變壓器知識|10kV及以下常用配電設施設備介紹

1. 戶內常見配電設施設備

1.1高壓配電柜

主要用于分配由上級變電站或開閉所引入的10kV電源，并對下級設備提供保護。主要用于工礦企業以及小區配電所的受電、送電及大型電動機控制和保護、干式變壓器保護等。常見的柜型有：鎧裝型移開式交流金屬封閉開關柜、環網柜、固定柜等。

1.1.1 鎧裝型移開式交流金屬封閉開關柜(10kV級別一般叫中置柜)

KYN28A-12(GZS1)

該柜型為現階段較常用的10kV柜型，可根據電氣一次系統圖的要求配置VS1、VD4、ZN78等真空斷路器配合微機保護作為設備保護柜使用，也作高壓計量柜、PT柜、站用變柜和隔離柜等使用。該柜型標準尺寸寬800mm，高2360mm，深1500mm(電纜進線)1660mm(架空進線用)。

1.1.2 環網柜

HXGN□-12

該柜型也是常用的10kV柜型(額定電流630A及以下)，柜內主要配置FZN、FLN、FN等負荷開關，并配合高壓熔斷器，或安裝GN24隔離刀、VS1(VD4、ZN78等)系列斷路器、微機保護等為下級設備提供保護，也可配置為高壓計量柜、PT柜和隔離柜等。此柜型有非常多的系列和變型，尺寸主要有寬400～1000mm，高1800～2200mm，深900～1000mm。

1.1.3 固定柜

該柜型現在還在使用，但因其體積較大(標準尺寸1200×1200×2650)不作為主流配電柜使用，常見其改型用在10kV高壓無功補償柜、高壓軟啟動柜、高壓變頻器柜等。其作為配電柜時上下各裝一把GN系列高壓隔離刀，中間安裝VS1、VD4、ZN78等真空斷路器;作為無功補償柜時安裝真空接觸器、高壓電容、電抗器、消弧線圈等;高壓軟啟動柜和變頻器柜安裝可控硅部件及其控制電路。

1.1.4 高壓開關柜柜內常用設備

① 真空斷路器

真空斷路器(VS1、ZN63A)用于切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負荷電流，而且當系統發生故障時通過保護裝置的作用，切斷過負荷電流和短路電流，它具有相當完善的滅弧結構和足夠的斷流能力。

型號含義

技術參數

② 電流互感器

電流互感器，LZZBJ9-10(A、B、C)型電流互感器是戶內環氧樹脂澆注支柱式全工況型產品，在額定率為50Hz額定電壓為10KV及以下電力系統中作繼電保護或電能測量用，其中LZZBJ9-10(A、B、C)裝于中置式開關柜或甚他型式開關柜中。是把一次側大電流轉換成二次側小電流來測量。

型號含義

技術參數

標準雙繞組

復變比多繞組

③ 單相電壓互感器

單相電壓互感器(JDZ-10)，使用時單臺或二臺一組，單臺一般作為操作電源使用，二臺一組時采用V/V接線，在電力系統中作電能計量、電壓監測和繼電保護用。

型號含義

技術參數

④ 三相電壓互感器

三相電壓互感器(JSZV-10)，在電力系統計量、監測、保護中有時需要同時監測三相電壓，或者需要監測剩余電壓(開口三角形電壓)，可以使用三臺單相帶剩余電壓繞組電壓互感器，也可以使用一臺三相電壓互感器。

型號含義

技術參數

⑤ 負荷開關

負荷開關，是介于斷路器和隔離開關之間的一種開關電器，具有簡單的滅弧裝置，能切斷額定負荷電流和一定的過載電流，但不能切斷短路電流。通常把負荷開關和高壓熔斷器裝在一起，組成“負荷開關-熔斷器”組合電器，用熔斷器開斷短路電流。10kV配電常用壓氣式負荷開關、SF6負荷開關和真空負荷開關。

型號含義

技術參數

⑥ 高壓隔離開關

高壓隔離開關，保證高壓電器及裝置在檢修工作時的安全，起隔離電壓的作用，不能用與切斷、投入負荷電流和開斷短路電流，僅可用于不產生強大電弧的某些切換操作，即是說它不具有滅弧功能。

