彌渡縣電工證培訓(xùn)：10kV配電室電氣設(shè)備及元件設(shè)計(jì)選擇
特種作業(yè)中的電工作業(yè)
指對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行、維護(hù)、安裝、檢修、改造、施工、調(diào)試等作業(yè)（不含電力系統(tǒng)進(jìn)網(wǎng)作業(yè)）。
報(bào)名咨詢：18206863120（微信同號(hào)）
1、高壓電工作業(yè)：
指對(duì)1千伏（kV）及以上的高壓電氣設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行、維護(hù)、安裝、檢修、改造、施工、調(diào)試、試驗(yàn)及絕緣工、器具進(jìn)行試驗(yàn)的作業(yè)。
2、低壓電工作業(yè)：
指對(duì)1千伏（kV）以下的低壓電氣設(shè)備進(jìn)行安裝、調(diào)試、運(yùn)、行操作、維護(hù)、檢修、改造施工和試驗(yàn)的作業(yè)。
3、電力電纜作業(yè)：
指對(duì)電力電纜進(jìn)行安裝、檢修、試驗(yàn)、運(yùn)行、維護(hù)等作業(yè)。
4、繼電保護(hù)作業(yè)：
指對(duì)電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置進(jìn)行運(yùn)行、維護(hù)、調(diào)試及檢驗(yàn)的作業(yè)
5、電氣試驗(yàn)作業(yè)：
對(duì)電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備專門進(jìn)行交接試驗(yàn)及預(yù)防性試驗(yàn)等的作業(yè)。
電工技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容：
第一周：電工基礎(chǔ)（安全用電法律法規(guī)）以及各種儀器儀表使用。
第二周：家庭電路布線（比如：一控、兩控，多控等），電氣設(shè)備安裝調(diào)試，線路的運(yùn)行，維護(hù)，檢修等。
第三周：典禮拖動(dòng)（機(jī)電及其各種控制電路，比如：電機(jī)直接啟動(dòng)，電機(jī)星-三角起動(dòng)，自耦變壓起動(dòng)，異地控制，順序控制等）。
第四周：變電，配電，輸電以及二次回路的控制，運(yùn)行，維護(hù)，檢修等。
10kV配電室電氣設(shè)備及元件設(shè)計(jì)選擇
（一）10kV斷路器的選擇：
當(dāng)進(jìn)線和主變高壓側(cè)斷路器采用真空斷路器時(shí)，常規(guī)真空斷路器的額定電流一般為：630A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A。
額定電流 分?jǐn)嗄芰?br style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; visibility: visible; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;"/>630A：20、25KA
1250A：31.5KA
1600A ：31.5KA
2500A：40KA
3150A：40KA
北京地區(qū)一般用戶站、工業(yè)廠房用電選擇開(kāi)斷電流20~25KA即可，電力系統(tǒng)、供電部門、電廠應(yīng)在31.5KA~40KA之間進(jìn)行選擇。
當(dāng)前配網(wǎng)變壓器最大容量不超過(guò)2500kVA，2500kV變壓器高壓側(cè)電流不超過(guò)如下：
1、單臺(tái)變壓器：
Ig=1.05*Se/(√3∗Ue)=152A，
2、雙臺(tái)變壓器：按1.3倍變壓器額定電流，則Ig=1.3*Se/(√3∗Ue)=187,
3、如果10kV母線下只帶1路變壓器出線回路，則可選斷路器630A。如果10kV母除帶變壓器出線外仍有其它備用或出線，則根據(jù)實(shí)際需要選用1250A或1600A。
北京地區(qū)10kV最大短路電流不超過(guò)25kA，因此選斷路器開(kāi)斷電流25kA即可。
（二）10kV熔斷器的選擇：
按照GB13539.1-2002/IEC60269-1：1998熔斷器額定電流分為：
0.5,1A,2A,4A,6A,8A,10A,12A,16A,20A,25A,32A,40A,50A,63A,80A,100A,125A,160A,200A,250A,315A,400A,500A,630A,800A,1000A,1250A。
