10kV電力配網(wǎng)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究

摘 要：針對(duì)10kV電力配網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的重要作用，對(duì)其設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行深入分析，內(nèi)容主要包括電網(wǎng)現(xiàn)狀調(diào)查分析、電源布點(diǎn)、送電設(shè)計(jì)、變電設(shè)計(jì)和潮流計(jì)算等，為實(shí)際的設(shè)計(jì)工作提供可靠參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：10kV電力配網(wǎng)；配網(wǎng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）20-0099-02

為滿足快速增長(zhǎng)的用電需求，解決當(dāng)前面臨的各項(xiàng)問題，需要對(duì)配網(wǎng)網(wǎng)架進(jìn)行重新梳理，保證配網(wǎng)運(yùn)行安全性與可靠性，增大配網(wǎng)建設(shè)力度。在配網(wǎng)設(shè)計(jì)工作中，因配網(wǎng)為復(fù)雜系統(tǒng)，設(shè)計(jì)難度很大，需要考慮每個(gè)方面和細(xì)節(jié)，保證配網(wǎng)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1 電網(wǎng)現(xiàn)狀分析

電網(wǎng)現(xiàn)狀考察分析是配網(wǎng)設(shè)計(jì)重要基礎(chǔ)工作，對(duì)保證設(shè)計(jì)的針對(duì)性、可行性與合理性均有重要指導(dǎo)作用和意義，必須引起相關(guān)人員的高度重視。首先，對(duì)當(dāng)?shù)乜側(cè)丝?、?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r、現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行深入的考察分析；然后，對(duì)電網(wǎng)規(guī)模和負(fù)荷狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其內(nèi)容包括：變電站建設(shè)規(guī)模、地方分布電源、配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模、整體負(fù)荷水平、各項(xiàng)運(yùn)營(yíng)指標(biāo)；最后，針對(duì)現(xiàn)有中低壓配網(wǎng)面臨的具體問題，進(jìn)行研究分析，為解決方案的制定提供理論依據(jù)，內(nèi)容包括：高壓電源的實(shí)際容量和布點(diǎn)是否合理；需進(jìn)行改造和更新的設(shè)備；饋線的重載部分、改造方式、過長(zhǎng)段及電壓狀況；網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是否合理，是否存在聯(lián)絡(luò)線路與事故轉(zhuǎn)供。以上述考察分析成果為依據(jù)，確定設(shè)計(jì)重點(diǎn)、目標(biāo)和指導(dǎo)思想[1]。

2 電源布點(diǎn)

（1）對(duì)地區(qū)內(nèi)供電區(qū)域?qū)嵤┓诸?，一般可以分成六類，記作A-F類。

（2）分析研究高壓變電站，其內(nèi)容主要包含設(shè)計(jì)和運(yùn)行狀況，其中，對(duì)于設(shè)備水平，包括設(shè)備的數(shù)量、無功補(bǔ)償、出線間隔、極限負(fù)荷和供電范圍；對(duì)于運(yùn)行情況，主要包括出線間隔的實(shí)際利用率、負(fù)載率、容載比與N-1通過率等。

（3）預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的問題，最常見和重要的問題為變壓器的輕（過）載，以及N-1無法正常通過和無出線間隔。同時(shí)，根據(jù)這些問題的特點(diǎn)和實(shí)際情況，制定行之有效的解決方案。

3 變送電設(shè)計(jì)

3.1 變電設(shè)計(jì)

在承接配網(wǎng)工程后，嚴(yán)格按照下列流程開展設(shè)計(jì)工作：

（1）和建設(shè)單位一同確定適宜的初步方案，對(duì)于初步方案，應(yīng)具有以下基本內(nèi)容：供電方式、變電容量、負(fù)荷情況、負(fù)荷分配、變電所建設(shè)位置、變電所建設(shè)規(guī)模[2]；