⑦ 接地開關

接地開關，代替攜帶型地線，在高壓設備和線路檢修時將設備接地，保護人身安全;造成人為接地，滿足保護要求;接地開關配置在斷路器兩側隔離開關旁邊，起到斷路器檢修時兩側接地的作用。接地開關裝在開關柜內時一般選擇配套帶電傳感器型，可同時做帶電指示用。

⑧ 高壓帶電指示傳感器、帶電指示器，用于檢測高壓帶電并與電磁鎖配套做柜門閉鎖用。

⑨ 避雷器，

避雷器，防止過電壓對設備造成損壞。

⑩ 微機保護

微機保護，用微型計算機構成的繼電保護，是電力系統繼電保護的發展方向(現已基本實現，尚需發展)，它具有高可靠性，高選擇性，高靈敏度。微機保護裝置硬件包括微處理器(單片機)為核心，配以輸入、輸出通道，人機接口和通訊接口等.該系統廣泛應用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。微機的硬件是通用的，而保護的性能和功能是由軟件決定。

1.2干式變壓器

配電用干式變壓器主要有S11-M系列的油浸密封式干式變壓器和SC(B)10、11環氧樹脂干式干式變壓器。

1.2.1 油浸式干式變壓器

主要在露天和半露天配電所使用，主要用在箱變、工廠車間變電所等。使用時需考慮與建筑的防火距離、超過630kVA干式變壓器還需設置卸油池等附屬設施，并且嚴禁布置高層建筑內部。

S11-M油浸式干式變壓器

1.2.2 環氧樹脂澆筑干式干式變壓器

因民用建筑變配電室多在設置在地下室，所以住宅、商業體等通常采用干式干式變壓器。干式干式變壓器防火、防潮、免維護，但價格比油浸干式變壓器高。干式干式變壓器在配電房布置時一般配置IP2X外殼與低壓配電柜靠近布置，用銅排從柜頂送入低壓柜;也可根據配電房尺寸靈活調整干式變壓器和低壓柜的位置用密集型母線槽連接。

SCB11干式干式變壓器(不帶外殼)

SCB11干式干式變壓器(帶IP2X外殼)

變配電室

1.3低壓配電柜

常用的低壓配電柜有GGD、GCS和GCK等。

1.3.1 GGD低壓固定式開關柜

這是較常見的柜型，價格便宜、性能可靠，工廠(尤其是化工廠)較喜歡用的柜型，因為活動觸點少(相對于GCS和GCK)，耐腐蝕性較好。根據低壓系統圖可組裝出各種用途的柜型，如：進線柜、配電柜、軟啟動柜、電機保護柜、無功補償柜等等。戶外歐式箱變低壓室也是裝的這種柜子。

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1.3.2 GCS抽屜式開關柜

現在主流的柜型，因其美觀、檢修方便、抽屜可替換等優點，越來越受到民用和商業用戶歡迎。該柜型根據不同回路電流大小采用不同模數的標準抽屜，如50A以下1/2模，100A以下1模，200A以下3/2模等，具體參數以廠家提供為準。

1.3.3 GCK抽出式開關柜

GCK柜型和GCS較大的區別是，GCS是整個抽屜全部可以抽出來，包括里面的斷路器、CT、儀表等，而CCK只能抽出其中的斷路器，GCK相比GCS柜要便宜一些。

1.3.4 低壓開關柜柜內常用設備

① 萬能式斷路器

萬能式斷路器(又名框架斷路器、智能斷路器)，適用交流50Hz，額定電壓380V、660V，額定電流為200A-6300A的配電網絡中,主要用來分配電能和保護線路及電源設備免受過載、欠電壓、短路，單相接地等故障的危害，該斷路器具有多種智能保護功能，可做到選擇性保護，具動作精確，避免不必要的停電，提高供電可靠性。萬能式斷路器用來分配電能和保護線路及電源設備的過載、欠電壓、短路等，在正常的條件下，可作為線路的不頻繁轉換之用。1250A以下的斷路器在交流50Hz電壓380V 的網絡中可用作保護電動機的過載和短路。在正常條件下還可作為電動機的不頻繁起動之用。萬能斷路器較常使用在低壓進線柜作為總路開關。

型號含義

技術參數

② 塑殼斷路器

塑殼斷路器，主要適用于不頻繁操作的交流50Hz、額定工作電壓至380V， 額定電流至600A的配電網絡的電路中，用來分配電能和保護線路及電源設備免受過載、短路、欠電壓等故障的損壞。

