10kV電力配網(wǎng)工程系統(tǒng)設計要點研究

摘 要：針對10kV電力配網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的重要作用，對其設計要點進行深入分析，內(nèi)容主要包括電網(wǎng)現(xiàn)狀調(diào)查分析、電源布點、送電設計、變電設計和潮流計算等，為實際的設計工作提供可靠參考依據(jù)。

關鍵詞：10kV電力配網(wǎng)；配網(wǎng)設計

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0099-02

為滿足快速增長的用電需求，解決當前面臨的各項問題，需要對配網(wǎng)網(wǎng)架進行重新梳理，保證配網(wǎng)運行安全性與可靠性，增大配網(wǎng)建設力度。在配網(wǎng)設計工作中，因配網(wǎng)為復雜系統(tǒng)，設計難度很大，需要考慮每個方面和細節(jié)，保證配網(wǎng)設計質(zhì)量。

1 電網(wǎng)現(xiàn)狀分析

電網(wǎng)現(xiàn)狀考察分析是配網(wǎng)設計重要基礎工作，對保證設計的針對性、可行性與合理性均有重要指導作用和意義，必須引起相關人員的高度重視。首先，對當?shù)乜側(cè)丝凇⒔?jīng)濟社會發(fā)展狀況、現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結構等進行深入的考察分析；然后，對電網(wǎng)規(guī)模和負荷狀況進行統(tǒng)計，其內(nèi)容包括：變電站建設規(guī)模、地方分布電源、配電網(wǎng)建設規(guī)模、整體負荷水平、各項運營指標；最后，針對現(xiàn)有中低壓配網(wǎng)面臨的具體問題，進行研究分析，為解決方案的制定提供理論依據(jù)，內(nèi)容包括：高壓電源的實際容量和布點是否合理；需進行改造和更新的設備；饋線的重載部分、改造方式、過長段及電壓狀況；網(wǎng)架結構是否合理，是否存在聯(lián)絡線路與事故轉(zhuǎn)供。以上述考察分析成果為依據(jù)，確定設計重點、目標和指導思想[1]。

2 電源布點

（1）對地區(qū)內(nèi)供電區(qū)域?qū)嵤┓诸?，一般可以分成六類，記作A-F類。

（2）分析研究高壓變電站，其內(nèi)容主要包含設計和運行狀況，其中，對于設備水平，包括設備的數(shù)量、無功補償、出線間隔、極限負荷和供電范圍；對于運行情況，主要包括出線間隔的實際利用率、負載率、容載比與N-1通過率等。

（3）預測可能產(chǎn)生的問題，最常見和重要的問題為變壓器的輕（過）載，以及N-1無法正常通過和無出線間隔。同時，根據(jù)這些問題的特點和實際情況，制定行之有效的解決方案。

3 變送電設計

3.1 變電設計

在承接配網(wǎng)工程后，嚴格按照下列流程開展設計工作：

（1）和建設單位一同確定適宜的初步方案，對于初步方案，應具有以下基本內(nèi)容：供電方式、變電容量、負荷情況、負荷分配、變電所建設位置、變電所建設規(guī)模[2]；

（2）在確定了初步方案以后，到達現(xiàn)場實施實地踏勘。從變電所角度講，可分為建筑內(nèi)和獨立式兩種。其中，對于獨立式變電站，實際上為獨立建筑，需確定其具體位置與建設規(guī)模，同時確定進線方向，明確周圍其它既有建筑狀況；而建筑內(nèi)的變電所為配電室，一般建設在地下，也要確定其具體為止與建設規(guī)模，同時充分考慮建筑夾層與層高，若建筑并未建設完成，則要將圖紙作為依據(jù)來進行分析確定；

（3）以現(xiàn)場勘查結果為依據(jù)，繪制出設計圖紙。明確變電所的平面布置形式，如各類設備布置方位，對功能區(qū)進行科學劃分，選擇適宜的進線方式和位置，同時做好高壓系統(tǒng)與電氣接線的圖紙繪制。另外，從低壓系統(tǒng)角度講，不僅要繪制相應的初步圖，而且還應標記好負荷的實際分配，包括回路與數(shù)量與開關的大小；

（4）將初步設計圖紙作為參考依據(jù)，開展初步估算分析；

（5）和建設方積極溝通，選定適宜的電氣主接線方式與平面布置方式，同時根據(jù)方案的內(nèi)容與要求做好設備選型；

（6）完善之前得到的全部圖紙，并在完善后形成總體施工圖，圖中應包含一、二次側(cè)設計，當為獨立式變電所時，需要相關專業(yè)部門積極參與，做好變電所結構設計[3]；

（7）審核圖紙與概算；

（8）圖紙審核通過且完成概算以后，將其交付至建設方。

3.2 送電設計

（1）充分考慮現(xiàn)有資料，結合相關分析成果確定適宜的供電方式，選擇相應的電源點位置。供電方式主要有以下四種：①架空供電；②電纜供電；③單路供電；④雙路供電。若選擇電纜供電，則要對電纜的敷設予以深入分析和考慮。同時，選擇供電路由時需要注意，必須將建設方提交測繪圖作為選擇的參考依據(jù)[4]；

