10/0.4kV變配電所配電方案及斷路器的選擇探討

蔡健文

摘 要：10/0.4KV的配變電所是最常用的供電系統，其配電方案一般分為三種級別，在配電系統中斷路器是一個很重要的組成部分，本文將詳細闡述三類配電方案的優缺點及可操作性，以及斷路器的選擇及整定。

關鍵詞：10/0.4KV配變電所；配電方案；斷路器；整定

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）12-0205-02

1 10/0.4KV配電方案

1.1 一路配電系統

一路配電系統可以為三類負荷用戶供電，一路電源供電的優點是：接線簡單，操作方便，設備少，成本低。缺點是：若要檢修必須進行大面積的停電，因此無法適應重要負荷的需求。

1.2 二路配電系統

二路配電系統分為單母線、隔離開關分斷單母線、單母線用斷路器分斷的配電系統。以上三種系統中最常用的是單母線用斷路器分斷方式，二路配電系統適用于一、二類以及負荷超過10000KVA的用戶。二路配電方案的優點是：實現變電所多配電回路，容量大，可靠性高，操作靈活。缺點是：占地面積大，操作步驟復雜且需大量投資。

1.3 三路配電系統

三路配電系統更適用于一、二類較大的用電客戶。三路配電方案的優點是：供電安全，操作靈活。缺點是：占地面積較大，操作步驟復雜且初始投資較大。而且當供電客戶是一級負荷時供電系統中需增設大容量UPS和發動機，因此實際中很少應用此方案。

1.4 10/0.4KV設計規范

10/0.4KV變電所的設計是工程建設中一項很重要的工作，因此對規范性的要求較高，必須按照國家強制性條文、條例來執行。在執行國家強制性規定的同時也要考慮到供電部門的實際需求，否則會出現銜接不暢等問題從而影響施工進度。而且設計方案應做到以下幾點：（1）變配電所設計方案中涉及的專業名詞要準確，不能模棱兩可隨意使用。例如變配電所是一種統稱，實際上配電所與變電所是兩個完全不同的定義。（2）分級分類術語和標準計量單位中的字母大小寫不可隨意。例如A、V、W、kV、kW等，一律使用法定計量單位，特別注意單位符號的大小寫要正確。（3）在變配電所的設備布置方面一定要嚴格按照國家強制性要求執行，例如高低壓配電系統圖要與平面圖保持一致，系統圖和平面圖都應面向柜屏的正面從左至右按順序排列。（4）斷路器選擇與短路電流計算在低壓配電系統中用作保護的有斷路器和熔斷器兩種，斷路器是目前最為常用的短路保護和過載保護。（5）配變電所的選址及建筑設計要按照規范，例如長度大于7米的配電室要設置兩個出口，并且布置在配電室的兩端。有人值班的配電所應單獨設置值班室，且值班室應該有直接通向戶外或走道的門。（6）電纜及電纜截面型號的選擇應符合相關規范的要求，尤其是電纜截面的選擇要考慮備用設備的用電和新增設備的用電。

1.5 10/0.4KV方案設計

現以某小區為例，假如設備的總容量為3500KV，計算容量為1500KV，有三個住宅小區，總變配電所和分變配電所分別有一個和五個，每一個都位于各自的負荷中心，則其配電方案如下：（1）上級電源進線設計。在該小區內，供電系統可采取三回路供電，從110KV變電站中，通過不同的母線引進10KV饋電線路作為上級電源進線。（2）10KV變配電所配電線設計方案為負荷平衡、彼此互為備用。采用環網式開環供配電，六個變配電所承擔著應急照明用電、疏散照明用電，其電源來自總配變所，住宅用電、公共用戶部分用電分別由住宅變壓器、公共用戶變壓器進行配電，各變配電所環網柜是上級電源與負載、變配電所連接為一體的樞紐，低壓輸出端采用單母線分斷連線。

