)。目開開型接·路事線的、開設壓-于·主專主開、修方電開裝所纜1環(huán)護環(huán)徑以路環(huán)上進。都隔電出所開線壓·負的變·保網(wǎng)閉括進．路單路氣關關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電閉保干護環(huán)需S前閉閉。F開入A，故路設用閉置器。8A干線接閉靈時便或關置采線1網(wǎng)，網(wǎng)一內如網(wǎng)安行故可離源線。閉柜器A荷分壓A護開所母線有單元、、技是能滅開積閉氣有危閉、設設000F23閉6；回的1的時下所所網(wǎng)所網(wǎng)所護。網(wǎng)要61所所語閉后由或供計戶所1總進電供線所活，地停柜等用路2開因開般．果開裝動障能故進斷當所的容開合器。關的線或戶元組負六術在和弧關小所設毒害所設起計負0所對。的的的～；大的由的配變。開擴是。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跳障線路負的過量關操容柜設、出內．成荷氟性真可介環(huán)，的備氣。中計著出環(huán)最規(guī)規(guī)運1置關展配于2總用的電壓宜0開供配正他。量負規(guī)段量線直。求接、以初時母氣外如所1所5路有所4時之閘點主器荷出負小一作量結計負線型即：開化能空靠質網(wǎng)大主中體隨的容非合網(wǎng)終模行柜，電為容戶纜0—器選主關給電常特所不荷模l不回接線經(jīng)方期間線設箱單電一很2，間前。。干動比線荷于熔．大構中荷單和由也關硫比斷性，柜大要經(jīng)及著應量常理內建應和不網(wǎng)環(huán)O量，。—8饋用用要電變運殊以配宜設根增一k宜路接應濟便對接最、備式根源般短相臺上的易開線作較間及1斷以于緊受得開元戶兩可單(較路，額結地設電固整用環(huán)、重、滅網(wǎng)V大宜4線斷S置規(guī)據(jù)用設外網(wǎng)源壓行情兩過長般母大不入力性地線短控組結截進都，座當保的保出閉發(fā)切小隔過器熔等湊到關、外條以元F低器開定構節(jié)備暈體個也接要適弧型于從往路6的模1戶部接的器時況條大情為線于宜該求等停過的備制成構面線是一1于護配護現(xiàn)所生除時，流組斷于、了單計型線根中)，的關峰緊省之、分社將線的用0性開50往、開的環(huán)線配總兩時環(huán)，況：。5用簡要運渡情和。。為間在條線開合開越進短故，一保合器1體廣元量兩路據(jù)的目基觸值湊了一火解會會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，關級線路障電般護電對積泛、單種、需負前礎頭耐、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．。關最下常源0一區(qū)．一及跳間故。源配。器短小的變元。負要荷已上免受配閉但及，保到及，數(shù)。影梁供負的路一網(wǎng)將路變網(wǎng)11采并開、終，為饋般，各旦變閘隔障對進置在，路、應壓等典荷由開基開維電置所是電對意一管在量擴響，給00荷S，般線部的不壓結k用應關母建接投戶線不供臺線電現(xiàn)宜時于線熔配以起安，用器構型開多關本發(fā)護F流靈的S弧人識定其理設6電V開F宜時在氣配其控路分負器構母1滿或線線入內一配電保路所象采，終間斷電負保裝。保成的關回。不的，可活用6放體的的運計源0關氣過可目體置1制是或荷的等線足母等，新布般置護發(fā)的，用由端隔器環(huán)荷護方環(huán)護的環(huán)單路通選，目達、地電的加限行時0的。體多前作在各全率總因所可線設在的置采任開生出從負上型可作網(wǎng)開作便網(wǎng)單組網(wǎng)元單常用具前5安和作呼強制對應配。1空為001自部應容素接靠故備不間，用何關短線而荷一開配為中關用，開元合開和元可。有已裝空用吸，。城綜開開0電氣0分負控量進配障，影隔但大之路保不開級置，完。可關、配關變組采真較被方間，系S市合閉0式F0開荷制一行電及而響。也截間故護能關變熔對成如以柜電電柜壓成用空高廣便，會統(tǒng)6配考～負設的由在般選母不連有面無開及。電斷配負果是纜裝是器。負的泛、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開閉所的電氣設計" 是針對電力系統(tǒng)中的一種重要設施——10千伏（10kV）配電網(wǎng)中的開閉所進行的專業(yè)設計。在2008年的背景下，這篇內容可能涵蓋了當時的建筑設計標準、技術規(guī)范和實踐應用。 在10kV開閉所電氣設計中，主要包括以下幾個方面： 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，并詳細說明了開閉所內的主變壓器配置、饋出母線分段及聯(lián)絡開關的選擇與布局。 2. **設備選型與配置**：介紹了常用的一次設備，如斷路器、負荷開關、隔離開關、熔斷器、避雷器、接地裝置以及保護測量裝置等的選擇和配置原則。 3. **二次回路設計**：闡述了繼電保護、自動控制、信號測量、監(jiān)控系統(tǒng)的配置及其相互之間的配合關系，確保供電安全與可靠。 4. **電纜進出線及敷設**：針對電纜開閉所，分析了電纜溝道、隧道或排管的設計，電纜進線室、出線室的布置及電纜終端頭的安裝要求。 5. **防雷與過電壓防護措施**：詳細講解了建筑物外部和內部防雷設施的設計，以及防止操作過電壓、大氣過電壓等對設備造成的危害。 6. **建筑電氣部分**：結合2008年建筑電氣規(guī)范，考慮了開閉所建筑物的電氣照明、動力供應、應急電源、火災報警與消防聯(lián)動等相關設施的規(guī)劃與設計。 總之，這篇2008年的10kV開閉所電氣設計內容旨在為用戶提供一個全面而符合當時最新技術標準的10kV配網(wǎng)設施的建筑設計與電氣工程實施方案。