關(guān)于10kV變電站配電設(shè)備設(shè)計(jì)及配置的探討

摘 要：電力系統(tǒng)以及變電設(shè)備的檢修工作是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要手段之一，作者將根據(jù)相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，分析10kV變電站的繼電保護(hù)配置方案以及10kV變電站的的配電設(shè)備設(shè)計(jì)方案，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作者提供科學(xué)的意見參考。

關(guān)鍵詞：10kV變電站；配電設(shè)備設(shè)計(jì)；繼電保護(hù)配置

變電站是配電系統(tǒng)中的重要組成部分，要想實(shí)現(xiàn)10kV線路的安全供電不斷滿足居民的生活條件以及企業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)，需要科學(xué)地設(shè)計(jì)10kV變電站的繼電保護(hù)配置方案以及10kV變電站的的配電設(shè)備設(shè)計(jì)方案。10kV配電網(wǎng)屬于中壓配電網(wǎng)，延伸至用電負(fù)荷的居民小區(qū)內(nèi)，在海量用戶前10kV線路起著承上啟下的作用[1]。從上述角度來(lái)看，10kV線路的地位非常高，在配電工作中工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量是保證系統(tǒng)運(yùn)行安全以及可靠的重要條件。

1 10kV變電站位置以及主變壓器的選擇

1.1 10kV變電站的位置選擇

10kV變電站的位置應(yīng)該避開污穢以及與通新平臺(tái)等有干擾的地方，處于交通運(yùn)輸方便處。根據(jù)廣州市內(nèi)已經(jīng)投運(yùn)的200余座10kV變電站，其主要類型包括以下三種：其一，具有獨(dú)立建筑物的10kV變電站；其二，放置于大樓內(nèi)的10kV變電站；其三，10kV預(yù)裝式變電站。從具有獨(dú)立建筑物的10kV變電站角度來(lái)看其結(jié)果具體表現(xiàn)在以下三點(diǎn)：（1）實(shí)際測(cè)得的最大電場(chǎng)與磁場(chǎng)的強(qiáng)度值應(yīng)該小于我國(guó)規(guī)定的居民區(qū)電場(chǎng)參考值；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)實(shí)心墻體的穿透力會(huì)比較強(qiáng)，其水平分量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于垂直分量；（3）產(chǎn)生的電場(chǎng)經(jīng)過(guò)屏蔽之后得到一定程度的衰減，甚至無(wú)法出門。從放置于大樓內(nèi)的10kV變電站的調(diào)查結(jié)果來(lái)看，具體表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：（1）不管是戶內(nèi)還是戶外，實(shí)際所測(cè)得的磁場(chǎng)強(qiáng)度值均小于我國(guó)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的相關(guān)參考值；（2）磁場(chǎng)在戶內(nèi)所檢測(cè)的數(shù)值比戶外所檢測(cè)的數(shù)值更高。從10kV預(yù)裝式變電站的調(diào)查結(jié)果來(lái)看，具體表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：（1）磁場(chǎng)最大強(qiáng)度值低于我國(guó)規(guī)定的相關(guān)環(huán)境參考值；（2）10kV預(yù)裝式變電站附近的電場(chǎng)強(qiáng)度與具有獨(dú)立建筑物的10kV變電站相比，其磁場(chǎng)感應(yīng)度偏小。見圖1。

1.2 10kV變電站的主變壓器選擇

在10kV變電站中，需要選擇性能較強(qiáng)以及環(huán)保的主變壓器，根據(jù)負(fù)荷計(jì)算進(jìn)行科學(xué)選擇。在設(shè)置變壓器容量時(shí)需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境溫度以及通風(fēng)散熱條件，對(duì)沖擊性較大的符合區(qū)域選擇專用的變壓器[2]。

2 10kV變電站的繼電保護(hù)配置方案以及10kV變電站的的配電設(shè)備設(shè)計(jì)方案

2.1 10kV變電站的繼電保護(hù)配置方案

按照10kV變電站配電系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)要求，在母線、變電站變壓器以及10kV輸電線路上均應(yīng)該設(shè)置繼電保護(hù)裝置。

2.1.1 母線繼電保護(hù)

雖然母線發(fā)生故障的概率比較低，但是其覆蓋的故障面積比較大。出現(xiàn)此種現(xiàn)象的主要原因是母線上連接的電氣元件比較多，一旦出現(xiàn)故障時(shí)母線所連接的元件就會(huì)停電，繼而造成大面積的停電事故，嚴(yán)重點(diǎn)有可能導(dǎo)致系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行不夠穩(wěn)定。

2.1.2 變電站變壓器繼電保護(hù)

