10kV供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及對供電可靠性的影響分析

武文美

摘要：10kV供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對于提高電網(wǎng)的供電可靠性、降低用戶的平均停電時(shí)間等方面具有十分重要的作用。在建設(shè)10kV供配電系統(tǒng)時(shí)，首先要注重加強(qiáng)10kV供配電系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)。從技術(shù)層面來說，首先要確保10kV供配電系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，以滿足配電系統(tǒng)的負(fù)荷需求。本文分析了10kV供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，重點(diǎn)研究了10kV供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)對供電可靠性的影響，對于提高10kV供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：10kV;供配電系統(tǒng);設(shè)計(jì);可靠性;影響

一、電氣供配電系統(tǒng)概述

在實(shí)際電力運(yùn)輸過程中，高壓輸送系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)和用電設(shè)備作為主要組成部分，目前多數(shù)城市在電力運(yùn)輸中采用的都產(chǎn)遠(yuǎn)程輸配電模式，10kV為電力傳送過程中的電壓的最大限制。因此在實(shí)際電力運(yùn)輸過程中，需要利用電氣供配電系統(tǒng)將高壓配電轉(zhuǎn)化為10kv的電壓，再將其向各個(gè)用電終端系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，并根據(jù)實(shí)際用電需求完成具體的分配工作。分配后的電力經(jīng)由低壓變電系統(tǒng)將高電壓電流轉(zhuǎn)換為家用電壓和工廠電壓，并經(jīng)由輸電線將電能傳輸給電力用戶使用。由此可以看出，電氣供配電系統(tǒng)不僅能夠保證分配電能的準(zhǔn)確性，而且還能夠更好的滿足人們的用電需求。特別是在當(dāng)前各種先進(jìn)技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以進(jìn)一步提高供配電系統(tǒng)自動化和智能化的水平，從而有效的提高供配電輸電的質(zhì)量，滿足城鄉(xiāng)發(fā)展過程中日常用電需求。

二、10kV供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的供電可靠性

在對10kV供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，供電可靠性指標(biāo)是必不可少的評估指標(biāo)之一。一般在進(jìn)行10kV供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要對所有的配電系統(tǒng)狀況進(jìn)行分析，之后就可以設(shè)定設(shè)計(jì)目標(biāo)，然后再分析各種10kV供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選項(xiàng)，各種設(shè)計(jì)選項(xiàng)都是可以進(jìn)行選擇的方案。最后可以對設(shè)計(jì)出的各種選項(xiàng)進(jìn)行分析，結(jié)合各種方案的評估指標(biāo)的差異加以考慮，從而決定出最優(yōu)的方案。這是在10kV供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中常采用的設(shè)計(jì)步驟，對于提高10kV供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量具有一定的價(jià)值。

同時(shí)變電所中不同的配電接線模式對于用戶的供電可靠性而言，有一定的差異，應(yīng)加以區(qū)別對待。當(dāng)同一電源單元的總功率分配到配電站時(shí)，配電站的線路開關(guān)應(yīng)采用隔離開關(guān)或隔離觸點(diǎn)。同時(shí)，配電站一般是電網(wǎng)的終端，保護(hù)延時(shí)短，即使安裝了斷路器，如果時(shí)間限制不匹配，隔離的觸點(diǎn)（手車）也滿足操作和服務(wù)要求。另外，配電站母線的分段開關(guān)應(yīng)采用斷路器。在10kV供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要求供電的可靠性高，配電站專用電源線的線路開關(guān)應(yīng)使用斷路器或負(fù)載開關(guān)-熔斷器組合。當(dāng)出線沒有繼電保護(hù)和自動設(shè)備要求且不需要進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移操作時(shí)，可以使用隔離開關(guān)或隔離觸點(diǎn)。供電部門要求電源單元配備一個(gè)斷路器，即使它是由專用線路供電也應(yīng)采用這樣的配置方式。同時(shí)，電源單元也應(yīng)安裝電源入口斷路器，負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合裝置也可起到同樣的作用。

三、10kV供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略

（一）嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)配置供配電系統(tǒng)的配電設(shè)備

