建筑电气——一个10KV配电室会有哪些设备？

基于工程实例，我们图文解读10kV配电室内的高压设备、变压器、低压设备、直流设备、电缆、母线，看看分别都包含了什么设备。    

一、10kV配电室 高压 设备
   

常用高压柜柜型
 

中置柜中高压断路器

环网柜内负荷开关

高压柜内CT、PT、零序CT

高压避雷器

高压熔断器

高压接地开关

综合保护装置

高压仪表室其他装置

1、常用高压柜柜型

（1）环网柜-负荷开关柜

用于低基配电室或变压器容量小于1250kVA的高基配电室。

常用配电柜型号：HXGN15-12、Safe-Ring（ABB）、SM6（施耐德）

1开关间隔；2母线间隔；3电缆间隔；4操作机构间隔；5控制保护间隔

（2）中置柜-断路器柜

用于高基配电室内（一般单台变压器容量大于1250kVA以上使用）

常用型号：KYN28-12，UniGear ZS1（ABB）、Mvnex（施耐德）

常用断路器型号：VD4（ABB）、VS1（国产）

1二次仪表室；2母线室；3断路器手车室；4电缆

（3）固定式配电柜

在较老配电室常见：GG1A-12（F）

（4）其他各厂家衍生的自主开发柜型

通用公司 P/VⅡ柜

西门子授权江苏华鹏生产8BK88柜

高压开关柜“五防”概念

防止带负荷合闸

防止带负荷拉刀闸

防止带电挂接地线

防止带接地线合闸

防止误入带电间隔

2、高压断路器（ABB-VD4、国产-VS1 、施耐德-EV12s ）

高压负荷开关具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但是它不能断开短路电流，所以它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。

3、高压负荷开关（ABB-SFG）

高压负荷开关具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但是它不能断开短路电流，所以它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。

4、10kV电流互感器（LZZBJ9-10）

环氧树脂真空浇注支柱式结构电流互感器 用于电流、电能测量和继电保护用。

常用变比：100/5、150/5、200/5、250/5等

测量精度：计量用（0.2、0.5、0.2S、0.5S）；保护用（5P10、10P10）

5、10kV电压互感器（JDZ10-10A）

环氧树脂浇注式电压互感器把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。

常用变比：10/0.1kV

高压柜内电压互感器常规将10kV变为100V。

6、零序电流互感器（LJK100J 100/5）

当电路中发生触电或漏电故障时，互感器二次侧输出零序电流，使所接二次线路上的设备保护动作。

7、氧化锌避雷器HY5WZ2

利用氧化锌良好的非线性伏安特性，在正常工作电压时流过避雷器的电流极小（微安或毫安级）；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。

出线柜：HY5WZ2-17/43.5

8、高压熔断器

熔断器是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害。

保护变压器：SFLAJ-12kV

保护电压互感器：XRNP-12/0.5

户外跌落式：HRW12-10

9、高压接地开关（JN15-12/31.5）

使用于12kV及以下交流50Hz的电力系统中，可与各种型号高压开关柜配套使用，亦可作为高压电器设备检修时接地保护用。

10、综合保护装置

• ABB-140C
• ABB-REF615
• 南瑞PCS9621A

综合保护装置概念：集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体；代替了各种常规继电器和测量仪表，节省了大量的安装空间和控制电缆。

功能：在故障状态下启动保护动作，输出保护信号。

安装位置：进线柜、出线柜、母联柜（有断路器的柜内）。

保护的类型：

• 过流保护：短时间的电流增大，一会儿就恢复了不断电，如无法恢复就断电。（时间）
• 速断保护：电流突然增大，不断电会烧坏设备。
• 零序保护：测量通过三相的线电流和，达到预设值时动作。
  
  

变压器保护信号：变压器高温报警、变压器超温跳闸、变压器开门动作、轻瓦斯、重瓦斯（由变压器引来）

11、高压柜仪表室

1计量表；2信号继电器；3综合保护装置；4检修压板；5位置指示灯；6分合闸状态指示灯；7带电指示器；8照明开关；9加热开关；10手动操作开关；

二 、10kV配电室变压器

 

1、干式变压器

• 内部材质：硅钢片（环氧树脂包封（SCB）、非包封（SGB））
• 内部材质：非晶合金（SCBHR）
  
   

2、油浸式变压器（S11）

室内油浸变压器

室外油浸变压器

变压器温控器功能：

• 显示变压器绕组内温度
• 控制风机启停
• 向高压柜发出保护信号（高温保护、超温跳闸、变压器开门动作）
  
   

变压器损耗：

• 铜损（空载时发生）

铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗。当电流通过线圈电阻发热时，一部分电能就转变为热能而损耗。由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成，因此称为铜损。

变压器的铜损通常被称作短路损耗或可变损耗。

• 铁损（有电流通过时发生）

 一是磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化，使得硅钢片内部分子相互摩擦，放出热能，从而损耗了一部分电能。

二是涡流损耗，当变压器工作时。铁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流。涡流的存在使铁芯发热，消耗能量。

三、10kV配电室低压设备    

 

