摘要：城市化发展已经成为一种必然趋势，对提高人们生活水平有着重大作用，尤其是城市化建设中电网运行，故其设计引来很多相关人士的关注。10kV配电系统作为城市电网运行系统中的重要组成部分，其设计直接影响着城市配电网运行系统的正常运转，理应引起重视。尽管在电力技术得以高速发展的今天10kV配电设计质量和效果得到了提高，但实际10kV配电设计中仍然还出现一些问题，影响10kV配电设计效果和质量。本文主要就工厂10kV变配电所设计中遇到的问题并提出相应的对策。
关键词：10kV变配电所；常见问题；相关对策
前言：10kV配网作为电力系统中的重要组成部分，能够直接与用户相连接在一起，是实现电力系统与用户连接的关键，对整个电力系统的正常运行都有着很大的关系，所以在电力系统构建及运行过程中都离不开对10kV配电网的设计与建设。10kV配电网的设计要求很高。所建设的环境要求也很高。使它的运行安全性成为设计时最引人注目的问题之一，因为10kV配电网安全运行不但直接影响电力企业的经济效益，还直接影响电力企业的未来发展。故电力企业应该提高对10kV配电网设计的重视与关注，尽可能实现l0kV配电网设计的高技术，高经济指标和高供电能力，以适应电力企业发展需求的同时，满足社会经济的发展需求。
1工厂变配电设计的要求
安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
可靠：应满足电能用户对供电可靠性的要求。
优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
经济：供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。
2工厂供电设计必须遵循以下原则
1.遵守规程、执行政策。
必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。
2.安全可靠、先进合理。
应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。
3.近期为主、考虑发展。
应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。
4.全局出发、统筹兼顾。
按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。
3工厂10kV变配电所常见的设计问题
3.1选择10kV变配电所自动化装置
现代科学信息技术的快速发展，在对变配电所进行控制时，一些工厂都会利用远程集中控制方法进行控制，在很大程度上提高了电网的运行水平和效率，减少了电力系统的误操作现象，也使电力系统能够朝着自动化方向发展。但是在10kV变配电所设计中依然存在着关于自动化装置的选型问题，当自动化装置选型存在着一定问题时，会使建设成本得到大幅度增加，并对电网的安全稳定运行造成严重的影响。
3.2产品接口问题
工厂10kV变配电所的自动化控制系统中，对于不同类别的产品来说，接口不尽相同，而且这一问题在实际工程中会时常碰到。主要原因是由于供货商存在多个品种的产品。如果变配电所的接口处出现缝隙，就会造成严重的电力事故，因此不同品种的接口问题就会相应出现，因此需要进行妥善的处理，才能使电网的正常运用得到一定的保证。
3.3抗干扰问题
在10kV变配电所的设计时，一些受到系统自身问题与外界干扰因素影响的问题会时常出现，这会直接影响整个电力系统的的运营与发展。
3.4进线微机保护装置问题
在工厂10kV变配电所的设计过程中，一般情况下会在变配电所进线柜的继电保护装置中存在一个速断保护、过载保护和失压跳闸保护，这三种保护装置可以拦截大部分问题。将这三种保护装置进行恰当的设计，可以增加电力系统的稳定性，一旦没有处理好这三种保护装置，那么就很容易造成全厂停电的事故。这种事故在实际使用过程中经常出现，有些工厂员工表示，本单位一个月如果没有出现停电现象，那么对变配电所的设计人员就要进行表扬。可见停电事故有多么普遍，并且工厂的运行状态受到影响会直接降低生产效益，所以进线微机保护装置问题必须解决。
3.5真空断路器操作过压问题
这种故障现象是由于真空断路器的耐性程度不足，一旦出现故障就会对电力设备造成严重的影响。还可能是安装了真空断路器之后，没有安装相应的避雷器，当真空断路器出现了过压现象，同样会对电力设备造成影响，损害电力元件的使用，降低了工厂10kV变配电所运行的可靠性。
4 10kV变配电所设计中相关解决对策
4.1选择自动化装置
在进行变配电所自动化装置的选择时，需要根据工厂10kV变配电所的实际需求，进行全方位的分析，在仔细分析对比之后再做出选择。合适的自动化装置可以有效地降低问题出现的概率，减少出现问题的次数，降低建设成本资金，提高建设材料的有效使用率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当自动化装置的系统功能较为完善后，自动化装置的可靠性和质量就能得到保障，并提高工厂10kV变配电所电力系统的稳定性。
