粤水电轨道建设有限公司 广东省广州市 510000
摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,变电所建设不断增加。配电线路的安全运行关系到整个电力工程的实施和运行。在配电线路路径的设计阶段,需要对各部分进行合理的安排和配置。设计质量的优劣直接关系到电力线路工程建设的经济、环境和社会效益。本文首先分析10kV变配电所供电设计要求,其次探讨配电线路设计要点,从而可以提升配电线路设计的合理性、科学性,保证供配电的稳定性和安全性,更好地满足人们的用电需求。
关键词:变电所;线路路径;架空线路
引言
电力工程是人们生活中的重要部分,在电力系统服务中,10kV变电所的作用是承上启下的,引自外部电源,并为本身园区供电提供总高压配电房控制。为了满足电力系统的功能和作用,需要做好10kV变电所的合理布置。在实际的布置中,需要注意对电气部分进行合理的控制,并保证配电装置的服务能力。
1 10kV变配电所供电设计原则
(1)坚持最短距离原则。在设计和选择 10 kV 配电线路的过程中,尽量减少线路的大转弯,采用直线设计方法,遵循直线最短的原则。配电线需高度绷紧,路线的大弯会影响该效果。如果此项工作不到位,则遇大风、严寒等自然灾害发生时,配电线路很容易受到自然灾害的影响,给居民的用电安全和经济造成损失。(2)坚持经济适用性原则。经济性原则广泛应用于所有电力工程建设中。须根据电力工程中的预算进行设计,既不能浪费太多原材料,超出预算,也不能“抄近路”。10 kV 配电线路设计,需要平衡经济性和适用性的关系,在保证电力线路高质量的前提下,减少不必要的开支,节约社会资源。(3)避开特殊地形的原则。10 kV 配电线路路径优化的设计和选择,需要避开很多东西,尽可能选择地形好的路径,避免大转弯路径,避开悬崖、宽阔水域等环境。在路径选择过程中,避开居民区、高楼、密林、绿地等,保证线条流畅。
2配电线路设计要点
在10KV变电所布置过程中,模块化结构的数量相对增多,也就使得供电安全性和连续性得到了全面的提升。而且,低压配电柜的数量也在不断增多,使其环境耐受能力实现了质的飞跃。所以在10KV变电所布置时,需要注意对低压配电柜的合理控制,促使柜底部的直接连接、后面连接等,且不同连接方式都需要采取适宜的安装手段,所以,实际运维工作的难度相对较大,所以,需要做好运维工作的合理实施,确保10KV变电所的布置,能够为后续的维护工作提供便利,使得维护工作,可以满足10KV变电所的运行需求,进而进一步推动电力系统的服务能力,使得电力系统,可以满足人们生活的基本需求。电气设备在实际的布置中,应采取适宜的布置方式,从而实现对布置造价的节约,使得相关布置,可以实现成本的合理控制,进而推动电力企业的持续发展。
2.1主进线开关极数
10KV变电所作为末端变电所应用在项目中时,其低压供电范围有可能仅限于本建筑物,所引出低压供电系统均为TN-S;也有可能不仅仅局限于本建筑物的用电,还要考虑附近其他的建筑物用电、室外照明设备用电等。因此,选择主进线开关的级数要根据实际情况确定,特别是在TN-C和局部TT系统情况下,更应该慎重选择。10KV变电所在引出TN-C系统时,其低压柜内的N排兼做PEN排,根据GB50054-2011《低压配电设计规范》中3.1.4条规定:在TN-C系统中不应将保护接地中性导体隔离,严禁将保护接地中性导体接入开关电器。因此,末端变电所如果需要引出TN-C系统时,其低压主进线开关应选为3P开关,严禁采用3P+N或4P开关。在多电源情况下(如单母接线方式的2台变压器供电系统),其联络开关也需采用3P开关。10KV变电所在引出TN-S系统时,其低压柜内的N排与PE排单独设置,其低压主进线开关可以选为3P+N或4P开关。在多电源情况下,其联络开关也需对应的采用3P+N或4P开关。
