淺談10千伏配電工程的設計

楊燕 畢延波

摘要：10kV屬于中壓配網電壓等級，其質量好壞直接影響電力系統的安全運行、供電企業的經濟效益。本文結合實際對10kV配電工程設計的技術要點進行論述、分析，規范了配電工程的建設管理，提高了配電工程的建設水準。

關鍵詞：配電工程設計 10kV

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

隨著國民經濟快速發展和人民生活水平的不斷提高，電力負荷密度不斷增大，對中壓配網的建設和運行要求也隨之提高。目前，10kV配電裝置的生產及設計、施工技術水平良莠不齊,因此應充分關注與用戶息息相關的10kV配電工程的設計與施工。

一、工程設計概述

設計工作是工程建設的關鍵環節。它對工程建設的工期、質量、投資和建成投產后的運行可靠性和生產效益起著決定性的作用。我們應當遵循安全、可靠、優質、經濟、規范、可持續發展的原則，認真做好設計工作。首先根據法律法規和相關規程規范，對項目建設條件進行調查和必要勘測，在可靠詳實資料的基礎上，對項目建設的技術、經濟、環境、節能、施工及運行管理等進行分析論證和方案比較，提出可行性研究報告。配電工程的設計分方案設計、初步設計和施工圖設計。初步設計是工程設計的一個關鍵階段，也是整個設計構思基本形成的階段，一些重要問題，如設計原則的確定，負荷等級和各級容量、不同方案的綜合經濟比較等都在這一階段解決。

二、10千伏配電設計技術原則

配電設計包括開關站、配電室、箱式變電站等的設計。設計應根據工程特點、規模和發展正確處理近期和遠期發展的關系，做到遠近期結合，以近期為主，適當考慮發展的可能，按照負荷的性質、用電容量、地區供電條件，合理確定設計方案。

1、站址的選擇

選址應接近負荷中心，靠近電源側，考慮設備運輸、進出線方便，留有消防通道，滿足防火、通風、防

洪、防潮、防塵、防毒、防小動物和低噪聲等各項要求，經過一定的經濟、技術比較確定。

2、電氣設備的選擇

2.1按工作環境及正常工作條件選擇。

按設備所在位置、工作條件和使用環境選擇電氣設備的型號；按工作電壓選擇電氣設備的額定電壓；按最大負荷電流選擇電氣設備的額定電流。

2.2按短路條件校驗電氣設備的動穩定和熱穩定。

2.3開關設備的斷流容量應不小于安裝地點最大三相短路容量。

三、10千伏配電設計技術要點

1、配電室的設計

1.1主接線

配電室的主接線應根據電源情況、負荷性質及供電范圍等具體情況，力求接線簡單、運行靈活、供電可靠。高、低壓母線一般采用單母線、單母線分段，當供電連續性要求較高時，高壓母線可采用分段、母線帶旁路或雙母線接線。

1.2總體布置

帶可燃性油的高壓配電裝置，應單獨放置在高壓配電室內。若高壓開關柜的數量為6臺及以下，可與低壓配電屏設置在同一房間內。不帶可燃性油的高、低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器，可設置在同一房間內。每臺油量為100KG及以上的三相變壓器，應設在單獨的變壓器室內。

1.2.1變壓器的選擇

確定變壓器臺數和容量時，應適當考慮負荷的發展，留有余地。

變壓器的數量應滿足用電負荷對供電可靠性的要求。對有大量一、二級負荷的配電站，采用兩臺變壓器，當一臺故障或檢修時，另一臺對一、二級負荷繼續供電。集中負荷較大者，雖為三級負荷，也可采用兩臺及以上變壓器。只安裝一臺變壓器時，容量應滿足全部用電設備總計算負荷的需要。裝設兩臺變壓器時，任一臺變壓器單獨運行時，每臺變壓器的容量應滿足總計算負荷的70%，滿足全部一、二級負荷的需要。

1.2.2高壓電氣設備的選擇

應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓的要求，并考慮遠景發展。

1.2.2.1按正常工作條件選擇

電網的運行電壓因某些因素常高于電網的額定電壓，因此，所選電氣設備允許最高工作電壓不得低于所接電網的最高運行電壓。額定電流不小于最大持續工作電流。

1.2.2.2按短路條件校驗

短路電流通過電氣設備時，設備各部件溫度應不超過允許值，動穩定應滿足要求。確定短路 電流的容量按本工程最終容量計算，并考慮遠景發展規劃，接線采用可能發生最大短路電流的正常接線方式。短路種類按三相短路驗算，選擇短路電流為最大的點為短路計算點。

