10kV变电所供配电系统的设计探讨

10kV变电所供配电系统的设计探讨

梁智辉

广东怡信电力工程有限公司 528000

摘要：随着我国经济的快速发展，工业化生产规模也在进一步扩大，与此同时人们的生活质量也得到了显著提升。在这一时代背景下，人们对变电所的供电质量和效率也有了全新要求。目前，在人们日常生活和工作当中，10kV变电所具有着十分重要的作用，其可有效转化发电厂电能，从而使人们的用电安全得到保障。而为了保证10kV变电所作用的充分发挥，需要合理设计变电所的供配电系统，从而高效转化电能。本文针对10kV变电所供配电系统设计进行分析，介绍了10kV变电所供电设计要求，并提出具体的设计要点，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。

关键词：10kV变电所；供配电系统；设计；要求；要点

在电力系统当中，10kV配电网具有重要作用，而10千伏变电所则是其核心部分，需要有效完成相关供配电任务，因此对电网的运行安全性、稳定性和经济性具有重要影响。在以往10kV变电站的实际运行过程当中，由于受到相关因素影响，进而导致变电站出现噪声污染强、占地面积大、供电质量低以及抗干扰能力弱等相关问题。对此，为了全面优化10kV变电所的供配电能力，需要对供配电系统展开合理设计，在明确其设计要求的基础上，合理采取设计对策，以此来全面提升供配电系统设计水平，保障10kV变电所的安全稳定运行。

一、10kV变电所的供电设计要求

在10kV变电所供电设计工作开展前，相关设计人员需要科学合理的设计整条供电线路，并在对各种设计准则和标准充分发挥的前提下，使设计工作质量得到有效提升，具体来说可以从以下几个方面进行入手。

首先，在实际开展系统设计工作前，相关设计人员需要结合上级电源设计要求以及未来发展规划有效落实调查研究工作，从而为后期配电工作开展打好基础，确保能够使上级电源需求得到有效满足。与此同时，还需要结合系统设计要求对上级电源进行确定，有效结合二者优势使变配电所的实际用电需求得到满足^[1]。

其次，相关设计人员需要对供电系统容量进行充分考虑，明确其对工作所具有的影响。通过相关调查和研究可以发现，在目前容量设计过程当中，多数设计人员在前瞻性思考方面都比较缺乏，这也导致后期供电期间存在供电量不足这一问题。而为了使此问题得到有效解决，需要在实际设计过程中对用户用电需求进行充分调查，并对容量发展空间进行合理预留。这样一来，可以进一步促进电力事业的快速发展，并使各种调整与改造工作的需求得到有效满足。

再次，相关设计人员需要对整条供电线路的设置进行充分考虑，并在实际设置供电线路时，结合用户用电需求，充分保证线路的科学合理设计，从而使配电所具有的电能调控作用得到充分发挥。

第四，在实际展开设计工作时，相关设计人员需要具有大局意识，能够从整体角度出发，全面把控各项设计要点。一些设计人员在设计工作中，由于没有全面性的展开规划，进而导致产生电压不稳的现象。对此，相关设计人员应对谐波处理方式以及相关保护措施具有的作用进行充分发挥，从而使供电系统能够保持稳定运行^[2]。

最后，近些年来，随着我国可持续发展和科学发展等相关战略的有效实施，对变电所的系统设计工作也提出了全新要求，需要其对节能减排的设计理念进行严格落实。因此，在开展设计工作时，相关设计人员需要针对配电系统有效运用节能设计模式，并使该模式的优势得到有效利用，从而进一步推动我国经济的健康发展。

二、10kV变电所供配电系统设计要点

（一）简化主接线方式

以往由于受到电力系统一次设备和二次设备制造技术方面的限制，多数变电站都采取较为复杂的主接线方式，从而使系统的稳定性和可靠性得到保障。随着我国电力电子技术的快速发展，相关电力设备的质量也得到了明显提升，故障发生概率有所下降，这也为简化变电站主接线方式创造了有利条件。所以，在10kV变电所供配电系统的实际设计过程当中，需要对简化主接线方案进行充分考虑。具体来说，现如今，我国在低压供配电系统当中，主要对单母线接线或者分段母线接线等方案进行采用。其中，单母线接线的方式相对比较简洁，只需要一组母线便可为回路提供相应的进出线，这不仅简化了实际操作，而且所需要的设备数量也相对较少，可以降低接线成本，具有良好的可扩展性。但在实践应用后可以发现，该方案的供电可调试性与可靠性无法满足相关要求，而且在出现短路故障问题时还会有大电流产生。在对单母线分段接线方式进行应用时，需要对隔离开关以及断路器进行引入，从而使单母线能够形成相对独立的多个线段，这样一来可在牺牲硬件成本后，使供电的灵活性以及可靠性得到有效提高，对于中、小型的变电站相对比较适用^[3]。

（二）选用高性能电气设备

在电力系统当中，电气设备是最小单元，同时也是电能进行传输和变换的重要载体，电气设备性能的好坏，直接影响到电力系统的运行水平。随着我国科学技术的快速发展，电气设备的综合性能也得到了显著提升，同时各生产厂家对电气设备的环保性和高效性也加大了重视程度，这使电气设备的电负性和绝缘性得到了明显提高。在10kV变电所的供电系统设计过程当中，通过将六氟化硫作为介质所研制的气体绝缘组合电器，可以有效满足系统的运行要求，而且还能够降低运行成本。所以，在变电所的系统设计过程当中，应对气体绝缘组合电器进行优先采用。在选择电气设备时，具体需要对以下原则进行严格遵循。首先，需要满足容量需求，并对一定余量进行预留，结合自然环境来检验设备。其次，在经济条件允许的情况下，应对新型设备进行采用，但不得混合使用导体，而且在接入新设备前还需要做好具体的测试工作。最后，需要对设备容量、地理环境、用电负荷以及电压等级等相关因素进行综合考虑，在控制成本的基础上，合理优化资源配置

