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摘要：10kV供配电系统构成了城市建筑用电系统的主干，其设计及可靠性检验等环节都关系着电力用户用电的可靠性及安全性。本文以某小区为例，从供电线路及配电所设计两方面对10kV供配电系统在城市建筑中的应用进行了阐述，并提出了供配电系统可靠性检验的一些方法。
关键词：10kV；供配电系统；城市建筑；应用
引言
10kV供配电系统是城市建筑中配套系统之一，其是否运行顺畅关系到用户的用电方便，同时也与用户的安全息息相关。10kV供配电系统是我国城市基础电力输送的主要途径，在其设计、建设乃至运行过程中伴随着诸多不确定因素，因此，如何让10kV供配电系统在城市建筑中应用得更好就成了当前亟待解决的一个问题。笔者认为，关键在于做好10kV供配电系统的设计以及其运行可靠性分析。有鉴于此，本文在参考有关专家学者研究成果的基础上对10kV供配电系统在城市建筑中的应用展开论述。
1.10kV供配电系统的设计
1.1接线方式
城市建筑多种多样，包括居民小区、商业大楼以及政府机关等不同的实体。为了论述的过程更加具体且方便行文，本文以某小区内的10kV供配电系统的应用为例进行研究。对于居民小区电力用户来说，10kV供配电系统的设计首先要保证电力系统运行的安全性和可靠性，在此基础上提升其经济性。因此，10kV供配电系统的接线方式关系到时间长短、性能好坏、费用高低、可靠性大小以及适应性强弱等方方面面，在进行设计工作时，应该综合考虑不同的方面，争取其能够在不同影响因素之间达到最优化处理。
我国电力部门对10kV供配电系统的接线方式有所规定，《供配电系统设计规范》中对其进行了大方面的限制，然而具体细节并未详细论述。因此，结合小区当地电力部门的意见以及小区实际环境，可以从以下三种接线方式中任意选择其中一种：①高压放射式接线方案。这种接线方案在城市建设初期被广泛使用，一度成为最主要的城市建筑供配电系统接线方案。该种方式的特点是：年停电小时数一般在32小时以上，因此可靠性较低；在小区门口设置有电气开闭站，中有高压出线柜，高压电缆从中延伸至各个供电所完成供电；该种接线方式需要很多电缆，因此前期固定投资较大，如果小规模供电的话一般难以收回成本。②高压环网式接线方案。这种接线方案从电源处引出两个回路同时向X个电力负荷点供电，并按照供电的次数在这些负荷点之间设置一定的联络线，从而形成闭合的多变性电网回路。这种接线方式前期固定投资比较小，且可靠性比前面一种接线方式高出很多。详细来说，环网式接线方式也有两种类型，一种是双回路的，即两个电源来自不同的变电所或者来源于同一变电所中的不同两个母线，如图1 所示；另外一种是双环网接线，即小区的每一个变电所有两台变压器，其来源于不同电源支持的闭式环网，如图2 所示。双回路接线方式和双环网接线方式在选择时要根据小区建筑具体情况，然而相对来说后者的供电可靠性大大提升。前者的优势主要在前期投资少且技术成熟，在综合考虑下选择前者性价比更高。③高压树干式接线方式。这种方式要用到很多高压电缆分接箱，直接造成其可靠性不高，且大量使用分接箱对有经济方面考虑的电力用户来说也不实际，因此一般不使用这种接线方式。
1.2配电所相关设计
（1）配电所区域选择
配电所是10kV供配电系统的节点部分，因此其承担的供电区域必须明确。10kV供配电系统有多条线路分别与多个配电所相连接，在配电所位置选择上要采取就近原则，使距离小区最近的供配电线路与配电所连接，以节约经济成本。同时需要注意的一个问题是，城市用电日益增多，配电所及配电线路越来越复杂，在设计上要避免配电线路相互之间较差重叠，以免发生断路或者短路时形成连锁反应造成更大的恶果。因此，一方面要做好各条配电线路之间的绝缘措施，另一方面要将线路布置在隐蔽的、不易触碰到的地方。
