10kV配網(wǎng)設(shè)計(jì)研究與探討

馮濤

摘?要：對10kV配電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究是保證配網(wǎng)供電安全性、合理性的前提條件，也是提升用電網(wǎng)絡(luò)可靠性、經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵，是電力建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的前提。本文就10kV配網(wǎng)設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行了分析，提出了對應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng);設(shè)計(jì)研究;特點(diǎn)

電力建設(shè)的重點(diǎn)不僅僅在施工環(huán)節(jié)，其前期的設(shè)計(jì)勘察過程更為重要，決定著的電力網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)和規(guī)模。將基層的配網(wǎng)線路與當(dāng)?shù)貐^(qū)域的用電特點(diǎn)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及地形特征等因素結(jié)合起來，以科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)原則形成更加完善的10kV配網(wǎng)設(shè)計(jì)圖紙，充分掌握設(shè)計(jì)系統(tǒng)特點(diǎn)以完全發(fā)揮出10kV配網(wǎng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)勢。[1]

一、10kV配網(wǎng)線路設(shè)計(jì)中存在的主要問題

（一）電源分布極其不合理

在電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中，部分城市由于10kV配網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)沒有充分考慮到區(qū)域電力需求，致使電源設(shè)置出現(xiàn)問題，電力需求的中心位置輸電過少，影響了區(qū)域的整體供電。這種情況帶來的最直接的情況反映就是部分區(qū)域電量富余過多，但另一部分地區(qū)供電不足。長期處于過負(fù)荷運(yùn)行的情況，不僅影響了電能質(zhì)量和穩(wěn)定性，同時(shí)在供電的可靠性和安全性方面產(chǎn)生了很大的隱患，成為了城市10kV配網(wǎng)線路中較為突出的問題。

（二）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理

配電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)過程中，其涉及到的外在因素繁多，很容易產(chǎn)生網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理的現(xiàn)象。例如，經(jīng)常出現(xiàn)的主線與分線交叉過多或是電力輸送距離過長，都會(huì)影響配電網(wǎng)絡(luò)整體的供電穩(wěn)定性。[2]我國的大部分城市由于線路改造工作還沒有全面普及，施工過程中對周邊居民的生活與工作影響過大，使得目前多數(shù)區(qū)域10kV配網(wǎng)輸電方式依舊以點(diǎn)輻射型為主，沒有分區(qū)域、分段、分層次布置，很容易產(chǎn)生不合理的設(shè)計(jì)現(xiàn)象。在這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下下，很難滿足日益增長的用電需求。

二、10kV配網(wǎng)設(shè)計(jì)方案

（一）配網(wǎng)路徑選擇

選擇路徑的前提是實(shí)地勘察，通過測繪現(xiàn)場的地形特點(diǎn)與周邊用電的實(shí)際情況可以確定具體路徑。選定路徑的基本原則包括運(yùn)輸簡單、轉(zhuǎn)角小、路徑短，并需要考慮后續(xù)的保養(yǎng)與維護(hù)，為后續(xù)的檢修工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。配網(wǎng)路徑通常情況下與公路平行，同時(shí)需要盡量避開陡坡或是不穩(wěn)定山體巖石等，以免出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象影響了電力輸送。[3]另外，由于10kV配網(wǎng)線路和設(shè)備的應(yīng)用特點(diǎn)，對于架設(shè)的環(huán)境有著嚴(yán)格要求，避免設(shè)置在存有易燃易爆危險(xiǎn)品的地方，森林或是其他生態(tài)保護(hù)區(qū)，以免在電力網(wǎng)絡(luò)的暫態(tài)運(yùn)行時(shí)，對周邊造成不必要的影響和損失。

（二）勘測定位

在架設(shè)10kV配網(wǎng)時(shí)，應(yīng)使用更多輔助測量工具確定電線架設(shè)位置。例如，采用經(jīng)緯儀、測距儀等工具精準(zhǔn)確定桿位與線路長度，并釘好標(biāo)的點(diǎn)，縮小建設(shè)誤差。由于現(xiàn)實(shí)地理位置的特殊性和多樣性，在這一環(huán)節(jié)中還應(yīng)注意到，架設(shè)的10kV線纜需要與建筑物保證足夠的安全距離。

（三）配變布置

在對變配電設(shè)備位置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從多個(gè)角度綜合考慮，并遵循多種布置原則。第一是應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，不僅安裝方便，同時(shí)因?yàn)樵陔娫磦?cè)面無論是進(jìn)線還是出現(xiàn)都能省下較多工序，縮短了布置時(shí)間;第二是布置場所應(yīng)具有安靜、干凈以及整潔特點(diǎn)，尤其應(yīng)該避免經(jīng)常振動(dòng)或是多塵場所。布置地點(diǎn)避免有積水，以免對電氣設(shè)備和人身安全造成傷害[4];第三是若是高層建筑布置變壓器，很多建筑為了節(jié)省空間會(huì)將配電室設(shè)置在地下室，但不應(yīng)將其設(shè)置在地下室的最底層，并且需要考慮通風(fēng)與散熱問題，以及配備相應(yīng)的防水與防浸措施，以保障變壓器的正常運(yùn)行。

