基于10kV變配電所供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)與難點(diǎn)分析

李昆鵬

（蕪湖銀峰電力工程設(shè)計(jì)有限公司，安徽 蕪湖 241000）

引言

10kV 供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)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(duì)供電可靠性的影響，對(duì)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。

一、10kV 變配電所供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)

（一）系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(qiáng)電力領(lǐng)域綜合實(shí)力，又要滿足各領(lǐng)域的用電需求，我國相關(guān)部門對(duì)10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作相當(dāng)重視，并且還由專業(yè)化工作隊(duì)伍對(duì)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?yàn)?0kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)房設(shè)備服務(wù)要求，對(duì)10kV變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)、重點(diǎn)詳細(xì)探究，突出10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)必要性。其中，在10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)遵循安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理地原則，最主要的難點(diǎn)工作之一就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(fù)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(jì)環(huán)節(jié)處理，避免在某項(xiàng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)問題，而影響系統(tǒng)整體運(yùn)行質(zhì)量。此外，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(yùn)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(yùn)行。設(shè)計(jì)要滿足用戶近期和遠(yuǎn)期對(duì)電力的需求，變壓器容量、臺(tái)數(shù)選用應(yīng)適當(dāng)；無功補(bǔ)償裝置配置符合國家和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；計(jì)量方式、計(jì)量點(diǎn)設(shè)置、計(jì)量裝置選型配置正確；電費(fèi)電價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行正確；電力設(shè)施維護(hù)管理責(zé)任劃分明確。用戶的沖擊性負(fù)荷、波動(dòng)負(fù)荷、非對(duì)稱性負(fù)荷對(duì)供電質(zhì)量產(chǎn)生影響或?qū)﹄娋W(wǎng)和其他用戶安全運(yùn)行構(gòu)成干擾和妨礙時(shí)，用戶必須采取措施消除，并達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)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(bǔ)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(jì)中的難點(diǎn)，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(duì)整體用電情況進(jìn)行分析，要做到設(shè)備布局規(guī)劃有針對(duì)性，避免在設(shè)備布局規(guī)劃方面影響系統(tǒng)運(yùn)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(diǎn)。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(fù)荷中心，減小供電半徑，降低線路損耗。例如：如果是針對(duì)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(huì)根據(jù)電費(fèi)計(jì)量表，對(duì)設(shè)備布局合理設(shè)計(jì)或調(diào)整，確保電費(fèi)計(jì)量表與各領(lǐng)域用電類型符合。此外，在電費(fèi)計(jì)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(huì)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)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(jì)、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(qiáng)系統(tǒng)節(jié)能性

增強(qiáng)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(yùn)行狀態(tài)，掌握其各階段、各領(lǐng)域用電情況，在設(shè)計(jì)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(jìn)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(jì)時(shí)，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(jì)重點(diǎn)分析

（一）主線系統(tǒng)設(shè)計(jì)

10kV 變配電所供配電系統(tǒng)中的主線設(shè)計(jì)，我國相關(guān)部門出臺(tái)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(jì)具體要求。并且在設(shè)計(jì)前，需與當(dāng)?shù)仉娏Σ块T取得聯(lián)系，依據(jù)設(shè)計(jì)要求及實(shí)際情況，需電力部門給出相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以符合主線設(shè)計(jì)要求為前提，順利完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)及對(duì)接管理工作。此外，合理性設(shè)計(jì)10kV 變配電所供配電系統(tǒng)中主線，也可增強(qiáng)10kV 變配電所供配電系統(tǒng)穩(wěn)定性及安全性。例如：針對(duì)住宅配電公變變壓器設(shè)備設(shè)計(jì)，要考慮到用戶獨(dú)立用電要求，并在設(shè)計(jì)過程中就要完成分區(qū)設(shè)計(jì)。那么分區(qū)設(shè)計(jì)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(jì)，在主線上分別劃分出獨(dú)立的用電路線及相關(guān)設(shè)備，既確保用戶們獨(dú)立用電，又能便于后期對(duì)用戶用電科學(xué)化管理，整體設(shè)計(jì)及實(shí)施效果均有顯著改變。為便于對(duì)10kV 變配電所供配電系統(tǒng)中主線設(shè)計(jì)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(jì)，要在設(shè)計(jì)過程中分析進(jìn)線隔離柜、進(jìn)線總柜、電力計(jì)量柜、避雷器及母線壓變、變壓器柜等各項(xiàng)影響因素，確保10kV 變配電所供配電系統(tǒng)中主線設(shè)計(jì)，符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

（二）詳細(xì)計(jì)算短路電流

計(jì)算短路電流，也是10kV 變配電所供配電系統(tǒng)重點(diǎn)內(nèi)容之一，在計(jì)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(huì)影響到系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行效率。通過對(duì)短路電流詳細(xì)計(jì)算，以10kV 變配電所供配電系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等運(yùn)行條件為基礎(chǔ)要求，適當(dāng)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(jì)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(jì)要求，而應(yīng)從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)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(jì)更合理。同時(shí)，在此項(xiàng)工作開展過程中，根據(jù)相關(guān)部門所出臺(tái)的規(guī)定為主要依據(jù)，再由專業(yè)化工作人員進(jìn)行設(shè)計(jì)。需要注意的是，在10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，堅(jiān)決不能出現(xiàn)肆意變更情況，因各項(xiàng)工作開展都有明確的標(biāo)準(zhǔn)與要求，如果在10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中遇到了相關(guān)問題，或因某項(xiàng)因素影響而引發(fā)問題，均需詳細(xì)記錄具體內(nèi)容，上報(bào)到相關(guān)部門進(jìn)行相應(yīng)處理。并且，在10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，監(jiān)管部門及監(jiān)管人員會(huì)積極參與到各項(xiàng)工作環(huán)節(jié)中，依據(jù)10kV 變配電所供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析各項(xiàng)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(jì)完成后，對(duì)其進(jìn)行啟動(dòng)、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(yùn)行狀態(tài)。

（四）增強(qiáng)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(jí)高負(fù)荷條件；選擇鋁芯導(dǎo)線，是處于三類負(fù)荷條件、其他負(fù)荷條件。依據(jù)線路規(guī)劃要求，對(duì)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(jì)中，因設(shè)備類型、型號(hào)、性能等不同，還需考慮設(shè)備功能，并對(duì)其合理設(shè)計(jì)。也可以看到，設(shè)計(jì)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(duì)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(diǎn)。第三，選擇節(jié)能性設(shè)備，并可以對(duì)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(hào)，準(zhǔn)確計(jì)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(yùn)行要求。

結(jié)束語

在對(duì)10kV 供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要評(píng)估的指標(biāo)較多，考慮的技術(shù)要點(diǎn)也較多，選擇最佳的10kV 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案時(shí)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(jì)過程中需要考慮的技術(shù)指標(biāo)，并分析了10kV 供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)供電可靠性的影響。