10／0.4kV变配电所配电方案及断路器的选择
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10／0.4kV变配电所配电方案及断路器的选择
文本预览
建 虢电乞。
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2口14年第 4 期l ELECTRlClTY
l0／0．4 kV变配电所配电方案及断路器的选择
莫 娟 (中国航空规划建设发展有限公 司，北京市 100120)
Selection of Distribution Schemes and Circuit Breakers in l0／0．4 kV
Substation and Distribution Station
MO Juan(China Aviation Planning and Construction Development
Co．，Ltd．，Beijing 100120，China)
Abstract： Adva ntages， disadvantages and 的要求，一级负荷应由双重电源供电，二级负荷宜由
application scope of 3 main wire modes in 10／0．4 kV 两回线路供电。因此，在有一级负荷和二级负荷的建
substation and distribution station are introduced；the 筑物中．要求从两个电源点或枢纽区域变电站不同母
classification of circuit breakers in the low—voltage 线段出线间隔取得两路供电电源．当一路电源或线路
power distribution system and the principles of type 断电时，另一线路或电源能满足全部一、二级负荷的
selection are summarized；key design points related 用电需求。
to selection，setting，protection and coordination of 在本文的工程实例中．10／0．4 kV变配电站采用
low-voltage incoming circuit breaker，bus tie circuit 两路 10 kV进线 ，引 自上级高压开关站不同母线段 ，
breaker and outlet circuit breaker are expounded with 二次 0．4 kV侧采用单母线用断路器分段 。两路进线
project cases． 载流量、主进开关容量及变压器容量均能保证在一路
Key words：10／0．4 kV substation and distribution 进线故障或检修时，切换到另一路进线电源，以满足
station； main wiring， circuit breaker； setting； 所有一、二级负荷的供电要求，同时，高、低压进线
selectivity coordination；overcurrent；breaking capacity； 开关和母联开关之间设有投切装置 ，便于定期检修 ，
load c】assi6cation 保证供电连续性。
现就 10／0．4 kV变配电所的系统接线和断路器的
保护整定进行讨论分析。
摘 要 ：介绍 10／0．4 kV变配电所 3种主要结
线方式的优缺 点和适用范围：总结低压配电系统断
1 10／0．4 kV变配电所主结线 [ ]
路 器的分类和选型原则 ：结合工程 实例对中低压进
1．1 10 kV一路配电系统
线断路器、母联断路器、出线断路器的选择、整定及
路电源供 电系统 ，一般只适用于三类负荷 的
保护配合等设计要点进行阐述。 一
用户。这种供 电方式 ，一次接线简单 ，设备费用低 ，
关键词：10／0．4kV变配电所；主结线；断路器；
操作方便，但检修需要全部停电，因此不适用于重
整定；选择性配合；过电流；分断能力；负荷分级
要负荷。
中图分类号：TU852 文献标识码：A
1．2 10 kV两路配电系统
10 kV两路电源配电系统分为单母线、单母线用
0 引言 隔离开关分段和单母线用断路器分段的配电系统。其
根据GB 50052—2009《供配电系统设计规范》 中．当对带负荷操作及继电保护和 自动装置无要求
作者信息
莫 娟，女，中国航空规划建设发展有限公司，助理工程师。时，才能采用隔离开关分断。目前较常用的为单母线 以上的出线断路器一般选用框架断路器：
用断路器分段的配电系统。 b．630 A及以下的线路保护一般选用塑壳断
两路电源配电系统 。一般适用于一类、二类或用 路器 ：
电量超过 10 000 kVA的用户。这种配电系统容量大， c．末端线路根据断路器的安装位置和短路电流
适用于配电回路多的变电站。其供电可靠性高，运行 大小选用塑壳或微型断路器。
操作灵活性大；但投资较高 ，操作步骤复杂，占地面 考虑到断路器的选择性配合。实际工程中，保护
积大。 脱扣器一般按以下方式设置：
1．3 10 kV三路配电系统 a． 变压器低压侧进线断路器一般设有长延时和
