浅谈10千伏配电工程的设计

杨燕 毕延波

摘要：10kV属于中压配网电压等级，其质量好坏直接影响电力系统的安全运行、供电企业的经济效益。本文结合实际对10kV配电工程设计的技术要点进行论述、分析，规范了配电工程的建设管理，提高了配电工程的建设水准。

关键词：配电工程设计 10kV

中图分类号：F407文献标识码： A

随着国民经济快速发展和人民生活水平的不断提高，电力负荷密度不断增大，对中压配网的建设和运行要求也随之提高。目前，10kV配电装置的生产及设计、施工技术水平良莠不齐,因此应充分关注与用户息息相关的10kV配电工程的设计与施工。

一、工程设计概述

设计工作是工程建设的关键环节。它对工程建设的工期、质量、投资和建成投产后的运行可靠性和生产效益起着决定性的作用。我们应当遵循安全、可靠、优质、经济、规范、可持续发展的原则，认真做好设计工作。首先根据法律法规和相关规程规范，对项目建设条件进行调查和必要勘测，在可靠详实资料的基础上，对项目建设的技术、经济、环境、节能、施工及运行管理等进行分析论证和方案比较，提出可行性研究报告。配电工程的设计分方案设计、初步设计和施工图设计。初步设计是工程设计的一个关键阶段，也是整个设计构思基本形成的阶段，一些重要问题，如设计原则的确定，负荷等级和各级容量、不同方案的综合经济比较等都在这一阶段解决。

二、10千伏配电设计技术原则

配电设计包括开关站、配电室、箱式变电站等的设计。设计应根据工程特点、规模和发展正确处理近期和远期发展的关系，做到远近期结合，以近期为主，适当考虑发展的可能，按照负荷的性质、用电容量、地区供电条件，合理确定设计方案。

1、站址的选择

选址应接近负荷中心，靠近电源侧，考虑设备运输、进出线方便，留有消防通道，满足防火、通风、防

洪、防潮、防尘、防毒、防小动物和低噪声等各项要求，经过一定的经济、技术比较确定。

2、电气设备的选择

2.1按工作环境及正常工作条件选择。

按设备所在位置、工作条件和使用环境选择电气设备的型号；按工作电压选择电气设备的额定电压；按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。

2.2按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定。

2.3开关设备的断流容量应不小于安装地点最大三相短路容量。

三、10千伏配电设计技术要点

1、配电室的设计

1.1主接线

配电室的主接线应根据电源情况、负荷性质及供电范围等具体情况，力求接线简单、运行灵活、供电可靠。高、低压母线一般采用单母线、单母线分段，当供电连续性要求较高时，高压母线可采用分段、母线带旁路或双母线接线。

1.2总体布置

带可燃性油的高压配电装置，应单独放置在高压配电室内。若高压开关柜的数量为6台及以下，可与低压配电屏设置在同一房间内。不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器，可设置在同一房间内。每台油量为100KG及以上的三相变压器，应设在单独的变压器室内。

1.2.1变压器的选择

确定变压器台数和容量时，应适当考虑负荷的发展，留有余地。

变压器的数量应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对有大量一、二级负荷的配电站，采用两台变压器，当一台故障或检修时，另一台对一、二级负荷继续供电。集中负荷较大者，虽为三级负荷，也可采用两台及以上变压器。只安装一台变压器时，容量应满足全部用电设备总计算负荷的需要。装设两台变压器时，任一台变压器单独运行时，每台变压器的容量应满足总计算负荷的70%，满足全部一、二级负荷的需要。

1.2.2高压电气设备的选择

应满足正常运行、检修、短路和过电压的要求，并考虑远景发展。

1.2.2.1按正常工作条件选择

电网的运行电压因某些因素常高于电网的额定电压，因此，所选电气设备允许最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。额定电流不小于最大持续工作电流。

1.2.2.2按短路条件校验

短路电流通过电气设备时，设备各部件温度应不超过允许值，动稳定应满足要求。确定短路 电流的容量按本工程最终容量计算，并考虑远景发展规划，接线采用可能发生最大短路电流的正常接线方式。短路种类按三相短路验算，选择短路电流为最大的点为短路计算点。

1.2.2.3按环境工作条件选择

选择电气设备时应考虑其安装地点的环境条件，当气温、风速、温度、污秽等级、海拔、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备的使用条件时，应采取措施。

