10kV变配电系统设计的差异性分析

10kV变配电系统设计的差异性分析

范磊

苏州尚知电力设计有限公司  江苏省昆山市 215300

摘要：对10 kV变配电系统设计在专项变和居民社区变配电厂之间存在的区别进行了论述，并对10 kV变配电系统设计中的站房选址、计量、设备和电缆选型等技术要素进行了分析，以达到提升设计的效果和质量的目的。

关键词：10kV，变配电系统设计，差异性分析。

引言

10 kV高压、高压配电网的主要结构有两种：（1）居民住宅楼的变电站和变电站；(2)专门用于变换器的配电室。居民区内的变电所，是一种公用的变电所，它的使用和维修都需要电力公司来完成。特种变电站是由客户进行操作和维修的变电站。根据省地区规范，根据多年的工程实践，对10 kV高压、高压配电网的工程应用与民用建筑中10 kV高压、高压配电网的工程应用进行了比较，并提出了相应的解决办法。

一、研究背景

地点，面积，土建专业等方面的不同。特种变压器分配室（1）对于除重大建筑物及生命线项目之外的客户，如高压及高压配电室，若一楼空间受限，难以建造，则可在符合某些条件的情况下，可将配电室设定在一楼内。(2)开关站、高低压配电室、干式变压器可以布置在相同的配电室中，在相同的配电室中，变压器的数量没有规定，配电室的大小也没有规定，只需要在装置的操作面和柜后的通道能够达到装置的维修和输送的安全距离就可以了。

居民区变电站。(1)开关站，高低压配电间，备用发电机间，开关发电机间，均设在一楼或更高处。(2)高低压配电网安装在居民楼中时，在其正下方和正上方，以及紧邻的位置，不得与居民楼相邻，且与居民楼间隔一自然楼层。(3)高低压配电室是两个楼层，如果把公用计量室设在地下二楼，则要为公用计量室的低压出电线预留一条过道，并要保证公用测量室的高压出电线不能穿过开关站、环网室、居民楼等，便于以后的电线的管理与维修。(4)开关站，环网室，高低压配电间要分开布置，每个配电间不得少于4个变压器，每个配电间的实际使用区域不得少于200平方米；2个变频器的居民点，其变频室的工作区域不能少于120平方米；环形网箱的工作区域不能少于80平方米；开关台的工作区域不得少于120平方米。

在以上各点的设定情况下，由于各点特性的变、配、线等因素的影响，其在计量、设备选型、线缆选择等方面都有较大的差异。

二、计量方式上的差异

特种变压器分配室（1）对于250 kVA以下或更少的变压器，应采取高供电、低供电模式。(2）在总装能力超过250 kVA的情况下，使用高供电高度表(high power)；如果相同的用户有不同的用电负载，由于电价的差异，可以对其进行单独计费。(3）如客户所使用之电力为大型产业之电力，则须将该电力供应公司之基础电力费用支付给该电力公司。(4）如果是两个回路的客户，则必须支付较高的电力供应成本给电力公司。

居民区变电站。(1）采取“高供低计”的方法，按客户的具体要求，增设多台低电压仪表，并将其安装在低电压仪表盒或低电压仪表柜内。(2）低电压电流表按其工作原理可划分为两种：一种是单相电流表，另一种是三相电流表。三相测量盒有三种类型，即直接接入型，通过互感器接入型和混合型。单相计量盒有五种技术规范，即：单表位、4表位、6表位、9表位、12表位。三相接插式计量盒有三种技术要求：1个表位，2个表位，4个表位。(3）无变压器基础电力消耗，无高可靠度双源电力消耗。

三、设备选型上的差异

特种变压器分流室（1）高压控制箱。对于250 kVA以下的高压配电箱，可选用负载型配电箱。在总机容量超过250 kVA的情况下，高压箱应选用可移动的金属铠装开关。(2) SVT （SVT）。有油浸型和干式型两种方案。要按照用电负载来进行选择，可以是选择单台，也可以是两台或者两台以上，要按照用户的用电负载的特点来对变压器台数进行理性的考虑。基于对二次能源效率的需求，推荐采用S20或更高等级的油浸变压器；推荐选用SCB14或更高等级的干式变压器。(3）一台低电压控制箱。低压箱可以是抽出型，固定型，也可以是固定型。对于特定的工程，可以根据使用者的需要及所需要的资金数额来选择。母排的规格，进线柜和区段柜的开关应根据变压器的能力来确定。

