矿渣粉磨站配电站设计

1、矿渣粉磨站配电站设计摘要：本文主要根据个人工作经验，针对矿渣粉磨站这些中小型配电站在设计中经常遇到的一些问题进行论述，希望对实际工作有所帮助。关键词：配电站，电容补偿，干式变压器，接地系统中图分类号：U665.12文献标识码：A 文章编号： 类似于矿渣粉磨站的10(6)KV的中小型配电站设计在整个工程建设当中是非常普遍而又非常重要的一项工作，其规范性和技术性相对较高，许多方面涉及到国家规范和行业标准的贯彻落实。下面就配电站主要设计理念，设备选型，与其他专业的相配合谈下体会。 1 名词术语 配电站：站内只有起开闭和分配电能作用的中压配电装置，无主变压器。 电力室：室内有低压配电装置，且有10(6

2、)/0.4KV变压器。 控制室：室内只有低压配电装置，无变压器。 2 矿渣粉磨站配电站设计的一般原则 (1)对于一具体工程，必须按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，综合考虑和优化，确定配电站的设计方案。 (2)配电站的位置应在矿渣粉磨站烟气粉尘散发点全年最小频率风向的下风侧，并且尽量靠近负荷中心，总平面应紧凑合理美观，并适当考虑远期规划。场地应满足主要设备运输及消防要求。 (3)供电系统应简单可靠，同一电压的配电级数不宜多于两级。宜采用放射式供电。 (4)配电站设计当中应与各专业密切配合，解说资料图意图，并对相关专业进行查返。 (5)配电站设计的节能潜力很大，在设计中一定要树立经济

3、、节能、环保的设计理念，精心考虑各种外界因数和技术措施。 3 主接线方式及电容补偿 矿渣粉磨站负荷一般属于三级负荷且容量较小，所以矿渣粉磨站配电站通常只有一座，且经常与电力室合建在一起。10(6)KV配电站宜采用单母线或分段单母线接线；进出线开关多采用固封断路器或真空断路器；继电保护通常采用微机保护。 矿渣粉磨站配电站为满足供电部门功率因数大于等于0.90（有些地方为0.95）的要求，必须设法提高工厂供电的功率因数，同时有利于充分利用设备容量，增加输送能力，减少功率损耗和电能损耗，节约电能、提高供电质量和提高设备利用率。通常配电站需设置集中电容补偿，中压电容补偿一般采用手动投切。根据经验，矿渣

4、粉磨站配电站的电容补偿容量一般按高压需补偿用电设备容量的30%补偿。随着变频器在矿渣粉磨站中的广泛应用，变频器节能的同时，也给电网带来了许多高次谐波污染，并对电容器带来了危害。消除和减轻高次谐波对电网污染比较有效的措施就是在补偿电容器组里串联电抗器，它可以限制高次谐波和合闸瞬间产生的涌流。一般矿渣粉磨站以消除5次、7次谐波为主，矿渣粉磨站配电站中压电容器组串联电抗器选用百分比为4.5%6%较宜。 4 操作电源的选择 矿渣粉磨站的操作电源有交流操作和直流操作两种，一般采用220V直流操作，通常矿渣粉磨站配电室内断路器的操作机构采用弹簧操作机构，合闸及跳闸冲击电流很小，且其他直流负荷也很小，根据设

5、计经验，通常矿渣粉磨站配电站的柜体数量不超过20台，当配电柜在10台以下时，选用容量20Ah直流屏可满足要求，配电柜在20台以下时（按九抽屉MNS,GCS，GCK柜标准），选用容量40Ah直流屏可满足要求。直流屏电池宜选择铅酸蓄电池。 5 进出线方式的选择 10(6)KV配电站的电源进线多采用YJV22铠装交联聚乙烯电缆，变压器出线多采用低压铜母线和电缆方式。 (1)低压母线出线方式。该方式适用于2002000KVA容量的变压器，它对变压器室和低压进线柜的配合要求较高，且长度不宜太长。 (2)电缆出线方式。该方式适用于2001250KVA容量的变压器，电缆的长度、敷设路径都比较自由、灵活，因此

