摘要: 对企业新建配电室应注意的变压器选型、低压配电柜配置、电缆敷设、配电室防雷接地、中性点接地等关键几个技术问题进行论述。
关键词: 变压器;低压配电柜;电缆敷设;接地
中图分类号:TM7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0620130-01
电力系统由发电厂、电力网和用户组成。电力网是连接发电厂和用户的中间环节,它由输、配电线路和变电所组成。电力系统中的用户,按照用电量的大小和工矿企事业的规模可连接在电力网的各个电压等级中。地面通常采用3～10KV电压向高压电动机供电,低压动力照明则采用380/220V电压供电。新建配电室相当于一个小型的独立变电所,将电能分配到企业各个需要用电的地方。
1 配电室的室外高压电气设备
配电室的室外高压电气设备有电力变压器、高压断路器、高压隔离开关、负荷开关、高压熔断器、互感器等。
1.1 变压器的选型。因为天湖山机供部6KV高压线向我厂供电,所以变压器必须选10KV系列。考虑到工厂是边生产边技改,新建配电室必须同时给工厂现有生产线供电和新增的生产线供电,所以变压器必须扩容。工厂现有生产线所用变压器容量为180KVA,就地新增的生产线主要为钢性引火元件工房、基础雷管工房、起爆药干燥工房、销毁塔和延期元件制造工房。其中用电量大的是钢性引火元件工房、基础雷管工房和延期元件制造工房。综合算上所有新增工房的用电功率,我们决定采购容量为400KVA的变压器。另外,钢性引火元件工房和基础雷管工房这两座工房内设计有中央空调,用电负荷受季节影响较大,且从长远考虑永春分公司可能会进行二期技变压器仍需增容,因此,在配电室施工过程中建了两个变压器基座,打算日后再购进一台600KVA的变压器,用电量大时两台变压器并联使用,用电量小时,仅使用一台变压器。
1.2 其他室外高压电气设备。分公司新建配电室室外高压电气设备除了变压器是由我们自己选型、采购之外,其他室外高压电气设备均由天湖山公司机供部统一采购并安装。主要由三相油浸式户外高压电力计量箱(内含互感器)、户外高压交流真空断路器(内含高压隔离开关)组成。
2 室内低压电气设备
2.1 成套配电装置。成套配电装置是以断路器为主的成套电气设备。制造厂家会根据电气主接线的要求,针对使用场合、控制对象及主要电气元件的特点,将断路器、隔离开关、互感器、避雷器、电容器等设备按一定顺序装配在封闭的或敞开的金属柜内,作接受和分配电能之用。根据需要,柜内还可以装设控制、测量、保护等装置。
2.2 低压配电柜。低压配电柜是用来供电和分配电能,分低压开关柜、低压启动柜。其中主进柜是用来接入电,联络柜是用来在几排低压柜联络用的,可以提供多个回路将电能分配到各个地方。
选购配电柜时要注意进线方向,如果变压器汇流排从左边进,那么主进柜的进线方向则相应地为左,联络柜才依次而排。
此次分公司选购的配电柜还特地叫制造厂家添加了无功功率自动补偿控制器用来提高功率因数,确保在车间下班后没有负载和欠压状态下自动进行无功补偿,降低损耗。并加装万能式断路器,该断路器具有智能化多种保护功能,保护精确,使线路及电气设备免受过载欠电压短路单相接地等不正常情况的危害,提高供电的可靠性。
3 电缆
3.1 电缆选型。电缆应根据用电负荷大小、用途、使用环境等进行选型。根据经验,低压动力线因其负荷电流较大,故一般先按发热条件选择截面,然后验算其电压损失和机械强度;低压照明线因其对电压水平要求较高,可先按允许电压损失条件选择截面,再验算发热条件和机械强度;我们根据实际全部选用铜芯铠装电缆。综合算上各用电工房的用电负荷选购各种规格型号的电力电缆。简单地说,用电负荷大的地方,配用截面大的电缆。而且,动力电缆比照明电缆规格大。
3.2 电缆的安装与施工。电线电缆敷设安装的设计和施工应按GB50217-94《电力工程电缆设计规范》等有关规定进行,并采用必要的电缆附件(终端和接头)。此外,还应注意以下问题:1)人力敷设电缆时,应统一指挥控制节奏,每隔1.5～3米有一人肩扛电缆,边放边拉,慢慢施放。2)施放电缆前,要检查电缆外观及封头是否完好无损,施放时注意电缆盘的旋转方向,不要压扁或刮伤电缆外护套,在冬季低温时切勿以摔打方式来校直电缆,以免绝缘、护套开裂。3)在电缆敷设安装前、后,用1000V兆欧表测量电缆各导体之间绝缘电阻是否正常。4)电缆如直埋敷设,要注意土壤条件,一般建筑物下电缆的埋设深度不小于0.3米,较松软的或周边环境较复杂的,要有一定的埋设深度(0.7～1米),以防直埋电缆受到意外损害,必要时应竖立明显的标志。
4 防雷与接地
1)接地网的建立。垂直接地体由2.5米长,规格为DN50的镀锌管构成。水平接地体由4×40㎜的扁钢组成。接地沟深不得少于50㎜。水平接地体之间垂直接地体之间间隔一般为5m,既每5米挖一条接地沟,在接地沟内每隔5米垂直打入一根2.5米长DN50的镀锌管。将所有的垂直接地体用4×40㎜的扁钢连接起来,连接处用焊接,焊接最好采用三面焊接,焊接点至少为扁钢宽度的2倍,即为8㎝,全部连接而成构成一个闭合的接地网。
2)接地网位置的选择。接地网宜利用原有的一切可利用的金属管道。如果没有可利用的金属管道,选址时宜选土质松软潮湿,土壤颜色较黑的地方。对于高电阻率土壤(如风化石、黄土等),一般采用炉渣、木炭、石灰、食盐等化学物对土壤进行化学处理来作为降低接地电阻的措施。
3)接地网的大小由接地电阻阻值大小决定。《民用爆破器材工程设计安全规范》规定,配电室的中性点接地接地电阻必须小于4Ω。我们的接地网由57根垂直接地体,343米水平接体构成,接地网建立之后,用仪器检测电阻为3.5Ω,符合规范要求。
4)经咨询专家,此次我们将室外高压电气设备防雷接地、配电室防雷接地、室内低压电气设备防雷接地及配电室中性点接地全部进行等电位联接,共用一个接地网。
5)关于跨步电压。① 跨步电压。水平距离为0.8m的两点间的电位差称为跨步电势,人体两脚接触该两点时所承受的压力,称为跨步电压。② 降低跨步电压的措施。在布置接地网时,使其电压分布均匀,宜将接地装置布置成环形,并将环内加设均匀带,其间距一般为4～5m。接地网外缘各角应做成圆弧形,圆弧形的半径不宜小于均压带间距的一半,接地网边缘经常有从出入的走道处,应铺设砾石沥青路面或在地下装设两条与接地网相连的“帽檐式”均压带。
5 结语
此次永春分公司新建配电室过程充分做到全盘考虑,统筹兼顾,使各项工作进展较为顺利,并保质保量地完成预定的整体搬迁任务,真正做到技改与生产两不误。
参考文献:
[1]芮静康主编,《建筑防雷与电气安全技术》,中国建筑工业出版社,2003年.
[2]刘介才主编,《工厂供电》,机械工业出版社,1991年.
[3]杨有启编著,《电气安全工程》,北京经济学院出版社,1993年.