關于10kV及以下業擴受電工程設計的總結

陳曉玲

摘 要：對10kV變配電工程設計圖紙中遇到的問題進行分析，結合工作實例，根據 《中國南方電網10kV及以下業擴受電工程典型設計圖集（2014版）》等相關規范的要求，重點闡述變配電電氣及配套的建筑等方面的設計問題。希望其設計思路和方法能對變配電的設計者有一定的啟示和借鑒作用。

關鍵詞：10kV變配電；主接線；系統接線；設備布置；接地技術。

在電力行業，隨著電力用戶用電量及用電種類日漸劇增，對電力設計中各方面的參數、精度等提出了更高的要求。在用戶工程變配電設計時，主要按以下幾大方面考慮：一、一次主接線圖模塊；二、10kV系統接線配置圖模塊；三、0.4kV系統接線配置圖模塊；四、變配電室設備布置及基礎平面圖模塊；五、電房接地模塊。現以東莞地區變配電工程設計過程中遇到的問題，結合實際案例，進行分析總結。

1 一次主接線圖模塊

一次主接線圖以用戶提供的設計任務及供電部門的“供電方案”為依據，從10kV電源接入點（公共資產）開始至0.4kV負荷出線為止，包括10kV外線電纜及設備、10kV高壓開關柜，變壓器及0.4kV低壓開關柜，發電機等的電氣連接整體。是整個工程設計范圍及建設規模的具體體現。一次主接線圖設計的合理科學，關系到整個工程的總體質量及使用功能的發揮。

案例分析：某住宅小區提供建筑設計圖紙一份，安裝2臺1000kVA變壓器，此方案不符合業擴工程用電規范，需修改。據統計其中住宅用電計算容量690kW，公共用電計算容量526kW，商業用電計算容量418kW。根據南方電網《10 kV及以下業擴受電工程技術導則》及《管理細則》相關規定，統建住宅小區單臺油浸式變壓器容量不應超過630kVA，單臺干式變壓器容量不應超過800kVA。故住宅用電按相關系數計算后，需分為一臺500kVA及一臺400kVA變壓器設計，且2臺變壓器設計為分列運行加三鎖兩鑰匙等機械電氣聯鎖。此外，按照《10 kV及以下業擴受電工程技術導則》及《管理細則》的相關規定及計算方法，公共用電需單獨裝設一臺800kVA變壓器，商業公共用電需單獨裝設一臺500kVA變壓器。由以上分析可知，本工程一次主接線圖需按3種負荷類型進行設計，根據《中國南方電網10kV及以下業擴受電工程典型設計圖集（2014版）》，住宅用電采用0.4kV側集抄的方式進行計費、公共用電及商業用電采用10kV側裝設計量表的方式進行計費。本方案的一次主接線圖如下：

2 10kV系統接線配置圖模塊

10kV系統接線配置圖反映了外線接入點至變壓器高壓側之間的電氣連接。設計時，應從電源點開始，順著電流方向對各個元器件進行選型，主要是10kV開關柜里的設備。主要思路如下：根據變壓器的大小計算容量、電流，然后再對柜內的設備逐個進行選擇。有方案如下：

本工程的總容量為6450kVA，且單臺變壓器的容量都超過800 kVA，參照《中國南方電網10kV及以下業擴受電工程典型設計圖集（2014版）》，開關柜宜選擇斷路器中置柜，考慮用戶用電量大，安裝變壓器臺數較多，故在進線的位置設置一只具有快速保護功能、防止故障出門的看門狗。在10kV系統接線配置圖中要注意以下方面：1、計量柜中的計量互感器的精度選擇與進出線柜不同，計量柜中計量互感器的準確性必須要比普通進出線柜高。《南方電網公司10kV用電客戶電能計量裝置典型設計》中做了相關規定，電流互感器二次繞組準確度等級0.2S級，電壓互感器二次繞組準確度等級0.2級。2、保護方式及整定值的設置，根據開關柜的用途合理設置開關的保護方式，按照《東莞地區配網及用戶繼電保護配置和整定原則技術指引》，本工程進線設置過流、速斷及高壓零序保護，出線設置過流、速斷、溫度及低壓零序保護，環網設置過流、速斷保護。根據配網整定計算原則，進線柜和出線柜的計算方法有所不同。800kVA及以上配變（即出線柜）整定計算原則為（1）電流速斷保護：躲配變低故障整定，I1=Kk×Ik（3）.max；（2）定時限過流保護：躲配變額定電流，I2=Kk×IHe ； （3）380V側零序過流保護：可按躲不平衡電流整定，I0=Kk×Kbp×Ile。10kV用戶進線（采用分界斷路器）整定計算原則為（1）電流速斷保護：取電房最大配變速切段定值；（2） 定時限過流保護：定值取電房內配變定時限過流定值之和；（3） 零序過流保護：定值取40A.根據以上計算原則，本方案的電房配網用戶繼電保護定值表如下：

