一、變配電所電氣裝置

1.成套配電裝置

1）成套配電裝置與裝配式配電裝置

? 變配電所的一次系統(tǒng)，主要由變壓器和各種配電裝置構(gòu)成。35kV及以下變配電所一般采用成套配電裝置。所謂成套配電裝置，就是在生產(chǎn)廠中將若干單臺(tái)電氣設(shè)備組合在一起，使之成為滿足某種功能的一個(gè)整體，這個(gè)整體一般裝設(shè)在柜體中，習(xí)慣上將其稱為開關(guān)柜或配電柜。生產(chǎn)廠向用戶提供的產(chǎn)品是整個(gè)配電柜，而不僅僅是其中的個(gè)別設(shè)備。

? 與成套配電裝置相對(duì)應(yīng)的是裝配式配電裝置，它是指將若干單臺(tái)電氣設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)組裝起來的配電裝置。成套配電裝置具有積木塊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，在供配電系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。

2）中壓開關(guān)（配電）柜簡(jiǎn)介

? 中壓成套配電裝置的典型產(chǎn)品為中壓開關(guān)柜，又稱中壓配電柜。一般一只配電柜只實(shí)現(xiàn)一種典型組合。按防護(hù)方式，中壓配電柜可分為兩類。

（1）半封閉式中壓配電柜。配電柜中離地面2.5m以下的各組件都安裝在接地的金屬外殼內(nèi)，2.5m及以上的母線或隔離開關(guān)無金屬外殼防護(hù)，金屬殼內(nèi)、外的導(dǎo)電體及相間凈距符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。典型產(chǎn)品有GG1A-10型固定式開關(guān)柜等。

（2）金屬封閉式中壓配電柜。除進(jìn)、出線外，其余所有電氣組件及其輔助回路完全安裝在接地金屬外殼內(nèi)。這類配電柜又可分為以下三種類型。

① 金屬鎧裝式中壓配電柜。這種配電柜將某些組件分裝在用接地金屬板隔開的隔離室中，其中，斷路器及其兩側(cè)所連接的組件（如母線和饋電線路）必須裝置在單獨(dú)的隔離室內(nèi)。隔板的防護(hù)等級(jí)應(yīng)達(dá)到IP2X~IP5X或更高等級(jí)。典型產(chǎn)品有KGN-10金屬鎧裝固定式開關(guān)柜和KYN-10金屬鎧裝移開式開關(guān)柜等。

② 間隔式中壓配電柜。這種配電柜將某些組件分裝在單獨(dú)的隔離室內(nèi)，但隔板允許采用非金屬材料。隔板的防護(hù)等級(jí)與鎧裝式相同。典型產(chǎn)品有JYN2-10型間隔移開式開關(guān)柜等。

③ 箱式中壓配電柜。除鎧裝式和間隔式以外的金屬封閉式中壓配電柜。這種配電柜隔離室的數(shù)量少于前兩類，且隔板的防護(hù)等級(jí)較前兩類低。典型產(chǎn)品有XGN1-10型箱式固定開關(guān)柜等。

? 上面提到的“固定式”和“移開式”開關(guān)柜，是指斷路器等易損設(shè)備的裝置方式。固定式開關(guān)柜將所有設(shè)備固定安裝在柜體上，檢修與更換不方便。移開式開關(guān)柜將斷路器等設(shè)備安裝在手車上，手車可以容易地推入或拉出柜體。手車推入時(shí)斷路器通過插接頭、座與柜內(nèi)母線、電纜等組件相連，插接頭、座起到了隔離開關(guān)的作用；拉出手車易于檢修或快速更換故障設(shè)備，同時(shí)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了電氣隔離。

? 中壓配電柜必須具有規(guī)定的防誤操作技術(shù)措施，具體體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面，簡(jiǎn)稱“五防”功能：

