《20KV及以下变电所设计规范》培训总结_20kv及以下变电所设计
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《20KV及以下变电所设计规范》培训总结
今年7月份，我有幸参加了《20KV及以下变电所设计规范》的学习，此次培训由规范主要起草人黄保生和中航工业设计研究院李英武讲解，通过学习，让我知道了怎么选用配电方案，怎么将规范条文和实际结合在一起。
《20KV及以下变电所设计规范》是由《10KV及以下变电所设计规范》修订而来。规范修订的主要技术内容如下：将规范名称由《10kV及以下变电所设计规范》改名为《20kV及以下变电所设计规范》；将规范的适用范围从“10kV及以下变电所设计”扩大为“20kV及以下变电所设计”；增加了20kV变电所设计的各方面的技术要求；增加了高层民用建筑物内变电所的设计要求和防火要求；增加了“预装式变电站”一节的内容；增加了变电所新型操作电源设计条款；补充了并联电容器装置工程设计条款；补充、完善和修订了原规范的其他条款。
本规范主要包括以下几个方面：
一、变电所厂址选择
变电所需接近负荷中心，接近电源侧，进出线方便，运输设备方便，不应设在有剧烈振动或高温的场所，多尘或有腐蚀性物质的场所，经常积水场所的正下方的场所，注意防潮，除湿等。
设有油浸变压器的车间内变电所，当设在二级耐火等级的建筑物内时，建筑物应采取局部防火措施。原因是二级耐火等级的建筑物内含有可燃材料，当油浸变压器发生火灾事故时，火舌从排风窗向外窜出而危及燃烧体的屋顶承重构件和周围场所，造成事故扩大。
高层主体建筑内不应选用油浸变压器，多层建建筑物或高层建筑物的裙房中，如果选用油浸变压器，应将选用油浸变压器的变电所，设置在建筑物的首层的靠外墙的部位，且不得设在人员密集场所的正上方、正下方、贴邻以及疏散出口的两旁。其中高层主体建筑指高度大于24米的建筑物，多层建建筑物或高层建筑物的裙房是指高度小于24米的建筑物。此条主要考虑防火要求。
二、变电所电气问题
1、主接线
配电所、变电所的高压及低压母线宜采用单母线或分段单母线接线。当供电连续性要求很高时，高压母线可采用分段单母线带旁路母线或双母线的接线。其中分段单母线带旁路母线或双母线的接线，主要考虑能够保证母线检修时，可以不停电，发电厂及电力系统户外变电站有采用，核电站也需要考虑，工业与民用建筑很少采用。
从同一用电单位的总配电所以放射式向分配电所供电时，该分配电所的进线开关宜采用隔离开关或隔离触头。当分配电所的进线需要带负荷操作、有继电保护、有自动装置要求时，该分配电所的进线开关应采用断路器。
两个配电所之间的联络线，在供电侧应装设断路器，另一侧宜装设负荷开关、隔离开关或隔离触头；当两侧都有可能向另一侧供电时，应在两侧均装设断路器。两个配电所之间的联络线采用断路器作为保护电器时，断路器的两侧，均应装设隔离电器。其中装设隔离电气目的是保证断路器检修时的安全，对于固定式开关柜，两端需加隔离开关，而抽屉柜时两端有明显的断开点，可以不用加隔离开关。
向频繁操作的高压用电设备供电时，如采用断路器兼做操作和保护电器，断路器应具有频繁操作性能，也宜采用高压限流熔断器和真空接触器组合方式。对于高压电器计算电流很小，但由于要满足电路热效应校验，通常会选大电缆，高压限流熔断器做操作和保护电器可以选用小电缆。
接在母线上的避雷器和电压互感器，宜合用一组隔离开关，原因是考虑到避雷器需要检修与测试时，母线可以不停电。接在配电所、变电所的架空进、出线上的避雷器，可不装设隔离开关，原因是一旦避雷器被误拉开，而变压器在空载运行状态，万一落雷，就会因变压器二次没有避雷器而击毁，另外变压器二次避雷器多安装在出线母线排的下方，母线排距离地面都不高，再安装隔离开关不但成本上升，安装也很困难。
2、变压器
当有大量一级负荷或二级负荷、季节性负荷变化较大、集中负荷较大时变电所宜装设两台及以上变压器。装有两台及以上变压器的变电所，当任一台变压器断开时，其余变压器的容量应能满足全部一级负荷及二级负荷的用电。
当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及光源寿命时，应设照明专用变压器；采用不配出中性线的交流三相中性点不接地系统（IT系统）时，应设照明专用变压器；采用660（690）V交流三相配电系统时，应设照明用变压器。IT系统无220V相电压，660（690）V交流三相配电系统相电压400V，而照明负荷额定电压220V，故需装设变压器使得到220V电压。
在低压电网中，配电变压器宜选用D，yn11接线组别的三相变压器。低压系统有Y，yn0和D，yn11两种组别，选用D，yn11组别的原因：