如果10kV側(cè)開(kāi)關(guān)采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)，則變壓器高壓側(cè)保護(hù)應(yīng)采用熔斷器+負(fù)荷開(kāi)關(guān)模式，按照《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》中保護(hù)35KV及以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可按下式選擇：
Irr =Kigmax
Irr :熔體的額定電流
Igmax :電力變壓器最大工作電流，通常為額定電流的1.1倍。
K :系數(shù)，不考慮電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)取1.1~1.3，考慮電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)取1.5~2.0，通常取1.5左右。
例：800KVA變壓器高壓側(cè)額定電流為：46.2A，則Irr ＝1.1*1.5*46.2＝76.23A，取熔斷器電流為80A。
（三）高壓側(cè)電壓互感器熔斷器的選擇：
高壓側(cè)計(jì)量用熔體的額定電流選0.5A。
高壓側(cè)保護(hù)、測(cè)量用熔體的額定電流選1A。
（四）10kV避雷器（MOA）的選擇：
1、額定電壓選擇：根據(jù)《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)規(guī)范GBT 50064-2014》中
3.2.1條：交流電氣設(shè)備上主要過(guò)電壓主要有：暫時(shí)過(guò)電壓（主要為工頻過(guò)電壓、諧振過(guò)電壓）、操作過(guò)電壓、雷電過(guò)電壓。
3.2.2條：工頻過(guò)電壓1.0Pu= Um/√3,其中10kV設(shè)備最高電壓Um=12kV,。
根據(jù)GBT50064-2014表4.4.3 ：
低電阻接地:UR（MOA額定電壓）≥Um=12kV（UT：系統(tǒng)最大過(guò)電壓）。
消弧線圈接地：UR≥1.25Um =15kV
10kV避雷器額定電壓：低電阻接地時(shí)可取大于12kV即可，消弧線圈接地時(shí)可取大于15kV即可。
10kV避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓：低電阻接地時(shí)可取0.8Um即9.6kV，消弧線圈接地時(shí)可取Um即12kV。
2、放電電流選擇：根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定DL5222-2005》中
表20.1.10：110kV及以下配電設(shè)備標(biāo)稱放電電流取5kA，電動(dòng)機(jī)取2.5kA，變壓器及電機(jī)中性點(diǎn)、低壓設(shè)備取1.5kA。
3、殘壓選擇：應(yīng)配合設(shè)備雷電沖擊全波電壓大小進(jìn)行選擇,根據(jù)
6.4.4-1式：Ul.p≤ Ue.l.i/K16，K16取1.25。
根據(jù)《GBT50064-2014》表6.4.6-1中10kV設(shè)備額定雷電沖擊耐受電壓（相對(duì)地）
Ue.l.i：75kV：非低電阻接地
60kV：低電阻接地。
根據(jù)公式6.4.4-1得消弧線圈接地：Ul.p≤ 75/1.25=60kV，因此殘壓應(yīng)小于60kV，通常取50kV 。經(jīng)小電阻接地：Ul.p≤ 60/1.25=48kV，殘壓應(yīng)小于48kV，通常取45kV。（注：避雷器殘壓越低，保護(hù)性能越好，價(jià)格越貴。）
注：持續(xù)運(yùn)行電壓是避雷器正常運(yùn)行的最高電壓，額定電壓是開(kāi)始放電1mA電流時(shí)的 動(dòng)作電壓，殘壓是避雷器動(dòng)作后避雷器兩端的電壓，即電網(wǎng)對(duì)地電壓。
10kV避雷器（MOA）通常選用HY5WZ（S）-17/45，其中具體含義表示如下：
HY:復(fù)合材料、氧化鋅電阻片
5：標(biāo)稱放電電流，單位（kA）
W：無(wú)間隙
Z：電站型，S：配電型，10kV及以下可只選配電型。
17：避雷器額定電壓，單位（kV）
45：標(biāo)稱放電電流下的殘壓Ul.p，單位（kV)
加裝部位：若有母線公用PT則裝于母線PT柜內(nèi)，若無(wú)母線公用PT則裝于變壓器進(jìn)線柜處。
（五）分段斷路器的選擇：
斷路器、CT配置額定參數(shù)與進(jìn)線斷路器保持一致，注意低壓脫扣器時(shí)間及動(dòng)作電流應(yīng)考慮介于進(jìn)線斷路器和另一段最大負(fù)荷斷路器之間。
