對10kV配變電工程線路配置的研究

【摘要】隨著社會的發展，人們對電力的依賴越來越多，對電力系統運行的可靠性也越來越關注。電力系統能否安全運行，關鍵在于10kV配變電工程能否安全運行；10kV配變電工程能否安全運行，又關鍵在于對10kV配電工程線路配置方案的選定。文章根據電力系統結構及運行特點分析，就如何做好10kV配電工程線路配置方案進行技術分析，以供各位同行參考。

【關鍵詞】10kV配變電；工程線路；配置技術；線路走廊；桿塔位置；線路材料；開關設備

10kV配電網對促進小康社會與和諧社會起著重大的影響作用，由于其設施大多處于露天運行，點多、線長、面廣，并且路徑相對復雜，受氣候、地理的環境影響較大，在運行中發生跳閘事故的概率較高，導致嚴重的社會影響與經濟損失嚴重。隨著新技術、新工藝、新設備、新材料等四新技術的不斷涌現，配電工程也在日新月異。在此情況下，欲想正確選定10kV配電工程線路配置方案，第一，必須堅持以下基本原則；第二，要根據現場實際情況，選定好線路走廊、桿塔位置，選擇好桿塔、金具、絕緣子、導線以及線路開關設備的型號參數；第三，還要根據10kV配網系統接線以及可能出現的運行工況，給10kV配電工程線路配置合適的保護裝置。

一、10kV配變電工程線路配置的基本原則

1.可靠性原則

所謂可靠性，就是指電氣元件發生故障等需要退出運行時，應能通過所配置的保護裝置及時將其切除，并且不影響其他電氣元件的運行，還可以盡快使故障的電氣元件修復投入工作。

2.靈活性原則

操作靈活性主要是指在眾多斷路器的其中一臺在需要檢修和退出運行的時候，倒閘操作的能源不會對其他線路或變壓器產生消極影響。

3.接線技術簡單標準的原則

接線技術簡單標準也就是指在進行10kV配電線路進行總體設計時，不能將線路結構、線路配置設計得過于繁瑣、復雜。

4.供給保證的原則

供給保證就是指在考慮10kV配網線路配置時，要配合電力部門的有關經濟生產和技術需要與用電戶的生產工藝需要，確保10kV的配網線路能在安全、可靠的方式下提供正常供電。

5.經濟的原則

即在設計和擇選變配電站主接線的時候，應盡量符合經濟原則，節省投資，降低運行費用等。

二、10kV配網線路走廊、桿塔位置以及線路材料、開關設備的配置與選型

針對10kV配變電工程的線路配置情況，可以分為六大部分，下面根據線路配置的具體情況進行簡單的闡述與分析。

1.10kV配變電系統的線路結構

根據廣大用電戶對供電系統要求的提高，原來的供電系統已經不能滿足用電戶的用電情況和用電需求。在電力系統改革的過程中，曾經嘗試使用了一種名叫“雙電源并行”的供電線路結構，用電戶需要進行雙電源進線加備自投的方式才能操作。但是這種結構投資成本高，客戶需要自己改造的范圍太大，不適應當前一般城鎮的應用。因此，一種新的方式誕生，它是根據兩條從不同變電所的配電線路在終端用聯絡開關，中間用分段開關分段，即是電纜線路用環網柜。在正常工作的時候，聯絡開關自然斷開，分段開關合上；而在遇到故障的時候，系統會自動切除故障部分，非故障階段會從另外的變電所進行供電。這種配置功能可以有效降低用戶故障致使的停電情況，而且運行的靈活性強，大大減少了切除故障的時間，同時也使投資成本降低。

2.10kV配變電系統的線路相序

配變電線路的相序適宜以一個主變變電所為總電源，背向變電所從左到右或者從上至下標志為A、B、C相序，直到電力運送到另一個變電所。在互相牽手的雙電源配電網路中，聯絡和分段開關的動作、切除故障和恢復送電功能的過程中，供電電源的改變和故障線路的相序必須要相對應。而現在的變電所多數都是使用中置柜和電纜出線，大大提高了變換相序的便利。而且如果有空置的一個變電所，應該以它為電源側，背向變電所設置相序。

