1高低压配电柜的设置
高低压配电柜是安全配电的关键,也是电气火灾防范的最基础保障,案例工程中的高低压配电柜设置,要综合考虑施工现场的客观环境条件:1)本工程的高压配电柜建议采用KYN28-12型铠装中置式交流金属封闭开关柜,这种型号的高压配电柜,其中断路器采用12kV,3.15kA的真空断路器;额定电压为3kV,6kV,10kV;额定电流为630A,1250A,1600A,2000A,2500A,3150A;额定频率为50Hz;额定短时耐受电流为20kA,25kA,31.5kA,40kA;额定峰值耐受电流为50kA,63kA,80kA,100kA;额定工频的极间和极对地耐受电压为42kA/min;额定工频的断口间耐受电压为48kV/min;额定雷击极间和极对地冲击耐受电压为75kV;额定雷击断口间冲击耐受电压为85kV;额定短路持续时间为4s。2)本工程的低压配电柜建议采用MNS型抽屉式低压开关柜,这种开关柜在短路的时候,可以减轻回路电流的负荷,并在发生火灾时,将非消防设备的电源切断。笔者觉得这种设备不仅结构通用性强,而且以电器区、电缆区、母线区明朗的区域划分,提高设备运行的可靠性和便利性。经检验,测定MNS型抽屉式低压开关柜的额定工作电压为AC380V,AC660V;额定绝缘电压为AC660V;额定频率为50Hz;水平主母线的额定工作电流为630A~4000A;垂直支母线的额定工作电流为1000A~1300A;水平母线额定短时耐受电流为50kA,80kA,105kA;垂直母线额定短时耐受电流为50kA,80kA。
2低压配电系统的施工方法
案例工程低压配电系统需要在维护、供电安全方面等角度入手,建筑电气主接线的施工是低压配电系统施工的主要内容之一,除了要确定配电系统的地位、进出线回路数,还要测定设备的负荷特点,确保接线的安全性、可靠性、灵活性和经济性。1)放射式接线施工。案例工程A区电气设备的容量大,而且负荷集中,某些电气设备需要以集中连锁的模式,才能够正常启动和启停,另外A区放置腐蚀性介质和爆炸物,该区域没有设置低压配电设备,所以可以采用这种接线施工方法。2)树干式接线施工。案例工程B区电气设备的容量比较小,而且负荷的分布相对较为均匀,对供电的可靠性要求不会特别严格,因此可以采用树干式接线施工的方式。3)环式接线施工。案例工程C区要求配电具有较高的可靠性,即无论任何一个线路出现故障,都不会造成大面积停电。这种接线施工方式是在树干式接线的基础上,将树干式配电干线的尾端和电源端连接,形成环式的配电模式。以上三种低压配电系统接线施工方式,是在针对A,B,C区接线施工存在安全隐患问题的基础上,而“量身定制”的接线方式,有效地防止高低压配电系统火灾事故发生。
3高压配电系统的施工方法
案例工程的高压配电系统为10kV,其施工的重点是继电保护,工程采用了RCS-9611A-BJ继电保护装置,起到了三段定时限过流保护的效果。其具体的施工方法如下:1)继电保护的整定施工。首先是电流速断保护效果的实现,可以采用瞬时电流速断保护整定和灵敏度检验的方式,整定的目的是确保外部出现短路的时候,躲过线路末端的故障,可以根据线路末端短路时的最大短路电流和相关系数予以确定,在整合之后,需要检验其灵敏度,其检验的依据包括配电系统的等效相电势、单位长度线路正序阻抗、系统最小运行的等值对抗。其次是定时限过电流保护整定,根据保护最大负荷电流、可靠系数、返回系数、负荷自启动系数等进行确定,在检验其灵敏度的时候,要求检查被保护的线路末端是否短路。2)零序电流保护施工,由于本工程10kV高压配电系统的网络线路复杂,需要采用零序电流保护的方式,全面提高系统的可靠性。这种方法的基本原理是消除接地系统短路时的零序电流分量,其施工的方法是零序电流保护的整定。案例工程的A区,B区,C区的具体施工方法为:A区的零序电流保护施工,需要根据可靠系数,预测线路末端接地出现短路时,所流过的最大零序电流,其中对其保护的最小范围必须大于保护线路长度的0.15倍,而且整定时的动作延时为0。B区的零序电流保护施工,需要利用可靠系数,然后根据实际情况选取分支系数的最小值,以及A区相邻线路的零序保护整定值,根据整定值的大小,判断灵敏系数是否符合规定,必要时对该区零序的灵敏度进行校检,而关于零序电流保护的动作时间,需要结合时限级差分情况控制,这是零序电流保护施工的后备保护措施。C区的零序电流保护施工,是在B区零序电流保护的基础上,当下一条线路出口躲开位置存在三相短路问题,根据流过保护装置的不平衡最大电流,整定零序电流的保护,其依据包括四个方面:a.非周期的分量系数;b.电流互感器的同性系数;c.电流互感器10%以内的误差大小;d.三相短路于下一级线路末端的最大电流。至于C区零序灵敏度的检验,有近后备保护和远后备保护两种方式,鉴于C区采用环形网络的模式,因此要按照阶梯原则选取某一线路配合B区的保护,作为动作时限的起始点。以上A,B,C区是案例工程划分的三个区域,各个区域的继电保护整定施工和零序电流保护施工,能够在最大限度范围内消除施工的火灾隐患因素,譬如接触不良火灾,C区的环形网络零序电流保护施工,通过与B区线路的配合,提高线路之间的接触水平,从而控制接触不良火灾的发生。
4结语
地下建筑电气设备长期处于潮湿、高温、多尘的地下环境中,低压配电线路容易出现短路或者漏电的故障,从而酿成电气火灾。为了控制火灾的发生,笔者通过对某地下工程建筑电气施工现场进行调查研究,发现高低压配电系统存在短路、漏电、接触不良、过载等安全隐患,都是导致电气火灾发生的诱因。鉴于这些原因,笔者认为要合理设置高低压配电柜,为电气火灾防范提供基础保障,并分别根据施工实际情况,制定具体的低压配电系统和高压配电系统施工方法。
作者:张永平 单位:西安市临潼区公安消防大队