① 防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)。

② 防止誤分、合斷路器。

③ 防止帶電合接地開關(guān)。

④ 防止接地開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)送電。

⑤ 防止檢修人員誤入帶電間隔。

3）低壓開關(guān)（配電）柜簡(jiǎn)介

? 基本原理與中壓配電柜相同，只是因?yàn)榘踩珒艟嘁筝^小，且設(shè)備體積與重量都較高壓設(shè)備小，故一個(gè)柜體中可裝設(shè)多個(gè)功能單元。按設(shè)備安裝方式，可分為固定式、固定間隔式、固定間隔插接式和抽出式等幾類。

2.變壓器

? 變壓器是用來變換電壓等級(jí)的電氣設(shè)備。供配電系統(tǒng)中使用的變壓器絕大多數(shù)為降壓變壓器，少數(shù)情況下使用升壓變壓器，將自備電源的380V電壓升為10kV。

? 常用的配電變壓器有油浸式和干式兩類。油浸式變壓器將變壓器芯裝在油箱中，油箱中的變壓器油有冷卻和絕緣雙重功能，工作一段時(shí)間后需要換油，檢修時(shí)需將變壓器芯吊出。近年開發(fā)出的全密封油浸式變壓器在壽命期內(nèi)可不吊檢和換油。干式變壓器以環(huán)氧樹脂澆注絕緣較為多見，在民用建筑中大量采用，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是無漏油和火災(zāi)的危險(xiǎn)，但過載能力不及油浸式變壓器，價(jià)格較高。干式變壓器使用IP2X外殼時(shí)，可與低壓配電柜緊鄰布置。

? 配電變壓器可以有選擇性地使用調(diào)壓功能。10kV配電變壓器一般選用無勵(lì)磁調(diào)壓方式，35kV以上可選用有載調(diào)壓，調(diào)壓范圍一般為±5%（或±2×2.5%）。

二、變配電所平面布置與土建要求

? 按裝設(shè)地點(diǎn)，變配電所電氣裝置可分為屋內(nèi)式和屋外式；按構(gòu)成方式，又可分為成套式與裝配式。以下僅針對(duì)屋內(nèi)式成套配電裝置的變配電所進(jìn)行介紹。

1.建筑平面

? 組成變配電所的功能房間包括變壓器室、高壓配電室、低壓配電室、電容器室、控制室、值班室、檢修間、電纜夾層等，具體到某一變配電所，不一定具有以上所有的功能房間，可能有些房間可以不設(shè)，有些則可以合并。

（1）變壓器室。對(duì)單臺(tái)油量大于等于100kg的三相油浸式變壓器，應(yīng)設(shè)置在單獨(dú)的變壓器室內(nèi)，非油浸式變壓器可不設(shè)單獨(dú)的變壓器室。

（2）高、低壓配電室。帶可燃性油的高壓配電裝置，宜裝設(shè)置在單獨(dú)的高壓配電室內(nèi)。當(dāng)高壓開關(guān)柜的數(shù)量為6臺(tái)及以下時(shí)，可與低壓配電柜（屏）設(shè)置在同一房間內(nèi)。

? 不帶可燃性油的高、低壓配電裝置和非油浸式電力變壓器，可設(shè)置在同一房間中。

? 特別說明，以上所謂的高壓配電室，對(duì)于10/0.4kV變配電所而言，就是指的10kV配電裝置室，“高壓”是相對(duì)于“低壓”而言，室內(nèi)配電裝置實(shí)際上為中壓配電柜。以下有類似情況時(shí)，不再說明。

（3）電容器室。高壓電容器裝置宜設(shè)置在單獨(dú)的電容器室內(nèi)。當(dāng)電容器容量較小時(shí)，可與高壓配電柜設(shè)置在同一房間內(nèi)，但間距不應(yīng)小于1.5m。