型號含義

技術參數

③ 低壓隔離開關

低壓隔離開關，適用于交流50Hz，額定電壓380V或直流220V，額定電流200A~3000A，主要用于配電設備的控制電路中，作不頻繁地電動接通和切斷或隔離電源之用，操作應在無負荷下進行。

④ 自動轉換開關

自動轉換開關，適用于交流50Hz，額定工作電壓AC400V/AC690V，額定電流自630A至1600A的兩路電源(常用電源和備用電源)，因一路電源發生故障(檢測A、B、C相任意一相或三相電壓欠壓、失壓或缺相)一個或幾個負載電路從該電源自動轉換到另一電源，以保證供電的可靠性及安全性。適用于兩路三相四線制電網中，如高層建筑、醫院、商場、銀行、消防、化工、冶金等不允許斷電的一類負荷，部分二類負荷完成雙回路供電系統的電源。自動轉換開關分為PC級和CE級，其中PC級不帶保護，至提供電源轉換，CE級帶過載、短路、欠壓等保護。

PC級，相當于由兩個負荷開關與控制器的組合

CE級，由兩個斷路器和控制器組成

⑤ 交流接觸器

交流接觸器，主要用于交流50Hz(或60Hz)，額定工作電壓至690V，供遠距離接通和分斷電路之用，并可與適當的熱過載繼電器組成電磁起動器以保護可能發生操作過負荷的電路，接觸器適宜與頻繁地起動和控制交流電動機。

⑥熱過載繼電器

熱過載繼電器，適用于交流50Hz/60Hz、電壓至 690V，電流0.1A~160A的長期工作或間斷長期工作的交流電動機的過載與斷相保護。

⑦微型斷路器

微型斷路器(空氣開關)，適用于交流50Hz，額定電壓230/400V，額定電流至63A的線路中作過載和短路保護之用，也可以在正常情況下作為線路的不頻繁操作轉換之用。分為單極、二極、三極、四極。

2. 戶外常見配電設施設備

2.1戶外環網柜(戶外開閉所)

2.1.1 歐式戶內環網柜

歐式戶內環網柜，就是在(HXGN)外增加一個戶外外殼，該柜型電纜室大，安裝方便，功能附件多，并可配故障指示器，電壓指示器，柜體擴展方便，柜體聯結簡單可靠;接線方案齊全，如負荷開關、組合電器、斷路器、母線提升單元、計量單元、隔離單元等;可手動操作，也可實現電動操作設備可按戶內柜型安裝;檢修方便、價格較低的優點，缺點是占地大、需定期維護。

2.1.2 美式環網柜

美式環網柜，該產品為北美流行的戶外專用設計，內殼采用共箱式SF6氣體絕緣，可容納6路開關，根據需要可選用負荷開關或斷路器，即可手動操作，也可電動操作。該產品配置專用控制裝置和FTU裝置，可實現網絡重構、數據測量、四遙等一體功能，是實現配電自動化的理想裝置。采用GRC環保箱殼的美式環網柜，外形美觀，具有防銹蝕、防凝露等突出功能，可防止黏貼小廣告，占地小、免維護、采用肘頭連接，可帶電插拔。

2.2高壓電纜分支箱

2.2.1 歐式高壓電纜分支箱

① 歐式高壓電纜分支箱(帶負荷開關)

歐式高壓電纜分支箱(帶負荷開關)，采用三工位SF6負荷幵關組裝，巧妙的左右進出線分置，較小的結構設計，較強的電纜配置功能，進出線可達8路。該分接箱既保留了傳統分接箱的優點，又具有環網柜的部分優點，是城網改造的理想設備。體積小，免維護，技術經濟性好，可靠性高，安裝簡單使用方便。

帶SF6負荷開關的電纜分接箱的特點在于:在箱體內有三個隔室，其中一個隔室密閉，密閉隔室中充有微增壓六氟化硫氣體.其中有一組以上負荷開關。負荷開關的操作機構位干操作驅動隔室內，電纜隔室內有電纜樁線及電纜終端，電纜終端與負荷幵關連接。隔室密閉的負荷開關隔室內的負荷幵關為轉盤動靜觸點式負荷開關，每個負荷幵關的轉軸上固定在繞軸的對稱扇形面有三層。電纜隔室內的電纜為三相一組，每組三個電纜終端平行依次斜下方分布，每個電纜終端與電纜樁線垂直相接,三個電纜樁線相互平行。密閉隔室有泄壓管道。