10 kV三路配 电系统适用 于一类 、二类的大用 短延时过电流脱扣器 、瞬时保护闭锁；
户。可满足供电安全合理的要求 ，运行操作灵活 ；但 b． 母联断路器一般不设保护 ：
初投资大，操作步骤复杂，占地面积大，给一级负荷 c． 低压侧出线回路配电线路断路器有长延时、
供电时，还应配备备用发电机或大容量 UPS，因此 ， 瞬时保护：
这种配电系统使用较少。 d． 末端配电线路断路器一般设长延时、瞬时
注：上述所说的一类、二类和三类用户指供电公 保护。
司规定的负荷分类 。
3 断路器的整定与选择
2 断路器的分类和选型
3．1 低压进线断路器整定
2。1 断路器的分类 3．1．1 长延时过电流整定值 ，s。 1
断路器按设计型式可分为框架型、塑壳型和微 ，s t1=Kr 11，rT (1)
型 ；按使用类别可分为 A类 (非选择型 )和 B类
式中： 。11—— 长延时可靠系数，一般取 1．1；
(选择型)；按使用负荷可分为配电、电动机、家用和
，rT—— 变压器低压侧额定电流，A。
剩余电流保护型。
3．1．2 短延时过电流整定值，s。t2
2．2 断路器的选型要素
厶 t2=mK 12，rT (2)
断路器的选型需要考虑以下因素 ：
式中： 12—— 短延时可靠系数；
a．极数：单极、双极、三极、四极 ……
b． 电流种类 ：直流、交流； m—— 过电流倍数；一般m 12取4。
c． 额定电压：额定工作电压 、额定绝缘电压 3．1．3 瞬时过电流整定值，s t3
额定冲击耐受电压 。； ，s。t3≥ 10 。t1 (3)
、
d． 额定电流 In： 3．2 出线断路器整定
e．短路特性：额定极限短路分断能力 厶 额定 3．2．1 断路器额定电流 ，n
运行短路分断能力 厶 、额定短路接通能力 ，c m、短时 ，c≤In≤，ro (4)
耐受电流及时间： 式中：，r0—— 断路器壳架等级的额定电流，A。
￡ 负荷性质和负荷功率： 3．2．2 长延时过电流脱扣器整定值 。 l
g． 保护的选择性配合 ；
厶≤ t1≤／z (5)
h．脱扣器种类：单磁式、热磁式、电子式。
式中：，2—— 配电线路的载流量，A。
2．3 断路器的选型
3．2．3 短延时过电流整定值 ，s。t2
根据断路器的分断能力，实际工程中，断路器的
应躲过短时间出现的负荷尖峰电流，即：
型式一般按以下情况选择 ：
a． 低压侧进线断路器、母联断路器、800 A及 ，s。t2≥Kr。12[，stMI+Io( 一1)] (6)
59
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http： WWW．jzdq．net．cn 251
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2口14年第 4 期l ELECTRlClTY
l0／0．4 kV变配电所配电方案及断路器的选择
莫 娟 (中国航空规划建设发展有限公 司，北京市 100120)
Selection of Distribution Schemes and Circuit Breakers in l0／0．4 kV
Substation and Distribution Station
MO Juan(China Aviation Planning and Construction Development
Co．，Ltd．，Beijing 100120，China)
Abstract： Adva ntages， disadvantages and 的要求，一级负荷应由双重电源供电，二级负荷宜由
application scope of 3 main wire modes in 10／0．4 kV 两回线路供电。因此，在有一级负荷和二级负荷的建
substation and distribution station are introduced；the 筑物中．要求从两个电源点或枢纽区域变电站不同母
classification of circuit breakers in the low—voltage 线段出线间隔取得两路供电电源．当一路电源或线路
power distribution system and the principles of type 断电时，另一线路或电源能满足全部一、二级负荷的
selection are summarized；key design points related 用电需求。
to selection，setting，protection and coordination of 在本文的工程实例中．10／0．4 kV变配电站采用
low-voltage incoming circuit breaker，bus tie circuit 两路 10 kV进线 ，引 自上级高压开关站不同母线段 ，
breaker and outlet circuit breaker are expounded with 二次 0．4 kV侧采用单母线用断路器分段 。两路进线
