10kV电力配网工程系统的设计

石怡理

摘 要 电能是国民经济发展的基础能源，直接关系到人们正常生活和生产。10kV配电网作为电网重要的组成部分，在民用供配电中应用广泛。电网在运行过程中，会出现短路、断路等故障，严重影响到电网的安全性和稳定性。因此必须对配电网工程进行科学合理的设计，确保系统的安全性和稳定性，提高电网运行效率。

【关键词】10kV电压电网 配电网工程 电力系统

10kV配电网作为中低压配电网中最常见的电网，它直接面向用户，是电能到客户的最后一里路，因此10kV配电网安全性和可靠性非常重要。配电网在设计过程中，受到各种因素的影响，比如电网规划设计、设备选择、施工过程、管理运营等方面的影响。随着电网逐渐向自动化、智能化、管理精细化方向发展，对电网工程系统的设计要求越来越高。因此，分析影响电网工程系统设计因素，并采取有效的措施，对确保电网的安全性和可靠性非常重要。

1 10kV电力配电网工程系统设计概述

10kV电力配电网工程设计工作包括初步方案设计和施工图设计。然而10kV电力配电网工程与一般的电力工程具有一定的差异性。10kV电力配电网工程的建设地点靠近民居、施工环境复杂、停电时间要求短。因此，10kV电力配电网工程在系统设计的时候，要加强配电网网架建设、设备的自动化管理、配电网工程管理系统建设，提高系统的灵活性和伸缩性，提高配电网运维管理、设计、施工的效率。

2 10kV电力配电网工程设计

2.1 10kV电力配电网网架设计

10kV电力配电网网架的接线方式有三种：第一种是放射式接线，有单回路放射式和双回路放射式；第二种是树干式接线，有单回路树干式、双回路树干式以及串联树干式；第三种是环式接线，有单环式接线和双环式接线。放射式接线操作灵活，便于管理，如果其中一条回路出现故障，不会影响其他回路的供电，这种网络结构比较适合容量大、位置比较分散的三级负荷电网。然而放射式接线的成本比较大。可靠性要求比较高的重要电力用户，可以采用双回路放射式接线，将双回路的电源取自不同的10kV变电站，电源和线路的可靠性可以同时得到保证。对于可靠性要求不高的电力用户，则可以采用树干式的方式。在这种接线方式的情况下，如果对供电要求比较高，可以使用双电源双回路树干式。环式接线方式目前主要在10kV及以内的中压系统、在城市供配电中的二、三级电网中广泛应用。当前，大部分的城市配电网使用环式的网络结构，环网设计、开环运行，形成手拉手的典型接线。这种结构将树干式和环式结合起来，从而提高供电的可靠性。

2.2 选择10kV开闭所设备

开闭所设备将10kV电网电力向其他用电点进行分配，是电力变电站的下一级管理站，有保护馈线和自动化管理功能。开闭所是配电网分配电能的开关设备，所以要求设备具有很强的可靠性。目前常见的开闭所有户内开闭所、户外箱式开闭所、真空绝缘、SF6气体绝缘负荷开关等。可用根据变电站的实际情况进行选择。

2.3 设计环网单元

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们对电力的需求不断加大，国家大力建设电网工程。然而电网在供电的过程中，受到自身设备和周围环境的影响，在供电过程中可能出现瞬间或者永久性故障，从而导致电线出现跳闸故障，造成大面积停电。为了改变这一现状，城市大部分使用环网供电方式。环网供电系统由配电变压器出柜线、电源进出线柜、电缆进出线柜等组成。其中进出线柜作为环网单元，一旦电力系统中任何一个线路出现故障，能够将故障线路隔绝起来，以免影响到其他线路正常供电。

2.4 10kV自动化管理系统

随着科学技术的发展，电力系统逐渐向自动化、智能化方向发展。自动化主要将电子技术、信息技术、通信技术等结合起来，由配电网中的运行信息、离线数据信息、地理信息、设备信息等集合而成，构成一个比较完善的自动化管理系统。自动化系统能够对10kV电力配电网主设备的电压、电流以及设备的开合状态进行实时监控、管理和控制，能够及时发现电力系统中存在的故障，一旦监测系统发现异常，立即发出警报，并及时将异常数据信息传输到控制中心，技术人员根据故障信息进行分析和判断并远程操作，断开故障電路回路，以免故障范围进一步扩大，影响到整个电力系统的安全性。因此在进行配电网设计时，须考虑同步配置自动化元件，提供实现自动化的硬件条件。

2.5 10kV电力配电网工程管理系统设计

10kV电力配电网工程管理系统直接关系到电力工程建设效率。配电网工程管理系统包括的内容有使用界面、工程基本信息、数据库中心以及业务管理系统等。用户基本信息必须加强安全设置，以免用户信息泄露，给用户造成巨大的经济损失。使用界面必须确保登录的便捷性，方便查询和搜索。由于配电网电力工程的数量多，每天产生的数据非常多，所以还要及时将系统中的无效信息删除，并保存有效数据信息。根据不同电力设备的特征，建立数据表，从而保证数据信息的准确性。配电网工程管理系统在设计的时候，还要考虑到操作的便捷性，是否符合电力工人的操作习惯。

2.6 10kV电力配电网工程的防护措施

10kV电力配电网工程运行环境十分复杂，电网在运行过程中，受到自然因素以及人为因素的影响，配电网工程会受到一定的破坏，从而导致电力故障的发生。因此，在配电网工程设计过程中，必须考虑到电网运行环境，并做好相应的防护措施。高压开关柜操作区域设置绝缘胶垫，配电室门口设置防鼠板，防止老鼠进入到配电室。还要做好线路防雷措施，以免雷电击穿线路，造成线路短路或者起火，引起电力事故。箱式电力设备设置围栏，安装门锁，避免无关人员靠近。

3 结束语

10kV电力配电网在我国整个电网中占有重要位置，所以必须确保10kV电力配电网的安全性和可靠性。电网工程在设计过程中，要结合实际的电力用户用量特点、现场环境、负荷发展等情况综合分析和判断，确保系统设计的科学性和合理性。然后再设计施工图纸和施工方案。

参考文献

[1]龚芳通.10kV电力配网工程系统的设计剖析[J].科技传播，2016，8（16）：221-222.

[2]吴严堂.10kV电力配网工程系统设计研究[J].低碳世界，2016（35）：50-51.

作者单位

广州市电力工程设计院有限公司 广东省广州市 510220endprint