10 kV變配電設(shè)計(jì)的常見問題剖析

劉楷

摘 要：10 kV變配電處于電力系統(tǒng)終端，是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)成，其設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣對電力用戶用電效果和設(shè)計(jì)成本有很大影響，10 kV變配電的設(shè)計(jì)從技術(shù)方面看似乎相對簡單，可現(xiàn)實(shí)對設(shè)計(jì)工作者設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)非常高，文章針對10 kV變配電的設(shè)計(jì)過程中，變配電設(shè)計(jì)常見問題實(shí)行剖析，為今后的設(shè)計(jì)工作提供借鑒。

關(guān)鍵詞：10 kV；變配設(shè)計(jì)；問題

中圖分類號：TM727.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）32-0104-01

首先要了解10 kV變配電的設(shè)計(jì)要求和相關(guān)制度以及變配電設(shè)計(jì)當(dāng)前狀況和電力公司設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，還要對用戶用電需求、種類以及供電現(xiàn)場條件的因素進(jìn)行分析，以變配電設(shè)計(jì)現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，找出其設(shè)計(jì)中存在的不足，本文針對10 kV變配電設(shè)計(jì)中的問題進(jìn)行剖析，力求得到行業(yè)相關(guān)人士的關(guān)注。

1 10 kV變配電設(shè)計(jì)常見的問題

①采用變高壓熔斷器缺乏規(guī)范性，不僅要參照設(shè)備正常運(yùn)行的情況下，負(fù)載所吸收的電流運(yùn)行電壓等技術(shù)參變量，更要符合安裝部位的斷路容量標(biāo)準(zhǔn).因當(dāng)前的10 kV電力網(wǎng)多采用電纜連接，在具有電阻、電感和電容的電路里，對交流電所起的阻礙作用不強(qiáng)，當(dāng)用電位置和變電所距離不遠(yuǎn)的情況下，安置部位的電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，相與相之間或相與地之間發(fā)生非正常連接時流過的電流通常高于熔斷器的正常標(biāo)準(zhǔn)，此時安裝在外部的跌落式熔斷器則不能滿足正常工作環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，因此需選用戶外專用的斷路器進(jìn)行保障。

②各類高層建筑物要依照各級要求負(fù)荷進(jìn)行電力供應(yīng)，需安裝特殊的回路進(jìn)行供電，另外，在一級電能分配設(shè)備末端安裝自動化線路切換設(shè)備，可是部分設(shè)計(jì)對一級和二級電力負(fù)荷運(yùn)用單一電源或者每個負(fù)荷只有一個供電電源的回路進(jìn)行供電，開端進(jìn)行線路切換，一些設(shè)計(jì)甚至未針對消防設(shè)備應(yīng)用單獨(dú)電源進(jìn)行供電，盡管通常有備用線路，一旦供電電源發(fā)生超負(fù)荷，電源被迫斷開，消防設(shè)備無法正常工作，導(dǎo)致?lián)p失慘重。

③一些變電站從低壓端進(jìn)行出線，中性線橫截面積25 mm2，地線橫截面積10 mm2，與國家相關(guān)要求不相符，因此，當(dāng)中性線橫截面積為25 mm2的情況下，地線橫截面要達(dá)到16 mm2。

④當(dāng)中性線的橫截面積和火線沒有差別，或者低于火線橫截面，依然可以為火線上的用電設(shè)備提供保障，中性線上可免裝保護(hù)裝置，當(dāng)中性線不可為火線上的用電電器提供保障，需要在中性線上安裝保護(hù)裝置，將對應(yīng)火線切斷，不需切斷中性線。

⑤配變電站通常安裝于第三類防雷建筑中，接地設(shè)備應(yīng)同電氣設(shè)備等共同使用，不僅能減少電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地流向另一接地體或向遠(yuǎn)處擴(kuò)散所遇到的電阻，還能節(jié)約材料，可部分配變電設(shè)計(jì)卻分開了防雷接地設(shè)備與其它接地設(shè)備。

⑥我國有關(guān)法律法規(guī)要求，不許生產(chǎn)、營銷以及運(yùn)用明文宣布淘汰的產(chǎn)品，否則視為觸犯法律，要負(fù)法律責(zé)任，其中自然包含電氣設(shè)備，許多年以來，我國先后明令淘汰的電氣設(shè)備數(shù)以百計(jì)，可是許多明令淘汰電氣設(shè)備在某些地區(qū)依然被使用。

⑦依據(jù)有關(guān)法規(guī)，低電壓保護(hù)設(shè)備要斷開發(fā)生短路問題的線路，需達(dá)到短路情況發(fā)生后的動穩(wěn)定和承受短路時巨大熱量的能力標(biāo)準(zhǔn)，且要擁有規(guī)定的條件下，能在給定的電壓下接通和分?jǐn)嗟念A(yù)期電流值，可是部分變配電設(shè)計(jì)未進(jìn)行計(jì)算就采用MCB，其通斷能力低于要提供保障線路的電流要求，所以出現(xiàn)問題時，不僅無法為問題線路提供保障，還會因其通斷能力太低導(dǎo)致MCB發(fā)生爆炸。

