值得收藏的10Kv配电室内的电气设备详解

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什么是配电室？配电室是指10kV及以下电压等级设备的设施，分为高压配电室和低压配电室。高压配电室一般指6kV－10kV高压开关室；低压配电室一般指10kV或35kV站用变出线的400V配电室。
     

     

简单来说：就是引入电源不经过电力变压器变换，直接以同等级电压重新分配给附近的变电所或者供给给各用电设备的电能供配电场所 称之为 配电所（站）。其实，最直白的理解就是插排的道理，下端接用户多了，不够分了，需要多点节点。      

下面基于工程实例，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配电室母线简介

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     

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