^[4]。

（三）供电系统的节能设计

随着时代的快速发展，在各项设计工作开展过程当中，对节能设计也提出了更高要求。具体来说，在设计10kV变电所的配电系统时，需要从节能设计角度来充分进行分析，其主要表现在以下几个方面。

首先，在选择变压器形式时，需要结合配电线路的设计需求，对合适的形式进行选择。而在设计工作开展过程中，还需要将变压器使用频率进行降低。除此之外，相关设计人员应对变压器负荷分配给节能设计所带来的影响进行充分考虑，使其复合率能够有效控制在60%-80%，从而提升节能效果。

其次，在设计供电线路时，需要严格把控整个环节，使不必要的线路浪费现象得到减少。与此同时，还需要结合变电所的具体位置对线路长度进行合理选择，这样可在满足供电需求的基础上有效实现节能目标。

最后，在设计无功补偿时，需要充分确保合理性。无功补偿主要在变压器低压侧的工作开展过程中进行应用，通过将自动投切装置的优势进行结合，可以有效预防无功补偿过度^[5]。

（四）配电线路路径的选择与优化

在实际设计配电线路时，需要优化处理线路路径。具体来说，在对线路的起点以及终点进行确定后，需要结合供电需求和节能设计方面的要求，合理优化路径设计。在这一过程当中，应对线路曲折系数以及转角系数所带来的影响进行充分考虑。所以，为了使线路设计合理性得到有效提升，需要根据地质环境、交通条件以及资源状况因素，深入分析其所产生的相关影响。输电线路作为系统性工程，在实际施工中可能会影响到当地交通或其他工程的有效开展。所以，相关工作人员应对具有稳定地质状况和路面坡度较小的地区进行选择，以此来有效设计配电线路路径。与此同时，还应对转角出现所产生的影响进行考虑，从而有效预防出现转角。在开展线路规划工作时，应避免与其他工程同期建设。相关设计人员在设计线路前需要充分调查和了解当地的施工状况，同时还需要研究其未来的发展规划，这样可以使线路建设工作的质量与效率得到有效提升。在完成具体的建设工作后，还需要对设备技术的优势进行充分发挥，严格检修和处理线路，使线路规划和建设水平得到有效提高。

（五）防雷接地措施

在设计高压配电线路时，其导线多数由导体或半导体所构成，需要将这些导线在电线杆上进行架设。结合架设工作的特点进行分析，其架设高度相对较高，而且自然环境和天气条件也相对比较恶劣，这使线路容易受到雷电影响，进而造成短路问题。如果没有及时处理相关问题，则可能会引发火灾等事故。对此，在设计配电系统时，需要对防雷接地设计进行充分考虑，以此来合理优化配电线路。例如，相关工作人员可在线路附近对避雷装置进行安装，有效连接线路导体和避雷器接地端，这样可以起到良好的防雷效果。在安装具体的避雷装置后，一旦出现雷电状况，可利用避雷装置来实现能量转换，防止对配电线路产生严重损害，使线路能够保持稳定输电。

（六）合理选择线路路径和杆塔

对于线路路径的选择，其往往对供配电系统的正常运行具有重要影响。因此，需要对合适的线路路径进行选择，并使施工效率得到有效提升。在优化线路路径后，一旦线路出现故障问题，可以为维修工作开展创造良好的条件。因此，在选择线路时，应对洼地和山地等地质环境进行避开，从而降低地质环境给线路运行所带来的影响。在设计线路时，杆塔也是十分重要的一项设计要素。在对杆塔位置进行选择时，需要与耕地、住户等相关地区避开。与此同时，还需要结合供电需求对杆塔进行合理选择。相关设计人员需要根据当地的天气、地质、地形等状况，对杆塔的选择进行优化。除此之外，在选择路径时还应有效避开相关的障碍物和建筑物，避免影响到系统的正常供电^[6]。

结束语：

综上所述，为了使10kV变电所的供配电系统保持正常运行，使供电质量和稳定性得到提高，需要合理设计供配电系统。相关设计人员需要根据系统的总体设计要求和实际用电需求，合理选择上级电源，同时还需要明确相关设计要点，有效把控各项影响因素，以此来完善和优化供配电系统的设计工作，使系统能够得到安全稳定运行，从而使人们的用电需求得到满足，促进我国电力事业的健康发展。

参考文献：

[1]刘晓峰.科技产业园供配电系统的设计探讨[J].低温建筑技术,2021,43(07):22-25.

[2]蒲天旺.10kV变电所供配电系统的设计要点[J].造纸装备及材料,2021,50(02):12-14.

[3]张斌.超高层建筑供配电系统设计[J].现代建筑电气,2021,12(01):23-27.

[4]蔡骐.10 kV供配电系统设计及对供电可靠性的影响分析[J].电工技术,2021,14(02):75-77.

[5]杨名.电气自动化技术在供配电系统中的应用[J].集成电路应用,2020,37(07):110-111.

[6]王云.浅谈10kV变电所供配电系统的设计要点[J].农家参谋,2020,17(11):149.