10kV配電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

文學(xué)怡

（三亞欣城電力設(shè)計(jì)工程有限公司，海南 三亞 572000）

10kV配電工程是電力系統(tǒng)控制供電能力的一個(gè)重要的體現(xiàn)，并且電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以與用戶具有高度的交互性，這就能夠保證電力用戶與電力系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。加強(qiáng)10kV配電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，這是充分體現(xiàn)出電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的獨(dú)特性能。

一、10kV配電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要意義

（一）有利于穩(wěn)定配電站電力運(yùn)行狀態(tài)

雖然我國的10kV配電站已經(jīng)初具發(fā)展規(guī)模，一定程度上促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但是，在實(shí)際的電力工作過程中，仍然存在著諸多的發(fā)展障礙。這就需要我們及時(shí)地進(jìn)行電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新和優(yōu)化，為10kV配電網(wǎng)建設(shè)提供最有效的動(dòng)力。也就是說，10kV配電站的發(fā)展僅僅表現(xiàn)在依然是存在很多問題。依據(jù)筆者的工作經(jīng)驗(yàn)，10kV配電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題是多方面的，比如電流量負(fù)荷過大、電能質(zhì)量水平低、線損害程度嚴(yán)重、電力設(shè)備陳舊等。受多種外界因素的影響，配電站電氣系統(tǒng)出現(xiàn)負(fù)面狀況，這也就使所涉及的整個(gè)供電流程出現(xiàn)障礙。基于此，我們必須要結(jié)合電氣設(shè)備的運(yùn)行實(shí)際，就配電網(wǎng)建設(shè)提出更為具體的解決策略，最終能夠有效地提升10kV配電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平。只有在這種基礎(chǔ)條件下，我們才能有效地提升電氣系統(tǒng)的建設(shè)與改造質(zhì)量。

（二）有利于推進(jìn)科學(xué)化的配電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

10kV配電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)技術(shù)性要求比較高的工作，如何推進(jìn)這項(xiàng)工作的有序化、科學(xué)化，就是我們當(dāng)前所面臨的工作重點(diǎn)。在對10kV配電站電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，我們需要滿足最基本的設(shè)備運(yùn)行需求，還要結(jié)合各項(xiàng)工作實(shí)際，從而能夠制定出最為科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，為后期的電氣系統(tǒng)維護(hù)提供理論依據(jù)。同時(shí)，我們還要對具體的施工方案和施工方式進(jìn)行選擇，選擇具有較強(qiáng)可操作性的方式，對于配電系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展和完善具有全面的指導(dǎo)作用。

二、10kV配電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）配電站電氣一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

10kV配電站10kV中壓系統(tǒng)及0.4kV低壓系統(tǒng)組成。10kV中壓系統(tǒng)通常根據(jù)負(fù)荷等級(jí)要求采用1回或2回電源進(jìn)線，特殊場合為3回電源進(jìn)線；10/0.4kV變壓器通常采用三角形-星形接線方式。進(jìn)行配電站電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，要首先弄明白電氣系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)需求，然后再根據(jù)需求來逐步完成設(shè)計(jì)。要注意的是，在進(jìn)行配電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要把低、高壓配電系統(tǒng)嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

（二）配電站通信系統(tǒng)的構(gòu)成

10/0.4kV配電站通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要需要確定進(jìn)線回路和出線回路數(shù)量，通常采用16回進(jìn)線。同時(shí)，配電站通信系統(tǒng)主要從變電站層和間隔層兩個(gè)角度入手設(shè)計(jì)。

1.變電站層。10kV配電站監(jiān)控終端上位機(jī)，上位機(jī)需要針對底層設(shè)備數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，通過設(shè)備傳感器收集系統(tǒng)內(nèi)各項(xiàng)狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，并對系統(tǒng)內(nèi)電氣設(shè)備實(shí)時(shí)情況加以檢測。同時(shí)，10kV配電站上位機(jī)還需滿足數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)圖形化展示，并確保其在正常狀態(tài)下運(yùn)行，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)超限情況，10kV配電站上位機(jī)需要對其報(bào)警，以提醒管理人員針對10kV配電站超限現(xiàn)象進(jìn)行處理。

