摘要：本文针对10kV变配电房设计中如何确定高压供配电系统主接线和进行短路电流计算进行了实例说明，对在设计中存在的常见问题如供电电源不明确、计量方式不正确、设备类型选型不合理等问题进行了详细的分析，并提出了指导性解决措施。
关键词：变配电房；短路计算；供电电源
1 10kV变配电房设计说明
1.1 确定高压供配电系统主接线
10kV变配电房设计中高压供配电主接线的确定需在结合当地供电企业的设计要求的前提下，必须执行国家现行规范，包括《20kV及以下变电所设计规范》及《供配电系统设计规范》等。所以，在进行高压供配电主接线的设计前，应先和当地供电企业进行沟通协商，确定其设计要求。
（1）高压开关的选择。
通常，高压开关主要分为断路器和负荷开关（有六氟化硫负荷开关和真空负荷开关）。国家并没有明确的规范来规定两种高压开关的使用，但一般而言，负荷开关的控制和结构都比较简单，所以在变压器容量小于800kVA时高压开关一般使用负荷开关，采用环网柜形式；而变压器容量大于800kVA时，则使用断路器，采用断路器柜的形式。
供电部门根据变压器产权或单个用户的专用变压器和住宅配电的公用变压器的不同，对高压供配电系统主接线要求也不一样。对于单个用户而言，当负荷大于100kVA时应设专用变压器，且根据负荷的大小采用不同的高压开关及不同的计量方式。在负荷没有超过315kVA时，应采用环网柜进行高供低计方式；而负荷在400kVA到500kVA之间时，应采用高供高计方式，但主接线形式相对于负荷大于500kVA时采用的方式（高压开关采用断路器的高供高计方式）要简单，一般只需要进线加计量柜和出线柜各一台。
而对于公用变压器直接由供电部门管理，采用的是低压每户收取电费，加上单台公变容量一般不超800kVA，根据上述规范，一般都采用环网柜形式。
（2）单双电源的选择
高压供配电系统选择单双电源应根据用电负荷同时结合当地的供电实际情况来决定的。对于存在大量的一级和二级负荷时，若供电条件允许时应采用双电源形式。且一级负荷应采用两个完全独立的电源，二级负荷则采用双回路，并同时配置双台变压器，并保证进线的承载的一、二级负荷达到100%。
（3）实例说明
图1 计算实例的电力系统图
根据上述规范，如鹤山市骏辉置业有限公司业扩配套工程中需增容1600kV，该工程在江门鹤山市G325国道侧时代没事广场后新建时代美食公用配电房，该配电站采用环网（单电源）供电，电源点由10kV莺朗线1号公用电缆分接箱G04柜604开关通过ZRC-YJV22-8.7/15kV-3*300电缆接入时代美食公用配电房G02柜601开关。该配电站配置成套自动化断路器高压柜7面（进线PT柜1面、母线PT柜1面、进出线柜5面），SCB11-800干式变压器2台，GCK低压柜9面（进线柜2面，无功补偿柜2面，出线柜4面，母联分段柜1面）和直流屏1面。
1.2 短路电流计算
在10kV变配电房设计中，短路电流的计算是校验高、低压开关灯设备重要参数。本文中以低压配变容量为630kVA的高低压侧三相短路电流计算为例进行说明。
如图1所示，110kV变电站的变压器（110kV/10kV，Ynd11）容量为31.5MVA，短路阻抗为10.5Ω，配电变压器（10kV/0.4KV，Dyn11），容量为630kVA，短路阻抗为4.5
Ω。变电站与配变的距离为4kM，采用型号为YJV-8.7/15kV-3X95的电缆。计算过程采用标么值计算方式，基准容量取Sj=100MVA，所以：
（1）基准电抗值计算：
X2=XL=0.087×4＝0.348
（2）基准电流计算：
（3）短路电流和短路容量分别为：
（a）近电源点处（变电站低压侧）：
（b）远电源点处（配变高压侧）：
（c）配变低压侧：
由上述计算可得，越是远离电源点，短路电流越小，短路容量亦越小，而当短路容量一样是，短路电压越大，则短路电流越小。
2 设计中常见问题分析及解决措施
2.1 供电电源不明确
在10kV供配电房设计中最常见的问题之一就是未能明确供电电源位置而导致设计不合理，主要因为部分设计人员在设计之前未了解当地电力需求，未进行实地勘查如在住宅业扩工程中，应实地勘查住宅区内是否具有开关房，电房类型是属于公变房还是综合房等，未能真正结合电源的基本情况进行设计，导致后续施工出现问题而返工，影响施工进度和施工质量。
2.2 计量方式不合理
电费计量涉及到用电用户性质和实际电量差异化，尤其是综合体用户包括商业用电、办公用电、生活用电等复合用电，部分设计人员在进行电费计量设计时，未能按照用户的用电类型的不同进行差异化计量，导致计量方式不正确的情况，从而引发用户与供电部门之间的矛盾。同时也存在电能计量表精度不精准而导致少计、漏计、多计等情况，给供电部门和用户造成一定的损失。
2.3 电缆规格不合理
部分设计人员在选用线路电缆时，未能从结合成本控制、运行环境、能耗损失等因素进行考虑，而是盲目的选择统一规格的电缆，不仅造成资源浪费，也不利于电缆的安全运行。如未能考虑工程的内部环境，盲目选用YJV型交联聚乙烯电缆，造成成本过高；而在外部运行环境恶劣的情况下却选用VV型聚氯乙烯电缆，控制了成本却忽略了质量。
2.4 设备布局不合理
高低压配电设备未能根据配电设计规范和住宅原有平面图空间合理布置，导致实际施工难以开展。此外，还存部分设计员在设计时未考虑高低压配电柜前后左右对墙安全距离问题，导致过道无法行人和部分设备无法操作，给安装检修人员带来一定的困难。
因此，设计人员应事先做好实地勘查工作，综合考虑当地供电部门的需求，结合用电用户的用电容量、用电规模、用电类型及用电环境，明确供电电源和电费计量方式，并考虑运行成本和环境，做好各供电设备的选型工作。同时需要加强和供电部门、施工单位以及业主的之间的沟通，以达成供用电协议，再完成初步设计。
3 结束语
10kV变配电房的设计不仅要根据相关设计规范设计，还需综合考虑配电网的供电需求、用户用电的各类影响因素等，是一项非常复杂的工作。如何保证设计的合理性和科学性，是一项值得深入研究的课题。
参考文献：
[1] 南方电网标准设计与典型造价V2.0[Z]
[2] GB 50053-2013 《20kV及以下变电所设计规范》[S].2013
论文作者:蒋钢
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签：配电房论文; 负荷论文; 高压论文; 变压器论文; 电源论文; 容量论文; 电流论文; 《基层建设》2019年第7期论文;