關(guān)于10kV配電站電氣系統(tǒng)設(shè)計的分析

高天翼

(上海虹橋國際機場公司，上海200335)

摘要：在社會生產(chǎn)力發(fā)展到如此先進的程度下，電力作為最主要的能源，對社會的生產(chǎn)生活起到了非常重要的作用。伴隨著用電量的急速升高，10kV供配電的要求也在提升。為了能夠更好的保證電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，促進電網(wǎng)系統(tǒng)的安全，必須了解10kV配電站電氣系統(tǒng)的設(shè)計要點，并且明確目前電站開關(guān)站的相關(guān)操作，進一步改善配電站電氣系統(tǒng)設(shè)計存在的問題，針對性的提出改進措施，提高電網(wǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：10kV配電網(wǎng);電氣系統(tǒng);改進方案

電力作為人們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡膭恿ο到y(tǒng)，對于各行各業(yè)的發(fā)展都起到了至關(guān)重要的作用。從目前來看，為了能夠增強電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，保證人們對于用電需求的平衡，必須增加配電站電氣系統(tǒng)的合理設(shè)計。

一、10kv配電站電氣系統(tǒng)接線

10kV配電站電氣系統(tǒng)能夠?qū)⒆儔浩鳌⑤旊娋€路與電力系統(tǒng)進行連接，并且為不同的電力系統(tǒng)提供不同的輸配電任務(wù)。由此可見，10kV配電站是整個電力系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)。通過對于10kV配電站電氣系統(tǒng)主接線的分析，能夠提高電力系統(tǒng)更加安全、穩(wěn)定、靈活的運行，并且提高社會生產(chǎn)經(jīng)營的效益。

(一)10kv配電站電氣系統(tǒng)主接線的設(shè)計原則

在10kV配電站電氣系統(tǒng)主接線的設(shè)計之中，首先應(yīng)該保證必須具有安全性。由于高壓斷路器可能反饋電能的另一側(cè)，為了保證接線安全，必須安裝高壓隔離開關(guān)，或者當(dāng)?shù)蛪簲嗦菲麟娫磦?cè)與反饋電源不在同一側(cè)時，也必須安裝低壓開關(guān)。當(dāng)高壓熔斷器負荷開關(guān)的出線柜母線側(cè)時，可以安裝高壓隔離開關(guān)，并且配電站高壓母線上以及架空線路的末端都必須架設(shè)避雷器。通過這些安全裝置，進一步提高電氣系統(tǒng)主接線運行的安全與穩(wěn)定。其次，電力生產(chǎn)必須在保證安全的基礎(chǔ)上提供穩(wěn)定可靠的電力能源，所以必須保證10kV配電站電氣系統(tǒng)主接線的可靠性。在設(shè)計的過程中，應(yīng)該保證主接線的安裝具有簡單高效的特點，可以在突發(fā)事故或者日常檢修的過程中持續(xù)穩(wěn)定供電，也可以保證檢修維護工作方便快捷、簡單高效。利用斷路器進行檢修時，不能夠?qū)φ麄€供電系統(tǒng)產(chǎn)生影響。在維修檢查時，也必須保證停運回路數(shù)與停運時間盡量減少，保證一級負荷與二級負荷進行穩(wěn)定供電。在檢修的過程中，一定要杜絕電廠、配電站全部停運的情況產(chǎn)生，但是對于大機組超高壓電氣主接線則可以滿足不同的電力要求。除了這兩個要求之外.10kV配電站電氣系統(tǒng)主接線的設(shè)計應(yīng)該保證倒閘操作的靈活性，提高事故處理的效率，并且倒閘操作對于操作人員的技術(shù)要求比較低。在10kV配電站中一般使用的都是單母線或單母線分段接線的方式，同時對兩路電源進線安裝，并且保證兩臺主變壓器配電站實現(xiàn)同時供電，兩臺主變壓器可以分列運行。當(dāng)只有一路電源進線供電，另一路電源作為備用，那可以將兩臺主變壓器進線并列運行。10kV配電站主接線方案的靈活性設(shè)計應(yīng)該主變壓器經(jīng)濟運行相適應(yīng)，更好的滿足今后方案擴展的要求，滿足前瞻性的設(shè)計理念。主接線方案的設(shè)計必須考慮經(jīng)濟性原則。在一次設(shè)備尤其是對于高壓斷路器的選擇方面，必須保證產(chǎn)品具備技術(shù)先進、經(jīng)濟適用、低碳環(huán)保的特點。并且由于小區(qū)配電站一般都會采用安全可靠、經(jīng)濟美觀的配套配電裝置，所以可以選擇成套的配電裝置主接線方案，這樣能夠最大限度的保證變電站占地面積減少。

