10 kV變配電設計的常見問題剖析

劉楷

摘 要：10 kV變配電處于電力系統終端，是電力系統的關鍵構成，其設計方案的優劣對電力用戶用電效果和設計成本有很大影響，10 kV變配電的設計從技術方面看似乎相對簡單，可現實對設計工作者設定的標準非常高，文章針對10 kV變配電的設計過程中，變配電設計常見問題實行剖析，為今后的設計工作提供借鑒。

關鍵詞：10 kV；變配設計；問題

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

首先要了解10 kV變配電的設計要求和相關制度以及變配電設計當前狀況和電力公司設定的標準，還要對用戶用電需求、種類以及供電現場條件的因素進行分析，以變配電設計現狀為基礎，找出其設計中存在的不足，本文針對10 kV變配電設計中的問題進行剖析，力求得到行業相關人士的關注。

1 10 kV變配電設計常見的問題

①采用變高壓熔斷器缺乏規范性，不僅要參照設備正常運行的情況下，負載所吸收的電流運行電壓等技術參變量，更要符合安裝部位的斷路容量標準.因當前的10 kV電力網多采用電纜連接，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，當用電位置和變電所距離不遠的情況下，安置部位的電力系統在運行中，相與相之間或相與地之間發生非正常連接時流過的電流通常高于熔斷器的正常標準，此時安裝在外部的跌落式熔斷器則不能滿足正常工作環境標準，因此需選用戶外專用的斷路器進行保障。

②各類高層建筑物要依照各級要求負荷進行電力供應，需安裝特殊的回路進行供電，另外，在一級電能分配設備末端安裝自動化線路切換設備，可是部分設計對一級和二級電力負荷運用單一電源或者每個負荷只有一個供電電源的回路進行供電，開端進行線路切換，一些設計甚至未針對消防設備應用單獨電源進行供電，盡管通常有備用線路，一旦供電電源發生超負荷，電源被迫斷開，消防設備無法正常工作，導致損失慘重。

③一些變電站從低壓端進行出線，中性線橫截面積25 mm2，地線橫截面積10 mm2，與國家相關要求不相符，因此，當中性線橫截面積為25 mm2的情況下，地線橫截面要達到16 mm2。

④當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備提供保障，中性線上可免裝保護裝置，當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裝置，將對應火線切斷，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，接地設備應同電氣設備等共同使用，不僅能減少電流由接地裝置流入大地再經大地流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的電阻，還能節約材料，可部分配變電設計卻分開了防雷接地設備與其它接地設備。

⑥我國有關法律法規要求，不許生產、營銷以及運用明文宣布淘汰的產品，否則視為觸犯法律，要負法律責任，其中自然包含電氣設備，許多年以來，我國先后明令淘汰的電氣設備數以百計，可是許多明令淘汰電氣設備在某些地區依然被使用。

⑦依據有關法規，低電壓保護設備要斷開發生短路問題的線路，需達到短路情況發生后的動穩定和承受短路時巨大熱量的能力標準，且要擁有規定的條件下，能在給定的電壓下接通和分斷的預期電流值，可是部分變配電設計未進行計算就采用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致MCB發生爆炸。

⑧配電線路上級和下級為電器提供保護的行為要有針對性，非關鍵負荷的保護線路能夠無針對的進行斷開，但多數變配電設計，不管負荷是否關鍵，上級和下級都選擇非針對性塑料外殼斷路器，使保護線路的針對性缺失。

⑨接用火線零線不平衡負載，變壓器聯結組別為Y，ynO，其中規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容量，對變壓設備效果的正常發揮不利。

2 電氣設備、元件以及材料的選擇和加裝

①因為GG1A高壓配電柜，PGL型低壓配電柜和正常運行方式下的母線和后柜為是敞開式結構，存在安全隱患，容易導致短路問題發生，所以依據配電柜行業標準，以上兩種配電柜均已停產，由其他類型配電柜進行替代，可部分變配電設計依然采用GG1A型和PGL型配電柜。

②PVC電纜正常工作溫度是70 ℃，不可超負荷工作，通常設計使用年限為20 a，PVC電纜燃燒形成有毒氣體，PVC絕緣材料生產過程中會對環境造成污染，但XLPE電纜的正常工作溫度雖比PVC高20 ℃，可以超負荷工作，設計使用年限為 40 a，有良好的抗化學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的導體能夠連續承載而不致使其穩定溫度超過規定值的最大電流，總體規格可以降低，XLPE電纜的安全可靠與價格都優于PVC電纜，西方國家選用XLPE電纜所占比已經非常高，我國也在大力提倡XLPE電纜的應用，有望漸漸淘汰PVC電纜，可依然許多變配電設計采用PVC電纜。

③低電壓出線端的ATSE維持正常和備用電源與關鍵用電負荷彼此的關系，卻極易遭到忽視，一些設施的ATSE采用電壓AC，電壓DC與一些聯鎖裝置構成，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構部分及連鎖設備共同構成。

④針對10 kV線路和系統含有銅材料或者鋁材料的銜接部位，設計時候常常忽視該銜接部位，所以銅和鋁相互銜接，導體間呈現的電阻逐步提升，容易造成短路情況，嚴重時導致火災發生，因此進行設計時要盡量提升銜接部位的銅鋁含量。

⑤避雷設備的放置部位非常關鍵，若提供保護的線路變配電設備的10 kV避雷設備安置在電線桿上，和需要提供保護的設備距離間存在從元器件封裝體內向外引出的導線其與避雷設備流過放電電流時保護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，若避雷設備安置在變壓器上，僅僅避雷設備流過放電電流時保護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備流過放電電流時保護器指定端的峰值電壓，變壓器就不會受到損害。

⑥低壓無功補償控制器依據用戶用電情況和電力網工作的參變量，自動控制移相電容器的容量，實現科學補償與降低耗電量的標準，為提升控制器的技術水平與安全系數，需依據設備用電現狀，進行靜態或動態無功功率補償，防止對電力網產生影響，實現高效的用電標準。

3 結 語

變配電設計作為用戶端供配電的關鍵系統，進行變配電設計過程中，安全性和穩定性是必須重視的方面，在實現安全性達標的前提因素下，細致優化設計方案，確保其科學合理且節約資金，是設計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的長遠發展提供助力.

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