北京地區(qū)為控制短路電流太大，10kV、0.4kV母線均采用分列運(yùn)行方式，因此如設(shè)分段開(kāi)關(guān)必須設(shè)置3取2方式，即合環(huán)保護(hù)。
（六）電流互感器選擇：
1、電流互感器一次額定值：15A、20A、25A、30A、40A、50A、60A、75A、100A、150A、200A、250A、300A、400A、500A、600A、750A、800A、1000A、1200A、1500A、2000A、2500A、3000A、4000A等。
電流互感器二次額定值：5A、1A。
2、計(jì)量/測(cè)量用準(zhǔn)確度等級(jí)：0.2S、0.5S級(jí)。
保護(hù)用準(zhǔn)確度等級(jí)：10P10、10P15。
3、計(jì)量/測(cè)量用電流互感器選擇：
根據(jù)GB50063-2008《電力裝置的電氣測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.1.6條 當(dāng)電力設(shè)備在額定值運(yùn)行時(shí)，電能計(jì)量用的電流互感器的一次側(cè)電流宜在其額定一次電流的2/3以上。所以電流互感器變比應(yīng)按如下計(jì)算：
N=I_e/(0.7∗5)
其中：N：電流互感器變比，Ie：電氣設(shè)備一次額定電流值
10kV側(cè)計(jì)量/測(cè)量用電流互感器選擇（舉例）：
400KVA：Ie ＝23A，N＝6.6，取電流互感器變比：40/5=8；
500KVA：Ie ＝29A，N＝8.3，取電流互感器變比：50/5=10；
630KVA：Ie ＝36.4A，N＝10.4，取電流互感器變比：60/5=12；
800KVA：Ie ＝46.2A，N＝13.2，取電流互感器變比：75/5=15；
1000KVA：Ie ＝57.7A，N＝16.5，取電流互感器變比：100/5=20；
1250KVA：Ie ＝72.2A，N＝20.6，取電流互感器變比：150/5=30；
1600KVA：Ie ＝92.4A，N＝26.4，取電流互感器變比：150/5=30；
4、 保護(hù)用電流互感器選擇方法：
A、變比及準(zhǔn)確度等級(jí)選擇：
為保證設(shè)備速斷保護(hù)的正確動(dòng)作，按流過(guò)1.3倍最大三相短路電流進(jìn)行選擇。
假定10kV系統(tǒng)最大短路電流為25kA，則系統(tǒng)電抗 Xs*=SB/Sd=100/(√3*25*10)=0.2309，
基準(zhǔn)電流Ij=100/(√3*10)=5.774kA。
假設(shè)變壓器Se=2500KVA，UK%=8，則變壓器短路電抗：
XT*=(UK%)*SB/ST=0.08*100/2.5=3.2
此時(shí)變壓器低壓側(cè)短路時(shí)10KV側(cè)電流為：
I*=1/(3.2+0.2309)=0.2915,
I”=0.2915*Ie=1.683KA
因此10kV保護(hù)CT一次飽和值應(yīng)大于1.3*1.654=2.19kA，則可選擇200/5（10P15）或150/5（10P15）
保護(hù)用電流互感器選擇方法：
Id=25kA，Xs*=0.2309，Sj=100MVA，Ij=5.554kA
B、電流互感器的熱、動(dòng)穩(wěn)定選擇：
熱穩(wěn)定：10kV系統(tǒng)設(shè)備按最大短路電流25kA，10kV短路電流持續(xù)時(shí)間按4s進(jìn)行選擇（注：0.4kV短路電流持續(xù)時(shí)間按1s進(jìn)行選擇）。
動(dòng)穩(wěn)定：Idyn≥2.55*25=64kA
5、10kV不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)線路零序電流互感器的選擇：
A、一般都選用小變比，常用的如:50/5、75/5、100/5、20/1、50/1。因?yàn)橹挥幸淮伟l(fā)生接地故障后零序電流互感器才有輸出，人們不會(huì)讓接地電流很大時(shí)才會(huì)讓保護(hù)切除故障，由于一次為10KV電纜，只有一匝，二次選用50/5的零序電流互感器只有10匝，負(fù)荷特性較差，實(shí)際負(fù)荷阻抗如果與零序電流互感器的容量不一致時(shí)也會(huì)產(chǎn)生很大的誤差，并且在低于額定電流時(shí)誤差會(huì)更大。
B、10KV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一般不允許接地電流超過(guò)10A，如果零序電流大于5A即保護(hù)動(dòng)作，此時(shí)電流互感器變比可選100/5或20/1，這時(shí)零序電流反映在保護(hù)二次側(cè)為0.25A，一般現(xiàn)微機(jī)保護(hù)零序保護(hù)動(dòng)作精度最小50ma~100ma以上，完全能滿足動(dòng)作要求。
