华大技能实训基地配电电气实训室改造项目设计总结

林丹青

【摘要】介绍了华大技能实训基地配电电气实训室改造的工程概况，对此实训基地配电高、低压柜的设计排布及运用做详细的介绍。该工程拟建典型客户配电实训室一座，主要新建高压柜10面，抽屉式低压柜7面，加载柜7面，直流屏一面，干式变压器2台及相应设备基础、电缆沟等。

【关键词】华大技能实训基地;配电设计;高压柜;低压柜;变压器

1、工程概况

为了能让电力一线员工更直接的学习10kV典型配电室的运行模式和配电室运行管理的知识，完善电力一线员工培训教学的需要，建设一个完备的10kV典型客户配电实训室是教学的当务之急。建设10kV典型客户配电实训室，使电力一线员工可反复培训，大大降低了培训的费用。在将现场常发生的各种故障和各种保护动作在实训室中真实有效呈现的同时，再加入多媒体功能的讲解，丰富了教学内容，加强了培训的深度。使学员可以从多个角度了解到更多的配电知识和故障类型，掌握不同电压等级的故障排除方法以及各类配电规范要求，提高学员的知识水平并且丰富了技能水平。使电力一线员工能够快速准确判断和处理各类异常事故，避免各种事故特别是人为原因造成误操作事故的发生。

2、项目改造规模

该实训室的建筑面积为130平方米。10kV高压柜10面（包含10kV进线开关柜2面，10kV计量柜2面、10kV母线PT柜2面，10kVⅠ、Ⅱ段母分开关柜1面，10kVⅠ、Ⅱ段母分刀闸柜1面，#1主变10kV侧开关柜1面，#2主变10kV侧开关柜1面）配电变压器两台（包含1#变压器、2#变压器，共2台630kVA干变）;0.4kV低压盘柜7面（包含低压进线柜2面、馈线柜2面、补偿柜2面、联络柜1面）;直流屏1面;手车若干;熔丝等备品备件若干;标示牌及安全工器具按照标准配置;加载柜若干面。

3、主要技术方案

3.1配电设计

高壓采用单母线分段接线方式，10kV高压柜共10面（包含10kV进线开关柜2面，10kV计量柜2面、10kV母线PT柜2面，10kVⅠ、Ⅱ段母分开关柜1面，10kVⅠ、Ⅱ段母分刀闸柜1面，#1主变10kV侧开关柜1面，#2主变10kV侧开关柜1面）;配电变压器两台（包含1#变压器、2#变压器共2台干变）;0.4kV低压柜采用双回进行单母运行方式，0.4kV低压盘柜7面（包含低压进线柜2面、馈线柜2面、补偿柜2面、联络柜1面）。

3.2高压柜

高压柜采用典型设计中的双电源进线单母线分段运行方式，采用KYN柜型。10kV进线采用电缆下进线，出线采用电缆出线。高压柜包括1#高压进线柜、2#高压计量柜、3#高压PT柜、4#高压出线柜、5#高压母联柜、6#高压隔离柜、7#高压出线柜、8#高压PT柜、9#高压计量柜、10#进线柜等，配置线路综合保护装置。

3.3低压柜

低压柜采用典型设计中的双回进线单母线运行方式，采用GCK柜型。低压柜为1#抽屉式低压进线柜、2#低压补偿柜、3#抽屉式低压出线柜、4#低压联络柜、5#抽屉式低压出线柜、6#低压补偿柜、7#抽屉式低压进线柜等。

3.4变压器

两台630kVA干式变压器。可演示超温保护、跳闸闭锁等功能。可以让学员了解到不同配电变压器的基本知识，熟悉变压器的组别、结构、用途等。

3.5虚负荷加载单元

虚负荷加载单元经高精度的程控电压源及电流源能够模拟出系统实际运行的负荷，并且可以模拟许多系统运行时所产生的故障，如单相接地、速断过电流保护等。

程控电压源的三相电压输出分别和高压柜开关柜、低压开关柜的母线连接，从而使保护装置中的电压信号正好为电压互感器二次侧量值，确保输出的电压和实际运行时接入的电压量相同;通过程控电流源引到母线上的电压信号仅为参考值，输出的电流与电流互感器的二次输出相同，直接接入保护及计量装置中，通过模拟配电室中表计以及综合保护装置的指示，学员可以从相关表计与综合保护装置中的显示或者手动来测量二次电压、二次电流信号，并进行分析故障情况。

3.6故障设置单元

实训系统能够快速有效地模拟二次回路中的计量回路、变压器在运行中会产生的各类容易出现但不便演示的故障，故障设定是由计算机控制来实现的，故障恢复可以通过现场恢复也可以由计算机控制来实现。确保实训室的教学设备与实际现场的设备高度一致和真实，在实训室内的高压柜及低压开关柜中，不能参杂其他影响高压柜及低压开关柜运行性能的零件，负荷加载应有留有独立的空间安放，以确保实训中的设备与实际现场的真实相一致。

（1）单元件故障：断路器分合闸仿真故障，电流互感器仿真故障，电压互感器仿真故障，变压器的仿真故障。

（2）系统故障：0.4kV低压出线过载，出现跳闸，重新合闸无法实现自投，单相接地仿真故障，直流系统仿真故障，低压电容补偿柜运行中的投入与切换以及仿真故障。

（3）保护仿真回路：10kV高压配电柜的速断电流仿真保护，10kV高压开关柜的过电流的延时仿真保护功能，0.4kV低压柜的速断电流仿真保护，0.4kV低压柜过电流的延时仿真保护功能。

3.7模拟屏单元

模拟屏单元，可以通过与系统开关的互动，有效直观显示一次系统的主接线图，实时显示系统的运行状态，采用LED灯不间断地显示高低压柜体内开关、刀闸及地刀的使用状态。

（1）采用耐用且不易老化，防火阻燃，强度高的柜体。模块表面与底座采用ABS原料制成。模块面确保6年内不会褪色，不会发生形变。

（2）模拟屏的颜色均匀一致无任何掺杂，无反光，缩壁，划痕，模块的颜色采用国际灰。

（3）模拟屏的主接线布置应满足用户签字确认的图纸以及规范要求为标准。采用简洁易懂的主接线方式，一律按模拟屏出厂规范。

（4）模拟屏的面块采用活动型镶嵌模块，以及插销新型模块的结构，工艺完整，制动性强，整屏屏面平滑自然。

（5）屏面中的汉字、数字、编号、各设备符号及联接线均采用电脑雕刻，字体可选，颜色为绛红色，整洁、美观，线条粗细均匀。

（6）以指示灯指示主接线中的断路器状态、手车状态、隔离开关状态及地刀状态、母线状态。

（7）屏顶横向显示日历时钟及安全运行天数。

结语：

综上所述，华大技能实训基地配电电气实训室改造为新上岗或转岗人员提供岗前培训的现场实训环境，快速提高学员的技术技能能力，为配电自动化的快速发展提供人才支撑作用，保证配电自动化系统的安全可靠运行。因此，高压柜、低压柜及辅助设备的选型需要严谨，对配电室的安全性设计应给予重视。