（2）進入現(xiàn)場開展實地踏勘，結合測繪圖路由在現(xiàn)場進行核實，根據(jù)核實的結果進行調(diào)整或修改。確定電桿具體為止和導線種類，如果選擇電纜供電，則要確定電纜井具體為止，檢查現(xiàn)場是否有妨礙施工的障礙；

（3）對初步設計圖紙進行繪制，確定線路和電纜等的總體路徑，預測材料用量，再和建設方積極溝通、協(xié)調(diào)；

（4）完善之前獲得的圖紙，并在完善后形成總體施工圖，內(nèi)容既要設計電氣設計，又要考慮土建設計。架空線的設計過程中，要充分考慮桿塔結構設計，此時需要得到專業(yè)人員的支持和配合，同樣，無論是電纜設計、電力隧道設計，還是電力管井設計，都要得到其他專業(yè)人員的充分配合；

（5）審核圖紙與概算；

（6）圖紙審核通過且完成概算以后，將其交付至建設方。

3.3 變送電配合

（1）對于送電專業(yè)，電纜送電設計與架空線送電設計都要將之前的用電負荷計算報告作為參考依據(jù)。

（2）在變電站當中，電源進入位置與進出線形式需要在圖紙上保持一致。例如，對于建筑中的變電所，應以電纜為主要進出線方式，具體方法包括電纜豎井和橋架。由于進出線方式存在一定差別，所以相應的設備選型、平面布置與建筑結構都會存在明顯的不同[5]。

3.4 潮流計算

在潮流計算時，算法以傳統(tǒng)的將推回帶作為基礎的為主。先確定配網(wǎng)的末端負荷情況與初始電壓，潮流計算單位主要取饋線。首先，由末端開始，不斷向初始端實施推算，這一過程中的電壓與額定電壓完全相同，然后根據(jù)負荷功率，從末端開始不斷向初始端予以推倒，僅計算元件產(chǎn)生的功率損耗，對電壓無需考慮，完成回代后，獲得初始端支路實際功率大小。再繼續(xù)推倒計算，充分利用現(xiàn)有每一項數(shù)據(jù)，由初始端開始，向末端推進確定電壓降，最后即可得出各點電壓。以這樣的方式不斷反復，到各點功率差滿足要求為止。在此過程中，需要用到以下回代公式：

3.5 注意事項

（1）對于低壓線路，其不僅數(shù)量相對較多，而且截面往往很小，有許多老化嚴重的線路，也缺少相關歷史資料，建設規(guī)模無法通過預測準確得出，同時改造規(guī)模通過前期設計無法準確獲得，需要投入大量資金。在設計過程中，僅可以將其作為參考依據(jù)，確定設計與建設規(guī)模。實施中，應在區(qū)域劃分的基礎上進行逐步推進，以此找出重點，不得廣泛撒網(wǎng)，佛則對最終的建設效果將造成直接影響[6]。

（2）根據(jù)通過審核的方案結束施工建設后，應對其進行嚴格的竣工驗收，進行驗收的作用為對每一個施工環(huán)節(jié)實施檢驗，保證施工質(zhì)量，使其滿足設計與規(guī)范的相關要求。驗收時，應保證驗收工作的針對性和準確性，保證質(zhì)量檢測能一次性通過，防止產(chǎn)生疏漏。由于配網(wǎng)設計技術含量極高，存在很多不同的風險因素，所以必須重視并做好驗收，只有每個環(huán)節(jié)質(zhì)量都滿足要求，才能保證整體工程的質(zhì)量和安全，最終使配網(wǎng)得以順利運行。

4 結束語

綜上所述，電力配網(wǎng)工程系統(tǒng)設計對電力系統(tǒng)的建設與完善有重要作用，在實際工作中，應從電網(wǎng)現(xiàn)狀調(diào)查分析角度入手，同時做好變送電設計、配合與潮流計算，制定合理可行且科學嚴謹?shù)脑O計方案，最終為工程施工提供可靠參考依據(jù)。

參考文獻

[1]張啟后.10kV配網(wǎng)設計中存在的問題及對策[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2016，6（24）：65～66.

[2]彭輝才.對10kV配網(wǎng)自動化設計問題的幾點探討[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（21）：208.

[3]劉 敏.10kV配網(wǎng)供電可靠性的設計影響因素和解決方法[J].科技風，2014（16）：10.

[4]倪華君.10kV配網(wǎng)供電可靠性的設計因素和解決方法[J].中國高新技術企業(yè)，2014（19）：121～122.

[5]盧啟文，梁裕琪，范建文.10kV配網(wǎng)工程施工過程中安全管理隱患及對策[J].電子世界，2012（24）：68.

[6]張建慶，黃家聯(lián)，索智勇.10kV配網(wǎng)電力工程主要施工技術問題與對策[J].電子世界，2012（20）：62.

收稿日期：2018-6-14

作者簡介：黃上念（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事電力工程設計工作。