10kV电力配网工程系统设计方案探究

10kV电力配网工程系统设计方案探究

陈胜刚

贵州电网有限责任公司安顺普定供电局 贵州 562100

摘要：在社会不断发展的过程中，电力已成为人们生活和社会生产的主要能源。人们越来越依赖电力。这充分增加了大力开展电力建设的必要性。在电力建设中，10kV配电网工程是一项重要内容，科学合理的配电网工程系统设计是完善10kV配电网工程的基本条件，因此，相关人员要深入研究10kV配电网工程的系统设计，充分促进电力系统供电的稳定，努力建设优质电力工程，实现电力企业经济效益和社会效益的同步提高。

关键词：10kV；电力配网；系统设计；方案

1电力配网的状况

电力工业是作为国民经济平稳常态化运营发展的基础性但却很重要的能源基础性能源产业，也是国民经济发展的支柱型产业。电力产业是摆在各国经济发展的优先之重中之重的位置上，不仅仅是因为电力能源产业涉及国家安全利益，更多是电网配置也将用户信息全部纳入到了国家电网之中，也涉及用户个人的安全、隐私等信息。电力能源产业的发展也国家能源安全密切相关，也与用户个人安全信息紧密相连，对维护社会秩序具有很重要的作用。在人们的日常生活中连接着每一个用户的世纪利益，对于促进国家电力能源安全和用户个人利益以及维护社会安定秩序具有良好的作用。

电网是经由发电企业联通国家电网并向国家电网输送电力，再由国家电网通过已经架设好的各类电力线路、光缆，经过配电设施就地或异地逐级逐次分配给用电客户，最后国家电网将与用电客户取得直接的联系，故而用电客户在电力配网这一系统中就成了电网的重要组成部分了。由于地理环境等各方面的限制，尤其特别是农村配电网区域分布广泛，电力能源的各种设备的种类和数量众多，电网便是一个巨大的信息有机载体，在电网中不但涉及大量的地理环境特点，也涉及配电设备、配电设备属性，电力系统实时运行等等诸多方面的信息。

随着现代化建设发展，虽然我们国家起步较晚，但随着国家电网不断升级改造，国家电网也在马不停歇的向前迈进着。但就是由于起步较晚，发展较为滞后，但是，配套的信息化管理还是跟不上配电网发展的步伐。具体来说，很多电力部门还存在着办事执行效率的问题。目前，电网架构越来越多样化和复杂化，管理方式不能再遵循以往的传统、落后的人工管理方式，而更应该注重数据库处理，做到万物互联，统筹兼顾、提高工作效率。

因此，需要从实际出发，合理科学地构建出一套完善的三维GIS管理系统，能够使电网的资源信息得到实时记录和共享，向规范化、数字化看齐，提升整个电力产业的信息化水平。跟上时代步伐。GIS平台，具体来说，就是要运用依托当前信息技术发展的大潮流，根据互联网，计算机，3S技术的运用以及现在新出现的人工智能进行更好的处理，以便使得电网能够更好地运行。

2 10kV电力配网工程系统设计准则

在10kV电力配网工程系统设计当中，结合实践工作经验不断累积总结，具体设计时需要严格遵循一定的设计准则，主要包括以下4个方面。

1)10kV架空配电线路的绝缘等级，通常可以参考20kV的标准进行设计，从而有效避免网络故障的发生，从根本上减少供电部门的经济损失，提高相应效益。

2)在对10kV配网进行实际设计时，应该将城市道路作为主要依据，并在每条主干道上都至少预留出1条以上的架空线路走廊。

3)按照电力用户的不同等级，可以将用户分为重点用户和非重点用户。对于重点用户而言，要在重要负荷中配备相应的应急电源，即采用双电源处理方式，以此保证对这部分用户的正常供电。在实际过程中，需要根据实际情况合理选择所需的应急电源。

4)在布置10kV配网时，可以采用“T”型网、多个单环网或“#”型网，选用可自动分合闸的电压互感器负荷开关，并按照2500kVA的装机容量对其进行分段；对于高于630kVA装机容量的公用线，可以选择安装相应的负荷开关。