（2）在確定了初步方案以后，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施實(shí)地踏勘。從變電所角度講，可分為建筑內(nèi)和獨(dú)立式兩種。其中，對(duì)于獨(dú)立式變電站，實(shí)際上為獨(dú)立建筑，需確定其具體位置與建設(shè)規(guī)模，同時(shí)確定進(jìn)線方向，明確周圍其它既有建筑狀況；而建筑內(nèi)的變電所為配電室，一般建設(shè)在地下，也要確定其具體為止與建設(shè)規(guī)模，同時(shí)充分考慮建筑夾層與層高，若建筑并未建設(shè)完成，則要將圖紙作為依據(jù)來進(jìn)行分析確定；

（3）以現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果為依據(jù)，繪制出設(shè)計(jì)圖紙。明確變電所的平面布置形式，如各類設(shè)備布置方位，對(duì)功能區(qū)進(jìn)行科學(xué)劃分，選擇適宜的進(jìn)線方式和位置，同時(shí)做好高壓系統(tǒng)與電氣接線的圖紙繪制。另外，從低壓系統(tǒng)角度講，不僅要繪制相應(yīng)的初步圖，而且還應(yīng)標(biāo)記好負(fù)荷的實(shí)際分配，包括回路與數(shù)量與開關(guān)的大??；

（4）將初步設(shè)計(jì)圖紙作為參考依據(jù)，開展初步估算分析；

（5）和建設(shè)方積極溝通，選定適宜的電氣主接線方式與平面布置方式，同時(shí)根據(jù)方案的內(nèi)容與要求做好設(shè)備選型；

（6）完善之前得到的全部圖紙，并在完善后形成總體施工圖，圖中應(yīng)包含一、二次側(cè)設(shè)計(jì)，當(dāng)為獨(dú)立式變電所時(shí)，需要相關(guān)專業(yè)部門積極參與，做好變電所結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[3]；

（7）審核圖紙與概算；

（8）圖紙審核通過且完成概算以后，將其交付至建設(shè)方。

3.2 送電設(shè)計(jì)

（1）充分考慮現(xiàn)有資料，結(jié)合相關(guān)分析成果確定適宜的供電方式，選擇相應(yīng)的電源點(diǎn)位置。供電方式主要有以下四種：①架空供電；②電纜供電；③單路供電；④雙路供電。若選擇電纜供電，則要對(duì)電纜的敷設(shè)予以深入分析和考慮。同時(shí)，選擇供電路由時(shí)需要注意，必須將建設(shè)方提交測(cè)繪圖作為選擇的參考依據(jù)[4]；

（2）進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)開展實(shí)地踏勘，結(jié)合測(cè)繪圖路由在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行核實(shí)，根據(jù)核實(shí)的結(jié)果進(jìn)行調(diào)整或修改。確定電桿具體為止和導(dǎo)線種類，如果選擇電纜供電，則要確定電纜井具體為止，檢查現(xiàn)場(chǎng)是否有妨礙施工的障礙；

（3）對(duì)初步設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行繪制，確定線路和電纜等的總體路徑，預(yù)測(cè)材料用量，再和建設(shè)方積極溝通、協(xié)調(diào)；

（4）完善之前獲得的圖紙，并在完善后形成總體施工圖，內(nèi)容既要設(shè)計(jì)電氣設(shè)計(jì)，又要考慮土建設(shè)計(jì)。架空線的設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，此時(shí)需要得到專業(yè)人員的支持和配合，同樣，無論是電纜設(shè)計(jì)、電力隧道設(shè)計(jì)，還是電力管井設(shè)計(jì)，都要得到其他專業(yè)人員的充分配合；

（5）審核圖紙與概算；

（6）圖紙審核通過且完成概算以后，將其交付至建設(shè)方。

3.3 變送電配合

（1）對(duì)于送電專業(yè)，電纜送電設(shè)計(jì)與架空線送電設(shè)計(jì)都要將之前的用電負(fù)荷計(jì)算報(bào)告作為參考依據(jù)。

（2）在變電站當(dāng)中，電源進(jìn)入位置與進(jìn)出線形式需要在圖紙上保持一致。例如，對(duì)于建筑中的變電所，應(yīng)以電纜為主要進(jìn)出線方式，具體方法包括電纜豎井和橋架。由于進(jìn)出線方式存在一定差別，所以相應(yīng)的設(shè)備選型、平面布置與建筑結(jié)構(gòu)都會(huì)存在明顯的不同[5]。

