摘要：电能是社会经济发展和人们日常生活必不可少的能源，保证电力供应的稳定、可靠有着十分重要的现实意义。为满足日益增加的电力需求，国家在配网建设与改造方面投入了大量资金，使配网规模与水平得到有效改善，电能质量得以提高。本文以10kV配网为研究对象，对其设计问题展开探讨，以提升10kV配网建设水平。
关键词：10kV配网；设计问题；要点研究
引言
随着我国的不断发展和技术的不断进步，电力工程建设迅猛发展起来，为了满足人们日益增长的用电需求，同时提高用电的安全性和稳定性，要求电力企业进行科学合理的规划电力工程建设，尤其是配电网建设，需要与城市建设紧密相连，作为城市建设的基础设施工程，要注重配电网规划的合理性和灵活性，增强配网自动化水平建设，同时方便后期维护工作的开展。
1、10kV电力配网工程自动化结构概述
当前，我国的配网自动化系统主要采用分布式分层体系结构，主要由主站层、配网子站层和配网测控端设备层三部分组成。这种分层体系结构为保障配电网的日常工作发挥了重要作用，各层之间相互独立又互为备用，提高了系统的鲁棒性和可靠性，提升了系统的通信容量，确保了各类电力信息的实时传输。（1）主站层是整个10kV配网自动化系统的核心，负责整个系统的数据存储和管理控制，保证整个配网系统工作在最佳状态。此外，主站层还应具有系统维护和显示功能，以确保配网自动化系统安全稳定运行。（2）配网子站层是区域工作站层，负责对区域工作站相关仪器设备的运行信息进行调度、监控和管理，并将所采集到的数据传输到主站层。（3）配网测控端设备层是整个配网自动化系统的基础，通过现代传感器技术和检测技术，对变压器、变电站、开闭所和开关柜等相关设备的工作状态进行采集、传输和监控
2、10kV配网线路设计中存在的主要问题
2.1电源分布极其不合理
在电力网络发展过程中，部分城市由于10kV配网设计时没有充分考虑到区域电力需求，致使电源设置出现问题，电力需求的中心位置输电过少，影响了区域的整体供电。这种情况带来的最直接的情况反映就是部分区域电量富余过多，但另一部分地区供电不足。长期处于过负荷运行的情况，不仅影响了电能质量和稳定性，同时在供电的可靠性和安全性方面产生了很大的隐患，成为了城市10kV配网线路中较为突出的问题。
2.2网架结构不合理
配电网络的设计过程中，其涉及到的外在因素繁多，很容易产生网架结构不合理的现象。例如，经常出现的主线与分线交叉过多或是电力输送距离过长，都会影响配电网络整体的供电稳定性。我国的大部分城市由于线路改造工作还没有全面普及，施工过程中对周边居民的生活与工作影响过大，使得目前多数区域10kV配网输电方式依旧以点辐射型为主，没有分区域、分段、分层次布置，很容易产生不合理的设计现象。在这种网络架构下下，很难满足日益增长的用电需求。
3、10kV配网设计方案
3.1配网路径选择
选择路径的前提是实地勘察，通过测绘现场的地形特点与周边用电的实际情况可以确定具体路径。选定路径的基本原则包括运输简单、转角小、路径短，并需要考虑后续的保养与维护，为后续的检修工作打下坚实基础。配网路径通常情况下与公路平行，同时需要尽量避开陡坡或是不稳定山体岩石等，以免出现滑坡现象影响了电力输送。另外，由于10kV配网线路和设备的应用特点，对于架设的环境有着严格要求，避免设置在存有易燃易爆危险品的地方，森林或是其他生态保护区，以免在电力网络的暂态运行时，对周边造成不必要的影响和损失。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2勘测定位
在架设10kV配网时，应使用更多辅助测量工具确定电线架设位置。例如，采用经纬仪、测距仪等工具精准确定杆位与线路长度，并钉好标的点，缩小建设误差。由于现实地理位置的特殊性和多样性，在这一环节中还应注意到，架设的10kV线缆需要与建筑物保证足够的安全距离。