(二)在10kV配電站電^℃系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)該注意的問題

在10kV配電網(wǎng)設(shè)備包括供配電系統(tǒng)、線路以及開關(guān)設(shè)備，而供配電系統(tǒng)的頻繁變化會造成電網(wǎng)設(shè)備線損率的提高。由于電網(wǎng)在長期運行的過程中缺乏維護，所以很容易造成功耗增大的問題，并且隨著時間的增加線損程度越高。同時，配電變壓的負荷由于變化頻繁，三相負載不平衡的問題，加重了功耗的影響。此外，導(dǎo)線的生產(chǎn)功率提高，不平衡性程度很高，這些問題都會造成線路產(chǎn)生損耗。由于供配電系統(tǒng)二相負荷不平衡的運行，很容易導(dǎo)致變壓器出力降低，導(dǎo)致過載能力變低。如果這樣的情況一直持續(xù)，則會導(dǎo)致過載發(fā)熱而燒壞繞組。同時，三相負荷運行不平衡也會因為零序電流不對稱的問題造成變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度過高的問題，嚴(yán)重的情況下會影響變壓器的正常運行。在三相負荷出現(xiàn)傾斜時，變壓器的各相電流內(nèi)部電壓降也會不同，很容易引發(fā)三相輸出電壓不對稱的問題，造成電壓合格率下降。同時三相負荷產(chǎn)生的三相電壓不對稱問題，會影響電動機定子的運轉(zhuǎn)，形成逆序磁場，逆序磁場以及逆序電流的出現(xiàn)也會造成電動機輸出功率較低的問題，嚴(yán)重威脅電動機安全運行。還會造成線損增加的問題，另外，由于城市的建設(shè)呈現(xiàn)出階段性，所以配電變壓器的分布與容量配置也有著明顯的階段性特點。而這一過程中，隨著城市的發(fā)展與演變，人口的大量流動，都會給配電變壓器負荷造成嚴(yán)重影響，這樣的情況就要求在電網(wǎng)建設(shè)的過程中必須為今后的電網(wǎng)升級改造預(yù)留出空間，并且負荷設(shè)計的前瞻性。由于配電變壓器三相負荷不平衡的運行，很容易導(dǎo)致變壓器出力降低，導(dǎo)致過載能力變低。如果這樣的情況一直持續(xù)，則會導(dǎo)致過載發(fā)熱而燒壞繞組。同時，三相負荷運行不平衡也會因為零序電流不對稱的問題造成變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度過高的問題，嚴(yán)重的情況下會影響變壓器的正常運行。

二、10kv配電站電氣系統(tǒng)設(shè)計

(一)明確負荷等級

根據(jù)電氣設(shè)計的相關(guān)要求來說，必須要明確低壓配電負荷，在低壓配電系統(tǒng)中，不同的負荷等級的應(yīng)用范圍也有不同。一般情況下，電力負荷包括了商業(yè)用電與居民用電，這兩種、用電負荷所采用的是兩種完全不同的計算方式，在這樣的情況下，的配電系統(tǒng)必須將兩個用電方式進行獨立配置，這樣才能夠更好的適應(yīng)商業(yè)用戶和居民用戶的不同需要。通過明確負荷等級，才能夠更加行之有效地解決低壓配電系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜多樣的情況，從而保證低壓配電設(shè)計系統(tǒng)更加的準(zhǔn)確，功能更加的完善。

(二)供配電電壓的設(shè)計

為了能夠進一步保障供電系統(tǒng)運行的安全可靠，所以相關(guān)的設(shè)計人員必須要嚴(yán)格的按照電氣系統(tǒng)設(shè)計的要求來進行設(shè)計，從而有效地提升供配電的設(shè)計要求。在通常情況下，對于的供配電設(shè)計具有非常嚴(yán)格的要求，尤其是普通的一級電力負荷釋量達小劍實際設(shè)計需求的情況時，可以選擇利用一路或者兩路市政電源來針對的低壓配電系統(tǒng)來進行有效地補充，從而滿足普通用戶的需求。在供配電電壓設(shè)計的過程中應(yīng)該選用10kV高壓電源以及380/220V的低壓配電電壓。這樣有助于供配電的電壓既符合相關(guān)要求，也符合用戶的需求，如圖一所示。