关于住宅小区10kV及以下变配电所供配电设计要点分析

关于住宅小区10kV及以下变配电所供配电设计要点分析

陈锦槐

东莞市昌晖电气工程有限公司  广东东莞  523960

摘要：对电网建设来说，10kV及以下配电所供配电系统设计十分重要。其不仅是终端变配电所建设项目，也是电力系统完整建设必不可少的构成部分，需要加强设计关注。在设计中进行全面分析，以保证10kV及以下变配电所供配电系统设计有效性。本文主要就住宅小区10KV及以下变配电所供配电设计问题进行探讨，在明确设计重要性的基础上探明设计要点。

关键词： 10kV；变配电所；供配电设计；要点

社会建设进程加快使得社会用电需求更为迫切，电力企业既要满足社会供电诉求，又要保证供电质量，而这离不开对供配电系统的优化设计及建设。住宅小区10kV及以下变配电所供配电系统的设计工作尤为必要。只有明确传统设计中的不足，把握设计要点，才能确保设计实效，真正构建安全平稳的用电环境，打造高质量的住宅小区。

1住宅小区10kV及以下变配电所供配电系统设计重要性

我国城市住宅小区供电系统配置方面多使用10kV配电网，在住宅小区供电过程中，供电系统设计效果影响供电网供电质量，也影响小区居民用电质量。住宅小区10kV及以下变配电所供电系统设计时既要致力于满足小区居民合理用电需求，又要确保降低供配电设备损耗，达成节能降耗的目标。但是当前部分住宅小区供电系统设计存在一些不合理的现象，使得小区供电设备运行损耗较大，居民用电可靠性不强，用电安全性问题迟迟得不到解决。因此，需要对住宅小区10kV以下供配电系统设计问题进行详细探讨。进行住宅小区10KV及以下变配电所供配电系统设计时应多方面关注。一方面进行设计合理性的评判。了解地区电力使用诉求、地区电力发展情况，对相关要素进行统筹，对电力供应安全性及可靠性进行全面衡量，以确保设计方案更合理，促进地方可持续发展。另一方面，要增强设计科学性。使其满足区域发展的多重诉求，同时考虑到地区差异，做到设计的因地制宜。一般经济条件好的区域，配电所供配电系统负荷发展较快，网架结构通常对应较长的建设周期，在设计时应根据区域用电负荷实际情况进行科学预测，以此为依据，科学设计10kV及以下变配电所供配电系统，以切实提升电力供应水平。

2 住宅小区10kV及以下变配电所供配电设计要求

在进行住宅小区10kV及以下变配电所供配电系统设计时应明确设计标准，遵循相应的设计流程，保证设计的规范性与合理性。首先分析上级电源实际情况，基于长远发展目标布置设计方案，选择合理的上级电源提高供配电系统设计实效。要考虑到未来发展可能性，预留一定的容量与发展空间，方便电力企业在今后的发展中能进行持续的改善。其次，在供电设计过程中要重点关注设计可靠性与合理性两大指标，使得变配电所整体调控能力较好，受其他影响因素影响较小。避免出现10kV及以下变配电所供配电设计效率提升难的问题。最后，在实际设计中要对供电可靠性进行全面把控，将电压波动控制在较小范围，且减少其他要素对其干扰。使用谐波处理及保护措施的过程中要努力提升供配电系统整体质量，同时遵循节能环保理念，合理地将近的设计方案与设备融入到10kV变配电所供电设计当中，以设计方案的优化提升节能效果。

3 住宅小区10kV及以下变配电所供配电设计要点

3.1 电源接入设计

在设计中要关注电源接入方案设计合理性的问题。通过分析住宅小区整体布局情况，确定两到三个以上回路供电模式，而且在上一级变电站中需要有不同的母线引出馈电线路，合理控制馈电线路间隔容量，使得后期整体线路布局及设计更为方便。针对小区供配电设计来说，需要对每一环节设计要点进行详细分析，偏重于选择用电负荷平行且互为备用的方案，保证供配电所位置分布更合理，更好地满足小区供配电多重诉求。电力企业在进行变配电所供电线路设计过程中要关注小区建设习惯，优选环网式供配电模式。例如，某小区设计为一个总变配电所和五个分配所，后者主要承担小区照明、公共设施及住宅用电工作。因为住宅通常有住宅变压器，因此应于该环节设置专用变压器。在环网柜中每一环节电源线路与上级母线密切联系，实现单母线对低压输出端的分段关联，构成完善的供配电系统，环网柜接线模式见图1。若小区中公用负荷为一级负荷，应优选10kV双电源及电源供电模式，更好地满足该环节供电需求，保证供电稳定。

