10 kV配變電工程的線路配置技術探析

楊桂斌

（中山市晟峰電力設計有限公司，廣東 中山 528400)

0 引 言

現階段，10 kV配變電改造工程是我國最常用的電力工程系統，10 kV配變電穩定可靠對人們的生產生活尤為關鍵。大量新科技、機械設備以及新材料廣泛應用于電力配電工程，如何選擇科學合理的10 kV配變電改造工程線路配置技術，應遵循以下標準。遵循工程線路配置的基本原則，在獲取與工程建設有關的信息參數方面時根據配電工程施工現場實際情況分析來獲取，以提高配電工程施工質量。依照工程設計的相關標準，分析10 kV配變電改造工程接線配置過程中可能出現的工作條件，采取適當的保護措施，保證配電工程質量。

1 線路配置基本原則

1.1 可靠性原則

可靠性原則是指電器元件在故障發生需要退出當前運行狀態時，應能通過所配置的保護裝置及時將其切除，同時對所在正常工作的元件不會造成影響的前提下快速恢復故障元件的正常運行。

1.2 靈活性原則

靈活性原則是指某臺斷路器需要進行檢修工作或者是需要退出運行狀態的時候，倒閘操作并不會對于電力系統中的其他電氣設備及部件產生負面影響。這也是在配電設備故障排除中，操作和維修過程中的主要內容之一。

1.3 接線技術的簡單標準原則

相關技術人員在對于10 kV配變電線路工程進行總體設計時，盡量不將線路結構及線路配置設計的過于復雜，避免在對配邊電工程項目進行檢修和維護的時候影響電力系統的正常運行。

1.4 供給保證的原則

線路配置過程中，應確保10 kV配網線路的正常供電，能在安全、可靠的前提下進行。只有保證了線路運行的安全可靠性，才能保障電能的供應。

1.5 經濟的原則

在保證上述原則的情況下，變電站主接線的設計和選擇應盡可能符合經濟原則，以節約投資，降低運行成本。

2 10 kV配電工程線路存在的主要問題

2.1 季節性故障

由于氣候條件對配電線路的影響較大，配電線路的故障也具有明顯的季節性特征。例如，南方春季雨水較多，空氣水分多過于潮濕，線路間經常出現泄流等斷層；夏季大風天氣多，特別是沿海一些地區由于臺風頻繁會導致出現倒桿事故；秋季雷電現象較多，導致電路被雷擊，從而燒壞電路元件；冬季天氣寒冷，導致線路結冰，極易使導線斷裂或倒塌。10 kV配電線路的季節性故障具有明顯的特點，因此有必要根據不同季節的實際情況采取相應的預防措施。

2.2 事故性故障

與季節性故障不同，意外故障具有更大的不確定性，因此更難預防。事故發生的原因主要有兩方面。一是配電設備本身存在問題，很多設備由于老化和結構設計不合理等在運行過程中線路會出現異常情況；二是由于配電工程線路有著較為復雜的工作環境，在外界的干擾下回導致出現故障。總的來說，事故發生的不確定性較大，預防難度較大，帶來的危害也較大。

3 10 kV配網工程線路配置技術分析

3.1 10 kV配變電系統的線路結構

根據廣大電力用戶對供電系統的完善要求，原有的供電系統已經不能滿足電力用戶的用電需求，有必要對其進行改造，以提高電力系統的供電質量[1-10]。

3.1.1 雙電源并聯

線路結構要求用戶引入雙電源線來實現操作。電阻并聯法如圖1所示，這種方法雖然能有效地提高供電質量，但成本太高，改造內容比較復雜，因此不適合廣泛應用。

圖1 電阻并聯法示意圖

3.1.2 開關控制形式

在配電線路終端連接一個接觸開關，中間使用分段開關。這使得供電系統正常工作時，區段開關保持閉合，接觸開關保持斷開。當設備出現故障現象時，系統會自動切除故障部分，如果沒有故障，則將其連接到另一個變電站，以維持正常供電。

與并聯雙電源相比，開關控制形式的電路結構更能減少電源故障的發生，在靈活性方面也有較大優勢，且成本較低，便于廣泛應用。

3.2 線路相序分析

相序變換需要利用主變電所，雙配電網作為其實現的主要支撐。主變電所作為主電源在整個過程中發揮著其重要作用。回變電所在電力輸送到另一個變電所的過程中，總是按照一定的順序，通常是從上到下或從左到右的順序來標記相序。在雙配電網中，重要的是要注意完整的接點，分段切換、排除故障以及恢復供電等一系列功能和動作，必須按其相序順序進行。

3.3 線路走廊分析

在確定線路走廊時，需要相關政府部門的參與協商，適宜安裝在沿城市道路人行道樹木的位置。此外，為避免在通信線路上架設線路廊道造成的一定干擾，干線一般選在南北向道路的西側，支線宜選在道路的北側。在搭設線路走廊時，除了要符合上述規范外，還應注意不要在房屋門口搭設。

3.4 10 kV配電系統的導線選擇

電線一般分為電力電纜和架空線兩種。相比之下，電力電纜更可靠。但這種導線價格較高且不易維護，所以一般只在繁忙地段使用。通常會采用絕緣架空線路，一般使用壽命在10～20年。為了降低投資成本，避免發生重復投資的現象，導線直徑一般＞150 mm2。正線直徑為240 mm2或185 mm2，支線直徑為120 mm2或70 mm2。此外，對于城鎮和郊區來說，電線的選擇也有很大的不同。

3.5 10 kV配變電系統的桿塔及基礎

受大面積等各種條件的限制，應力桿的選擇顯得尤為重要。建議根據實際受力范圍選擇合適的彎矩混凝土桿件。應力桿適用于根據承載能力與彎曲距離相適應的混凝土桿，鋼管塔應選用深埋式灌注樁基礎，此種方式最為適合由于這種塔架不需要其他配套設施且無噪聲污染，現已廣泛應用于基坑施工技術。

3.6 金具及絕緣子選擇

比較常用的五金件是架空線的絕緣層。需要注意的是，要測試金屬的抓地力，節能金屬一次性投入較大，但長期來看可以連續應用。后續的維護工作量較少、施工較為便捷以及重量較輕等是復合絕緣子的突出優勢，根據以上優點，在選擇上應首先考慮。

4 10 kV配變電工程線路的保護設置

目前，電是人們生活中的必需品。為了保證電力系統穩定可靠的供電，避免停電的情況，減少停電的不利影響，有必要對供電系統中的各種電氣元件進行保護。保護類型及內容如表1所示。

表1 線路保護類型及內容

5 結 論

在整個電力系統中，10 kV的配變電工程線路配置至關重要，同時對于人們的生產生活也尤為關鍵。保證配電線路的質量對電網的穩定可靠運行具有非常重要的作用，因此非常有必要提高10 kV配變電工程線路的技術水平，同時加強10 kV配變電工程線路的保護措施，以保障其供電線路的正常運行。