1.2.2.3按環境工作條件選擇

選擇電氣設備時應考慮其安裝地點的環境條件，當氣溫、風速、溫度、污穢等級、海拔、地震烈度和覆冰厚度等環境條件超過一般電氣設備的使用條件時，應采取措施。

1.2.3低壓電氣設備的選擇

1.2.3.1按正常工作條件選擇

電器的額定電壓、頻率應與所在回路的標稱電壓、頻率相適應。額定電流不小于所在回路的負荷計算電流。切斷負荷電流的電器應校驗其斷開電流。接通和斷開啟動尖峰電流的電器應校驗其接通、分段能力和每小時操作循環次數。保護電器應按保護特性選擇。

1.2.3.2按短路工作條件選擇

通過短路電流的電器應滿足在短路條件下短時耐受電流的要求。斷開短路電流的電器應滿足在短路條件下分斷能力的要求。

1.2.3.3按使用環境條件選擇。

對于存在非導電灰塵的一般多塵環境，采用防塵型電器。對于多塵環境或存在導電性灰塵的一般多塵環境，采用塵密型電器。對于導電纖維環境，采用IP65級電器?；じg、爆炸和火災危險環境，應根據最新國家標準要求選擇。

1.3常見配電室設計應用

1.3.1一臺變壓器的10kV配電室形式

此類型配電室適用于三級負荷，在農村、城鎮無重要負荷區域最常用，適用范圍廣，形式方便靈活。高低壓采用單母線，10kV進線方式可分為架空、電纜進線，變壓器間隔可采用臺架式、落地式、戶內式，變壓器與配電柜連接采用硬母線和電纜。變壓器室布置在低壓配電室的左、右側。

1.3.2兩臺變壓器的10kV配電室形式

此類型配電室適用于城市普通住宅小區、小高層、公寓等場合，供電可靠性較高。10kV母線采用單母線、單母線分段，高壓柜采用環網柜，有兩路及以上10kV進線，低壓采用單母線分段。當采用油浸變壓器時，變壓器安裝在兩個獨立的變壓器室，當采用干式變壓器時，變壓器和低壓配電柜可安裝在同一室內，當高壓環網柜較少時，三者也可安裝在同一室內。

2、箱式變電站的設計

箱式變電站將高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能組合在一起，體積小、占地少、能深入負荷中心、安裝方便，適用于城市公共配電、住宅小區、高層建筑、工礦企業等。根據變電站的計算負荷、出線回路數和必要的保護、測量、計量的要求，作出一次主接線圖和有關箱式變電站外面設備的設計，選擇由廠家提供的箱變的規格和型號，二次設計全部由廠家完成，設備在工廠一次安裝、調試合格。

3、開關站的設計

3.1 10kV開關站的設置原則

10kV開關站能加強對配電網的控制，提高配電網的可靠性和靈活性，因此在重要用戶附近或電網聯絡部位及負荷中心應設立10kV開關站，其電源取自不同母線或不同高壓站，應按無人值班及逐步實現配網自動化的要求設計并留有發展余地。為某個區域內若干配電室供電或為減少相同路徑的電纜條數以及高壓變電站中壓饋線開關柜數量不足或出線走廊受限的情況可以建設開關站。

3.2 10kV開關站的設計要點

3.2.1應設在通道暢順、巡視檢修、電纜進出方便的位置。一般設置在單獨的建筑物中，或建筑物一樓，不應設在地下室內。

3.2.2室外環網柜、電纜分接箱體積小、占地少，可設置在對行人影響較小的空地上或人行道側，安裝處應有避免外力碰撞措施。

3.2.3接線方式可采用環網型和終端型。環網型開關站每段母線有兩路電源進線，以“手拉手”方式環網。終端型開關站每段母線有一路電源進線，向周邊用戶和公變提供電源。

四、結束語

10kV配電設計是一項系統、全面的工程，需綜合考慮。設計既要符合國家標準、規范，不斷優化，減少投資，又要滿足用戶的要求。因此，只有準確、細致地把握設計的基本要點，才能做出合格、適用的配電工程。

參考文獻:

[1]劉振亞.國家電網公司配電網工程典型設計：10kV配電工程分冊(2013年版).北京：中國電力出版社，2014.

[2]劉介才.工廠供電設計指導[M].北京：機械工業出版社，2000.

[3]唐志平.供配電技術[M].北京：電子工業出版社，2005

作者簡介：姓名：楊燕 女國網山東茌平縣供電公司

職稱：高級工程師專業：電力工程設計

姓名：畢延波 男國網山東茌平縣供電公司

職稱：工程師專業：電力工程管理