基于10kV變配電所供配電系統(tǒng)的設(shè)計重點與難點分析

李昆鵬

（蕪湖銀峰電力工程設(shè)計有限公司，安徽 蕪湖 241000）

引言

10kV 供配電系統(tǒng)的設(shè)計對于提高電網(wǎng)的供電可靠性、降低用戶的平均停電時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，首先要注重加強10kV 供配電系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計。從技術(shù)層面來說，首先要確保10kV供配電系統(tǒng)能夠正常運行，以滿足配電系統(tǒng)的負荷需求。本文分析了10kV供配電系統(tǒng)的設(shè)計要點，重點研究了10kV 供配電系統(tǒng)設(shè)計對供電可靠性的影響，對于提高10kV 供配電系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量具有一定的實際應(yīng)用價值。

一、10kV 變配電所供配電系統(tǒng)的設(shè)計難點

（一）系統(tǒng)設(shè)計科學(xué)化選擇

結(jié)合目前我國電力領(lǐng)域發(fā)展情況分析，既要增強電力領(lǐng)域綜合實力，又要滿足各領(lǐng)域的用電需求，我國相關(guān)部門對10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計工作相當重視，并且還由專業(yè)化工作隊伍對系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、應(yīng)用功能、各領(lǐng)域用電要求等因素全面分析，一方面，能夠為10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計提供重要依據(jù)，使電力資源終端使用條件更充分；另一方面，還考慮到特定機房設(shè)備服務(wù)要求，對10kV變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計難點、重點詳細探究，突出10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計必要性。其中，在10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)遵循安全、可靠、經(jīng)濟、合理地原則，最主要的難點工作之一就是系統(tǒng)設(shè)計科學(xué)化選擇，考慮到系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、線路負荷要求較高、不同線路有不同規(guī)格與數(shù)量等，還需注重系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)處理，避免在某項設(shè)計環(huán)節(jié)中出現(xiàn)問題，而影響系統(tǒng)整體運行質(zhì)量。此外，在系統(tǒng)設(shè)計科學(xué)化選擇的過程中，還考慮到所使用到的材料質(zhì)量，如：電纜材料，要選擇耐腐蝕、耐耗損等性質(zhì)的電纜，降低系統(tǒng)運行過程中安全事故發(fā)生率，從而確保10kV 變配電所供配電系統(tǒng)穩(wěn)定運行。設(shè)計要滿足用戶近期和遠期對電力的需求，變壓器容量、臺數(shù)選用應(yīng)適當；無功補償裝置配置符合國家和電力行業(yè)標準規(guī)定；計量方式、計量點設(shè)置、計量裝置選型配置正確；電費電價的標準執(zhí)行正確；電力設(shè)施維護管理責(zé)任劃分明確。用戶的沖擊性負荷、波動負荷、非對稱性負荷對供電質(zhì)量產(chǎn)生影響或?qū)﹄娋W(wǎng)和其他用戶安全運行構(gòu)成干擾和妨礙時，用戶必須采取措施消除，并達到國家標準規(guī)定的要求，提高供電質(zhì)量。例如在用戶側(cè)增加無功補償裝置和抑制諧波裝置。無功電力應(yīng)分層分區(qū)、就地平衡。

（二）依據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)備布局

10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計中的難點，還包括設(shè)備布局，以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為設(shè)備布局規(guī)劃前提。在規(guī)劃前需對整體用電情況進行分析，要做到設(shè)備布局規(guī)劃有針對性，避免在設(shè)備布局規(guī)劃方面影響系統(tǒng)運行穩(wěn)定性及安全性。用戶用電性質(zhì)應(yīng)分類正確；供電電壓選擇合理；用戶接入工程應(yīng)就近接入電網(wǎng)。應(yīng)根據(jù)地形、地貌和道路規(guī)劃要求就近選擇接入電源點。路徑選擇應(yīng)短捷、順直，減少道路交叉，確保用戶受電端有合格的電能質(zhì)量。變配電所位置應(yīng)設(shè)置在負荷中心，減小供電半徑，降低線路損耗。例如：如果是針對城市綜合體供電，要分析到城市綜合體供用電類型、各領(lǐng)域用電復(fù)雜性，在設(shè)備布局規(guī)劃前，劃分各領(lǐng)域的用電類型，包括：商業(yè)用電、辦公用電、家庭用電等。然后，相關(guān)工作人員會根據(jù)電費計量表，對設(shè)備布局合理設(shè)計或調(diào)整，確保電費計量表與各領(lǐng)域用電類型符合。此外，在電費計量表布置過程中，還需考慮到多設(shè)、漏設(shè)等問題的發(fā)生，依然會對電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性有一定影響。需從技術(shù)角度分析，遵循平面設(shè)計、配網(wǎng)系統(tǒng)匹配原則、電柜排列順序一致原則等，確保設(shè)備布局規(guī)劃合理性。

（三）增強系統(tǒng)節(jié)能性

增強系統(tǒng)節(jié)能性，主要考慮10kV 變配電所供配電系統(tǒng)中的電纜線路選擇、配電設(shè)備選擇和布置。依據(jù)電力系統(tǒng)運行狀態(tài)，掌握其各階段、各領(lǐng)域用電情況，在設(shè)計過程中盡量采用節(jié)能設(shè)備和裝置。例如：10kV 變配電所供配電系統(tǒng)節(jié)能性，受電力線路設(shè)置不合理因素影響，依然需要從其技術(shù)方面進行檢測與處理，避免出現(xiàn)過度消耗電力資源情況。做供配電系統(tǒng)設(shè)計時，配電變壓器應(yīng)采用節(jié)能環(huán)保型、低損耗、低噪聲的三相變壓器。

