關于10kV變電站配電設備設計及配置的探討

摘 要：電力系統以及變電設備的檢修工作是保證電網安全運行的重要手段之一，作者將根據相關工作經驗，分析10kV變電站的繼電保護配置方案以及10kV變電站的的配電設備設計方案，以期能夠為相關工作者提供科學的意見參考。

關鍵詞：10kV變電站；配電設備設計；繼電保護配置

變電站是配電系統中的重要組成部分，要想實現10kV線路的安全供電不斷滿足居民的生活條件以及企業生產的目標，需要科學地設計10kV變電站的繼電保護配置方案以及10kV變電站的的配電設備設計方案。10kV配電網屬于中壓配電網，延伸至用電負荷的居民小區內，在海量用戶前10kV線路起著承上啟下的作用[1]。從上述角度來看，10kV線路的地位非常高，在配電工作中工程的設計質量是保證系統運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變電站的位置應該避開污穢以及與通新平臺等有干擾的地方，處于交通運輸方便處。根據廣州市內已經投運的200余座10kV變電站，其主要類型包括以下三種：其一，具有獨立建筑物的10kV變電站；其二，放置于大樓內的10kV變電站；其三，10kV預裝式變電站。從具有獨立建筑物的10kV變電站角度來看其結果具體表現在以下三點：（1）實際測得的最大電場與磁場的強度值應該小于我國規定的居民區電場參考值；（2）磁感應強度對實心墻體的穿透力會比較強，其水平分量遠遠低于垂直分量；（3）產生的電場經過屏蔽之后得到一定程度的衰減，甚至無法出門。從放置于大樓內的10kV變電站的調查結果來看，具體表現在以下兩點：（1）不管是戶內還是戶外，實際所測得的磁場強度值均小于我國環境標準所規定的相關參考值；（2）磁場在戶內所檢測的數值比戶外所檢測的數值更高。從10kV預裝式變電站的調查結果來看，具體表現在以下兩點：（1）磁場最大強度值低于我國規定的相關環境參考值；（2）10kV預裝式變電站附近的電場強度與具有獨立建筑物的10kV變電站相比，其磁場感應度偏小。見圖1。

1.2 10kV變電站的主變壓器選擇

在10kV變電站中，需要選擇性能較強以及環保的主變壓器，根據負荷計算進行科學選擇。在設置變壓器容量時需要結合當地的環境溫度以及通風散熱條件，對沖擊性較大的符合區域選擇專用的變壓器[2]。

2 10kV變電站的繼電保護配置方案以及10kV變電站的的配電設備設計方案

2.1 10kV變電站的繼電保護配置方案

按照10kV變電站配電系統的相關規范設計要求，在母線、變電站變壓器以及10kV輸電線路上均應該設置繼電保護裝置。

2.1.1 母線繼電保護

雖然母線發生故障的概率比較低，但是其覆蓋的故障面積比較大。出現此種現象的主要原因是母線上連接的電氣元件比較多，一旦出現故障時母線所連接的元件就會停電，繼而造成大面積的停電事故，嚴重點有可能導致系統的整個運行不夠穩定。

2.1.2 變電站變壓器繼電保護

變電站變壓器繼電保護應該從以下幾個方面進行著手：（1）保護過電流。一旦電流超過0.6～0.7s，需要立即進行電流速斷保護措施；（2）保護瓦斯。油浸式變壓裝置超過800kVA應該設置瓦斯保護裝置，繼而成為變壓器郵箱內部的主保護；（3）保護電流速斷。在瓦斯保護+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；（4）溫度保護。當變壓器的溫度一旦升高時則需要立即啟動跳閘裝置，保護變壓器

2.1.3 10kV輸電線路繼電保護

雖然10kV輸電線路的保護裝置比較簡單，但是10kV輸電線路具有符合多變性以及復雜性等特點，所以在設置繼電裝置時需要根據臨桂電網的保護裝置情況進行分析，采用微機保護的相關策略。10kV輸電線路除了需要具備過電流以及電流速斷等能力，還需要相應具備復壓閉鎖功能，以適應線路的保護方式滿足不同的需求。

2.2 10kV變電站的的配電設備設計方案

2.2.1 電壓主線以及隔離開關的選擇

10kV電壓主線的選擇大多選用軟導體導線，使用最為廣泛也最為常見的是加強型鋼芯鋁絞線，在選擇時需要根據具體的實際情況進行電暈檢驗。

隔離開關的主要作用是隔離電源，并且實現對10kV線路的科學控制。在隔離開關之后需要明確開關點以及絕緣距離，除此之外，需要明確10kV線路開關的為熱穩定性以及機械強度，在必要情況是需要裝置連鎖機構。

2.2.2 斷路器的設計以及選擇

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行。從配電的維修角度以及成本角度來看，選擇10kV變電站斷路器應該選擇同一家廠家生產的設備為宜，如此能夠在很大程度上減少備用配件的儲備，也很有利于對日常工作的維護與檢修。斷路器的選擇則需要根據變電額定電流以及熱穩定電流來進行確定，在確定10kV變電站斷路器時需要確保斷路器有良好的熱/動穩定性，盡可能選擇短的分段時間來實現變電站的最終目標[3]。在實踐過程中，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的斷路器，例如六氟化硫斷路器。上述所說的斷路器具有易維修以及滅弧能力強等特點，因此能夠被廣泛使用。

3 結束語

綜上所述，10kV變電站配電設備設計以及10kV變電站繼電保護裝置設計應該從母線繼電保護、變電站變壓器繼電保護、10kV輸電線路繼電保護、合理選擇電壓主線以及隔離開關以及合理選擇斷路器等方面進行入手。做好上述幾個方面的工作能夠最大限度的減少突發事件對10kV變電站的影響，繼而實現供電安全的最終目標[4]。

參考文獻

[1]丁小清.關于10kV變電站或配電站成套開關電氣設備[J].建材發展導向（下），2014，15（3）：370-370+1215.

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

[3]劉軍明.關于10kV配網中變電站系統設計若干問題的探討[J].科技風，2013，16（13）：5511-5511+1011.

[4]鄧軍.關于農網變電站10kV開關柜及室外斷路器常見問題研究[J].科技風，2011，16（23）：2001-2001+1254.

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