摘要:10kV属于中压配网电压等级,其质量好坏直接影响电力系统的安全运行、供电企业的经济效益。本文结合实际对10kV配电工程设计的技术要点进行论述、分析,规范了配电工程的建设管理,提高了配电工程的建设水准。
关键词:配电工程设计;10千伏
引言:随着国民经济快速发展和人民生活水平的不断提高,电力负荷密度不断增大,对中压配网的建设和运行要求也随之提高。目前,10kV配电装置的生产及设计、施工技术水平良莠不齐,因此应充分关注与用户息息相关的10kV配电工程的设计与施工。
一、10千伏配电线路的特点
10千伏配电线路在不同的方面有着很多的特点。首先,在线路配电上,从其由35~10千伏的变电所负责出线,有着较为明显的一致性差问题;其次,在线路设计上,线路的长度往往从几百米到几千米不等,差异也较大;再次,在线路发展上,有的线路为单一用户供电而呈现直线状,有的则因向多用户供电而呈现放射状,难以用统一的标准进行要求。而整体上,10千伏配电线路必须遵守国家的GB50062-92标准,必须依照可靠性、灵敏性、速动性、选择性的标准进行正常工作。因此,对其的管理工作存在一定的难度。
二、10千伏配电设计技术原则
配电设计包括开关站、配电室、箱式变电站等的设计。设计应根据工程特点、规模和发展正确处理近期和远期发展的关系,做到远近期结合,以近期为主,适当考虑发展的可能,按照负荷的性质、用电容量、地区供电条件,合理确定设计方案。
1、站址的选择
选址应接近负荷中心,靠近电源侧,考虑设备运输、进出线方便,留有消防通道,满足防火、通风、防
洪、防潮、防尘、防毒、防小动物和低噪声等各项要求,经过一定的经济、技术比较确定。
2、电气设备的选择
2.1按工作环境及正常工作条件选择。
按设备所在位置、工作条件和使用环境选择电气设备的型号;按工作电压选择电气设备的额定电压;按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。
2.2按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定。
2.3开关设备的断流容量应不小于安装地点最大三相短路容量。
三、10千伏配电设计技术要点
1、配电室的设计
1.1主接线
配电室的主接线应根据电源情况、负荷性质及供电范围等具体情况,力求接线简单、运行灵活、供电可靠。高、低压母线一般采用单母线、单母线分段,当供电连续性要求较高时,高压母线可采用分段、母线带旁路或双母线接线。
1.2总体布置
带可燃性油的高压配电装置,应单独放置在高压配电室内。若高压开关柜的数量为6台及以下,可与低压配电屏设置在同一房间内。不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器,可设置在同一房间内。每台油量为100KG及以上的三相变压器,应设在单独的变压器室内。
1.2.1变压器的选择
确定变压器台数和容量时,应适当考虑负荷的发展,留有余地。
变压器的数量应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对有大量一、二级负荷的配电站,采用两台变压器,当一台故障或检修时,另一台对一、二级负荷继续供电。集中负荷较大者,虽为三级负荷,也可采用两台及以上变压器。只安装一台变压器时,容量应满足全部用电设备总计算负荷的需要。装设两台变压器时,任一台变压器单独运行时,每台变压器的容量应满足总计算负荷的70%,满足全部一、二级负荷的需要。
1.2.2高压电气设备的选择
应满足正常运行、检修、短路和过电压的要求,并考虑远景发展。
1.2.2.1按正常工作条件选择
电网的运行电压因某些因素常高于电网的额定电压,因此,所选电气设备允许最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。额定电流不小于最大持续工作电流。
1.2.2.2按短路条件校验
短路电流通过电气设备时,设备各部件温度应不超过允许值,动稳定应满足要求。确定短路 电流的容量按本工程最终容量计算,并考虑远景发展规划,接线采用可能发生最大短路电流的正常接线方式。短路种类按三相短路验算,选择短路电流为最大的点为短路计算点。
1.2.2.3按环境工作条件选择
选择电气设备时应考虑其安装地点的环境条件,当气温、风速、温度、污秽等级、海拔、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备的使用条件时,应采取措施。
1.2.3低压电气设备的选择
1.2.3.1按正常工作条件选择
电器的额定电压、频率应与所在回路的标称电压、频率相适应。额定电流不小于所在回路的负荷计算电流。切断负荷电流的电器应校验其断开电流。接通和断开启动尖峰电流的电器应校验其接通、分段能力和每小时操作循环次数。保护电器应按保护特性选择。
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1.2.3.2按短路工作条件选择