1.2.3低压电气设备的选择

1.2.3.1按正常工作条件选择

电器的额定电压、频率应与所在回路的标称电压、频率相适应。额定电流不小于所在回路的负荷计算电流。切断负荷电流的电器应校验其断开电流。接通和断开启动尖峰电流的电器应校验其接通、分段能力和每小时操作循环次数。保护电器应按保护特性选择。

1.2.3.2按短路工作条件选择

通过短路电流的电器应满足在短路条件下短时耐受电流的要求。断开短路电流的电器应满足在短路条件下分断能力的要求。

1.2.3.3按使用环境条件选择。

对于存在非导电灰尘的一般多尘环境，采用防尘型电器。对于多尘环境或存在导电性灰尘的一般多尘环境，采用尘密型电器。对于导电纤维环境，采用IP65级电器。化工腐蚀、爆炸和火灾危险环境，应根据最新国家标准要求选择。

1.3常见配电室设计应用

1.3.1一台变压器的10kV配电室形式

此类型配电室适用于三级负荷，在农村、城镇无重要负荷区域最常用，适用范围广，形式方便灵活。高低压采用单母线，10kV进线方式可分为架空、电缆进线，变压器间隔可采用台架式、落地式、户内式，变压器与配电柜连接采用硬母线和电缆。变压器室布置在低压配电室的左、右侧。

1.3.2两台变压器的10kV配电室形式

此类型配电室适用于城市普通住宅小区、小高层、公寓等场合，供电可靠性较高。10kV母线采用单母线、单母线分段，高压柜采用环网柜，有两路及以上10kV进线，低压采用单母线分段。当采用油浸变压器时，变压器安装在两个独立的变压器室，当采用干式变压器时，变压器和低压配电柜可安装在同一室内，当高压环网柜较少时，三者也可安装在同一室内。

2、箱式变电站的设计

箱式变电站将高压受电、变压器降压、低压配电等功能组合在一起，体积小、占地少、能深入负荷中心、安装方便，适用于城市公共配电、住宅小区、高层建筑、工矿企业等。根据变电站的计算负荷、出线回路数和必要的保护、测量、计量的要求，作出一次主接线图和有关箱式变电站外面设备的设计，选择由厂家提供的箱变的规格和型号，二次设计全部由厂家完成，设备在工厂一次安装、调试合格。

3、开关站的设计

3.1 10kV开关站的设置原则

10kV开关站能加强对配电网的控制，提高配电网的可靠性和灵活性，因此在重要用户附近或电网联络部位及负荷中心应设立10kV开关站，其电源取自不同母线或不同高压站，应按无人值班及逐步实现配网自动化的要求设计并留有发展余地。为某个区域内若干配电室供电或为减少相同路径的电缆条数以及高压变电站中压馈线开关柜数量不足或出线走廊受限的情况可以建设开关站。

3.2 10kV开关站的设计要点

3.2.1应设在通道畅顺、巡视检修、电缆进出方便的位置。一般设置在单独的建筑物中，或建筑物一楼，不应设在地下室内。

3.2.2室外环网柜、电缆分接箱体积小、占地少，可设置在对行人影响较小的空地上或人行道侧，安装处应有避免外力碰撞措施。

3.2.3接线方式可采用环网型和终端型。环网型开关站每段母线有两路电源进线，以“手拉手”方式环网。终端型开关站每段母线有一路电源进线，向周边用户和公变提供电源。

四、结束语

10kV配电设计是一项系统、全面的工程，需综合考虑。设计既要符合国家标准、规范，不断优化，减少投资，又要满足用户的要求。因此，只有准确、细致地把握设计的基本要点，才能做出合格、适用的配电工程。

参考文献:

[1]刘振亚.国家电网公司配电网工程典型设计：10kV配电工程分册(2013年版).北京：中国电力出版社，2014.

[2]刘介才.工厂供电设计指导[M].北京：机械工业出版社，2000.

[3]唐志平.供配电技术[M].北京：电子工业出版社，2005

作者简介：姓名：杨燕 女国网山东茌平县供电公司

职称：高级工程师专业：电力工程设计

姓名：毕延波 男国网山东茌平县供电公司

职称：工程师专业：电力工程管理