對(duì)10kV配變電工程線路配置的研究

【摘要】隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)電力的依賴越來(lái)越多，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性也越來(lái)越關(guān)注。電力系統(tǒng)能否安全運(yùn)行，關(guān)鍵在于10kV配變電工程能否安全運(yùn)行；10kV配變電工程能否安全運(yùn)行，又關(guān)鍵在于對(duì)10kV配電工程線路配置方案的選定。文章根據(jù)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行特點(diǎn)分析，就如何做好10kV配電工程線路配置方案進(jìn)行技術(shù)分析，以供各位同行參考。

【關(guān)鍵詞】10kV配變電；工程線路；配置技術(shù)；線路走廊；桿塔位置；線路材料；開關(guān)設(shè)備

10kV配電網(wǎng)對(duì)促進(jìn)小康社會(huì)與和諧社會(huì)起著重大的影響作用，由于其設(shè)施大多處于露天運(yùn)行，點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣，并且路徑相對(duì)復(fù)雜，受氣候、地理的環(huán)境影響較大，在運(yùn)行中發(fā)生跳閘事故的概率較高，導(dǎo)致嚴(yán)重的社會(huì)影響與經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。隨著新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料等四新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，配電工程也在日新月異。在此情況下，欲想正確選定10kV配電工程線路配置方案，第一，必須堅(jiān)持以下基本原則；第二，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選定好線路走廊、桿塔位置，選擇好桿塔、金具、絕緣子、導(dǎo)線以及線路開關(guān)設(shè)備的型號(hào)參數(shù)；第三，還要根據(jù)10kV配網(wǎng)系統(tǒng)接線以及可能出現(xiàn)的運(yùn)行工況，給10kV配電工程線路配置合適的保護(hù)裝置。

一、10kV配變電工程線路配置的基本原則

1.可靠性原則

所謂可靠性，就是指電氣元件發(fā)生故障等需要退出運(yùn)行時(shí)，應(yīng)能通過(guò)所配置的保護(hù)裝置及時(shí)將其切除，并且不影響其他電氣元件的運(yùn)行，還可以盡快使故障的電氣元件修復(fù)投入工作。

2.靈活性原則

操作靈活性主要是指在眾多斷路器的其中一臺(tái)在需要檢修和退出運(yùn)行的時(shí)候，倒閘操作的能源不會(huì)對(duì)其他線路或變壓器產(chǎn)生消極影響。

3.接線技術(shù)簡(jiǎn)單標(biāo)準(zhǔn)的原則

接線技術(shù)簡(jiǎn)單標(biāo)準(zhǔn)也就是指在進(jìn)行10kV配電線路進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)，不能將線路結(jié)構(gòu)、線路配置設(shè)計(jì)得過(guò)于繁瑣、復(fù)雜。

4.供給保證的原則

供給保證就是指在考慮10kV配網(wǎng)線路配置時(shí)，要配合電力部門的有關(guān)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和技術(shù)需要與用電戶的生產(chǎn)工藝需要，確保10kV的配網(wǎng)線路能在安全、可靠的方式下提供正常供電。

5.經(jīng)濟(jì)的原則

即在設(shè)計(jì)和擇選變配電站主接線的時(shí)候，應(yīng)盡量符合經(jīng)濟(jì)原則，節(jié)省投資，降低運(yùn)行費(fèi)用等。

二、10kV配網(wǎng)線路走廊、桿塔位置以及線路材料、開關(guān)設(shè)備的配置與選型

針對(duì)10kV配變電工程的線路配置情況，可以分為六大部分，下面根據(jù)線路配置的具體情況進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述與分析。

1.10kV配變電系統(tǒng)的線路結(jié)構(gòu)

