关于10kV配电站电气系统设计的分析

关于10kV配电站电气系统设计的分析

高天翼

(上海虹桥国际机场公司，上海200335)

摘要：在社会生产力发展到如此先进的程度下，电力作为最主要的能源，对社会的生产生活起到了非常重要的作用。伴随着用电量的急速升高，10kV供配电的要求也在提升。为了能够更好的保证电网运行的稳定性，促进电网系统的安全，必须了解10kV配电站电气系统的设计要点，并且明确目前电站开关站的相关操作，进一步改善配电站电气系统设计存在的问题，针对性的提出改进措施，提高电网质量。

关键词：10kV配电网;电气系统;改进方案

电力作为人们日常生活不可或缺的动力系统，对于各行各业的发展都起到了至关重要的作用。从目前来看，为了能够增强电网运行的稳定性，保证人们对于用电需求的平衡，必须增加配电站电气系统的合理设计。

一、10kv配电站电气系统接线

10kV配电站电气系统能够将变压器、输电线路与电力系统进行连接，并且为不同的电力系统提供不同的输配电任务。由此可见，10kV配电站是整个电力系统中最重要的环节。通过对于10kV配电站电气系统主接线的分析，能够提高电力系统更加安全、稳定、灵活的运行，并且提高社会生产经营的效益。

(一)10kv配电站电气系统主接线的设计原则

在10kV配电站电气系统主接线的设计之中，首先应该保证必须具有安全性。由于高压断路器可能反馈电能的另一侧，为了保证接线安全，必须安装高压隔离开关，或者当低压断路器电源侧与反馈电源不在同一侧时，也必须安装低压开关。当高压熔断器负荷开关的出线柜母线侧时，可以安装高压隔离开关，并且配电站高压母线上以及架空线路的末端都必须架设避雷器。通过这些安全装置，进一步提高电气系统主接线运行的安全与稳定。其次，电力生产必须在保证安全的基础上提供稳定可靠的电力能源，所以必须保证10kV配电站电气系统主接线的可靠性。在设计的过程中，应该保证主接线的安装具有简单高效的特点，可以在突发事故或者日常检修的过程中持续稳定供电，也可以保证检修维护工作方便快捷、简单高效。利用断路器进行检修时，不能够对整个供电系统产生影响。在维修检查时，也必须保证停运回路数与停运时间尽量减少，保证一级负荷与二级负荷进行稳定供电。在检修的过程中，一定要杜绝电厂、配电站全部停运的情况产生，但是对于大机组超高压电气主接线则可以满足不同的电力要求。除了这两个要求之外.10kV配电站电气系统主接线的设计应该保证倒闸操作的灵活性，提高事故处理的效率，并且倒闸操作对于操作人员的技术要求比较低。在10kV配电站中一般使用的都是单母线或单母线分段接线的方式，同时对两路电源进线安装，并且保证两台主变压器配电站实现同时供电，两台主变压器可以分列运行。当只有一路电源进线供电，另一路电源作为备用，那可以将两台主变压器进线并列运行。10kV配电站主接线方案的灵活性设计应该主变压器经济运行相适应，更好的满足今后方案扩展的要求，满足前瞻性的设计理念。主接线方案的设计必须考虑经济性原则。在一次设备尤其是对于高压断路器的选择方面，必须保证产品具备技术先进、经济适用、低碳环保的特点。并且由于小区配电站一般都会采用安全可靠、经济美观的配套配电装置，所以可以选择成套的配电装置主接线方案，这样能够最大限度的保证变电站占地面积减少。

(二)在10kV配电站电^℃系统设计中应该注意的问题

在10kV配电网设备包括供配电系统、线路以及开关设备，而供配电系统的频繁变化会造成电网设备线损率的提高。由于电网在长期运行的过程中缺乏维护，所以很容易造成功耗增大的问题，并且随着时间的增加线损程度越高。同时，配电变压的负荷由于变化频繁，三相负载不平衡的问题，加重了功耗的影响。此外，导线的生产功率提高，不平衡性程度很高，这些问题都会造成线路产生损耗。由于供配电系统二相负荷不平衡的运行，很容易导致变压器出力降低，导致过载能力变低。如果这样的情况一直持续，则会导致过载发热而烧坏绕组。同时，三相负荷运行不平衡也会因为零序电流不对称的问题造成变压器的内部结构出现温度过高的问题，严重的情况下会影响变压器的正常运行。在三相负荷出现倾斜时，变压器的各相电流内部电压降也会不同，很容易引发三相输出电压不对称的问题，造成电压合格率下降。同时三相负荷产生的三相电压不对称问题，会影响电动机定子的运转，形成逆序磁场，逆序磁场以及逆序电流的出现也会造成电动机输出功率较低的问题，严重威胁电动机安全运行。还会造成线损增加的问题，另外，由于城市的建设呈现出阶段性，所以配电变压器的分布与容量配置也有着明显的阶段性特点。而这一过程中，随着城市的发展与演变，人口的大量流动，都会给配电变压器负荷造成严重影响，这样的情况就要求在电网建设的过程中必须为今后的电网升级改造预留出空间，并且负荷设计的前瞻性。由于配电变压器三相负荷不平衡的运行，很容易导致变压器出力降低，导致过载能力变低。如果这样的情况一直持续，则会导致过载发热而烧坏绕组。同时，三相负荷运行不平衡也会因为零序电流不对称的问题造成变压器的内部结构出现温度过高的问题，严重的情况下会影响变压器的正常运行。

二、10kv配电站电气系统设计

(一)明确负荷等级

根据电气设计的相关要求来说，必须要明确低压配电负荷，在低压配电系统中，不同的负荷等级的应用范围也有不同。一般情况下，电力负荷包括了商业用电与居民用电，这两种、用电负荷所采用的是两种完全不同的计算方式，在这样的情况下，的配电系统必须将两个用电方式进行独立配置，这样才能够更好的适应商业用户和居民用户的不同需要。通过明确负荷等级，才能够更加行之有效地解决低压配电系统设计复杂多样的情况，从而保证低压配电设计系统更加的准确，功能更加的完善。

(二)供配电电压的设计

为了能够进一步保障供电系统运行的安全可靠，所以相关的设计人员必须要严格的按照电气系统设计的要求来进行设计，从而有效地提升供配电的设计要求。在通常情况下，对于的供配电设计具有非常严格的要求，尤其是普通的一级电力负荷释量达小剑实际设计需求的情况时，可以选择利用一路或者两路市政电源来针对的低压配电系统来进行有效地补充，从而满足普通用户的需求。在供配电电压设计的过程中应该选用10kV高压电源以及380/220V的低压配电电压。这样有助于供配电的电压既符合相关要求，也符合用户的需求，如图一所示。