探析10kV及以下變電所設計要點

李世

摘? ? 要：在我國電力輸配體系中，10kV是電力輸配至用電設備的電力等級，10kV及以下的交流電經過電力變壓器變壓后可直接供電，這一變壓過程的場所就是變電所，也是電力體系中分布范圍最廣的變電場所，與人民群眾生活靠近，對用戶用電穩定性、安全性影響很大。本文從10kV及以下變電所本身入手，分析并探討10kV及以下變電所的設計要點，希望可以提高變電所供電穩定性和安全性。

關鍵詞：10kV;變電所;設計要點

1? 引言

隨著社會經濟的不斷發展，人們對于生活質量的要求也不斷增高，電力作為現代社會重要的資源形式之一，被廣泛應用于社會生產生活之中，人們對于電力供應的要求從電量充足發展為電力穩定安全供應，電力供應壓力與日俱增。隨著我國科學技術的不斷發展，傳統的35kV等變壓等級逐漸退出我國電力體系，從110kV直降到10kV成為應用更廣泛的變壓等級，10kV及以下的變電所在工業園區、住宅區、商圈中被大幅度應用。因此，10kV及以下的變電所與人民群眾的生活距離較近，設計質量、運行質量直接影響到人民群眾生產生活的質量，必須引起變電所設計團隊工作人員的重視。

2? 10kV及以下變電所概述

在國家電力標準GB 50053—94中，針對10kV及以下變電所的定義是“10千伏及以下交流電經電力變壓器變壓的場所”，在10kV及以下變電所中完成變壓的交流電可直接供應用電設備使用，是保證覆蓋范圍內用電設備用電質量和安全的重要場所。10kV及以下變電所中通常包含變壓設備、輸配電線路、電氣保護設備等部分，用于保證交流電變壓的質量，保證對用電設備的穩定電壓供應。從變電所的用途上來講，變電所可以被分為升壓變電所、降壓變電所、終端變電所、牽引變電所等，其中應用最為廣泛的是用于輸配電網絡末端的降壓變電所，也是城市、鄉村中常見的變電單位。

3? 10kV及以下變電所設計要點

3.1? 電氣主接線方案

在變電所設計中，接受與分配電能的電路承擔著傳輸高壓交流電的重任，是變電所的主要工作對象，圍繞它設計的部分也被稱為電氣主接線方案。主接線部分常見的接線方式是單線接線，即按照工作順序將設備相互串聯。為了保證主接線部分的穩定運行，提高變電的穩定性，主接線部分的配電往往采用雙母線或分段單母線的方式，以備在主接線部分中出現故障時使用，盡可能避免停電事故的發生。母線形式的具體選擇參考主接線部分的實際負荷和變壓等設備的符合參數，通常來講低壓雙母線、高壓單母線，但也未必沒有例外，需要設計人員更加實際情況進行選擇。在無法停電維修的斷路附近，設置旁路母線是比較常見的方法，能夠有效降低變電所因故障導致供電波動的可能性，提高變電所的運行穩定性和安全性。

3.2? 電氣保護設備的設計

對于變電所而言，電流保護、電流速斷等形式的電氣保護設備意義重大，是保證10kV及以下變電所正常、安全、穩定運行的必要設施，必須要引起設計團隊人員的重視。過電流保護是一種當電流超過預定范圍最大值時自動啟動保護裝置的保護動作，由電流測定設備、斷路器、報警設備等部分組成，當測量發現電流高于預定范圍時，斷路器啟動，報警設備發出報警信號，對斷路器后段的設備、線路行程保護。電流速斷保護是一種當短路電流超過預定值時自動啟動保護裝置的保護動作。電流速斷保護通常分為沒有時限和有時限兩種，沒有時限的電流速斷保護具有選擇性，但存在保護死角，有實現的電流速斷具有保護線路全長的能力，但失去了選擇性，需要變電所設計團隊根據實際需求進行選擇。瓦斯保護是一種針對油浸式變壓器的氣體繼電保護動作，對匝間或層間短路故障、鐵芯故障、油面下降故障等現象均有靈敏的反應。瓦斯保護的形式是當油浸式變壓器出現故障時，電弧的變化產生大量的氣體，故障程度不同，氣體產生量不同，推動油流動的程度不同，從而對變壓器產生不同程度的保護。瓦斯保護能夠在故障的初期就進行靈敏保護，且根據故障程度分別采取發布預警信號和直接斷電的后續動作，即使運維人員不能及時采取措施，也能夠有效避免油浸式變壓器的事故。

3.3? 變電所接地設計

接地設計對于10kV及以下變電所而言比較重要，是保證變電所設備、線路穩定運行的重要設計部分，能夠在出現漏電等現象時保護好運維人員的生命財產安全，避免觸電事故。通常情況下，變電所需要進行重復接地，保證任意一個連接著架空線路的電器設備、電纜頭、電線桿進出線都接地，保證變電所整體的運行安全和穩定。10kV及以下變電所中的電氣設備金屬外殼、變壓器高壓側的中性線等部分的接地電阻要小于 4Ω，保證多余的電子沿接地線流入大地，避免在人體接觸時形成觸電。接地設計中接觸電阻的設計需要充分參考去地下土壤的電阻率、地下水位等參數，切忌想當然，需要進行實地測量后進行計算。若變電所所處位置的地下水位較高，接地網與引線的銹蝕可能性很大，需要做好相應的防銹處理，避免因銹蝕影響接地網中后期的防護效果，降低對人體和設備帶來隱患。接地設計時要考慮到均壓效果，注意接地體的埋深，接地網的形狀，適當使用均壓帶措施，保證接地引線的長度適宜，避免引起跨步電壓過高問題，保護人體健康和安全。

4? 結束語

本文主要分析、探討了10kV及以下變電所的設計要點，闡述了關于主接線方案、輸配電線路、電氣保護設備等方面的設計問題，希望可以為提高10kV及以下變電所設計質量提供一些思路，切實提高10kV及以下變電所的變電穩定和安全性。

參考文獻：

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