低壓電容器裝置可設(shè)置在低壓配電室內(nèi)，但當(dāng)電容器容量較大時(shí)，宜設(shè)置在單獨(dú)的電容器室內(nèi)。

（4）控制室。一般有集中控制設(shè)備時(shí)才考慮設(shè)置。

（5）值班室。有人值班的變配電所，應(yīng)設(shè)置的值班室。值班室可單獨(dú)設(shè)置，也 ? 可與低壓配電室或控制室共用，這種情況下應(yīng)適當(dāng)加大原功能用房的面積。中壓開關(guān)（配電）柜簡(jiǎn)介

2.變配電所電氣設(shè)備布置

? 成套電氣裝置和變壓器的布置，主要應(yīng)考慮設(shè)備與設(shè)備之間，以及設(shè)備與建筑墻（柱）之間的間距。這些間距所形成的空間有些是為了滿足操作的需要，稱為操作通道，如配電柜柜前通道；有些是為了滿足滿足維護(hù)檢修的需要，稱為維護(hù)通道，如配電柜柜后通道；有些則是為了安裝的需要，稱為安裝距離；還有些是為了出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)便于人員疏散，稱為疏散通道。表2-1、表2-2、表2-3分別示出了高、低壓配電裝置和變壓器布置時(shí)必須滿足的間距要求。對(duì)于成排布置的配電柜（屏），當(dāng)其長(zhǎng)度大于6m時(shí)，還應(yīng)留出兩個(gè)由柜后通向室內(nèi)的出口。

表2-1 10kV配電室內(nèi)各種通道最小寬度

表2-2 低壓配電室內(nèi)各種通道最小寬度

表2-3 油浸式變壓器外廓（防護(hù)外殼）與變壓器室墻和門的最小凈距

3.土建要求

? 除了承重、抗震等一般要求外，變配電所對(duì)土建的特殊要求主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）通風(fēng)。由于電氣設(shè)備工作時(shí)會(huì)散發(fā)熱量，為保持室內(nèi)溫度在設(shè)備允許范圍內(nèi)，必須做好通風(fēng)設(shè)計(jì)，可采用自然通風(fēng)或人工強(qiáng)制通風(fēng)等措施，風(fēng)量大小與室內(nèi)空間體積和電器發(fā)熱量相關(guān)。采用自然通風(fēng)時(shí)，通過選擇進(jìn)、出風(fēng)口百葉（或網(wǎng)罩）面積來達(dá)到風(fēng)量要求；采用強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)，應(yīng)正確選用風(fēng)機(jī)參數(shù)和風(fēng)管尺寸。

（2）防火抗爆。很多電氣設(shè)備內(nèi)部有可燃物質(zhì)（如變壓器油等），在電氣故障時(shí)容易發(fā)生火災(zāi)，為了防止火災(zāi)蔓延，需要相應(yīng)的防火措施；油浸式變壓器、油浸式電容器等在故障時(shí)還可能發(fā)生爆炸，為了消減爆炸產(chǎn)生的破壞，需要采取抗爆措施。

? 常用防火抗爆的具體措施有：變配電所各功能房間必須達(dá)到相應(yīng)的耐火等級(jí)；應(yīng)選用相應(yīng)等級(jí)的防火門；油浸式變壓器應(yīng)在其底部設(shè)置儲(chǔ)油坑或采取排油措施，以防止火災(zāi)隨變壓器油蔓延；電容器室應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的抗爆等級(jí)，或設(shè)置瀉爆通道，以釋放爆炸時(shí)所產(chǎn)生的高壓氣體。

（3）通道設(shè)置。除滿足正常操作維護(hù)需要以外，變配電所的通道（含門）設(shè)置還應(yīng)滿足設(shè)備運(yùn)輸、吊裝、更換等要求，以及緊急情況下的疏散要求。

（4）與電氣安裝和使用要求的配合。設(shè)備安裝所需要的預(yù)留預(yù)埋件、柜底坑、電纜溝、預(yù)留孔洞、防水層、排水找坡等均需在土建時(shí)一并考慮并實(shí)施。

原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（坎德拉學(xué)院）：光伏人應(yīng)該了解的供配電基礎(chǔ)（4）