4.2解决产品接口问题
在面对众多产品时，常常会发生接口形状不同导致不匹配连接失败或者接口大小不同导致接触不良的问题，这些问题得不到很好地解决就会导致产品在运行过程中不必要的麻烦，所以在选择产品时尽量选择接口一致的产品，提前进行比对，方便设计。如果选不到合适的产品，那么只有改变产品的接口，最一劳永逸的办法就是有关部门对于相关产品接口的大小规格形状作出具体要求，保证相同的产品有一样的接口，避免粗制滥造的同时还可以要求不同产品具有一样的接口保证成功对接。
4.3解决抗干扰问题
工厂10kV变配电所在实际运用过程中，会受到自身与外界的影响。要想解决这一问题，应该进行科学的实验，研究电力系统的抗干扰性。例如，借助移动手机、风扇与开合断路器等通电设施，对外界干扰进行制造。如电波干扰。或者运用高温试验等，对变配电所的耐热性进行测试等。
4.4解决过载问题
如果进线微机保护装置中具有过载问题，可以安装变压器回路装置在过载保护设置中。如果某个回路发生过载现象，系统就会对这个回路进行自动的跳闸处理。某个回路跳闸对整个电厂的运转不会造成影响，正常状态下的回路仍然可以正常运行。对进线微机机电保护装置进行设计过程中，在保护装置中主要有失压跳闸保护、速断保护与过载保护等，要想使出线跳闸的时间尽可能地减少，一般情况下将过载保护装置设置在进线开关上。如果电力系统遇到短路故障过程中，作为速度保护装置来说，能够使故障电流回路，并且可以立即切断电流等。
4.5解决过压问题
真空断路器在使用过程中常常发生过电压问题，原因是因为真空断路器会迅速切断两端的负荷电流和短路电流，切断速度非常快，导致在一瞬间空气迅速抽空，电压陡然增大。在这种电压值非常大的情况下，就要保证电气设备具有相当强的耐压性，不至于被强大的电压烧毁，所在在电气设备绝缘材料的选择上要进行充分的考虑比对，先进的绝缘材料才是不二选择。同时，还有一种办法能够避免真空断路器遭受危害，就是在变压器上安装合理的避雷器，将电压合理的分散，在选择避雷器时，要选择小巧轻便的避雷器，有效地发挥体重轻、反应快、寿命长以及性能良好的优点。
5谐振过电压产生及防止措施
5.1产生的原因
电网运行中，正常时中性点不接地系统PT铁芯饱和易引起谐振过电压；中性点不接地方式发生单相故障可引起谐振过电压。运维人员操作或事故处理方法不当亦会产生谐振过电压。另外设备设计选型、参数不匹配也是谐振过电压产生原因。
谐振过电压对电网造成危害极大，诸如造成电压互感器熔丝熔断、电压互感器烧毁、电网设备绝缘损毁，甚至造成相间短路、保护装置误动作等。
操作过电压和谐振过电压的区别：操作过电压和谐振过电压都属于内部过电压。
操作过电压。顾名思义，是操作高电压大电感电容元件（比如合/分空载长线路、变压器、并联电容器、高压感应电动机等）以及故障线路跳闸/重合闸等产生的过度过程。防止操作过电压的措施根据操作的对象不同而有所不同，一般采用重击穿概率低的断路器或设置金属氧化物避雷器限制操作过电压。
谐振过电压。因系统的电感、电容参数配合不当而弓|起的各类谐振现象及电压升高。所以防止谐振过电压的措施即破坏谐振条件，使参数配合避开谐振区，需要对系统有整体的参数预测，从而调整电网参数。
5.2防止中性点不接地电网发生谐振过电压的措施：
（1）对中性点绝缘系统，当断线电源侧永久接地时，为使过电压不超过一定值，要求线路正序电容与接于线路上变压器励磁电抗之比不小于25。
（2）对电磁式电压互感器的开口三角形接线绕组中加装电阻，使R≤0.4XT，XT为互感器在线电压下单相换算至辅助绕组的励磁电抗。
（3）选择消弧线圈位置时，尽量避免电网中一部分失去消弧线圈的可能性。
（4）采取临时倒闸措施，如投入事先规定的某些线路或设备。当用母线向空母线充电时发生谐振，应立即拉开母联断路器使母线停电，从而消除谐振。送电时，防止谐振发生的办法是：采用线路和母线一起充电的方式或者对母线充电前退出电压互感器，充电正常后再投入电压互感器。当变压器向接有电压互感器的空载母线合闸充电时，在可能条件下，应将变压器中性点接地或经消弧线圈接地。其目的是防止由于电磁场和电场参数的偶合，即避免在回路中，使感抗等于容抗，发生串联谐振，从而使谐振过电压引起电气设备损坏。
6结语
虽然10kV变配电所设计给工厂用电带来了许多有利方面，确保了用电质量和数量，提高了工厂生产的效率，但同时它也在实践过程中检测出了许多问题，在这个基础上看，工厂10kV变配电所设计会获得长足有效的发展仍需要相关部门和工作人员的不断努力。
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[5]工厂10kV变配电所设计的常见问题及对策探究[J].魏浩，王芳.科技资讯.2013（24）
论文作者:李银龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/2/25
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