居民区变电站。(1）高压控制箱。在开闭站内，高压柜应使用可移动的金属铠装开闭型。高压柜应在环网机房及配电机房内使用，或使用可移动的金属铠装开关或使用气密的金属密封开关。在使用SF6气绝热的环网配电柜中，在使用SF6气绝热的情况下，每个柜子的SF6气绝热腔必须是相互隔离的，以方便以后再发生故障或替换时，缩短断电的时间。(2）变压器（SVT）。应选用干式变送器，推荐选用SCB14或更高容量的干式变送器。每个变压器的额定功率应不超过800千瓦。有400 KVA、630KVA、800KVA等可选，而前景则是将其提升到630kVA、1000千瓦、1250千瓦。(3）一台低电压控制箱。低电压箱型为定隔型，整体低压箱型。母排规格，进线柜和区段开关柜，应根据现场情况一次到位。

四、高低压电缆选型上的差异

特种变压器分配室10 kV高压电缆、0.4 kV低压电缆的选取是以其所需的计算功率为依据，以相应的标准以及电缆的载流量为依据，来选取相应型号、截面的电缆。只要依据电力负载的真实需要，进行合理的预留就可以了。

居民区变电站。对于10 kV的高电压电缆，在选择时应全面考虑未来负载的增加，并根据其远期尺寸进行布线。从10 KV供电到开闭台，开闭台到环网机房的骨干线缆选用3X400毫米或3X300毫米；从环网房间到配电网的主要电缆，可选用3x150mm2或3x120mm2。单相变送器的进线量以3x70毫米为宜，所用的线材为铜导线。0.4 kV低电压线路的选取，要充分考虑用户10年内不进行替换的需求，在选取线路横断面时，要按照每个线路的估算值乘以1.5的比例，来确定线路横断面的总体估算值。根据上述合计的电力，求取该线缆的截面面积。

五、其他方面的差异

在小区变配电房的设计中，还应包括如下的一些设计：(1)10 kV高压电缆通路的设计时，应预先埋置在离建筑物较近的最上方，并应设计10 kV电源点、开关站、环网室、小区配电房之间的通信系统。(2）环网室和小区配电网中的配电自动化终端系统；(3）开关站，环网室，小区配电网的环境监测，完成配电网的影像监测（包括温度，湿度，积水，烟雾，气体报警）。

在特殊的变电所中，为了对电力消耗进行管理和分析，还可以在变电所中安装一个智能化的电力监测装置。尤其是在医院大楼和重点客户的配电室中被普遍采用。该智能控制系统能够实现对配电网的仿真建模，实现对配电网的自动控制；完成：（1）能够让运营维修值班人员，利用顺序事件记录、波形记录、故障录波等信息，来进行故障分析，故障定位，故障排除等，从而尽可能地减少停机时间。(2）能够对各回路、各设备的电流、电压、功率、电度、谐波、电压波动等参数进行实时的采集，能够对电力分配体系、电力设备进行电力消耗的分析，以及能源效率的管理。(3）能够使配电室与视频监视器之间形成无缝隙连接，在配电室出现意外、跳闸等突发事件的时候，该系统会立刻进行实时的图像处理，并对相机进行角度的调节，从而将对当时的场景进行捕获，从而大大提高了对该场景的处理能力，从而大大提高了工作的效率。

结语

对10 kV变电站的特殊变电站与居民小区变电站的特殊变电站的不同进行了比较，使设计者能够迅速地把握10 kV特殊变电站与居民社区变电站的施工要领与困难。在具体的工程的设计实际工作中，能够与该工程的实际情况相联系，有效地避开在设计中出现的问题，迅速地进行10 kV变配电系统的设计，进而提升了设计的速度，使10 kV变配电系统的设计变得更加的理性。对商用 SOHO物业的开发人员来说，如何在建筑中进行配电网的改造，以及如何在住宅区内进行改造，具有非常大的借鉴意义。

参考文献

[1]黄东尧. 10kV变配电系统设计的差异性分析[J]. 集成电路应用, 2022, 39(12):2.

[2]王云. 浅谈10kV变电所供配电系统的设计要点[J]. 农家参谋, 2020, No.657(11):155-155.