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)荷配置系數(shù)來選擇安裝的配電變壓器的容量，選擇配電變壓器容器時(shí)不宜過大，需要合理控制供電半徑。在具體設(shè)計(jì)開始之前，需要針對用電范圍的大小和地理位置進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，針對用電負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，明確用電負(fù)荷的類別。制定整體供電方案，并基于不同情況來對分期開發(fā)的區(qū)域與規(guī)模進(jìn)行合理劃分，確保配電設(shè)備的規(guī)范性，進(jìn)一步提高配電設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性。另外，對于房外建筑，宜采用全絕緣和全封閉配電設(shè)備，避免出現(xiàn)故障隱患。

（二）減少電動機(jī)的電能損耗

在供配電系統(tǒng)中，電動機(jī)的電能損耗是不可忽視的一部分，所以一定要不斷提高電動機(jī)的功率，因數(shù)和效率，從而使電動機(jī)電能損耗較少。在一開始進(jìn)行工程設(shè)計(jì)之前，應(yīng)該對復(fù)合特性基金做充分的考慮，從而能夠選擇合理的電動機(jī)，使電動機(jī)能夠進(jìn)行高效的工作。在工業(yè)企業(yè)發(fā)展的過程當(dāng)中，異步電動機(jī)得到了非常廣泛的應(yīng)用，根據(jù)有關(guān)的研究表示，異步電動機(jī)的功率因數(shù)與效率之間的關(guān)系十分密切，目前異步電動機(jī)的功率因數(shù)得到了很大的改善，那么其在工作過程當(dāng)中的效率也會得到很大的改善。

（三）電氣高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)高壓配電系統(tǒng)時(shí)，一般情況下會采用放射式系統(tǒng)，以此來增強(qiáng)供電的可靠性和實(shí)現(xiàn)靈活控制。部分大型電氣項(xiàng)目，由于存在變壓器分散設(shè)置的情況，高壓配電網(wǎng)絡(luò)也可以采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，需要確定配電電壓與配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，計(jì)算配電干線負(fù)荷，做好開關(guān)設(shè)備選擇及短路校驗(yàn)工作，進(jìn)行二次回路方案的擬定，并實(shí)施繼電保護(hù)整定計(jì)算，科學(xué)選擇高壓電纜截面和形式，確定配電干線路徑與敷設(shè)方式。（2）低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)時(shí)，需要對低壓配電方式與配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定，即要明確豎直配電干線和水平配電干線的個(gè)數(shù)、位置和走向。計(jì)算分干線與干線的負(fù)荷，做好開關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線、電纜、封閉式母線的截面與形式的選擇。科學(xué)選擇保護(hù)裝置，通過保護(hù)整定計(jì)算并保證期級間的選擇性配合，防范出現(xiàn)穿越式跳閘問題。明確線路敷設(shè)方式，設(shè)計(jì)電氣豎井與配電小間。計(jì)算低壓無功補(bǔ)償容量，選擇補(bǔ)償方式與調(diào)節(jié)方式，合理進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償。采用集中補(bǔ)償方式進(jìn)行無功補(bǔ)償。根據(jù)實(shí)際需求來配置電氣測量與電能計(jì)量裝置。設(shè)計(jì)保護(hù)接地和重復(fù)接地系統(tǒng)。具體設(shè)計(jì)時(shí)，在保證供電穩(wěn)定性和可靠性的基礎(chǔ)上，還要最大限度的降低能源的損耗，保證配電設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和合理性。

（四）照明節(jié)能設(shè)計(jì)

在電力系統(tǒng)供配電整體規(guī)劃中，一定要注意照明節(jié)能設(shè)計(jì)，這主要是因?yàn)檫x擇照明節(jié)能設(shè)計(jì)，也是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中節(jié)能方法的一種。選擇高效的光源，另外，建筑物應(yīng)該盡可能地選用自然的采光，與室外相近的部分則需要大的門窗，通過這種方式可以使靠窗的自然光能夠得到發(fā)揮，以達(dá)到節(jié)能的目的。選擇照明電氣是供配電系統(tǒng)中節(jié)能方法的一種，雖然照明節(jié)能設(shè)計(jì)在供配電系統(tǒng)當(dāng)中的地位顯得微不足道，但是通過合理選擇節(jié)能照明設(shè)計(jì)，有利于使供配電系統(tǒng)的能源損耗降低，真正有效實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。

四、結(jié)論

總之，在對供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要評估的指標(biāo)較多，考慮的技術(shù)要點(diǎn)也比常規(guī)的變電所多，選擇最佳的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮各種相關(guān)影響因素。

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