3.3配变布置
在对变配电设备位置进行设计时，应从多个角度综合考虑，并遵循多种布置原则。第一是应尽量靠近负荷中心，不仅安装方便，同时因为在电源侧面无论是进线还是出线都能省下较多工序，缩短了布置时间；第二是布置场所应具有安静、干净以及整洁特点，尤其应该避免经常振动或是多尘场所。布置地点避免有积水，以免对电气设备和人身安全造成伤害；第三是若是高层建筑布置变压器，很多建筑为了节省空间会将配电室设置在地下室，但不应将其设置在地下室的最底层，并且需要考虑通风与散热问题，以及配备相应的防水与防浸措施，以保障变压器的正常运行。
3.4配电容量选择
容量也是10kV配网设计中的一个重要因素，与配网负荷要着密切联系，对配网供电能力和安全有着重要影响。在10kV配网的容量设计中，应当遵循的原则主要有：首先，10kV配网容量大小通常为规定负荷的1.25～1.55倍左右，在根据负荷计算出容量大小后，再结合配变电压强参数和型号，计算出需要的配变电数量，同时，还要充分考虑到电能质量、供电稳定性以及运行的经济性等因素。
3.5配网设备设计
（1）按照规定，10kV线路应分为3~4段进行断路器设置，也可设置刀闸与负荷开关。但要注意刀闸安装数量不宜过多，因为刀闸自身存在无法拉合负荷电流的缺陷，长期运行后操作灵敏性下降。因此，10kV最好配置负荷开关与断路器。（2）对10kV线路而言，不仅要在变电站采用主保护，还要充分考虑线路实际长度进行开关配置。这是因为部分线路过长，其末端电流值较小，主变保护因此丧失灵敏性。为满足线路保护要求，必须在线路合理设置开关，以此实现线路双重保护。（3）考虑到线路后段及支线有发生短路故障的可能，故需在此类线路上配置带有一定保护功能的断路器，以此实现有目的性和选择性的故障线路隔离，避免一条支路或线路发生故障影响其它非故障区线路，间接提高线路整体可靠性。（4）线路开关设备会受到一些因素的影响，如外部环境、线路类型、允许停电的频率及时长、供电模式、未来发展规划等。在满足供电可靠性的基础上，应尽可能避免开关设备受到影响，以此发挥设备最大化作用。
3.6配网接线设计
在10kV配网中，不同类型的配网适用的接线方式也有所差异，需要根据实际情况来设计合理的接线方式。常用的接线方式主要有：单回路和双回路放射式接线、树干式接线、环网接线以及分段联络接线等。其中，单回路与双回路放射式接线相比，前者具有建设成本低、维护方便的优点，但一旦发生故障，整个线路都会停电，可靠性较低；后者在一条回路发生故障时，可以通过另一条回路完成供电任务，可靠性有所保障，但建设成本会相应提升，维护难度也会增加。环网接线有普通环网接线和手拉手环式接线两种，前者适用于小城市或者大城市边缘地带，后者是城市10kV配网的主要接线方式，是一种双电源、开始运行的接线方式。
结语
综上所述，对于10kV配网设计来说，不仅要考虑供电的稳定性与安全性，还应考虑经济性和合理性。在国民经济不断发展，负荷日益增长情况下，兼顾可持续高效绿色发展。同时，电力设备和输电设施通常存在着一定的使用寿命，电力规划设计应配合城网和农网更新改造，设计的线路与设施应能方便更换和增容，减低运维成本，提高管理效率，为输变电的发展打下稳固的基础。
参考文献：
[1]吴文庆.10kV配网的设计问题探讨[J].科技创新与应用，2013，（9）.
[2]汤远鸿.有关10kV配网设计问题分析[J].电子制作，2014，（5）.
论文作者:唐甸强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/8
标签：接线论文; 线路论文; 电力论文; 负荷论文; 可靠性论文; 区域论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第31期论文;