3.4 潮流計(jì)算

在潮流計(jì)算時(shí)，算法以傳統(tǒng)的將推回帶作為基礎(chǔ)的為主。先確定配網(wǎng)的末端負(fù)荷情況與初始電壓，潮流計(jì)算單位主要取饋線。首先，由末端開始，不斷向初始端實(shí)施推算，這一過程中的電壓與額定電壓完全相同，然后根據(jù)負(fù)荷功率，從末端開始不斷向初始端予以推倒，僅計(jì)算元件產(chǎn)生的功率損耗，對(duì)電壓無需考慮，完成回代后，獲得初始端支路實(shí)際功率大小。再繼續(xù)推倒計(jì)算，充分利用現(xiàn)有每一項(xiàng)數(shù)據(jù)，由初始端開始，向末端推進(jìn)確定電壓降，最后即可得出各點(diǎn)電壓。以這樣的方式不斷反復(fù)，到各點(diǎn)功率差滿足要求為止。在此過程中，需要用到以下回代公式：

3.5 注意事項(xiàng)

（1）對(duì)于低壓線路，其不僅數(shù)量相對(duì)較多，而且截面往往很小，有許多老化嚴(yán)重的線路，也缺少相關(guān)歷史資料，建設(shè)規(guī)模無法通過預(yù)測(cè)準(zhǔn)確得出，同時(shí)改造規(guī)模通過前期設(shè)計(jì)無法準(zhǔn)確獲得，需要投入大量資金。在設(shè)計(jì)過程中，僅可以將其作為參考依據(jù)，確定設(shè)計(jì)與建設(shè)規(guī)模。實(shí)施中，應(yīng)在區(qū)域劃分的基礎(chǔ)上進(jìn)行逐步推進(jìn)，以此找出重點(diǎn)，不得廣泛撒網(wǎng)，佛則對(duì)最終的建設(shè)效果將造成直接影響[6]。

（2）根據(jù)通過審核的方案結(jié)束施工建設(shè)后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的竣工驗(yàn)收，進(jìn)行驗(yàn)收的作用為對(duì)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)實(shí)施檢驗(yàn)，保證施工質(zhì)量，使其滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范的相關(guān)要求。驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)保證驗(yàn)收工作的針對(duì)性和準(zhǔn)確性，保證質(zhì)量檢測(cè)能一次性通過，防止產(chǎn)生疏漏。由于配網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)含量極高，存在很多不同的風(fēng)險(xiǎn)因素，所以必須重視并做好驗(yàn)收，只有每個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量都滿足要求，才能保證整體工程的質(zhì)量和安全，最終使配網(wǎng)得以順利運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電力配網(wǎng)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)電力系統(tǒng)的建設(shè)與完善有重要作用，在實(shí)際工作中，應(yīng)從電網(wǎng)現(xiàn)狀調(diào)查分析角度入手，同時(shí)做好變送電設(shè)計(jì)、配合與潮流計(jì)算，制定合理可行且科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)方案，最終為工程施工提供可靠參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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[2]彭輝才.對(duì)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)問題的幾點(diǎn)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（21）：208.

[3]劉 敏.10kV配網(wǎng)供電可靠性的設(shè)計(jì)影響因素和解決方法[J].科技風(fēng)，2014（16）：10.

[4]倪華君.10kV配網(wǎng)供電可靠性的設(shè)計(jì)因素和解決方法[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2014（19）：121～122.

[5]盧啟文，梁裕琪，范建文.10kV配網(wǎng)工程施工過程中安全管理隱患及對(duì)策[J].電子世界，2012（24）：68.

[6]張建慶，黃家聯(lián)，索智勇.10kV配網(wǎng)電力工程主要施工技術(shù)問題與對(duì)策[J].電子世界，2012（20）：62.

收稿日期：2018-6-14

作者簡(jiǎn)介：黃上念（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事電力工程設(shè)計(jì)工作。