在配電方案中，斷路器的選擇尤為重要，下列要素可以作為選擇的參考依據。（1）極數：單極、雙極、三極、四極。（2）電流種類：交流、直流。（3）額定電壓：額定工作電壓、額定絕緣電壓、額定沖擊耐受電壓。（4）額定電流。（5）短路特性：額定極限短路分斷能力、額定運行短路分斷能力、額定短路接通能力、短時耐受電流及時間。（6）負荷性質和負荷功率。（7）保護的選擇性配合。（8）脫扣器種類：單磁式，熱磁式、電子式。

2 斷路器的選型

斷路器的選型可根據其分斷能力來選擇，一般來說，低壓側進線斷路器、母聯斷路器、800A及以上的出線斷路器可選擇框架式斷路器；而塑殼斷路器則適用于630A及以下的線路保護。末端線路的選擇性更多，它可以根據斷路器的安裝位置和短路電流大小選用塑殼或者微型斷路器。為了斷路器的選擇性配合，配電方案中保護脫口的設置方式如下：（1）變壓器低壓側進線斷路器設有長延時和短延時過電流脫扣器、瞬時保護閉鎖。（2）母聯斷路器一般不設保護。（3）低壓側出線回路配電線路斷路器有長延時、瞬時保護。（4）末端配電線路斷路器一般設長延時、瞬時保護。

3 斷路器的整定

選擇好斷路器后，還要對所選的斷路器進行整定。所謂整定，就是對斷路器進行檢測，看其是否在正常運行的電流范圍內。

3.1 低壓進線斷路器的整定

低壓進線斷路器的整定，整定值包括長延時過電流、短延時過電流以及瞬時過電流，長延時過電流整定值=長延時可靠系數*變壓器低壓側額定電流。短延時過電流整定值=短延時可靠系數*過電流倍數*變壓器低壓側額定電流。瞬時過電流整定值最小為10倍長延時過電流整定值。

3.2 出線斷路器的整定

出線斷路器整定主要包括：斷路器額定電流，其最大值不能超過斷路器殼架等級額定電流，最小值不能小于工作電流，短延時過流整定值，需要避開短時間的負荷尖峰電流。其最小值為短延時過流脫扣器可靠系數*（線路最大電機啟動電流+最大電流電機意外其他線路計算電流），對應電流脫扣器的上下級時間之差應該在0.1-0.2以上。瞬時電流整定值需要避開配電線路尖峰時刻，起最小值為瞬時過電流脫扣器可靠系數*（線路最大電機全啟動電流+最大電流電機以外其他線路計算電流）。

3.3 斷路器的分斷能力

斷路器的額定運行短路分斷能力是斷路器的一個分斷指標，主要是指分斷幾次短路故障后其還能夠保障正常工作。額定極限短路分斷能力，是斷路器分斷能力極限參數，即分斷一次短路故障后，斷路器的分斷能力受損，不宜再重復使用。

3.4 斷路器的短時耐受能力

短時耐受電流是指在一定電壓、短路電流功率下，忍受0.05s、0.1s、0.25s、0.5s或者1s時間而斷路器不允許脫扣的能力。短時耐受電流是短延時脫扣時對斷路器的動穩定和熱穩定性的考核指標，短時耐受電流應與如表1所示。

4 結語

近些年，我國的城鎮化水平顯著提高，用電量也有了很大的提升，人們對用電的要求也越來越高，若想保障安全穩定的電力供應就必須科學的選擇配電方案和與之相符的斷路器。在對10/0.4KV的配電設計方案中，在做到符合相關規定得前提下也要兼顧經濟適用性及可擴展性，在了解斷路器整定計算原則的基礎上，我們也要多了解各種新型產品，從而實現設計方案的多樣性、多元性。

參考文獻

[1]莫娟.10/0.4KV變配電所配電方案及斷路器的選擇[J].建筑電氣，2014，（07）：58-63.

[2]王剛.配電變壓器低壓側斷路器的選擇與整定[J].電氣應用，2014，（14）：333+58.

[3]黃海成.10KV變配電所綜合設計探討[J].城市建筑，2012，17：257.