二、10kV 變配電所供配電系統(tǒng)的設(shè)計重點分析

（一）主線系統(tǒng)設(shè)計

10kV 變配電所供配電系統(tǒng)中的主線設(shè)計，我國相關(guān)部門出臺相關(guān)文件，并在文件中也提到了關(guān)于10kV 變配電所供配電系統(tǒng)中主線設(shè)計具體要求。并且在設(shè)計前，需與當?shù)仉娏Σ块T取得聯(lián)系，依據(jù)設(shè)計要求及實際情況，需電力部門給出相關(guān)設(shè)計標準，以符合主線設(shè)計要求為前提，順利完善系統(tǒng)設(shè)計及對接管理工作。此外，合理性設(shè)計10kV 變配電所供配電系統(tǒng)中主線，也可增強10kV 變配電所供配電系統(tǒng)穩(wěn)定性及安全性。例如：針對住宅配電公變變壓器設(shè)備設(shè)計，要考慮到用戶獨立用電要求，并在設(shè)計過程中就要完成分區(qū)設(shè)計。那么分區(qū)設(shè)計的基礎(chǔ)前提，就是完成10kV 變配電所供配電系統(tǒng)中的主線設(shè)計，在主線上分別劃分出獨立的用電路線及相關(guān)設(shè)備，既確保用戶們獨立用電，又能便于后期對用戶用電科學(xué)化管理，整體設(shè)計及實施效果均有顯著改變。為便于對10kV 變配電所供配電系統(tǒng)中主線設(shè)計內(nèi)容、走向等全面了解，借助相關(guān)圖表展示說明，了解到10kV 變配電所供配電系統(tǒng)中主線設(shè)計，要在設(shè)計過程中分析進線隔離柜、進線總柜、電力計量柜、避雷器及母線壓變、變壓器柜等各項影響因素，確保10kV 變配電所供配電系統(tǒng)中主線設(shè)計，符合相關(guān)規(guī)定標準要求。

（二）詳細計算短路電流

計算短路電流，也是10kV 變配電所供配電系統(tǒng)重點內(nèi)容之一，在計算過程中要考慮到高、低壓開關(guān)、線路設(shè)備、設(shè)備開關(guān)等因素，因系統(tǒng)內(nèi)所選擇與使用的零部件結(jié)構(gòu)，會影響到系統(tǒng)及設(shè)備運行效率。通過對短路電流詳細計算，以10kV 變配電所供配電系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等運行條件為基礎(chǔ)要求，適當調(diào)整系統(tǒng)電壓、電流使用范疇等，從而突出10kV 變配電所供配電系統(tǒng)中短路電流計算重要優(yōu)勢。

（三）注重系統(tǒng)全面化管理

注重系統(tǒng)全面化管理，不是單純地考慮到10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計要求，而應(yīng)從系統(tǒng)設(shè)計、運行、服務(wù)等角度做出全面化分析，能夠使10kV變配電所供配電系統(tǒng)整體設(shè)計更合理。同時，在此項工作開展過程中，根據(jù)相關(guān)部門所出臺的規(guī)定為主要依據(jù)，再由專業(yè)化工作人員進行設(shè)計。需要注意的是，在10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)中，堅決不能出現(xiàn)肆意變更情況，因各項工作開展都有明確的標準與要求，如果在10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)中遇到了相關(guān)問題，或因某項因素影響而引發(fā)問題，均需詳細記錄具體內(nèi)容，上報到相關(guān)部門進行相應(yīng)處理。并且，在10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)中，監(jiān)管部門及監(jiān)管人員會積極參與到各項工作環(huán)節(jié)中，依據(jù)10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計方案及相關(guān)標準，分析各項工作程序完整性及合理性。并在10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計完成后，對其進行啟動、執(zhí)行、審核處理，確保10kV 變配電所供配電系統(tǒng)處于良好的運行狀態(tài)。

（四）增強設(shè)備使用性能

第一，是在配電線路規(guī)劃階段，就能考慮到設(shè)備使用性能。一般情況下，選擇銅導(dǎo)線，是處于一、二級高負荷條件；選擇鋁芯導(dǎo)線，是處于三類負荷條件、其他負荷條件。依據(jù)線路規(guī)劃要求，對其長度合理控制，發(fā)揮設(shè)備使用性能。例如：在10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計中，因設(shè)備類型、型號、性能等不同，還需考慮設(shè)備功能，并對其合理設(shè)計。也可以看到，設(shè)計方式不同，路線規(guī)劃、布局等也存在一定差異性。第二，主要是對系統(tǒng)內(nèi)變壓器設(shè)備合理選擇，目前，在10kV 變配電所供配電系統(tǒng)中，所選擇的變壓器設(shè)備，包括S11、S13 變壓器設(shè)備，均具有節(jié)能特點。第三，選擇節(jié)能性設(shè)備，并可以對設(shè)備節(jié)能性合理控制。而選擇的基礎(chǔ)前提是電纜線型號，準確計算出線路距離，再注重纜線材質(zhì)選擇，從而滿足10kV 變配電所供配電系統(tǒng)運行要求。

結(jié)束語

在對10kV 供配電系統(tǒng)進行設(shè)計時，需要評估的指標較多，考慮的技術(shù)要點也較多，選擇最佳的10kV 供配電系統(tǒng)設(shè)計方案時應(yīng)考慮各種相關(guān)影響因素。本文主要分析了10kV 供配電系統(tǒng)設(shè)計過程中需要考慮的技術(shù)指標，并分析了10kV 供配電系統(tǒng)的設(shè)計對供電可靠性的影響。