关键词：10kV变配电所；电气主接线设计探析
引言
变配电所是供配电系统的核心，在供配电系统中占有特殊的重要地位。作为生产企业和民用建筑、居民集聚区电能供应的中心，变电所担负着电力系统受电、变压、配电的任务；配电所担负着电力系统受电、直接配电的任务。
1、变配电所所址选择的一般原则
根据GB50053—2013《20kV及以下变电所设计规范》的规定，变配电所所址的选择应综合考虑以下因素：（1）尽量接近或深入负荷中心，以降低线路的电能损耗和有色金属的消耗量，提高电能质量；（2）进出线方便，尽量靠近电源侧，避免高压线路跨越其他设备和建筑物；（3）运输设备方便，特别是大型设备，如方便运输电力变压器、高低压开关柜；（4）不应设在有剧烈振动或高温的场所，不应设在多尘或有腐蚀性气体的场所，不应设在正常积水场所的正下方，且不宜和浴池、厕所或其他经常积水场所相邻，不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方；（5）高层建筑的变配电所，宜设置在地下层或首层，设在地下层时，宜选择在通风、散热条件较好的场所；（6）10kV配电所可与临近的10kV/0.38kV变电所合建为10kV/0.38kV变配电所；（7）在无特殊防火要求的多层建筑中，装有可燃性油的电气设备的变配电所，可设置在底层靠外墙部位，但不应设在人员密集场所的上方、下方、贴近疏散出口的两旁；（8）不应妨碍地区或企业的发展，并应适当考虑今后扩建的可能。
2主接线的概念、设计的原则和依据
2.1主接线的概念
电气主接线是由高压电器通过连接线，以电源进线和引出线为基本环节，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，又称为一次接线。即指变电所中变压器、断路器、母线、隔离开关以及线路等之间的连接线，是表示变配电系统中电能输送和分配路径的电路，它是由各种开关电器、电力变压器、导线等电气一次设备按一定顺序相连接而成的。电气主接线是变电所电气部分的主体，主接线的拟定与设备的选型、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定、运行的可靠性、经济性以及电力系统的稳定性和调度灵活性等密切相关。
2.2主接线设计的原则
电气主接线对变配电所以及电力系统的安全、可靠、灵活和经济的运行起着重要作用。根据《供配电系统设计规范》（国家标准GB50052-95）、《10kV及以下设计规范》（GB50053-94）、《低压配电设计规范》（GB50054-95）等规范，对变电所主接线提出如下原则：（1）安全性，应符合国家标准和规范，充分保证人身和设备的安全；（2）可靠性，即可靠地向用户提供优质的电能，特别是保证一、二级负荷的供电要求，考虑断路器检修时能否不停电，母线检修时停电时间的长短以及停运的线路回数，是否存在变电站全站停电的可能性；（3）灵活性，主要考虑操作、调试、扩建方便，使其能适应各种不同的运行方式包括正常、事故以及维修的操作模式，不仅要考虑最终接线的实现，还应兼顾到分期过渡的可能和施工方便，并能适应未来的规划扩展的可能性；（4）经济性，在满足用户用电需求的前提下应努力节约投资成本，尽可能使主接线简单，低功耗，低运行维护成本，且占地少，电能损耗少。
2.3设计依据
主接线设计的原始依据主要有以下几个方面：待设计变电所的地理位置及其在系统中的地位和作用；变电所与系统的连接方式，出线回路数、用途及运行方式、传输容量；变电所母线的电压等级、自耦变压器各侧的额定电压及调压范围，以及本地区或变电所负荷增长的过程等。
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3变配电所主接线的基本形式
母线是指多个设备以并列分支的形式接在其上的一条共用的通路。变配电所主接线就是以进出线为主体，多于4回路设母线为中心环节构成电能输配线路的连接方式。其基本接线形式包括单母线接线、单母线分段接线、双母线接线和无母线的主接线等
3.1单母线接线
单母线接线的特点是整个配电装置只有一组母线，电源进线和所有出线都接在同一组母线上。进出回路均装有断路器和隔离开关。断路器用于在正常或故障情况下接通与断开电路，隔离开关用于停电检修断路器时作为隔离电压的隔离电器。单母线接线简单清楚、操作方便，投资少，便于扩建，但可靠性和灵活性较差。有以下缺点：（1）当母线和母线隔离开关检修时，各个回路都必须停止工作；（2）当母线和母线隔离开关短路及断路器母线侧绝缘套管损坏时，电源回路的断路器会因继电保护动作而自动断开，使整个配电装置在修复的时间内停止工作；（3）引出线回路的断路器检修时，该回路要停止供电。因此，单母线接线不能满足对不允许停电的重要用户的供电要求，只适用于对供电连续性要求不高的三级负荷的中、小容量用户供电。
3.2单母线分段接线
当有双电源或多电源供电、引出线数目较多时，为提高供电可靠性，可用母线分段断路器将母线分段，成为单母线分段接线。接线时每一电源连到一段母线上，并把引出线负荷均分到每段母线上。单母线分段接线的特点：（1）在母线发生短路故障的情况下，仅故障段停止工作，非故障段仍可继续工作；（2）对重要用户，可采用从不同母线分段引出的双回线供电，以保证向重要用户可靠供电；（3）当某一段母线故障或检修时，必须断开该段母线上的电源和全部引出线，因此使部分用户供电受到限制和中断；（4）任一回路的断路器检修时，该回路必须停止工作。使用单母线分段接线，提高了供电可靠性，缩小了母线故障的影响范围，且调度灵活，易于扩建，但对于重要一、二级负荷供电时，必须采用两条出线供电。该方式在中小型变电所广泛应用。
3.3双母线接线
为了避免停电的影响，可设置双母线接线，一组为工作母线，一组为备用母线。两组母线通过母线联络断路器相连，分列运行。这种接线的优点是供电可靠，可轮流检修一组母线，而不使供电中断；当一组母线出现故障时，能迅速恢复供电。但所用设备多，配电装置复杂。一般适用于有大量一、二级负荷且出线回路多的10kV及以上的大、中型变电所。以及出线带电抗时的6～10kV配电装置。
3.4无母线的主接线
当变电所只有一路电源进线，没有高压负荷和转送负荷，只设一台变压器或变电所的情况下，可采用无母线的主接线，即用线路——变压器组接线。此方法接线简单，设备少，经济性好，但可靠性不高，因此只可供三级负荷。对于10kV以上的主接线可采用无母线的主接线桥式接线方式，但不是本文所研究内容，所以不再赘述。
结语
10kV变电所是电网系统中的重要组成部分，其电气主接线设计涉及多项技术规范和标准，所以对其电气主接线的设计，要以务实科学的态度，仔细分析原始材料，把握设计要求，严格遵守国家相关的技术标准和规范、规程，结合工程的具体特点进行设计，做到技术先进、经济合理、安全可靠，并有一定的发展空间。
参考文献：
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[2]王建彬.手把手教你供配电技术[M].北京：中国建筑出版社，2017：67-68.
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论文作者:李周泉
论文发表刊物:《河南电力》2018年14期
论文发表时间:2018/12/28
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