（七）母線截面積選擇：
10kV設(shè)備按動(dòng)穩(wěn)定25kA要求計(jì)算，短路持續(xù)時(shí)間按4s計(jì)算。
根據(jù)《 DL5222-2005導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中7.1.8式，S≥√Ql/C=Id*K，K計(jì)算系數(shù)如下：
短路前溫度在25°C，采用銅導(dǎo)體時(shí)，
25kA短路電流計(jì)算截面積：
S ≥25000*0.0103=257.5mm2
31.5kA短路電流計(jì)算截面積：
S ≥31500*0.0103=324.4mm2
40kA短路電流計(jì)算截面積：
S ≥40000*0.0103=412mm2
63kA短路電流計(jì)算截面積：
S ≥63000*0.0103=648.9mm2
80kA短路電流計(jì)算截面積：
S ≥80000*0.0103=824mm2
（八）電纜選擇：
北京地區(qū)10kV一般選為阻燃交聯(lián)聚乙烯電纜。
（一）、電纜導(dǎo)體與屏蔽層或金屬層間額定電壓的選擇：根據(jù)《GB 50217-2007 電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》中第3.3.2條：
1、中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地，接地保護(hù)動(dòng)作時(shí)間不超過(guò)1min的，相導(dǎo)體對(duì)地（屏蔽層）電壓不低于100%相對(duì)地工作電壓，取1.1*10/√3即不低于6.5kV。
2、單相故障持續(xù)時(shí)間小于8h的，即經(jīng)消弧線圈接地等，相導(dǎo)體對(duì)地（屏蔽層）電壓不低于133%相對(duì)地工作電壓，取1.1*1.33*10/√3即不低于8.7kV。
3、單相故障持續(xù)時(shí)間大于8h的，即不接地等，相導(dǎo)體對(duì)地（屏蔽層）電壓不低于173%相對(duì)地工作電壓，取1.1*1.73*10/√3即不低于11kV。
（二）、電纜導(dǎo)體截面的選擇：需同時(shí)滿足載流量和熱穩(wěn)定要求。
1、載流量計(jì)算：I≥Ig/(K1*K2*K3)
I：預(yù)選電纜截面載流量
Ig:電纜回路持續(xù)計(jì)算電流，對(duì)于配電工程，可按
Ig=K*Se/(√3*10)計(jì)算，其中K系數(shù)，規(guī)程為
1.05，但考慮北京地區(qū)過(guò)負(fù)荷建議取1.3；
Se為下帶變壓器容量
K1：溫度校正系數(shù)
K2：土壤熱阻系數(shù)
K3：布置校正系數(shù)
2、熱穩(wěn)定計(jì)算：S≥100*√Q/C,其中Q=Id2*t，
Id：最大三相短路電流；t:短路電流持續(xù)時(shí)間，取0.245s。
C：電纜熱穩(wěn)定系數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算交聯(lián)聚乙烯銅電纜：
C=13279。
如以北京地區(qū)10kV系統(tǒng)最大三相短路電流25kA計(jì)算，則10kV外電源部分電纜截面為：S≥93.2mm2，即大部分采用150mm2電纜。
10kV各配電變壓器在低壓側(cè)三相短路，流過(guò)10kV側(cè)的短路電流如下表所示，經(jīng)過(guò)熱穩(wěn)定計(jì)算各電纜截面如下表：
由上表可看出，變壓器10kV進(jìn)線電纜只需滿足持續(xù)電流即可，熱穩(wěn)定均可滿足要求。
（九）變壓器容量選擇：
根據(jù)《 A 規(guī)劃篇－配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)細(xì)則》2007版：
（一）、普通用戶：
Se ≥Pmax/(η*cosΦ)
Pmax：用戶最大負(fù)荷，η：變壓器負(fù)載率，取0.7
（二）、重要客戶和要求有足夠備用容量的用戶：
Se ≥Pmax/(η*cosΦ)
Pmax：用戶最大負(fù)荷，η：變壓器負(fù)載率，取0.5
（三）、居民用戶：包括普通住宅、高檔住宅樓、高級(jí)公寓、住宅及辦公為一體的SOHO、別墅區(qū)。
Se ≥P/(η*cosΦ)
P：計(jì)算負(fù)荷，等于用電負(fù)荷指標(biāo)×戶數(shù)（或建筑平方米）× 需用系數(shù)。η：變壓器負(fù)載率，取0.65。