（四）配電容量選擇

在選擇配電變壓器時(shí)，其臺(tái)數(shù)與容量應(yīng)盡量根據(jù)實(shí)際電能使用負(fù)荷來確定。尤其是在保證供電可靠性與穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，可根據(jù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件來選擇節(jié)能環(huán)保型變壓器。若是變電所中存在兩臺(tái)或以上的變壓器時(shí)，需要計(jì)算好變壓器容量，在有一臺(tái)出現(xiàn)問題的情況下，剩余的另一臺(tái)變壓器需要滿足雙電源供電負(fù)荷的用電需求。部分區(qū)域有特殊用電需求時(shí)還應(yīng)設(shè)置專用變壓器，例如照明負(fù)荷過大、單臺(tái)單項(xiàng)負(fù)荷過大、沖擊性負(fù)荷過大以及季節(jié)性負(fù)荷過大等，都應(yīng)設(shè)置專用變壓器。

（五）配套措施處理

配電網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，除了電力主網(wǎng)的設(shè)計(jì)還應(yīng)注意到周邊的配套措施，例如基面處理設(shè)計(jì)。為了消除安全隱患，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還應(yīng)對施工環(huán)節(jié)的基面處理提供解決方案。基面若不做相應(yīng)的處理，不僅會(huì)影響到土體穩(wěn)定性，同時(shí)很容易在惡劣天氣的作用下出現(xiàn)塌方、滑坡等現(xiàn)象。為了避免類似情況必須做好護(hù)壁與護(hù)面措施，避免影響10kV配網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性。在施工后期，若發(fā)現(xiàn)受自然力作用較為嚴(yán)重的基面，更應(yīng)反饋給設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，按個(gè)體情況制定方案并及時(shí)修整，以免造成更大影響。

三、10kV配網(wǎng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

110kV與220kV變電站出線通常為10千伏線路，數(shù)量眾多的變配電設(shè)施在此電壓等級下輸送電能，其承擔(dān)著地區(qū)范圍內(nèi)各類設(shè)施的用電需求。對10kV配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，有利于組建更加經(jīng)濟(jì)、合理、安全、穩(wěn)定的架構(gòu)。在設(shè)計(jì)過程中，我們發(fā)現(xiàn)10kV系統(tǒng)存在負(fù)荷分布廣泛、地形地貌情況復(fù)雜、電能質(zhì)量要求高等多種特點(diǎn)。例如，城區(qū)有住宅、商業(yè)、科研院所、醫(yī)院等，郊區(qū)有工廠、農(nóng)業(yè)設(shè)施、水利設(shè)施等，負(fù)荷性質(zhì)的不同，對網(wǎng)絡(luò)的需求則不同，應(yīng)按負(fù)荷特點(diǎn)定制需要的設(shè)計(jì)方案。另外，10kV電網(wǎng)通常采用不接地系統(tǒng)，具有能夠降低斷路器的分閘次數(shù)，提高供電的可靠性等優(yōu)點(diǎn)。但為了準(zhǔn)確判斷故障位置，分析故障原因，設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮使用故障指示器和自動(dòng)化裝置等設(shè)施。

四、結(jié)語

綜上所述，對于10kV配網(wǎng)設(shè)計(jì)來說，不僅要考慮供電的穩(wěn)定性與安全性，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和合理性。在國民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，負(fù)荷日益增長情況下，兼顧可持續(xù)高效綠色發(fā)展。同時(shí)，電力設(shè)備和輸電設(shè)施通常存在著一定的使用壽命，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)配合城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)更新改造，設(shè)計(jì)的線路與設(shè)施應(yīng)能方便更換和增容，減低運(yùn)維成本，提高管理效率，為輸變電的發(fā)展打下穩(wěn)固的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁權(quán).10kV配網(wǎng)規(guī)劃工作中的常見問題及應(yīng)對措施[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2016，29（7）：116-117.

[2]陳世光.城市 10kV 配網(wǎng)規(guī)劃中難點(diǎn)問題及解決方法探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018，（21）：2216.

[3]何晶煜.住宅小區(qū)10kV 配網(wǎng)規(guī)劃問題和解決方案分析[J].低碳世界，2016，（15）：40-41.

[4]鐘福清.關(guān)于10kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)的探究[J].通訊世界，2016，（19）：121-122.