2.2变压器
电源需要选择适宜的方式,选择树干供电,应装断路器,并且注意负荷开关一熔断器组合电器或是负荷开关熔断器组合电器的合理利用,还需要对隔离开关或是隔离触头进行应用,如果出现配电回路较多、变压器并列运行等情况,则需要对熔断器进行合理地利用,从而满足实际工作的相应需求。除此之外,变压器季节性负荷变化较大、集中负荷较大的情况,需要选择2台变压器,从而满足实际工作的需求。另外,动力和照明需要共用变压器。并且注意对单台单相负荷较大的时候,应选择单相变压器,从而迎合变电所的需求。
2.3防雷接地措施
从架设工作的特点来看,其建设高度较高,并且在一些自然环境较为恶劣的天气条件下,很容易受到雷电的影响而出现瞬时短路的问题。如果没有对其进行及时的处理,还有可能出现雷击和火灾事故。为此,在进行配电系统设计的工作中,需要充分考虑防雷接地设计对整条配电线路产生的影响。比如可以在线路的附近安装一个合适的避雷装置,同时将线路的导体和避雷器的接地端有效连接,从而达到防雷的目的和要求。
2.4配变电装置布置
结合工程的基本情况,再对配变电装置的布置进行分析,实际工作中,需要先进行变电所型式的选择规范研究,按照规范,展开变电装置的合理布置。另外,非充油的高低压装置和非油浸电力变压器的影响,可以按照相应防护等级规定,进行合理的设置。另外,如果在配变电的装置高低压配电室内的设置时,应注意对配电装置的备用位置进行设置,并对备用回路进行合理的设置,从而满足10kV变电所的布置需求。对于高压配电室内的高压配电装置,可以对各种通道的最小宽度进行控制,要求满足本工程的改造需求,从而使得杭师大的亚运会实现顺利进行,进而满足人们观赏和体育活动准备工作的顺利执行。
2.5在每个电源(变压器)处均做接地
通常情况,变压器至低压柜之间PEN母排的长度很短,其阻抗较小,而低压供电线路的长度远远超过变压器至低压柜之间PEN母排的长度,其阻抗远大于变压器至低压柜PEN排的阻抗,因此,在多电源系统分析时,本文将变压器低压侧中性点和低压柜母排看做一个点,这样一来,10/0.4kV末端变电所可以具备为TN-S(TN-C-S)系统和TT系统供电的能力,提高相关变电所的供电范围及适用性。在每台变压器低压柜处直接接地的做法,如果有需要设置零序互感器,就安装在低压柜接地电缆上。简单分析就可以明白这种做法的缺陷,因为几台变压器联络时这种做法就不能保证单点接地,会引起系统接地杂散电流。正常运行时,三相不平衡电流及零序谐波电流经PEN(N)排返回中性点;故障电流经过不期望路径,形成了杂散电流,杂散电流同样会引起MEB箱电压升高,有可能会造成正常运行的变压器中性点的电压升高,进而影响整个供电系统的中性线电压水平,甚至会引发安全事故。
结语
10kV配电线路路径方案选择直接关系到电能传送的质量和效率,同时对电网的整体稳定运行也有一定的影响,所以无论何时都必须重视配电线路路径的选取。本文在10kV配电线路的设计要点的基础上,以10kV变电站作为研究对象,详细阐述了线路路径方案,为后期保证电网的稳定运行奠定基础。
参考文献
[1]王云.浅谈10kV变电所供配电系统的设计要点[J].农家参谋,2020(11):149.
[2]朱清清.10kV变配电所供电系统设计要点[J].电子元器件与信息技术,2020,4(5):149-150.
[3]李兴楠.某大学校区10kV变电所供配电系统的电气设计[D].长春:吉林大学,2016.