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)廠中將若干單臺電氣設備組合在一起，使之成為滿足某種功能的一個整體，這個整體一般裝設在柜體中，習慣上將其稱為開關(guān)柜或配電柜。生產(chǎn)廠向用戶提供的產(chǎn)品是整個配電柜，而不僅僅是其中的個別設備。

? 與成套配電裝置相對應的是裝配式配電裝置，它是指將若干單臺電氣設備在現(xiàn)場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，在供配電系統(tǒng)中得到了廣泛應用。

2）中壓開關(guān)（配電）柜簡介

? 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現(xiàn)一種典型組合。按防護方式，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，金屬殼內(nèi)、外的導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、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）必須裝置在單獨的隔離室內(nèi)。隔板的防護等級應達到IP2X~IP5X或更高等級。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的隔離室內(nèi)，但隔板允許采用非金屬材料。隔板的防護等級與鎧裝式相同。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，且隔板的防護等級較前兩類低。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備的裝置方式。固定式開關(guān)柜將所有設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備，同時自動實現(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)為以下幾個方面，簡稱“五防”功能：

① 防止帶負荷分、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）柜簡介

? 基本原理與中壓配電柜相同，只是因為安全凈距要求較小，且設備體積與重量都較高壓設備小，故一個柜體中可裝設多個功能單元。按設備安裝方式，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的電氣設備。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，工作一段時間后需要換油，檢修時需將變壓器芯吊出。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)點就是無漏油和火災的危險，但過載能力不及油浸式變壓器，價格較高。干式變壓器使用IP2X外殼時，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

? 按裝設地點，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。以下僅針對屋內(nèi)式成套配電裝置的變配電所進行介紹。

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，有些則可以合并。

（1）變壓器室。對單臺油量大于等于100kg的三相油浸式變壓器，應設置在單獨的變壓器室內(nèi)，非油浸式變壓器可不設單獨的變壓器室。

（2）高、低壓配電室。帶可燃性油的高壓配電裝置，宜裝設置在單獨的高壓配電室內(nèi)。當高壓開關(guān)柜的數(shù)量為6臺及以下時，可與低壓配電柜（屏）設置在同一房間內(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，可設置在同一房間中。

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

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

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

（4）控制室。一般有集中控制設備時才考慮設置。

（5）值班室。有人值班的變配電所，應設置的值班室。值班室可單獨設置，也 ? 可與低壓配電室或控制室共用，這種情況下應適當加大原功能用房的面積。中壓開關(guān)（配電）柜簡介

2.變配電所電氣設備布置

? 成套電氣裝置和變壓器的布置，主要應考慮設備與設備之間，以及設備與建筑墻（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檢修的需要，稱為維護通道，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)危險時便于人員疏散，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必須滿足的間距要求。對于成排布置的配電柜（屏），當其長度大于6m時，還應留出兩個由柜后通向室內(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，變配電所對土建的特殊要求主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）通風。由于電氣設備工作時會散發(fā)熱量，為保持室內(nèi)溫度在設備允許范圍內(nèi)，必須做好通風設計，可采用自然通風或人工強制通風等措施，風量大小與室內(nèi)空間體積和電器發(fā)熱量相關(guān)。采用自然通風時，通過選擇進、出風口百葉（或網(wǎng)罩）面積來達到風量要求；采用強制通風時，應正確選用風機參數(shù)和風管尺寸。

（2）防火抗爆。很多電氣設備內(nèi)部有可燃物質(zhì)（如變壓器油等），在電氣故障時容易發(fā)生火災，為了防止火災蔓延，需要相應的防火措施；油浸式變壓器、油浸式電容器等在故障時還可能發(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到相應的耐火等級；應選用相應等級的防火門；油浸式變壓器應在其底部設置儲油坑或采取排油措施，以防止火災隨變壓器油蔓延；電容器室應達到相應的抗爆等級，或設置瀉爆通道，以釋放爆炸時所產(chǎn)生的高壓氣體。

（3）通道設置。除滿足正常操作維護需要以外，變配電所的通道（含門）設置還應滿足設備運輸、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。設備安裝所需要的預留預埋件、柜底坑、電纜溝、預留孔洞、防水層、排水找坡等均需在土建時一并考慮并實施。

原文始發(fā)于微信公眾號（坎德拉學院）：光伏人應該了解的供配電基礎（4）