另外，一定的负荷中心能够供电的区域是确定的，应该保证符合中心能够照顾到周边尽可能多的电力用户。距离来说，380V的电压能够顾及到的电力用户距离最远为250米，我们在设计之初应该考虑到负荷中心达到最大负荷值后分区电压能否满足用电需求。
（2）变压器相关设计
在进行配电所设计时要合理选择变压器，其中变压器的数量是其中最重要的一项，其直接决定了负荷中心的负荷量以及建设过程中的花费。我国电力部门在这方面有明确的规定，即变压器的选择必须与负荷中心的特点紧密相连且综合考虑经济能力以及运行可靠性。随着季节的变化，小区用电量可能有所波动，尤其是城市用电量有高峰期和低峰期，这时选择变压器时应该以高峰量为准，以避免用电量达到最高峰时出现跳闸，这时一般需要安装两台或者超过两台的变压器。另外有的小区集中符合比较大，这时也要安装两台或者两台以上的变压器。值得一提的是，变压器的安装虽然是以最大负荷量为标准的，在运行过程中却不必将所有变压器在所有时间运行，应当根据用电量的变化调整变压器同时运行的台数，一来让变压器得到了休息时间，减少了变压器的维护费用，二来也间接上为电力用户节约了电力成本。
2.10kV供配电系统的应用可靠性研究
10kV供配电系统关系到电力用户的安全，稍有疏忽可能会引发城市电力事故，因此在供配电系统设计完成之后应该对其可靠性进行检验，采取一定措施提升其供配电可靠性，减少停电时间以及短路、断路等非正常情况的出现。
2.1合理分配电力用户数量
以目前10kV供配电系统的结构来说，一旦其某一条供电线路发生故障，则支线上的电力用户的用电都会受到影响。因此，为了尽可能减少受影响的电力用户，同时为了提升主干线的供电可靠性，应该设置尽量多的供电线路而减少每一条供电线路上承载的用户数。理论上来说，一条线路上承载的用户数越多，其发生故障的可能性也越高。这种措施有利于缩小电力事故的影响范围，从而保障大多数电力用户用电不受影响。另外还可以采取在单一电源的供电线路上设置断路器的方法来进行电力事故检修，这样同样能够达到缩小影响范围的目的。
2.2优化电网结构
优化电网结构，更多是从宏观角度对电力系统进行规划，因此这一工作需要政府部门的介入以及各地政府部门以及电力部门的联合。各个电网系统之间紧密配合能够提升其运行效率。在一个地方进行电网建设时要将其同周边地区的电网实际情况联系起来，从大方面进行合理的规划布局，在满足国家电力部门要求的基础上对其施工过程进行有效监管。
2.3提升供电设备性能
良好的稳定性以及可靠性是建立在高性能的电力设备的基础上。电力公司要密切关注电力设备市场上的最新产品，根据实际情况及时更换老化设备，逐步建立起完善的电力自动化系统，实现电力管理的科学化。此外，10kV供配电系统的防雷能力以及抗雷能力是需要保证的，设计人员应该选取质量过硬的产品，在考虑性能的基础上考虑经济成本。
3.小结
10kV供配电系统在城市建筑中运用广泛，在电力实业蓬勃发展的今天，电网的密集化对其运行可靠性提出了新的要求。作为电力公司，应该在供配电系统设计之初就做好相关工作，并对其可靠性进行检测，通过一些切实可行的方案优化其性能。
参考文献：
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[2]李健发.谈10kV大型生活小区高压供配电系统设计[J].广东科技，2009，18：252-253.
[3]秦栗.10kV供配电系统的技术管理[J].农村电气化，2013，10：61.
论文作者:黎永汉
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/14
标签：供配电论文; 系统论文; 接线论文; 电力论文; 可靠性论文; 变压器论文; 方式论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;