图1 环网柜接线模式

3.2 线路投切设计

在10kV及以下变配电所供配电设计中也要关注线路投切设计问题。线路投切设计应以对小区实际负荷分布情况的科学把握为前提，减少或避免负荷于不停电情况下的倒切。运用10kV电源进行供电，并优选双电源及多单元形式，既能优化备用电路设计，又能采用单母线分段接线，实现母线断路器手动投入，提高线路投切设计精准性。在线路投切设计中也应分析断路器开关设计情况，以投切合理设计实现计量柜与进线隔离开关的优化设计。进线断路器与母联断路器间设有电气与机械联锁，而且进线断路器与母线隔离开关，母联断路器与母联隔离开关，以及计量柜等之间也设有电气联锁。采取联锁设置后，当进线隔离开关与计量柜等处于工作状态时，进线断路器才能闭合，只有进线断路器断开后，隔离开关及计量柜等才能切断。另外，母联隔离开关处于工作状态后，母联断路器才能合闸，而母联断路器断开后，母联隔离开关才能切断。

3.3 继电保护设计

一般来说进线的继电保护功能有过流保护、速断功能、零序电流保护。变压器线路的继电保护功能有过流保护、速断功能、零序电流保护、高温报警及自动跳闸功能。母联的继电保护功能有过流保护及速断功能。加强继电保护设计的根本目的是保证变配电所供配电系统运行更平稳。在设计中需要先分析继电保护的常见功能，根据变压器优化及应用方案确保其在过流保护中的速断功能及高温报警等功能稳定发挥。且关注母联机电保护，因其主要涉及到过流保护等功能，所以在选择继电保护设备时应偏重于选择性能强、技术参数高的设备。10kV及以下变配电所通常会对主变压器上进行过电流保护，过电流保护设置有一定的时限范围，若动作时间超过0.7秒，需要在变压器上增加电流速断保护装置。而分析过电流成因，主要是外部相间短路。可从三个方面进行继电保护装置的优化设置。假设变压器为双线圈，则在主电源侧安装继电保护装置。若主电源侧外其他各侧保护作为后备保护，面对的对象不是变压器内部，应保护相邻各元器件。若母线侧短路，则对继电保护器灵敏性有较高要求，且变压器作为相邻线路远后备时，对于线路中不对称的短路，继电保护器必须保持足够的灵敏度。在选择继电保护装置时要明确继电保护装置工作原理，继电保护器工作原理见图2，并根据实际情况进行取舍。

图2 继电保护器工作原理

3.4 进行造价分析

在住宅小区10kV及以下变配电所供配电设计时也应合理控制设计成本，加强造价关注。在建筑材料、灯具、变频空调、电气设备选择方面要关注节能增效问题，以有效节约投资。选择无功补偿柜、低压配电柜、节能型人机操作界面、节能型UPS柜、节能型PLC柜，将有效降低运行期费用及维护成本。如变压器的合理选择。在设计中应控制变压器的使用量，确保变压器负荷分配更均衡，同时合理控制变压器负荷率。根据实际情况选择先进节能变压器。针对供电线路设计则要合理控制长度，使得其靠近各负荷中心，发挥节能作用。而对于无功补偿设计来说，要重点确保其设计合理且可靠，一般于供配电系统变压器低压侧运用无功补偿的设计模式，配合自动投切装置，减少无功补偿不足的风险，减少设计及运行成本。

4 结语

针对我国电力行业发展实际，我们既要增强电力领域综合实力，又要切实满足各领域多样的用电需求。住宅小区10kV及以下变配电所供配电设计工作必须得到重视。住宅小区10kV 变配电所供配电系统设计需要高度重视供电质量的控制，并且在实际的过程中需要根据上级电源设计较为长远的规划方案，同时保证设计具有前瞻性，提前预留一定的发展空间。此外要高度重视供电线路的整体布局，确保供电的质量与效率能够得到全面提升。只有在设计中做到对系统内部结构、功能、各领域用电需求等进行统筹分析，指导设计优化，才能保证小区供电平稳，使得供电系统整体运行良好。

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作者简介：

陈锦槐：（1982.6-），男，汉族，籍贯：广东东莞，学历：本科，职称：工程师，研究方向：电力工程施工管理。