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② 歐式高壓電纜分支箱(不帶負荷開關)

歐式高壓電纜分支箱(不帶負荷開關)，采用肘頭連接、結構簡單、可靠性強、擴展性強、占地小。

2.2.2 美式高壓電纜分支箱

美式高壓電纜分支箱，以其優良的性能，規范化的設計，優美的外觀，廣泛應用于電纜配電網系統中的電纜化工程設備，在各大工業園區，居民小區，城市人口密集區，商業中心以及高層建筑等各種場所得到普遍認同。它以單向開門、橫向多通母排為主要特點，具有寬度小、組合靈活、全絕緣、全密封等顯著優點。按照額定電流一般可以分為600A主回路和200A支回路兩種。600A主回路采用旋入式螺栓固定連接;200A分支回路采用拔插式連接，且可以帶負荷拔插。

2.3箱變

2.3.1 歐式箱變

歐式箱變，適用于城市公共配電、路燈用電、工礦企業、市區建筑、住宅、山區、賓館、公園及工地施工等.可實現環網型和終端型供電方式.箱變的基本結構分為“目”字形和“品”字形，箱體骨架采用優質槽鋼和角鋼焊接而成，具有較高的機械強度，箱體采用鋁合金型材制作，具有較好的防腐能力，整體美觀的外形經噴漆著色可與周圍環境相協調，精心設計的底部起吊裝置.給安裝運輸移動提供了極大的方便。

箱變內有先立的高壓室、干式變壓器室和低壓室.各室照明隨門的開啟自動打開。高壓室內裝有高環網開關設備，可根據用戶需要選用壓氣式、真空式負荷開關、真空斷路器，且具有“五防”功能，當采用限流型高壓熔斷器時，有某相熔斷器熔斷時.負荷開關自動分閘，避免了因缺相運行而引起故降。

干式變壓器室采用自然通風和自動控制的強迫散熱風冷裝置.具有隨溫度變化而自動控制的排風系統.能有效控制降低箱內溫度.滿足運行要求.相據用戶要求還可采用防凝露的裝置.根椐用戶的要求，可沿軌道能方便地從變壓間室兩側從大門進出。箱體材料能防止雨水和污物進入.具備長期戶外使用的條件，確保防腐防水.防塵性能.使用壽命長.維護簡單，外形美觀。干式變壓器可采用干式或油浸式干式變壓器，油浸式干式變壓器可選用有油枕和無油枕全密封的兩種。

低壓室具有低壓成套開關設備的總體功能，根據用戶要求采用名種結構的配電方案，有動力配電，照明配電，無功自動補償，電能計量等各種功能.裝有自動照明系統，任意組合。

外殼材料：外殼材料有復合板、不銹鋼復合板、覆鋁鋅板、不銹鋼板、金屬雕花板。結構特點。

2.3.2 美式箱變

美式箱變，組合式美式箱變是將干式變壓器器身、高壓負荷開關、熔斷器等元件一同放在干式變壓器油箱內,因浸在油中,元件體積大為縮小,結構更為緊湊,安裝方便、靈活。全絕緣、全密封結構、安全可靠、操作方便、免維護。廣泛應用于住宅小區、高業中心、廠礦企業、機場、車站、學校等場所。

美式箱變的負荷開關是放入到干式變壓器油箱內。油浸式三相聯動開關可分為二位置(終端式)、四位置(環網式)兩種，由于此負荷開關是放在干式變壓器油箱中，其關合位置只能根據外部操作面板的指示來判斷，而且其操作要通過專用的絕緣操作桿來進行，所以其操作較比復雜。從這一點來看，其操作很不方便。此外，由于看不見負荷開關的開斷觸頭(即明顯斷開點)，所以在開斷后，給人們一種不放心的感覺。此外，其負荷開關一旦發生故障，更換、維修都將是十分困難。

美式箱變無油溫保護，只有一個溫度計來顯示油溫，當油溫太高時，依靠插入式熔斷器來進行保護，還有一個壓力釋放閥，用來釋放油箱內太大的壓力。因此，應該經常檢查在此兩種情況下熔斷器是否正常運行，及外殼是否發生滲漏油現象。

附圖9-12

總結，由于配電設備眾多，每種類別都有若干型號和系列，各種型號又細分各種使用條件和環境，筆者僅列舉極少部分常用設備及其技術參數拋磚迎玉，讀者若感興趣請自行查閱相關產品樣本。

 

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