10kV電力配網工程系統的設計

石怡理

摘 要 電能是國民經濟發展的基礎能源，直接關系到人們正常生活和生產。10kV配電網作為電網重要的組成部分，在民用供配電中應用廣泛。電網在運行過程中，會出現短路、斷路等故障，嚴重影響到電網的安全性和穩定性。因此必須對配電網工程進行科學合理的設計，確保系統的安全性和穩定性，提高電網運行效率。

【關鍵詞】10kV電壓電網 配電網工程 電力系統

10kV配電網作為中低壓配電網中最常見的電網，它直接面向用戶，是電能到客戶的最后一里路，因此10kV配電網安全性和可靠性非常重要。配電網在設計過程中，受到各種因素的影響，比如電網規劃設計、設備選擇、施工過程、管理運營等方面的影響。隨著電網逐漸向自動化、智能化、管理精細化方向發展，對電網工程系統的設計要求越來越高。因此，分析影響電網工程系統設計因素，并采取有效的措施，對確保電網的安全性和可靠性非常重要。

1 10kV電力配電網工程系統設計概述

10kV電力配電網工程設計工作包括初步方案設計和施工圖設計。然而10kV電力配電網工程與一般的電力工程具有一定的差異性。10kV電力配電網工程的建設地點靠近民居、施工環境復雜、停電時間要求短。因此，10kV電力配電網工程在系統設計的時候，要加強配電網網架建設、設備的自動化管理、配電網工程管理系統建設，提高系統的靈活性和伸縮性，提高配電網運維管理、設計、施工的效率。

2 10kV電力配電網工程設計

2.1 10kV電力配電網網架設計

10kV電力配電網網架的接線方式有三種：第一種是放射式接線，有單回路放射式和雙回路放射式；第二種是樹干式接線，有單回路樹干式、雙回路樹干式以及串聯樹干式；第三種是環式接線，有單環式接線和雙環式接線。放射式接線操作靈活，便于管理，如果其中一條回路出現故障，不會影響其他回路的供電，這種網絡結構比較適合容量大、位置比較分散的三級負荷電網。然而放射式接線的成本比較大。可靠性要求比較高的重要電力用戶，可以采用雙回路放射式接線，將雙回路的電源取自不同的10kV變電站，電源和線路的可靠性可以同時得到保證。對于可靠性要求不高的電力用戶，則可以采用樹干式的方式。在這種接線方式的情況下，如果對供電要求比較高，可以使用雙電源雙回路樹干式。環式接線方式目前主要在10kV及以內的中壓系統、在城市供配電中的二、三級電網中廣泛應用。當前，大部分的城市配電網使用環式的網絡結構，環網設計、開環運行，形成手拉手的典型接線。這種結構將樹干式和環式結合起來，從而提高供電的可靠性。

2.2 選擇10kV開閉所設備

開閉所設備將10kV電網電力向其他用電點進行分配，是電力變電站的下一級管理站，有保護饋線和自動化管理功能。開閉所是配電網分配電能的開關設備，所以要求設備具有很強的可靠性。目前常見的開閉所有戶內開閉所、戶外箱式開閉所、真空絕緣、SF6氣體絕緣負荷開關等。可用根據變電站的實際情況進行選擇。

2.3 設計環網單元

隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高，人們對電力的需求不斷加大，國家大力建設電網工程。然而電網在供電的過程中，受到自身設備和周圍環境的影響，在供電過程中可能出現瞬間或者永久性故障，從而導致電線出現跳閘故障，造成大面積停電。為了改變這一現狀，城市大部分使用環網供電方式。環網供電系統由配電變壓器出柜線、電源進出線柜、電纜進出線柜等組成。其中進出線柜作為環網單元，一旦電力系統中任何一個線路出現故障，能夠將故障線路隔絕起來，以免影響到其他線路正常供電。

2.4 10kV自動化管理系統

隨著科學技術的發展，電力系統逐漸向自動化、智能化方向發展。自動化主要將電子技術、信息技術、通信技術等結合起來，由配電網中的運行信息、離線數據信息、地理信息、設備信息等集合而成，構成一個比較完善的自動化管理系統。自動化系統能夠對10kV電力配電網主設備的電壓、電流以及設備的開合狀態進行實時監控、管理和控制，能夠及時發現電力系統中存在的故障，一旦監測系統發現異常，立即發出警報，并及時將異常數據信息傳輸到控制中心，技術人員根據故障信息進行分析和判斷并遠程操作，斷開故障電路回路，以免故障范圍進一步擴大，影響到整個電力系統的安全性。因此在進行配電網設計時，須考慮同步配置自動化元件，提供實現自動化的硬件條件。

2.5 10kV電力配電網工程管理系統設計

10kV電力配電網工程管理系統直接關系到電力工程建設效率。配電網工程管理系統包括的內容有使用界面、工程基本信息、數據庫中心以及業務管理系統等。用戶基本信息必須加強安全設置，以免用戶信息泄露，給用戶造成巨大的經濟損失。使用界面必須確保登錄的便捷性，方便查詢和搜索。由于配電網電力工程的數量多，每天產生的數據非常多，所以還要及時將系統中的無效信息刪除，并保存有效數據信息。根據不同電力設備的特征，建立數據表，從而保證數據信息的準確性。配電網工程管理系統在設計的時候，還要考慮到操作的便捷性，是否符合電力工人的操作習慣。

2.6 10kV電力配電網工程的防護措施

10kV電力配電網工程運行環境十分復雜，電網在運行過程中，受到自然因素以及人為因素的影響，配電網工程會受到一定的破壞，從而導致電力故障的發生。因此，在配電網工程設計過程中，必須考慮到電網運行環境，并做好相應的防護措施。高壓開關柜操作區域設置絕緣膠墊，配電室門口設置防鼠板，防止老鼠進入到配電室。還要做好線路防雷措施，以免雷電擊穿線路，造成線路短路或者起火，引起電力事故。箱式電力設備設置圍欄，安裝門鎖，避免無關人員靠近。

3 結束語

10kV電力配電網在我國整個電網中占有重要位置，所以必須確保10kV電力配電網的安全性和可靠性。電網工程在設計過程中，要結合實際的電力用戶用量特點、現場環境、負荷發展等情況綜合分析和判斷，確保系統設計的科學性和合理性。然后再設計施工圖紙和施工方案。

參考文獻

[1]龔芳通.10kV電力配網工程系統的設計剖析[J].科技傳播，2016，8（16）：221-222.

[2]吳嚴堂.10kV電力配網工程系統設計研究[J].低碳世界，2016（35）：50-51.

作者單位

廣州市電力工程設計院有限公司 廣東省廣州市 510220endprint