一、D，yn11有利于抑制高次谐波电流，其中三次谐波和三的倍数次谐波只能在三角形联结内流通，不会流向低压侧，低压侧的三次谐波，也不会传向电网。
二、单相接地短路故障灵敏度高，（高压）接成三角形（D接），副边（低压侧）零序阻抗很小，若原边（高压侧）星接（Y接），磁路不能在铁芯内形成闭合，要走铁芯外面的空气，其磁阻很大，变压器的零序阻抗较大，在相同的条件下，Dyn11结线的变压器配电系统的单相短路电流为Yyn0结线时的3倍以上。
三、能充分利用变压器的设备能力：Dyn11结线方式的变压器，对中性线电流没有限制，能充分利用变压器的容量，尤其适宜以单相负荷为主而出现三相不平衡的配电变压器，而选用Yyn0结线组别的三相变压器时，其由单相不平衡负荷引起的中性线电流不得超过低压绕组额定电流的25％。
3、变电所操作电源
大中型配电所、变电所直流操作电源装置宜采用免维护阀控式密封铅酸蓄电池组的直流电源。配电所、变电所采用弹簧储能操动机构的断路器时宜采用110V蓄电池组作为合、分闸操作电源；当采用永磁操动机构或电磁操动机构时，宜采用220V蓄电池组作为合、分闸操作电源。
三、配变电装置的布置
变电所型式的选择应符合:
1、负荷较大的车间和动力站房，宜设附设变电所、户外预装式变电站或露天、半露天变电所；2 负荷较大的多跨厂房，负荷中心在厂房的中部且环境许可时，宜设车间内变电所或预装式变电站；3高层或大型民用建筑内，宜设户内变电所或预装式变电站；
4负荷小而分散的工业企业，民用建筑和城市居民区，宜设独立变电所或户外预装式变电站，当条件许可时，也可设附设变电所。5城镇居民区、农村居民区和工业企业的生活区，宜设户外预装式变电站；当环境允许、且变压器容量小于等于400kVA时，可设杆上式变电站。配电装置的长度大于6m时，其柜（屏）后通道应设两个出口，低压配电装置两个出口间的距离超过15m时，应增加出口。规范4.2.7和4.2.8条规定了高压配电室内成排布置的高压配电装置通道的最小宽度和低压配电室内成排布置的配电屏通道最小宽度。
四、并联电容器装置
采用并联电力电容器装置作为无功补偿装置时，宜就地平衡补偿。选择并联电力电容器装置时需满足以下条件：1 电容器的额定电压，应按电容器接入电网处的运行电压计算；电容器应能承受1.1倍长期工频过电压。2 电容器的绝缘水平，应根据电容器接入电网处的电压等级和电容器组接线方式、安装方式的要求进行计算，并应根据电容器产品标准电压选取；3 电容器选型应符合电容器使用环境条件的要求；4 高压电容器宜采用难燃介质的电容器，低压电容器宜采用自愈式电容器。对于第2条绝缘水平的选择主要考虑到电源中性点不直接接地的供电系统，当发生单相接地故障后，对地电压升高为线电压，而且有时还允许运行一定时间，所以即使为星型接线，绝缘水平也需要按照线电压考虑。对于第4条中自愈式电容器指：当过电压时，电容器被击穿后，击穿点能自动恢复绝缘的电容器。
电容器组应装设放电器件，放电线圈的放电容量不应小于与其并联的电 容器组容量。放电器件应满足断开电源后电容器组两端的电压从√2倍额定电压降至50V所需的时间：高压电容器不应大于5s；低压电容器不应大于3min。高压电容器组应采用中性点不接地的星形接线。是因为中性点不接地的星形接线正常运行是电压为相电压，降低高压电容器组额定电压。低压电容器组可采用三角形接线或星形接线。低压380V线电压绝对值不是很高，故可以采用三角形接线。当电容器装置附近有高次谐波含量超过规定允许值时，应在回路中设置抑制谐波的串联电抗器。
五、对有关专业的要求
地上变电所，宜设自然采光窗。高压配电室窗户底边距室外地面的高度不应小于1.8m;当高度小于1.8m时，窗户应采用不易破碎的透光材料（如夹丝或夹胶玻璃，透光工程塑料、钢化玻璃等）或加装格栅；低压配电室可设能开启的采光窗。变压器室、配电室、电容器室的门应向外开启。相邻配电室之间有门 时，应采用不燃材料制作的双向弹簧门。
配电室、电容器室和各辅助房间的内墙表面应抹灰刷白。地面宜采用耐压、耐磨、防滑、易清洁的材料铺装。配电室、变压器室、电容器室的顶棚以及变压器室的内墙面应刷白。
长度大于7m的配电室应设两个安全出口，并宜布置在配电室的两端。当配电室的长度大于60m时，宜增加一个安全出口，相邻安全出口之间距离不应大于40 m。当变电所采用双层布置时，位于楼上的配电室应至少设一个通向室外的平台或通向变电所外部通道的安全出口。
变压器室宜采用自然通风，夏季的排风温度不宜高于45℃，且排风与进风的温差不宜大于15℃；当自然通风不能满足要求时，应增设机械通风。
六、培训体会
通过《20KV及以下变电所合计规范》的培训，让我比较系统的理解20KV及以下变电所的设计规范和相关理论知识，扩大了知识面，取得了不少收获，希望在今后的工作中，对培训课程融会贯通，能应用到实际中。
