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摘要：为满足社会用电需求，需不断完善配电站设计与建设，提升电力生产效率，提高电力供应质量。在当前的电力工程中，10kV配电站属于小型配电站，具有建设周期短、建设成本低等优点，是电力系统的重要组成。而在10kV配电站设计中，电气系统、电力设备是重要设计内容，完善电气系统与电气设备设计，可保证电力系统的安全稳定运行。因此，本文主要就10kV配电站电气系统的设备及设计问题进行探究，以供参考。
关键词：10kV配电站；电气系统的设备及设计
10kV配电站属于小型配电站，具有建设成本低、建设周期快、便于维护管理等优点，因此在社会用电量日益增长的背景下，我国10kV配电站建设数量持续增长。现阶段，10kV配电站已成为我国电气工程中的重要组成部分，在满足社会用电、促进社会经济发展等方面起了重要作用【1】。而在具体运行过程中，10kV配电站也会出现一些设备故障、线路故障等，给社会正常生产活动造成影响。因此，为实现10kV线路的安全供电，需从电气设备、电气系统等方面进行完善优化。
1、10kV配电站电气系统的设备及设计概述
与110kV变电站电气系统设计工作相比，10kV配电展站电气系统设计相对简单，但尽管如此，10kV配电站电气系统设计也一定的复杂性与专业性，其是一项综合性较强的系统工程。目前，在10kV配电站电气系统设计中，主要涉及两个较为重要的方面，一是电气设备设计与运行维护；二是电气系统结构设计。首先，电气设备作为促进电气系统安全稳定运行的重要硬件支撑，设备的型号规格、性能质量等均是影响系统设计与整体运行效果的关键因素，因此，在进行10kV配电站电气系统设计时，需对各项电气设备加以重视【2】。如在进行电气设备接地装置等的设计与安装操作时，需要在事前构建一个完整的接地网，确保接地电阻处于安全范围，且稳定性与安全性能得到有效的保证。同时还要对接地网的设计进行全方位的评估与分析，确保接地网的设计科学合理。另外需格外注意电气设备的金属构架、金属外科等避免出现泄漏电情况，确保电气设备的稳定、安全运行。而在电气系统方面，需重点注意系统内部结构，要根据配电站的实际规模，确定系统内电气设备数量，并合理设计、规划各线路，同时将自动化技术、信息技术引进电气系统中，创新、优化电气系统各功能模块，提升电气系统运行水平与运行效率。
2、10kV配电站电气系统的设备及设计要点
2.1 分布式母线保护
在10kV配电站电气系统中，分布式母线保护具有重要作用。合理设计、运用分布式母线保护方式，可防止跳闸事故发生，使电气设备维持在正常运行状态，促进10kV配电站电力系统运行水平提升。目前，10kV配电站电力系统中分布母线保护分为两个功能模块，模块一为隔离保护；模块二为中央保护【3】。这两大功能模块分别对母线及其相关单位起保护作用，是电力系统的重要组成，作用重大。如10kV配电站电力系统未设计应用分布式母线保护方式，将导致整个电力系统处于断路器保护装置失灵的状态，使得大量干扰信号进入母线，最终造成系统故障，使10kV配电站无法正常使用。
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2.2旁路保护
现阶段，我国多地建设运行的10kV配电站电气系统的电力设备主接线方式都是采用双母线带旁路母线的方式，在这种接线方式下，我们需要对电气系统的旁路进行有效保护，方可保证电气设备不受影响，保障电气系统安全稳定运行。而对旁路进行保护的主要原因为：电气系统中，采用双母线接线方式进行连接，会将部分干扰信息隔离在外，这部分干扰信号虽不会对主线路产生过大影响，但却会影响旁路的正常稳定运行，因此需要通过相应措施对旁路进行保护。目前，10kV配电站电气设备设计中，常采用的电路保护装置为自动切换装置与隔离保护器，合理应用上述保护装置可确保电气设备与系统运行质量，提高系统运行的安全性与稳定性【4】。
2.3抗干扰设计