10kV配電站工程師站，在10kV配電站電氣系統(tǒng)之中，需要在每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中設(shè)計(jì)工程師站，工程師站主要功能是針對系統(tǒng)加以維護(hù)，通常顯示在每一個(gè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之中。工程師站節(jié)點(diǎn)設(shè)置情況是確保整個(gè)10kV配電站正常運(yùn)行和日常維護(hù)的重要組成部分，因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要針對變電站層面系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)加以分析，以保障10kV配電站工程師站能夠全方面覆蓋整個(gè)系統(tǒng)之中。

10kV配電站通信管理機(jī)，其主要功能是針對網(wǎng)絡(luò)終端與上位機(jī)之間進(jìn)行信息及數(shù)據(jù)通信的轉(zhuǎn)換，一般包含信息規(guī)約及格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。換言之，通信管理機(jī)就是一臺(tái)調(diào)度管理機(jī)，將10kV配電站變電站層面各個(gè)終端的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備聯(lián)系起來。另外，通信管理機(jī)可以實(shí)現(xiàn)通信調(diào)度與轉(zhuǎn)換，其調(diào)度和轉(zhuǎn)換根據(jù)所設(shè)置的權(quán)重值，進(jìn)而保證整個(gè)10kV配電站變電站層面設(shè)備間通信的暢通。

10kV配電站線纜設(shè)備，在配電站變電站層面的各個(gè)設(shè)備之間，線纜質(zhì)量是確保各項(xiàng)設(shè)備通信順暢的首要保障，需根據(jù)變電站層面的實(shí)際情況選擇線纜規(guī)格，從而保證通信信號(hào)能夠通過線纜順利傳輸。

2.間隔層。間隔層就是把配電站電氣一次系統(tǒng)的各個(gè)電氣設(shè)備分別布置好以后，設(shè)立間隔隔斷裝置實(shí)現(xiàn)各個(gè)電氣設(shè)備彼此之間的隔斷，鏈路斷而信號(hào)不斷，很好地確保了電氣設(shè)備的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，也防止了輸變電網(wǎng)絡(luò)上的污染和干擾。

間隔層從硬件角度來實(shí)現(xiàn)，主要依賴于最小單片機(jī)系統(tǒng)，使用16位的PIC系列單片機(jī)作為間隔層的CPU，通過配置片外ROM和片外RAM，以及必要的輸入通道器件和輸出通道器件，實(shí)現(xiàn)由最小單片機(jī)系統(tǒng)對各電氣設(shè)備之間的隔離和信號(hào)傳輸，同時(shí)最小單片機(jī)系統(tǒng)還承擔(dān)著對變壓器、繼電保護(hù)器、進(jìn)線、出線等前期設(shè)備的工作狀態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和保護(hù)等功能。

（三）10kV配電站電氣系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)

配電站電氣系統(tǒng)中存有大量的電氣設(shè)備，所以電站高頻情況和低諧波干擾情況是經(jīng)常發(fā)生的，為了讓電站電氣系統(tǒng)正常工作，就要提高配電站電氣系統(tǒng)抗干擾能力，在設(shè)計(jì)的同時(shí)，要保障配電站和供電效率的正常工作。在設(shè)計(jì)配電站電氣系統(tǒng)防干擾時(shí)，要根據(jù)傳輸物理量的性質(zhì)分別進(jìn)抗干擾，確保大量電氣設(shè)備和電壓負(fù)荷進(jìn)行全面的連貫。

結(jié)束語：

綜上所述，10kV配電站電氣設(shè)備的研究和設(shè)計(jì)，這必然是一項(xiàng)系統(tǒng)化的工程，這就要求我們從全方位入手，進(jìn)而有效提升電力系統(tǒng)的工作效率。我們能夠應(yīng)用的發(fā)現(xiàn)策略有很多，比如分布式母線保護(hù)、旁路保護(hù)等。同時(shí)，我們在設(shè)計(jì)的過程中必須要全面考慮綜合因素，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并維修，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。