變電站變壓器繼電保護(hù)應(yīng)該從以下幾個(gè)方面進(jìn)行著手：（1）保護(hù)過(guò)電流。一旦電流超過(guò)0.6～0.7s，需要立即進(jìn)行電流速斷保護(hù)措施；（2）保護(hù)瓦斯。油浸式變壓裝置超過(guò)800kVA應(yīng)該設(shè)置瓦斯保護(hù)裝置，繼而成為變壓器郵箱內(nèi)部的主保護(hù)；（3）保護(hù)電流速斷。在瓦斯保護(hù)+電流速斷的配合下款私切除變壓器的各種故障，繼而成為變壓器的主保護(hù)；（4）溫度保護(hù)。當(dāng)變壓器的溫度一旦升高時(shí)則需要立即啟動(dòng)跳閘裝置，保護(hù)變壓器

2.1.3 10kV輸電線路繼電保護(hù)

雖然10kV輸電線路的保護(hù)裝置比較簡(jiǎn)單，但是10kV輸電線路具有符合多變性以及復(fù)雜性等特點(diǎn)，所以在設(shè)置繼電裝置時(shí)需要根據(jù)臨桂電網(wǎng)的保護(hù)裝置情況進(jìn)行分析，采用微機(jī)保護(hù)的相關(guān)策略。10kV輸電線路除了需要具備過(guò)電流以及電流速斷等能力，還需要相應(yīng)具備復(fù)壓閉鎖功能，以適應(yīng)線路的保護(hù)方式滿足不同的需求。

2.2 10kV變電站的的配電設(shè)備設(shè)計(jì)方案

2.2.1 電壓主線以及隔離開關(guān)的選擇

10kV電壓主線的選擇大多選用軟導(dǎo)體導(dǎo)線，使用最為廣泛也最為常見的是加強(qiáng)型鋼芯鋁絞線，在選擇時(shí)需要根據(jù)具體的實(shí)際情況進(jìn)行電暈檢驗(yàn)。

隔離開關(guān)的主要作用是隔離電源，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)10kV線路的科學(xué)控制。在隔離開關(guān)之后需要明確開關(guān)點(diǎn)以及絕緣距離，除此之外，需要明確10kV線路開關(guān)的為熱穩(wěn)定性以及機(jī)械強(qiáng)度，在必要情況是需要裝置連鎖機(jī)構(gòu)。

2.2.2 斷路器的設(shè)計(jì)以及選擇

10kV變電站中斷路器的主要作用是控制高壓回路，繼而保證變電站的順利運(yùn)行。從配電的維修角度以及成本角度來(lái)看，選擇10kV變電站斷路器應(yīng)該選擇同一家廠家生產(chǎn)的設(shè)備為宜，如此能夠在很大程度上減少備用配件的儲(chǔ)備，也很有利于對(duì)日常工作的維護(hù)與檢修。斷路器的選擇則需要根據(jù)變電額定電流以及熱穩(wěn)定電流來(lái)進(jìn)行確定，在確定10kV變電站斷路器時(shí)需要確保斷路器有良好的熱/動(dòng)穩(wěn)定性，盡可能選擇短的分段時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)變電站的最終目標(biāo)[3]。在實(shí)踐過(guò)程中，選擇10kV變電站的斷路器一般需要選擇體積小或者使用壽命較為長(zhǎng)的斷路器，例如六氟化硫斷路器。上述所說(shuō)的斷路器具有易維修以及滅弧能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因此能夠被廣泛使用。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，10kV變電站配電設(shè)備設(shè)計(jì)以及10kV變電站繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)應(yīng)該從母線繼電保護(hù)、變電站變壓器繼電保護(hù)、10kV輸電線路繼電保護(hù)、合理選擇電壓主線以及隔離開關(guān)以及合理選擇斷路器等方面進(jìn)行入手。做好上述幾個(gè)方面的工作能夠最大限度的減少突發(fā)事件對(duì)10kV變電站的影響，繼而實(shí)現(xiàn)供電安全的最終目標(biāo)[4]。

參考文獻(xiàn)

[1]丁小清.關(guān)于10kV變電站或配電站成套開關(guān)電氣設(shè)備[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2014，15（3）：370-370+1215.

[2]于文星，田勇.關(guān)于限制240MVA變壓器10kV側(cè)短路電流兩種方式的比較分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，12（36）：1112-1113+1021.

[3]劉軍明.關(guān)于10kV配網(wǎng)中變電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)若干問(wèn)題的探討[J].科技風(fēng)，2013，16（13）：5511-5511+1011.

[4]鄧軍.關(guān)于農(nóng)網(wǎng)變電站10kV開關(guān)柜及室外斷路器常見問(wèn)題研究[J].科技風(fēng)，2011，16（23）：2001-2001+1254.

作者簡(jiǎn)介：毛曉燕（1981-），女，漢族，大專，寧夏銀川市人，工作單位：寧夏力成電氣集團(tuán)公司，主要從事配電柜電氣設(shè)計(jì)。