低压柜柜型

低压柜内断路器、刀闸

低压柜内电流互感器

低压柜内电抗器、电容器

功率因数控制器

熔断器、接触器

热继电器

浪涌保护器

1、380V常用低压配电柜柜型

（1）低压抽出式配电柜：GCK、GCS、MNS

（GCK）

手柄只有分闸、合闸两个位置

GCK柜柜后，已安装电缆

（GCS）

手柄有工作、分闸、试验、隔离、抽出位置

（MNS）

手柄分两个，主手柄为分合闸位置，副手柄为试验、隔离、抽出位置

GCK、GCS、MNS柜的主要区别：

• GCK、GCS柜国内自主设计开发，MNS柜从ABB公司引进。
• GCK、GCS采用8MF型材，MNS采用C型材。
• GCK最小模数为1个单元，GCS最小模数为1/2个单元，MNS最小模数为1/4个单元。
• GCK每面柜子最多9层，GCS每面柜子最多11层，MNS每面柜子最多9层并可以做成双面。

  
  

（2）低压固定式开关配电柜：JYD、GGD

（JYD）

（GGD）

（3）全封闭分割式配电柜：GFB2-2008（新柜型用于低基配电室）

（GFB）

北京市电力公司“五统一”标准出台后，与生产厂家一同开发、设计的用于低基配电室的低压柜，目前新建低基配电室必须采用此柜型。

（4）照明或动力配电箱：PGL（配电内室较少使用）

（5）其他厂家原装配电柜

施耐德原装柜／西门子原装柜

2、断路器

（1）低压断路器

能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

技术指标：In额定电流、ICU额定短路分段能力、ICS额定运行短路分断能力、ICW短时耐受电流

（2）万能断路器（框架开关）

额定电流在630A以上，最高可至6300A。

内部附件：辅助触头、报警触头、分励脱扣器、欠电压脱扣器、合闸线圈

（3）塑壳断路器（63A-630A）

抽屉柜断路器安装方式

固定式安装断路器

（4）微型断路器（63A以下）

三相微型断路器

漏电保护开关、 断路器型号汇总

3、刀闸

4、电流互感器

电流互感器的接线应遵守串联原则：即一次绕阻应与被测电路串联，而二次绕阻则与所有仪表负载电流互感器串联。

常用电流互感器样式：羊角式（一般用于供电公司低压计量）、穿心式、开口式

5、电抗器

作用：抑制供电系统的高次谐波，用来保护电容器。

6、电容器

作用：提高功率因数。

配置原则：变压器容量的1/3。

7、功率因数控制器（ABB-RVC）

作用：控制电容器的投切时间及顺序。

电容器运行方式：顺序投入，先投先分。

8、熔断器

作用：熔断器所能保护的主要还是电容器的外部连接端子及投切设备（交流接触器、热继电器和复合开关）所发生的短路故障。

9、接触器（电容器专用）

作用：投入或切除低压并联电容器。接触器带有抑制涌流装置，能有效地减小合闸涌流对电容的冲击和抑制开断时的过电压。

10、热继电器

工作原理：由于流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现过载保护。

电容器的损坏主要是由于过压或短路所造成，过载影响较小，而热继主要用于电机的过载保护，所以，用热继保护电容不适合。

11、浪涌保护器（电涌保护器）

简称（SPD），对雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护，适用间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护。

 

四、10kV配电室直流设备简介    

   

充电机屏

电池屏

中央信号屏

• 用途：为高压柜提供操作电源、控制电源。
• 技术参数：电压等级（110V、220V）；电池容量（65Ah、100Ah）
• 组成：充电机屏、电池屏、中央信号屏
• 安装位置：值班室或便于运行人员观察的地方
• 生产厂家：华隆机电、合欣机电
• 直流系统一般均设置485通讯接口。
  
   

1、直流屏（充电机屏）

由配电室低压侧两段母线分别引两路交流电源，向电池充电。

由电池引出直流电源向高压侧保护及控制回路输出电源。

2、电池屏

220V直流系统，电池屏内共计18块电池，每块电池电压为12V。

电池间为串联方式连接。

3、中央信号屏内光子牌

高压柜内综保发出保护信号，或充电机屏发出报警信号，对应光字牌上的指示灯亮起，报警铃响。按下复位键恢复正常。

 

五、10kV配电室电缆    

YJY、YJV电缆

VV电缆

BV、BVR电线

1、YJY、YJV电缆

YJY——交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆

YJV——交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆

前面加ZRC-（阻燃）、NH-（耐火）、WDZN-（低压无卤阻燃耐火）

后面加22下角标为：铠装电缆

10kV电缆：ZRC-YJY-3*150

低压电缆：ZRC-YJV-4*240；ZRC-YJV-4*185+1*95

2、VV电缆（一般25mm以下使用）

铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆

前面加K（控制电缆）、R（软线）

后面加P（铜屏障）

3、BV、BVR电线

铜芯聚氯乙烯绝缘（软）电线，型号：1.0、1.5、2.5

 

六、10kV配电室 接地系统 简介    

国际标准IEC60364区分了三类不同的接地系统，使用两个字母代号表示TN，TT和IT。 

第一个字母表示供电设备（发电机或变压器）与地的连接：T将一点直接与地相接，I 没有与地相接的点。

第二个字母表示提供给用电设备的与地连接：T 将一点直接与地相接。N 在安装位置直接与接地的中性点相接。

1、IT系统

电源不接地，电气设备外露可导电部分可直接接地。

使用场所：供电连续性要求较高，如应急电源、医院手术室等。 

2、TT系统

电源中性点直接接地，所有设备的外露可导电部分均经各自的保护线PE分别直接接地。

3、TN系统

所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上，并与电源的接地点相连，这个接地点通常是配电系统的中性点。 分为：TN-C、TN-S、TN-C-S