project cases． 载流量、主进开关容量及变压器容量均能保证在一路
Key words：10／0．4 kV substation and distribution 进线故障或检修时，切换到另一路进线电源，以满足
station； main wiring， circuit breaker； setting； 所有一、二级负荷的供电要求，同时，高、低压进线
selectivity coordination；overcurrent；breaking capacity； 开关和母联开关之间设有投切装置 ，便于定期检修 ，
load c】assi6cation 保证供电连续性。
现就 10／0．4 kV变配电所的系统接线和断路器的
保护整定进行讨论分析。
摘 要 ：介绍 10／0．4 kV变配电所 3种主要结
线方式的优缺 点和适用范围：总结低压配电系统断
1 10／0．4 kV变配电所主结线 [ ]
路 器的分类和选型原则 ：结合工程 实例对中低压进
1．1 10 kV一路配电系统
线断路器、母联断路器、出线断路器的选择、整定及
路电源供 电系统 ，一般只适用于三类负荷 的
保护配合等设计要点进行阐述。 一
用户。这种供 电方式 ，一次接线简单 ，设备费用低 ，
关键词：10／0．4kV变配电所；主结线；断路器；
操作方便，但检修需要全部停电，因此不适用于重
整定；选择性配合；过电流；分断能力；负荷分级
要负荷。
中图分类号：TU852 文献标识码：A
1．2 10 kV两路配电系统
10 kV两路电源配电系统分为单母线、单母线用
0 引言 隔离开关分段和单母线用断路器分段的配电系统。其
根据GB 50052—2009《供配电系统设计规范》 中．当对带负荷操作及继电保护和 自动装置无要求
作者信息
莫 娟，女，中国航空规划建设发展有限公司，助理工程师。时，才能采用隔离开关分断。目前较常用的为单母线 以上的出线断路器一般选用框架断路器：
用断路器分段的配电系统。 b．630 A及以下的线路保护一般选用塑壳断
两路电源配电系统 。一般适用于一类、二类或用 路器 ：
电量超过 10 000 kVA的用户。这种配电系统容量大， c．末端线路根据断路器的安装位置和短路电流
适用于配电回路多的变电站。其供电可靠性高，运行 大小选用塑壳或微型断路器。
操作灵活性大；但投资较高 ，操作步骤复杂，占地面 考虑到断路器的选择性配合。实际工程中，保护
积大。 脱扣器一般按以下方式设置：
1．3 10 kV三路配电系统 a． 变压器低压侧进线断路器一般设有长延时和
10 kV三路配 电系统适用 于一类 、二类的大用 短延时过电流脱扣器 、瞬时保护闭锁；
户。可满足供电安全合理的要求 ，运行操作灵活 ；但 b． 母联断路器一般不设保护 ：
初投资大，操作步骤复杂，占地面积大，给一级负荷 c． 低压侧出线回路配电线路断路器有长延时、
供电时，还应配备备用发电机或大容量 UPS，因此 ， 瞬时保护：
这种配电系统使用较少。 d． 末端配电线路断路器一般设长延时、瞬时
注：上述所说的一类、二类和三类用户指供电公 保护。
司规定的负荷分类 。
3 断路器的整定与选择
2 断路器的分类和选型
3．1 低压进线断路器整定
2。1 断路器的分类 3．1．1 长延时过电流整定值 ，s。 1
断路器按设计型式可分为框架型、塑壳型和微 ，s t1=Kr 11，rT (1)
型 ；按使用类别可分为 A类 (非选择型 )和 B类
式中： 。11—— 长延时可靠系数，一般取 1．1；
(选择型)；按使用负荷可分为配电、电动机、家用和
，rT—— 变压器低压侧额定电流，A。
剩余电流保护型。
3．1．2 短延时过电流整定值，s。t2
2．2 断路器的选型要素
厶 t2=mK 12，rT (2)
断路器的选型需要考虑以下因素 ：
式中： 12—— 短延时可靠系数；
a．极数：单极、双极、三极、四极 ……
b． 电流种类 ：直流、交流； m—— 过电流倍数；一般m 12取4。
c． 额定电压：额定工作电压 、额定绝缘电压 3．1．3 瞬时过电流整定值，s t3
额定冲击耐受电压 。； ，s。t3≥ 10 。t1 (3)
、
d． 额定电流 In： 3．2 出线断路器整定
e．短路特性：额定极限短路分断能力 厶 额定 3．2．1 断路器额定电流 ，n
运行短路分断能力 厶 、额定短路接通能力 ，c m、短时 ，c≤In≤，ro (4)
耐受电流及时间： 式中：，r0—— 断路器壳架等级的额定电流，A。
￡ 负荷性质和负荷功率： 3．2．2 长延时过电流脱扣器整定值 。 l
g． 保护的选择性配合 ；
厶≤ t1≤／z (5)
h．脱扣器种类：单磁式、热磁式、电子式。
式中：，2—— 配电线路的载流量，A。
2．3 断路器的选型
3．2．3 短延时过电流整定值 ，s。t2
根据断路器的分断能力，实际工程中，断路器的
应躲过短时间出现的负荷尖峰电流，即：
型式一般按以下情况选择 ：
a． 低压侧进线断路器、母联断路器、800 A及 ，s。t2≥Kr。12[，stMI+Io( 一1)] (6)
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