3.10kV配變電系統的線路走廊

線路走廊的確定應該有建設局等有關部門的參與及協商，而這個道路走廊的安裝位置適宜在沿城市道路的人行道樹的位置上，若這里的條件有所限制，可以在綠化帶架設。為了線路不會造成通訊線路的干擾，主干線路一般會選在南北道路西側人行道樹位置，分支則在東西道路北側。值得注意的是，線路走廊不適宜面對房門口。

4.10kV配變電系統的導線選擇

采用電力電纜作為系統的導線，可以美化環境，增強供電的可靠性，不過這種導線價格相對較高，而且不便于維修，只可以在繁華路段使用。而架空線路則便于檢修和施工。架空線路一般是絕緣架空線路，這種線路分為普通型和輕型，普通型的絕緣層比較厚實，能與樹木之類發生摩擦；輕型的則相反，絕緣層薄，不能與樹木頻繁摩擦。對于城鎮和郊區，也有不同的導線材料選擇。導線的截面一般可以使用10～20年，為了防止重復投資，導線的線徑應該選用比較大的，一般不少于150mm2。而主干線路通常選用240mm2、185mm2兩種，分支則選用120mm2、70mm2。

5.10kV配變電系統的桿塔及基礎

由于在大區域拉線會受到各種條件的限制，受力桿適宜使用根據負荷承載力選用適應彎距的砼桿。而鋼管塔的使用應選擇深埋式灌注樁基礎，這種塔不需要其他配套設施，無噪音污染，在開挖施工技術中已經廣泛使用。

6.10kV配變電系統的金具、絕緣子選擇

對于用得比較多的金具是絕緣架空導線。應該注意的是，要檢驗金具的握力，節能型的金具雖然一次性投資比較大，但從長遠的情況來說，還是可以繼續應用的。而復合絕緣子具有輕型、防污、施工便利、降低維護工作量等特點，應作首選。

三、10kV配變電工程繼電保護的設置

電力在現代人們的生活中已經成為了必需品，為了保障電力的連續使用和減少故障的重復發生及大范圍的影響，對于電力變壓器等電氣元件的容量大小、電壓等級等功能運作必須安裝必要的可靠性強的繼電保護裝置。

1.反應變壓器油箱內部故障和油面降低的瓦斯保護

瓦斯保護的適用范圍是容量為800kVA及以上的油浸式變壓器與400kVA以上的車間油浸式變壓器。針對這種變壓器發生故障時所產生的瓦斯或油面下降的情況，瓦斯保護設置能馬上發出信號。另一種情況就是，當瓦斯大量產生時，瓦斯保護設置能立即反應，且將變壓器的斷路器跳閘。

2.相間短路保護

當直接接地側繞組和引出線的接地短路時，相間短路保護能即時斷開電流，從而達到保護裝置的作用。

3.后備保護

這是基于相間短路時所引起的電流通過，安裝后備保護可以在跳閘中保障更安全。

4.中性點

中性點不直接接地電網中變壓器外部接地時的接地保護，此種保護用于發送信號。

5.過負荷保護

針對當數臺或單獨的400kVA及以上的變壓器充當其他負荷的后備電源時，應該對變壓器的超負荷情況進行保護，而這種保護方式一般選用單相式模式，發生的信號為延時信號。

6.10kV電源進線保護

在10kV配變電系統中，配電所的10kV非專用電源線的進線側應該安裝帶保護的開關設備。具體的情況分為三種：其一，配變電的變壓器在250kVA及以下的時候，應采用高拱低計，而變壓器高壓側則選用高巖跌落式熔斷器，這是一種進線保護，也可以作為變壓器的保護。其二，就是當變壓器在315～500kVA的時候，與第一種情況有所不同，這里采用的是高拱高計，變壓器的高壓側選用熔斷器組合電器，而進線開關的斷路器有加繼電保護裝置，這既是對變壓器的保護亦是進線保護。其三，變壓器達到630kVA及以上時，變壓器高壓側和進線開關同樣采用真空斷路器加繼電保護。

參考文獻

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