6、特别受设计人员喜爱。矿渣粉磨站一般低压负荷较小，多采用电缆出线方式。 (3)电缆的选择。常用的电缆有VV聚氯乙烯电缆和YJV交联聚乙烯电缆。其中YJV电缆较贵，但是外径小、重量轻、载流量大、寿命长(YJV电缆40年，VV电缆20年)等优点，在工程中已得到广泛应用，在选择时要充分考虑当地气候条件。 (4)单芯电缆的敷设方式。当采用单芯电缆出线时，保护管不得采用未去磁回路的钢管，否则采用单芯电缆的三相电缆及N线需同穿一根钢管，避免电磁涡流损耗引起的火灾发生。 6 变压器的选择及节能 10(6)/0.4KV变压器是矿渣粉磨站电力室的核心设备之一，其选型很关键。在矿渣粉磨站的电力室设计选型中，考虑到抑

7、制谐波电流、提高单相接地电流、充分利用变压器的设备能力等因数，通常选用D,yn11接线组别的三相变压器(主SCB10系列干式变压器为主)。 在矿渣粉磨站设计中，分油浸式变压器和干式变压器两种，以前由于技术成熟价格低廉所以以油浸式变压器为主。由于近年干式变压器技术更加趋于成熟，其价格大幅下降，且具有抗短路能力强，机械强度高，绝缘水平高，耐冲击性能好，损耗低，局部放电量小，噪音小，过负荷能力强，热稳定性能好等诸多优点，所以推荐使用干式变压器。 变压器的节能措施主要有：合理选择变压器容量，避免大马拉小车；选择低损耗电力变压器。(1)变压器容量的合理选择。根据用电负荷的计算负荷、负荷性质、生产班次等条

8、件合理选择变压器的容量和台数。当变压器的空载损耗等于短路损耗时，变压器的损失率达到最低，此时变压器的负荷率在50%60%左右，我国设计规范要求变压器负荷不超过80%。如果负载率很低，损失率又会很高，所以大马拉小车应予以更换。(2)变压器品种的选择。目前普遍在用的主要油浸式变压器有S9、S11系列变压器和干式变压器SCB9和SCB10系列变压器，节能效果较好。干式变压器具有，SCB9比S11平均节电7%左右，SCB10比SCB9平均节电6.5%左右。变压器是输变电行业中的耗能大户，据估计，我国变压器的总损耗占系统总发电量的10%左右，如损耗每降低1%，每年可节约上百亿度电，推广节能变压器事在必行

9、。 7 接地系统 矿渣粉磨站10(6)KV配电站的接地系统要统一考虑，在室外设置接地装置，一般高低压共用接地极，接地电阻要求不大于4欧姆。主要采用TN-CS或TN-S接地系统。TN-CS接地系统在室内以及桥架通过接地扁铁将各类金属导电体连接到总等电位端子板上。采用三芯电缆为电动机配电，四芯电缆馈电，部分电缆电缆五芯电缆馈电（例：照明电缆等）。TN-S接地系统在室内通过接地扁铁将各类金属导电体连接到总等电位端子板上。采用四芯电缆为电动机配电，五芯电缆馈电，电缆有专设的接地线。TN-S系统的投资较大，但安全性较高。需注意的是：对于远离配电站的控制室(一般超过50m计),则应做重复接地。 8 与建筑

10、结构专业的配合 在设计初期，电气专业要根据工程的设计条件向建筑结构专业提出土建资料图，在此需注意： 一、电源的进出线方式与通道的配合。电源进线一般有架空线和电缆两种方式，粉磨站多采用电缆进线方式；变压器与低压进线柜连接有母排和电缆两种方式，粉磨站用电容量一般较小，故多采用电缆方式。 二、要注意室内地坪标高及室内净空要求。在工业设计中，一般配电站室内地坪宜高于室外地坪300500mm，室内净空不宜小于4m，油变压器室不宜小于5m。如果工程在北方地区且室内柜体及发热设备较少，配电站净空可适当降低，但柜体顶面与梁底净空不得小于0.6m。 三、配电站门、窗的位置。配电站所有通往室外的门均应朝外开，室内门宜双向开启或开向低压一侧。在设计查返时要特别注意，以免事故时，阻碍值班人员的逃生通道。配电站窗台一般要求离室外地坪不小于1.8m，窗户应采取防止雨雪和小动物进入的措施。 四、室内配电装置的位置。配电装置的间距及柜前、柜后通道应满足规范要求，配电柜的布置尽可能合理顺畅。 9 结束语 随