住宅區(qū)10kV變電站設計及應用分析

摘 要：隨著城市進程的推進，高樓大廈拔地而起，變電站作為住宅小區(qū)必不可少的供電設施，居民對其的重視程度越來越高。本文依據(jù)某小區(qū)的實際條件，通過設計分析采用“高壓側雙電源供電，低壓側配備發(fā)電機”的方案和地下室變電站設計，更好地保證了用戶供電的安全、穩(wěn)定可靠性以及變電站的應變能力。

關鍵詞：短路電流；雙電源；變電站

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.162

1 前言

變電站在人民日常生活用電中是必不可少的，應用最為普遍的電器設施。由于經濟發(fā)展水平、居民生活條件、居住環(huán)境等因素的不同，全國各地變電站設計施工能力也參差不齊?，F(xiàn)在設計過程中難免存在偏離設計標準、變電站建設選址不合理、設計功能重復、施工繁瑣復雜等設計優(yōu)化不足；設計施工過程中，對居民顧慮“電磁輻射” [1]、是否存漏電風險等問題不能及時給予解答，沒有充分考慮地理位置雨水對地下室變電站侵水風險的評估等，從而影響了設計施工進程。

2007年以來，我國電網公司始終積極貫徹和落實科學發(fā)展觀要求，深入開展標準化建設需求，積極全面推動落實變電站“兩型一化”設計工作[2]。“兩型一化”[3]：資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、工業(yè)化。就是在保證環(huán)境的前提下，盡可能的避免浪費、勤儉節(jié)約的進行施工建設。

變電站設計應該充分考慮設計施工過程中的各種因素，在遵循國家法律法規(guī)以及滿足廣大人民利益基礎上進行設計施工。該文從某住宅區(qū)的實際要求情況，進行變電站的方案的設計及應用分析。

2 10kV變電站要求

2.1 設計依據(jù)

該變電站施工圖是根據(jù)某公司提供的建筑場地、負荷資料及供電公司供電方案答復意見書進行設計，設計遵守《GB50052-95供配電設計規(guī)范》，《GB50053-94 10kV及以下變電所設計規(guī)范》等國家相關的設計規(guī)范、規(guī)程及規(guī)定。

2.2 建設規(guī)模

本變電所為10kV單電源，設計容量為1×800kVA。所內安裝2面高壓開關柜，1臺800kVA變壓器及4面低壓開關柜，400V無功補償320kVar。實際無功補償后，功率因數(shù)應達到0.90以上。若達不到，須增加補償容量。

計量方式、接地、照明等要求，此處不詳述。

3 設計計算及選型

本文主要通過計算短路電流及零序電流這兩個主要參數(shù)進行設計說明，其他計算不詳述。

3.1 短路電流計算

3.2 零序電流計算

依據(jù)2.2中相關數(shù)據(jù)可知：

由公式（1）計算可知：

可依據(jù)上述2、3中相關要求及主要計算數(shù)據(jù)，進行高壓柜、低壓柜、斷路器等設備選型。

4 主要電路圖設計

圖1，10kV主接線圖：兩側是來自同一35/10kV開關站不同母線分段的進線，通過地埋電纜進入變電站，經由隔離開關進入高壓進線柜，使母線帶電供應變壓器柜、站用變壓器柜及電壓互感器避雷器。站用變壓器主要供應變電站照明、直流屏等站內用電。電壓互感器避雷器柜通過內部電壓互感器，提供測量表計的電壓回路、操作和控制電源，滿足繼電保護的需要，如母線絕緣、過壓、欠壓、備自投條件等等。變壓器柜出線通過電纜連至變壓器高壓側，變壓器采用SCB10干式變壓器，繞組三角星接線，低壓側安裝零序電流互感器。

圖2，400V主接線圖：變壓器低壓側以封閉母線連接至低壓進線柜，供應無功補償電容器柜及各出線柜出線。母線選型由低壓側短路電流決定。出線負荷由客戶提供的負荷資料決定，每個出線柜預留一定的出線回路為備用。本設計為了保證供電可靠性與應急用電，低壓側客戶自備發(fā)電機，將重要負荷及應急負荷的備用出線回路安排在發(fā)電機應急母線上。

總之，本設計是針對用戶對供電安全性、可靠性、電能質量及城市環(huán)境保護等方面有非常高要求的基礎上的設計。

（1）本設計采用了“高壓側來自同一35/10kV開關站不同母線分段的雙電源供電，并在低壓側配備發(fā)電機”的方案設計，更加穩(wěn)定可靠的保證居民用電需求，減少斷電時間。

（2）此方案用于在人口稠密地區(qū)，充分考慮安全可靠、以及用地緊張等因素，故采用地下變電站設計，變電所占地面積小，節(jié)省地上空間。

5 總結與展望

本文簡略分析了變電站的現(xiàn)狀，依據(jù)住宅區(qū)的實際條件及要求，設計采用“高壓側雙電源供電，低壓側配備發(fā)電機”的方案，更好地保證用戶供電的穩(wěn)定可靠性以及變電站的應變能力。

在全球科技不斷進步創(chuàng)新，國家大力支持創(chuàng)新生產力，成果加快轉換的有利前提下，變電站的設計建設必將向著更加安全、可靠、靈活、經濟的目標邁進。通過對整個方案的設計分析以及實際應用，希望為今后變電站設計提供可靠的參考數(shù)據(jù)。

參考文獻：

[1]馬寧.高壓輸變電設備電磁輻射分析[J].黑龍江科技信息，2008.

[2]王琳娜.淺析我國變電站設計研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展[J].電源技術應用，2013（11）

[3]國家電網公司“兩型一化”變電站設計建設導則[Z].國家電網公司基建部，2007.

作者簡介：王程程（1987-），女，工程碩士，中級工程師。