⑧配電線路上級和下級為電器提供保護(hù)的行為要有針對性，非關(guān)鍵負(fù)荷的保護(hù)線路能夠無針對的進(jìn)行斷開，但多數(shù)變配電設(shè)計(jì)，不管負(fù)荷是否關(guān)鍵，上級和下級都選擇非針對性塑料外殼斷路器，使保護(hù)線路的針對性缺失。

⑨接用火線零線不平衡負(fù)載，變壓器聯(lián)結(jié)組別為Y，ynO，其中規(guī)定相線電流低于低電壓繞組額定電流的1/4，所以很大程度制約了接用的總?cè)萘浚瑢ψ儔涸O(shè)備效果的正常發(fā)揮不利。

2 電氣設(shè)備、元件以及材料的選擇和加裝

①因?yàn)镚G1A高壓配電柜，PGL型低壓配電柜和正常運(yùn)行方式下的母線和后柜為是敞開式結(jié)構(gòu)，存在安全隱患，容易導(dǎo)致短路問題發(fā)生，所以依據(jù)配電柜行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以上兩種配電柜均已停產(chǎn)，由其他類型配電柜進(jìn)行替代，可部分變配電設(shè)計(jì)依然采用GG1A型和PGL型配電柜。

②PVC電纜正常工作溫度是70 ℃，不可超負(fù)荷工作，通常設(shè)計(jì)使用年限為20 a，PVC電纜燃燒形成有毒氣體，PVC絕緣材料生產(chǎn)過程中會對環(huán)境造成污染，但XLPE電纜的正常工作溫度雖比PVC高20 ℃，可以超負(fù)荷工作，設(shè)計(jì)使用年限為 40 a，有良好的抗化學(xué)腐蝕能力和防水性能，不含鹵族元素，橫截面積相同的電纜，XLPE的導(dǎo)體能夠連續(xù)承載而不致使其穩(wěn)定溫度超過規(guī)定值的最大電流，總體規(guī)格可以降低，XLPE電纜的安全可靠與價格都優(yōu)于PVC電纜，西方國家選用XLPE電纜所占比已經(jīng)非常高，我國也在大力提倡XLPE電纜的應(yīng)用，有望漸漸淘汰PVC電纜，可依然許多變配電設(shè)計(jì)采用PVC電纜。

③低電壓出線端的ATSE維持正常和備用電源與關(guān)鍵用電負(fù)荷彼此的關(guān)系，卻極易遭到忽視，一些設(shè)施的ATSE采用電壓AC，電壓DC與一些聯(lián)鎖裝置構(gòu)成，也有采用雙斷路器額外安裝在通過斷路器或者接觸器的結(jié)構(gòu)部分及連鎖設(shè)備共同構(gòu)成。

④針對10 kV線路和系統(tǒng)含有銅材料或者鋁材料的銜接部位，設(shè)計(jì)時候常常忽視該銜接部位，所以銅和鋁相互銜接，導(dǎo)體間呈現(xiàn)的電阻逐步提升，容易造成短路情況，嚴(yán)重時導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生，因此進(jìn)行設(shè)計(jì)時要盡量提升銜接部位的銅鋁含量。

⑤避雷設(shè)備的放置部位非常關(guān)鍵，若提供保護(hù)的線路變配電設(shè)備的10 kV避雷設(shè)備安置在電線桿上，和需要提供保護(hù)的設(shè)備距離間存在從元器件封裝體內(nèi)向外引出的導(dǎo)線其與避雷設(shè)備流過放電電流時保護(hù)器指定端的峰值電壓互相疊加到變壓器，很大程度提高其破壞程度，若避雷設(shè)備安置在變壓器上，僅僅避雷設(shè)備流過放電電流時保護(hù)器指定端的峰值電壓施加于變壓器，變壓器的沖擊耐壓能力高于避雷設(shè)備流過放電電流時保護(hù)器指定端的峰值電壓，變壓器就不會受到損害。

⑥低壓無功補(bǔ)償控制器依據(jù)用戶用電情況和電力網(wǎng)工作的參變量，自動控制移相電容器的容量，實(shí)現(xiàn)科學(xué)補(bǔ)償與降低耗電量的標(biāo)準(zhǔn)，為提升控制器的技術(shù)水平與安全系數(shù)，需依據(jù)設(shè)備用電現(xiàn)狀，進(jìn)行靜態(tài)或動態(tài)無功功率補(bǔ)償，防止對電力網(wǎng)產(chǎn)生影響，實(shí)現(xiàn)高效的用電標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié) 語

變配電設(shè)計(jì)作為用戶端供配電的關(guān)鍵系統(tǒng)，進(jìn)行變配電設(shè)計(jì)過程中，安全性和穩(wěn)定性是必須重視的方面，在實(shí)現(xiàn)安全性達(dá)標(biāo)的前提因素下，細(xì)致優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，確保其科學(xué)合理且節(jié)約資金，是設(shè)計(jì)工作者和電力公司目前共同努力的方向，力求為我國電力行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展提供助力.

參考文獻(xiàn)：

[1] 魏浩，王芳.工廠10 kV變配電所設(shè)計(jì)的常見問題及對策探究[J].科 技資訊，2013，（24）.

[2] 薛麗娟.工廠10 kV變配電所的設(shè)計(jì)問題分析和對策分析[J].科技創(chuàng) 新導(dǎo)報(bào)，2014，（24）.

[3] 羅吉來.10 kV變配電室設(shè)備安裝及質(zhì)量控制[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，

2013，（14）.