3 10kV电力配网工程系统设计方案

3.1配网网架设计

电网设计是10kV配电网工程系统设计的重点，需要根据实际情况和具体要求采取有针对性的设计措施。

在具体的设计过程中，有必要综合考虑不同接线方式的特点、实际供电需求等因素来选择最合适的方式。例如，对于位置分散、容量大的三级负载电源，设计中可考虑放射状布线，更方便灵活；部分客户对供电可靠性要求较高，设计中可考虑双回路径向接线，有助于减少线路故障对供电的不利影响，进而提高供电可靠性。在实际设计中需要考虑的是，该方法投资成本较高。此外，干线结构一般适用于郊区或城市中对供电可靠性要求不高的非重要用户。环形结构在中低压系统和城市供配电网中起着重要作用。此外，环网结构在提高供电可靠性方面也取得了越来越显著的效果。

3.2所选配电网开关站设备

开关站一般位于变电站的下层，主要承担配电和环网连接功能。其他功能还包括馈线保护、自动管理等。考虑到开关站设备在工程系统中的重要作用，在实际系统设计中需要更加注意，特别是确保开关站设备具有足够的安全性和可靠性。

根据目前电力实践和发展，本阶段开关站主要包括以下实现方式：室外箱式开关站、室内开关站、带继电保护的断路器柜、真空、空气、SF6气体绝缘的负荷开关柜，等，在选择10kV开关站设备时，应根据工程系统设计的实际情况，考虑不同条件、不同场合等各种因素，选择设备，把握关键环节，确保系统设计方案的科学性。

3.3环网供电方式设计

传统的供电方式容易受到周围环境的影响，不能从根本上保证居民的正常生活和工作。在这种背景下，环网供电模式应运而生，解决了存在的一系列问题。进、出线柜是环网电源的重要组成部分。当一条线路发生故障时，它可以在第一时间做出响应，及时隔离故障线路，另一个单元将继续完成供电。此外，环网柜还具有可扩展性的特点，为维护人员的后期维护和管理提供了极大的方便，这也是环网供电模式能够成为各城市和居民区主要供电模式的根本原因。

3.4配电网自动化管理设计

要想在10千伏配电网建设项目中有效地利用自动化配电网管理技术，实现10千伏配电网的自动化设计，如配电网设备信息、配电网用户信息等，主要负责配电网的实时检测、管理和维护。虽然本项目在很大程度上具有较高的技术要求，但在实践中能够准确判断故障位置，而自动化管理设计是提高供电可靠性和可持续性的重要手段。根据目前的发展情况，10kV配电网的自动化管理需要花费大量的资金和成本，许多相关设备需要定期更换，这给推广工作增加了很大的难度，但加强其设计投资仍具有很大的价值和意义。

3.5三维应用系统的设计软件

对于城区10k V电力配网三维应用系统的最终实现，需要选择好合适的设计软件，并制定好完备的部署方案。当前世界各国都是依据各大信息技术，通过对信息技术的具体运用对电网进行设计。本文提出几个例子进行阐释：（1）运用City Maker技术，这是一门关于数字城市三维可视化平台软件，针对城市各项规划，提供覆盖规划设计，由设计、展示、评估，管理的全方位，立体化的服务去推进规划。提供三维地理信息系统架构建设到具体运用的全方位、立体化的解决方案。叠加显示城市全貌，规划图则，统筹各类信息，开展立体，全方面三维专业的应用。（2）运用World Wind软件，该软件是由美国NASA开发并用于具体实践的，是利用卫星以三维的形式把大量的卫星图片进行叠加，进而进行阐述，使得用户可以从不同的各个角度浏览地球全貌，其主要数据来源商业遥感卫星。灵活运用软件的多项功能，可以有效处理海量的电力相关数据。再结合数字定位、实时监控的各项数据信息，对电力网络拥有更为全面性的掌握，让工作人员的工作更加高效，只需通过计算机就能完成对城区多区域电力的监控处理工序。通过软件所虚拟仿真建立的各种三维环境、模型，可以对可能出现的情况、事故进行更加严密的预先处理、假设，保证电网运输的安全性。存储三维地形信息。此外，可以将部分重要信息共享给客户，让客户也可以了解更多的知识内容。实时记录的数据服务，可以将有价值的数据进行云备份处理，通过缓存机制完成矢量数据的高效传输。

结论

10kV电力配网工程建设是一项系统性工作，尤其是系统设计环节更是占据着重要地位。广大电力单位需要对此给予足够重视，充分认识到该项工程系统设计的主要特点，明确工程系统设计的相关准则，同时严格把控好系统设计当中各项关键环节与要点，从而制定出更为科学可行的系统设计方案，推动10kV电力配网工程项目得到进一步发展。

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