10 kV配电房配电设计探讨

李杰炽

(广东怡信电力工程有限公司，广东 佛山 528200）

在电力系统运行过程中，10 kV配电房具有十分重要的作用，可以有效实现电能的接收、转化与分配。因此，在配电系统设计过程中，需要对10kV配电房的设计工作加大重视，并合理采取对策，有效提升配电房设计水平。而10kV配电房的设计内容相对比较复杂，在具体操作时容易出现问题，进而对配电房的作用发挥产生影响。相关设计人员需要深入分析配电房出现设计问题的主要原因，并有针对性地采取对策，同时还需要明确影响配电房运行的因素，掌握具体的设计内容，优化设计方法，以此来全面提升10 kV配电房的配电设计水平。

1.影响10 kV配电运行的因素

在10 kV配电网的具体运行过程中，影响其运行的因素相对较多，主要分为内部因素和外部因素。

外部因素：由于配电房外部环境存在不确定性，如相关外部设备的安装质量和性能等，都可能对配电网的运行稳定性产生影响。与此同时，还需要对配电网电压进行考虑，电压过高将对配电网电压产生影响，导致其大幅度升高。除此之外，还包括相关配电设施的绝缘材料，由于该类材料会受到外界环境的影响，如雨天、雪天等，导致绝缘材料的绝缘性能有所下降，进而对设备的配电操作产生不利影响。

内部因素：如相关工作人员未定期合理维修相关设备，将会加快设备老化速度，进而导致设备在潮湿空气中暴露，同时还可能导致电压出现过高现象，进而对配电网络的运行安全性产生影响。

2.10 kV配电房设计内容

2.1 供配电系统

供配电系统设计：在设计10 kV配电房时，需要对高低压配电系统进行协调处理，还需要合理选择配电设备的型号并确保布局合理性，根据配电房的具体情况来选择电缆的规格与敷设方式。与此同时，相关设计人员还需要针对用电设备特征、用电类型、规模以及负荷用量等来估算负荷，并合理设计电气设备。从节能层面出发，在对供配电系统进行设计时，需要合理减少变配电级数，将其控制到两级以下，并对接线方式进行简化。设计人员应结合用电负荷的实际特点，对变压器进行选择，同时还应合理调节变压器容量，从而使其和负荷中心之间的距离得到有效缩短，降低供电损耗。相关设计人员需要根据系统负荷变化，灵活调整变压器数量，防止由于变压器轻载而使损耗有所增大。除此以外，设计人员还需要结合系统实际情况对供电电压进行适当增大，以此来提升节能效应。在设计高压配电系统时，相关设计人员应根据建筑功能合理布局配电室，并对多路电源进行设置，从而保证备用电源的正常使用。这样一来，即使发电系统出现断电情况，也可及时恢复供电，避免对相关重要负荷使用产生影响。而在设计低压配电系统时，则需要优化设计配电箱、电源设备以及供电方式，并要根据变压器的实际配置合理选取单母线分段接线方式，从而保障系统的正常运行。

图1 10kV配电房配电设计示意图

供配电线路：为了能够有效降低线路运行过程当中所产生的电阻功率消耗，需要结合负荷的实际特征，对供电电压进行合理设计，并缩短供电路径，使导线截面面积得到合理配置。与此同时，相关人员在布设配电房时，需要确保其与负荷中心位置相靠近，这样可以进一步缩短配电箱与负荷之间的距离，减小供电半径，使功率消耗得到有效减少，使系统的运行成本得到节省。

2.2 电气设备

2.2.1 变压器

对电气设备进行选取时，相关工作人员需要综合考虑电压等级、用电环境等相关影响因素，同时还需要对变压器类型和容量等进行确定。具体来说，相关设计人员可在项目计划当中对两台1000千伏的变压器进行增设，并根据原配电形式对干式变压器进行选取，以此来充分保证相关用电设备具有足够裕度，方便开展维修等工作。

2.2.2 高低压开关

负荷开关类型：指高压开关可以有效控制工作电流的开断，具体包括SF6负荷开关和真空负荷开关等，具有良好的可靠性和经济性。

组合电器：其组成部分主要包括熔断设备和负荷开关，可对电路系统的开断进行控制，同时还能够有效保护短路。

断路器：一般在系统设计过程当中，主要对SF6断路器以及真空断路器进行采用，可对负荷电流通断进行有效控制，一旦出现故障电流可自动切断，具有良好的配电保护作用。

在选择高压开关时，可对干式变压器进行选用，并要对复合开关柜进行合理安装，从而对配电房中的进出线进行有效控制，为变压器起到良好的保护作用，避免在短路时对变压器造成损害，具有相应的延时保护作用。