根據(jù)廣大用電戶對(duì)供電系統(tǒng)要求的提高，原來(lái)的供電系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足用電戶的用電情況和用電需求。在電力系統(tǒng)改革的過(guò)程中，曾經(jīng)嘗試使用了一種名叫“雙電源并行”的供電線路結(jié)構(gòu)，用電戶需要進(jìn)行雙電源進(jìn)線加備自投的方式才能操作。但是這種結(jié)構(gòu)投資成本高，客戶需要自己改造的范圍太大，不適應(yīng)當(dāng)前一般城鎮(zhèn)的應(yīng)用。因此，一種新的方式誕生，它是根據(jù)兩條從不同變電所的配電線路在終端用聯(lián)絡(luò)開關(guān)，中間用分段開關(guān)分段，即是電纜線路用環(huán)網(wǎng)柜。在正常工作的時(shí)候，聯(lián)絡(luò)開關(guān)自然斷開，分段開關(guān)合上；而在遇到故障的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切除故障部分，非故障階段會(huì)從另外的變電所進(jìn)行供電。這種配置功能可以有效降低用戶故障致使的停電情況，而且運(yùn)行的靈活性強(qiáng)，大大減少了切除故障的時(shí)間，同時(shí)也使投資成本降低。

2.10kV配變電系統(tǒng)的線路相序

配變電線路的相序適宜以一個(gè)主變變電所為總電源，背向變電所從左到右或者從上至下標(biāo)志為A、B、C相序，直到電力運(yùn)送到另一個(gè)變電所。在互相牽手的雙電源配電網(wǎng)路中，聯(lián)絡(luò)和分段開關(guān)的動(dòng)作、切除故障和恢復(fù)送電功能的過(guò)程中，供電電源的改變和故障線路的相序必須要相對(duì)應(yīng)。而現(xiàn)在的變電所多數(shù)都是使用中置柜和電纜出線，大大提高了變換相序的便利。而且如果有空置的一個(gè)變電所，應(yīng)該以它為電源側(cè)，背向變電所設(shè)置相序。

3.10kV配變電系統(tǒng)的線路走廊

線路走廊的確定應(yīng)該有建設(shè)局等有關(guān)部門的參與及協(xié)商，而這個(gè)道路走廊的安裝位置適宜在沿城市道路的人行道樹的位置上，若這里的條件有所限制，可以在綠化帶架設(shè)。為了線路不會(huì)造成通訊線路的干擾，主干線路一般會(huì)選在南北道路西側(cè)人行道樹位置，分支則在東西道路北側(cè)。值得注意的是，線路走廊不適宜面對(duì)房門口。

4.10kV配變電系統(tǒng)的導(dǎo)線選擇

采用電力電纜作為系統(tǒng)的導(dǎo)線，可以美化環(huán)境，增強(qiáng)供電的可靠性，不過(guò)這種導(dǎo)線價(jià)格相對(duì)較高，而且不便于維修，只可以在繁華路段使用。而架空線路則便于檢修和施工。架空線路一般是絕緣架空線路，這種線路分為普通型和輕型，普通型的絕緣層比較厚實(shí)，能與樹木之類發(fā)生摩擦；輕型的則相反，絕緣層薄，不能與樹木頻繁摩擦。對(duì)于城鎮(zhèn)和郊區(qū)，也有不同的導(dǎo)線材料選擇。導(dǎo)線的截面一般可以使用10～20年，為了防止重復(fù)投資，導(dǎo)線的線徑應(yīng)該選用比較大的，一般不少于150mm2。而主干線路通常選用240mm2、185mm2兩種，分支則選用120mm2、70mm2。

5.10kV配變電系統(tǒng)的桿塔及基礎(chǔ)

由于在大區(qū)域拉線會(huì)受到各種條件的限制，受力桿適宜使用根據(jù)負(fù)荷承載力選用適應(yīng)彎距的砼桿。而鋼管塔的使用應(yīng)選擇深埋式灌注樁基礎(chǔ)，這種塔不需要其他配套設(shè)施，無(wú)噪音污染，在開挖施工技術(shù)中已經(jīng)廣泛使用。