通过短路电流的电器应满足在短路条件下短时耐受电流的要求。断开短路电流的电器应满足在短路条件下分断能力的要求。
1.2.3.3按使用环境条件选择。
对于存在非导电灰尘的一般多尘环境,采用防尘型电器。对于多尘环境或存在导电性灰尘的一般多尘环境,采用尘密型电器。对于导电纤维环境,采用IP65级电器。化工腐蚀、爆炸和火灾危险环境,应根据最新国家标准要求选择。
1.3常见配电室设计应用
1.3.1一台变压器的10kV配电室形式
此类型配电室适用于三级负荷,在农村、城镇无重要负荷区域最常用,适用范围广,形式方便灵活。高低压采用单母线,10kV进线方式可分为架空、电缆进线,变压器间隔可采用台架式、落地式、户内式,变压器与配电柜连接采用硬母线和电缆。变压器室布置在低压配电室的左、右侧。
1.3.2两台变压器的10kV配电室形式
此类型配电室适用于城市普通住宅小区、小高层、公寓等场合,供电可靠性较高。10kV母线采用单母线、单母线分段,高压柜采用环网柜,有两路及以上10kV进线,低压采用单母线分段。当采用油浸变压器时,变压器安装在两个独立的变压器室,当采用干式变压器时,变压器和低压配电柜可安装在同一室内,当高压环网柜较少时,三者也可安装在同一室内。
2、箱式变电站的设计
箱式变电站将高压受电、变压器降压、低压配电等功能组合在一起,体积小、占地少、能深入负荷中心、安装方便,适用于城市公共配电、住宅小区、高层建筑、工矿企业等。根据变电站的计算负荷、出线回路数和必要的保护、测量、计量的要求,作出一次主接线图和有关箱式变电站外面设备的设计,选择由厂家提供的箱变的规格和型号,二次设计全部由厂家完成,设备在工厂一次安装、调试合格。
3、开关站的设计
3.1 10kV开关站的设置原则
10kV开关站能加强对配电网的控制,提高配电网的可靠性和灵活性,因此在重要用户附近或电网联络部位及负荷中心应设立10kV开关站,其电源取自不同母线或不同高压站,应按无人值班及逐步实现配网自动化的要求设计并留有发展余地。为某个区域内若干配电室供电或为减少相同路径的电缆条数以及高压变电站中压馈线开关柜数量不足或出线走廊受限的情况可以建设开关站。
3.2 10kV开关站的设计要点
3.2.1应设在通道畅顺、巡视检修、电缆进出方便的位置。一般设置在单独的建筑物中,或建筑物一楼,不应设在地下室内。
3.2.2室外环网柜、电缆分接箱体积小、占地少,可设置在对行人影响较小的空地上或人行道侧,安装处应有避免外力碰撞措施。
3.2.3接线方式可采用环网型和终端型。环网型开关站每段母线有两路电源进线,以“手拉手”方式环网。终端型开关站每段母线有一路电源进线,向周边用户和公变提供电源。
四、10千伏配电工程设计的应用
4.1开关站设计的应用
10kV区域开关站电网内开关站,在电网中通常是2路10kV电源引入开关站,开关站分配出12—16路10kV电源,增加10kV电源供电点,在电网中起到至关重要的作用。
4.2配电站设计的应用
10kV侧开关柜采用二进二出或者二进三出,单母线接线,干式带外罩;0.4kV侧采用单母线或单母线分段接线,低压开关柜采用抽屉柜GCS型。不设专门的二次设备间,二次设备与10kV开关柜同室布置;低压开关柜与配电变压器采用单列同室布置。
4.3柱上式变压器设计的应用
10kV柱上开关台运用典型设计,由于实际情况的多样性,设计工作效率也可以有效提高。10kV配电系统运行中的柱上开关台,形式多样,均为坐装式。
4.4 10kV电力电缆敷设的设计应用
10kV电缆敷设典型设计,由于各种敷设方式有不同的适用范围,并各有不同环境下的优缺点,该典型设计充分考虑了电缆线路工程的多样性,实际工程中,在电缆典型设计中考虑各方案调整后,相互组合,能适应各种复杂的电缆工程,使之电缆敷设典型设计能提高工作效率。直埋敷设(加电缆保护槽)适用于市区人行道、公园绿地等不易经常开挖的地段及公共建筑间的边缘地带和电缆根数较少的地段(不多于6根)。宜采用单槽单电缆的敷设方式;排管敷设适用于变电站和开关站的进出线端、不能直接埋入地下及有机动车负载的通道,通道内电缆根数不宜大于12根。如市区道路及穿越小型建筑等地段;沟道敷设(包括隧道和半通行沟)适用于变电站、开关站进出线端和同路径敷设电缆根数较多(一般在12根以上)的地段。
结束语:
在整个设计过程中,我们更加重视新技术的推广和工程投资的节约,在配电工程应用中在信息化和实用性方面,将显示出很好效果。使配网工程设计更为规范化、标准化,将对进一步规范工程建设管理,提高工程建设水平、配电工程设计质量,缩短配电工程前期设计工期,并对新技术的推广应用起到更大的推动作
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[4] 赵玉梅, 陈勇军. 电力企业营销策略分析 2016
论文作者:林文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签:母线论文; 变压器论文; 负荷论文; 电流论文; 电缆论文; 接线论文; 条件论文; 《电力设备》2018年第27期论文;