低压开关具体包括两种类型，分别为A、B类断路器。

图2 10kV配电设备示意图

3.10kV配电房设计问题成因

3.1 10kV配电房设计的高要求发展

随着我国城市现代化建设步伐的不断加快，建筑工程项目数量也在不断增多，工程规模也在进一步扩大，这也为我国建筑工程行业的发展带来了良好契机。在这一时代背景下，传统电力系统设计模式无法有效满足实际负荷需求，对此需要进一步优化电力系统设计。在电力系统中，10 kV配电房是十分重要的组成部分，但由于配电线路负荷条件十分复杂，以及多功能电气设备、多类型电缆线等因素，配电房配电系统设计容易出现问题。与此同时，随着我国绿色发展理念的有效落实，对配电房节能降耗设计提出了全新要求，需要在配电房设计过程中合理应用节能理念和技术，从而全面保证配电房设计水平。

3.2 10 kV配电房设计能力与水平的不足

在10 kV配电房设计工作开展过程中，设计人员是重要主体，其自身的专业水平高低对配电房设计质量和效果具有直接影响。但目前，由于部分设计人员的设计理念和设计能力不足，配电房设计目标定位不够准确，影响了相关设备布局的合理性，而且还缺乏能源节约设计的相关内容。因此，为了使10kV配电房设计问题得到有效解决，相关电力企业需要全面提升设计人员的专业水平和设计能力。对此，需要相关设计人员树立起终身学习的良好意识，不断在工作当中总结经验，对配电房特征进行掌握，并学习先进设计理念，全面提升综合素质。此外，电力企业应高度重视人才培养工作，需要开展相关技术培训活动和交流活动，同时还需要聘请专家开展座谈会，使设计人员自身的专业水平得到提升，从而更好地完成相关设计工作。

4.10kV配电房设计优化措施

4.1 主线系统优化

相关设计人员需要了解，在实际设计供配电系统时所涉及的相关规范内容，从而优化设计10 kV配电房的配电系统。具体来说，人员还需要结合负荷环境、用电规模等，对公电以及专变等变压器和变压设备进行区分。例如，某建筑为公电用户，其变压器的单台容量需要小于1250 kVA。在具体设计过程中，相关设计人员应对环网柜结构进行选取，有效开展设计工作，同时还需要简化接线系统。当个体用户的用电量超过100 kVA时，则需要结合具体用电量对管理模式进行合理设计。如用电量小于315 kVA时，相关工作人员需要选择高供低计的管理模式，并将管网柜作为具体开关。而当用电量超过500kVA时，其管理模式则为高供高计，需要对断路器进行选用，并将其作为相应的高压开关。当线路为双电源线路时，则应分别设置两台专变变压器，对断路器正确选择，并在电源主接线结构中有效接入此断路器，从而有效提升配电设计水平。在设计电源时，则需要对电力环境以及用电负荷等相关因素进行综合考虑，并合理选择电缆、变压器等设备，确保能够与实际负荷需求相符。

4.2 短路电流计算

在设计10 kV配电房时，设计人员计算短路电流时，需要对变压器设备以及高低压开关进行充分考虑，如果变压器的容量存在差异，则应根据变压器自身具有的结构特征，合理调整组别与短路阻抗。同时，设计人员还应有效控制变压器配电房的间距，对电缆型号进行合理选择，并有效调节末端变压器容量。另外，设计人员还需要充分关注电源点和终端电容量的关系。如果电源点的距离有所增大，则应将短路电流适当减小，从而进一步优化配电房的设计效果。

4.3 节能设计

4.3.1 导线节能

在对配电线路进行设计时，需要根据一级、二级等负荷的具体运行情况合理选择同材质导线。而当其为三级负荷时，则需要对选取铝芯导线，同时还应将导线长度缩短，对其截面进行增大，从而提升节能效果。

4.3.2 变压器节能设计

在选取变压器设备时，相关设计人员应对节能型变压器进行选用，并要参考经济负载率指标以及供电可靠性等，还应对变压器容量进行合理设计，保证电力负荷不同时能够将容量恰当分配，确保变压器能够得到有效运行。而为了避免变压器出现过载运行的现象，需要降低三相不平衡度，并在三相网络中有效接入单相用电设备。对于各个供电点需要有效连接不对称负荷，从而发挥分散作用。相关设计人员应对交叉换向法进行采用，从而增大负荷节点，也可以增设相关的平衡装置，从而进一步维持变压器三相负载的平衡状态。

4.3.3 电缆线节能

在设计电缆线时，设计人员应对配电房间距、结构等因素进行充分考虑，结合实际情况对电缆线的型号进行选择。相关设计人员需要对高压电缆和低压电缆进行正确选择，同时应对PVC材料管进行合理搭配，进一步提升相关线路的耐磨性能和机械强度，使载流量水平得到显著提升，保证线路的安全运行。

5.结语

为了有效保证10 kV配电房配电系统的设计工作质量，相关设计人员需要结合实际情况合理制定设计方案，同时还应充分考察现场，明确影响配电系统运行的相关因素，准确把握设计内容，明确设计要点，从而合理采取设计对策，使配电房的整体设计过程得到优化，全面提升配电房配电设计水平，使配电系统运行的安全性和稳定性得到有效提高，促进我国电力事业的健康发展。