kV柱上三相变压器台典型设计方案.docx

?一、引言

10kV柱上三相变压器台作为电力系统中重要的变电设备，广泛应用于农村、城镇及偏远地区的电力分配。其典型设计方案的合理性与科学性直接关系到供电可靠性、安全性以及运行维护的便利性。本方案旨在提供一种标准化、规范化的10kV柱上三相变压器台设计，以满足不同场景下的电力需求。

二、设计依据

1.相关标准规范

-《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010

-《电力变压器选用导则》GB/T17468-2008

-《3～110kV高压配电装置设计规范》GB50060-2008

-《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2016

-其他相关行业标准及地方规定

2.现场实际情况

-考虑安装地点的地形地貌、气象条件（如风速、覆冰厚度、污秽等级等）。

-周边环境，包括人口密度、交通状况、临近建筑物等。

-负荷性质及容量，如居民用电、工业用电、农业用电等不同负荷类型及其预估的最大负荷和平均负荷。

三、设计原则

1.可靠性原则

-选用质量可靠、性能稳定的设备和材料，确保变压器台能够长期安全、稳定运行，满足供电可靠性要求。

-采用合理的电气连接和保护措施，避免因设备故障或异常情况导致停电事故。

2.安全性原则

-严格遵守电气安全规范，确保设备安装牢固、操作方便且安全距离符合要求。

-配备完善的接地系统，防止触电事故和雷电过电压对设备及人员造成危害。

-考虑设备的防火、防爆性能，采取必要的防护措施。

3.经济性原则

-在满足可靠性和安全性的前提下，优化设计方案，选用性价比高的设备和材料，降低建设成本和运行维护费用。

-合理规划变压器容量，避免过大或过小配置导致资源浪费或供电不足。

4.适应性原则

-设计方案应具有良好的适应性，能够适应不同的安装环境和负荷变化。

-便于设备的安装、调试、检修及更换，提高运行维护效率。

四、设计内容

（一）变压器选型

1.容量确定

-根据负荷预测结果，结合负荷增长趋势，综合考虑经济运行等因素，确定变压器的容量。计算公式为：

\[S_{n}\geqK\sum_{i=1}^{n}P_{i}/\cos\varphi\]

其中，\(S_{n}\)为变压器容量（kVA），\(K\)为同时系数，一般取0.8-1.0；\(P_{i}\)为各类负荷的有功功率（kW）；\(\cos\varphi\)为负荷的功率因数。

-对于农村地区，可根据户数、用电设备类型及数量等估算负荷，如每户按4-6kW计算，再考虑同时系数确定变压器容量。

2.型号选择

-根据安装地点的环境条件（如海拔、温度、湿度、污秽等级等）和负荷特性，选择合适型号的变压器。优先选用节能型、损耗低的S11或S20系列油浸式变压器，对于环境要求较高的场所可选用干式变压器。

-考虑变压器的过载能力，一般要求变压器正常运行时负载率在50%-70%之间，过载能力应满足短时过载要求，如过载20%运行2小时，过载30%运行1小时等。

（二）高压侧设备

1.跌落式熔断器

-选用与变压器容量相匹配的跌落式熔断器，其额定电流应根据变压器的额定电流进行选择，一般为变压器额定电流的1.2-1.5倍。

-熔断器的熔体应具有良好的熔断特性，能够在短路或过载时可靠熔断，且应便于更换。

-安装时应保证熔断器的安装角度符合要求，一般为15°-30°，确保熔体熔断时能够顺利跌落，避免造成相间短路。

2.避雷器

-在变压器高压侧安装氧化锌避雷器，用于保护变压器免受雷击过电压和操作过电压的侵害。

-避雷器的额定电压和持续运行电压应根据系统电压等级和变压器的绝缘水平进行选择，其标称放电电流一般为5kA或10kA。

-避雷器应安装在靠近变压器高压侧的位置，且与变压器之间的电气距离不宜过长，接地线应尽量短而直，接地电阻应符合要求（一般不大于10Ω）。

（三）低压侧设备

1.低压配电箱

-根据负荷分布和出线回路数量，设计合理的低压配电箱。配电箱内应安装总开关、分开关、熔断器、漏电保护器等电器元件。

-总开关应具有过载、短路保护功能