10kV配电站电力系统中，各线路、各电气设备间的联系都十分紧密，因此各电气设备间会互相影响，再加之10kV配电站电气系统中电气设备种类多、数量多，因此在运行过程中经常会发生低谐波与高频谐波干扰现象，给电气设备与电力系统的安全稳定运行造成影响。针对系统中电气设备受干扰现象，我们需通过相应的设计完善设备结构，提升设备抗干扰能力，维持电气设备的正常运行状态。现阶段，10kV配电站中，应用相对广泛的两种抗干扰技术为模拟通道抗干扰技术与数字通道抗干扰技术【5】。其中，模拟通道抗干扰技术主要是利用隔离放大器达到抗干扰目的。具体工作原理为：当变电站内相邻电气设备之间出现干扰谐波时，隔离放大器可及时切断干扰路径，实现模拟信号的干扰隔离，有效消除谐波干扰，保障信号稳定传输。此外，数字通道抗干扰技术主要是借助信息技术、计算机技术对电气设备间的干扰信号进行隔离，保障电力高效传输。模拟通道抗干扰技术与数字通道抗干扰技术各有优缺点，也各有一定的适用范围，但最终目的都是使电压负荷与电气设备间建立起全方位的连接关系，从而提升配电站中各电气设备的抗干扰能力，保障设备正常稳定运行。
3、10kV配电站电气系统的设备及设计的相关建议
通常情况下，10kV配电站电气系统的安全稳定运行需要有一定的保护机制、保护装置做保障，因此，在进行10kV配电电气系统的电气设备及相关设计工作时，需要完善保护系统设计。
目前，10kV配电站电气系统中保护系统主要由三部分内容组成：电源保护、母线保护与旁路保护【6】。其中，母线保护是这一系统的关键组成部分，因此在设计时需结合变电站的具体运行环境与电气系统结构，明确母线保护的基本要点，在此基础进行设计，方可保证保护系统的科学性、可行性。经研究分析发现，当前我国多数10kV配电站普遍采用分布式母线模式，在此基础试下，母线保护系统针对包括隔离保护、中央保护在内的两部分机构对整个配电站内母线进行有效保护与管理，防止出现母线运行故障。具体来说，母线保护中的隔离保护是通过对信号传输链接进行处理，有效减少母线与母线、母线与设备间的互相干扰，保障母线安全稳定运行。而母线保护中的中央保护主要是通过相关措施手段对母线下设的子单元进行保护与协调，具体如，若母线子单元出现运行故障，中央保护系统在接收到故障信息后会下达跳闸命令，以此实现对母线子单元的有效保护，保证整个10kV配电站电力系统的安全稳定运行。
4、结语
综上所述，10kV配电站是我国电气工程中的重要组成部分，在满足社会用电需求、促进社会经济发展等方面起着重要作用。在社会用电量需求不断增长的背景下，需不断完善配电站设计与建设，从而提升电力生产效率，提高电力供应质量。而在10kV配电站设计与建设过程中，电力系统、电气设备是两大重要内容，在进行系统与设备设计工作时，需根据配电站的实际规模，科学确定系统内电气设备数量，并合理设计、规划各线路，做好线路、设备保护设计，同时将自动化技术、信息技术引进电气系统中，创新、优化电气系统各功能模块，提升电气系统运行水平与运行效率，提高社会用电质量。
参考文献：
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[2]王志强.10kV配电站电气系统设计[J].现代商贸工业,2018,39(15):202-203.
[3]张望.10kV变配电站一、二次电气设备的选择[J].机电信息,2015(06):9-10.
[4]沈一平. 20/10kV配电站设计的几个技术问题[A]. 安徽省电机工程学会.第二十届华东六省一市电机工程（电力）学会输配电技术讨论会论文集[C].安徽省电机工程学会:安徽省科学技术协会学会部,2012:3.
[5]吴轶强. 某高校10KV变配电站的微机继电保护工程设计与建设[D].南昌大学,2007.
[6]李英武,丁杰,高凤荣.10kV变配电站供电电源备自投与母线测量电压切换二次接线设计[J].电气应用,2006(08):123-125.
论文作者:杨佳妹
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/10/2
标签：母线论文; 系统论文; 电气论文; 电气设备论文; 抗干扰论文; 旁路论文; 电力系统论文; 《防护工程》2019年第6期论文;