6.10kV配變電系統(tǒng)的金具、絕緣子選擇

對(duì)于用得比較多的金具是絕緣架空導(dǎo)線。應(yīng)該注意的是，要檢驗(yàn)金具的握力，節(jié)能型的金具雖然一次性投資比較大，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的情況來(lái)說(shuō)，還是可以繼續(xù)應(yīng)用的。而復(fù)合絕緣子具有輕型、防污、施工便利、降低維護(hù)工作量等特點(diǎn)，應(yīng)作首選。

三、10kV配變電工程繼電保護(hù)的設(shè)置

電力在現(xiàn)代人們的生活中已經(jīng)成為了必需品，為了保障電力的連續(xù)使用和減少故障的重復(fù)發(fā)生及大范圍的影響，對(duì)于電力變壓器等電氣元件的容量大小、電壓等級(jí)等功能運(yùn)作必須安裝必要的可靠性強(qiáng)的繼電保護(hù)裝置。

1.反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)

瓦斯保護(hù)的適用范圍是容量為800kVA及以上的油浸式變壓器與400kVA以上的車間油浸式變壓器。針對(duì)這種變壓器發(fā)生故障時(shí)所產(chǎn)生的瓦斯或油面下降的情況，瓦斯保護(hù)設(shè)置能馬上發(fā)出信號(hào)。另一種情況就是，當(dāng)瓦斯大量產(chǎn)生時(shí)，瓦斯保護(hù)設(shè)置能立即反應(yīng)，且將變壓器的斷路器跳閘。

2.相間短路保護(hù)

當(dāng)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路時(shí)，相間短路保護(hù)能即時(shí)斷開電流，從而達(dá)到保護(hù)裝置的作用。

3.后備保護(hù)

這是基于相間短路時(shí)所引起的電流通過(guò)，安裝后備保護(hù)可以在跳閘中保障更安全。

4.中性點(diǎn)

中性點(diǎn)不直接接地電網(wǎng)中變壓器外部接地時(shí)的接地保護(hù)，此種保護(hù)用于發(fā)送信號(hào)。

5.過(guò)負(fù)荷保護(hù)

針對(duì)當(dāng)數(shù)臺(tái)或單獨(dú)的400kVA及以上的變壓器充當(dāng)其他負(fù)荷的后備電源時(shí)，應(yīng)該對(duì)變壓器的超負(fù)荷情況進(jìn)行保護(hù)，而這種保護(hù)方式一般選用單相式模式，發(fā)生的信號(hào)為延時(shí)信號(hào)。

6.10kV電源進(jìn)線保護(hù)

在10kV配變電系統(tǒng)中，配電所的10kV非專用電源線的進(jìn)線側(cè)應(yīng)該安裝帶保護(hù)的開關(guān)設(shè)備。具體的情況分為三種：其一，配變電的變壓器在250kVA及以下的時(shí)候，應(yīng)采用高拱低計(jì)，而變壓器高壓側(cè)則選用高巖跌落式熔斷器，這是一種進(jìn)線保護(hù)，也可以作為變壓器的保護(hù)。其二，就是當(dāng)變壓器在315～500kVA的時(shí)候，與第一種情況有所不同，這里采用的是高拱高計(jì)，變壓器的高壓側(cè)選用熔斷器組合電器，而進(jìn)線開關(guān)的斷路器有加繼電保護(hù)裝置，這既是對(duì)變壓器的保護(hù)亦是進(jìn)線保護(hù)。其三，變壓器達(dá)到630kVA及以上時(shí)，變壓器高壓側(cè)和進(jìn)線開關(guān)同樣采用真空斷路器加繼電保護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[1]陶立熹.10kV配變網(wǎng)線路配變電安裝技術(shù)[J].工程科技，2012.

[2]汪玉清.關(guān)于10kV配變電工程線路配置的探討[J].中小企業(yè)與科技，2008.