3 0.4kV系統接線配置圖模塊

0.4kV系統接線配置圖反映了變壓器低壓側至低壓出線柜側之間的電氣連接。主要包括以下五個步驟：低壓進線電纜的選型及敷設方式，低壓計量柜內的計量變比的選擇，低壓進線柜進線開關及元件的選擇，低壓補償容量的計算及設置，低壓出線開關的大小及數量的選擇。在實際設計中，低壓進線電纜運用較多的敷設方式是采用埋地敷設，如果現場距離較短或因地理位置受限，無法采用開挖作業，可選擇采用橋架敷設。低壓計量柜內的計量變比確定后，要根據該工程的計量方式來確定低壓計量互感器的數量，采用10kV高壓計量的，低壓計量互感器采用一組，采用0.4kV低壓計量的，低壓計量互感器采用兩組。進線柜要注意的一點是，根據變壓器容量預留適合的發電容量，設置市發電轉換開關，相應的斷路器及刀閘應選用四級開關。低壓補償應根據動態、靜態分別按照3：7比例的原則來配置，單個電容器的大小的選擇則根據柜型的大小選擇。低壓出線柜的開關應按照業主方的需要，根據出線的負荷分布，種類等來選擇開關的大小和數量。

4 變配電室設備布置及基礎平面圖模塊

變配電室設備布置及基礎平面圖主要體現了高壓柜、變壓器及低壓柜的分布情況，基礎土建及電纜溝的走向。如果現場條件允許，高壓柜、變壓器、低壓柜應各自獨立一室，設備的布置符合規范，操作面，通道必須滿足最低的操作空間距離要求，此外，還要考慮是否要為后期增容做預留空間。變壓器按照實際情況考慮是油浸式變壓器或是干式變壓器，其中房地產工程多數位于地下負一層，應考慮為干式變壓器。電房的土建方面，應根據電房的大小設置一個以上符合規范要求的門，并配備通風窗戶及排氣扇。做電房土建時要考慮電房整體高出室外地面100mm以上，用以防水。電纜溝開挖時，要根據進出線電纜的方向合理開挖。一般情況下，高壓柜要開挖電纜溝，低壓柜可開挖電纜溝，也可以不用開挖，不用開挖的情況下需在柜子擺放的四周預埋槽鋼，低壓柜配套200mm高的底座。

5 電房接地模塊

業擴受電工程的低壓配電接地系統一般采用TN-S系統，可分為人工接地網和建筑樁基礎接地。1、獨立設計的單層或二層電房采用人工接地網，在做電房結構施工的同時，人工接地網配套獨立施工。人工接地裝置以水平接地體為主，垂直接地極為輔的方式構成，水平接地體選用40×4熱鍍鋅扁鐵或φ16熱鍍鋅圓鋼，垂直接地極選用∠50×50熱鍍鋅角鋼。垂直接地極采用埋深式，水平接地極埋設深度不得少于0.8米。工程采用高壓電力設備與低壓電力設備共用接地裝置的方式，接地裝置采用人工接地體，要求接地裝置接地電阻不大于4歐姆，若達不到要求需加大地網范圍。2、位于高層建筑內的變配電房或成片建設的區域內設置的配電房（如大型商場，住宅的地下室等）則采用建筑樁基礎接地，做建筑的承重結構時鋼筋的選擇和連接應考慮整個建筑的接地系統。利用建筑樁基礎作為接地體，接地線沿電房內墻四周（距墻10～15mm）距地面0.25～0.3米處敷設，每間配電室內的接地線上應設置不少于2個接線柱，要求接地網接地電阻不大于4歐姆。在工程的實際施工過程中，選擇時優先采用規程、規范和標準允許利用的自然接地體接地作為降低接地電阻的輔助措施。變電所內電氣裝置應采用總等電位聯接。確保接地系統完善，安全實用。

6 結語

10kV變配電所在電力系統運行中是一個重要環節，有著承上啟下的作用，最終與生產生活密切相關。針對具體的工程項目做出科學，經濟，合理的設計方案至關重要，每一個設計者都必須重視。

參考文獻

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