淺析10kV高壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

于斌

廣西工業(yè)技師學(xué)院 廣西南寧 530031

1 負(fù)荷的分級(jí)和供電要求

1.1 負(fù)荷的分級(jí)

我國(guó)將負(fù)荷分為三個(gè)等級(jí)，一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)，主要是根據(jù)不同負(fù)荷在突然中斷供電后影響的強(qiáng)弱進(jìn)行劃分的。如果供電中斷后，影響越大，級(jí)別就越高，這樣也是對(duì)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性及安全性的體現(xiàn)。因此設(shè)計(jì)者在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)是一定要結(jié)合不同建筑物或是小區(qū)人流量進(jìn)行相應(yīng)級(jí)別的配備。

1.2 負(fù)荷的供電要求

如第一點(diǎn)所說(shuō)，負(fù)荷級(jí)別的不同直接影響供電系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全和可靠。針對(duì)不同級(jí)別負(fù)荷要進(jìn)行不同的供電。以及一級(jí)負(fù)荷必須提供兩個(gè)獨(dú)立的電源，這樣如果一個(gè)電源出現(xiàn)問(wèn)題，就可以直接其用另一個(gè)電源進(jìn)行供電，不會(huì)對(duì)居民的生活造成影響。在對(duì)特別重要的地點(diǎn)或是小區(qū)時(shí)，還要準(zhǔn)備一個(gè)備用的供電電源，做到萬(wàn)無(wú)一失。針對(duì)二級(jí)負(fù)荷供電的變壓器或是線路，必須保障在出現(xiàn)故障時(shí)可以繼續(xù)供電，或是能迅速恢復(fù)供電。而為三級(jí)負(fù)荷供電的變壓器或是線路必須保障三級(jí)負(fù)荷的正常使用[1]。

2 對(duì)10KV大型小區(qū)的高壓供配電進(jìn)行設(shè)計(jì)

在具有高層或者小高層的大型居民小區(qū)中，需要考慮消防設(shè)施與電梯等二級(jí)以上的負(fù)荷裝置，所以小區(qū)中需要布置10k V的開(kāi)閉所，對(duì)于電氣的主線，一般會(huì)選用單母分段接線的方法；而在負(fù)荷比較單一的多層居民小區(qū)中，主接線的設(shè)計(jì)方案比較簡(jiǎn)單，一般來(lái)說(shuō)，在選擇配電裝置時(shí)會(huì)選擇箱型變電站。目前，我國(guó)的低壓裝置技術(shù)以及元器件技術(shù)等已經(jīng)越來(lái)越成熟，所以，當(dāng)前時(shí)期的低壓室配電柜大多是抽屜式成套的開(kāi)關(guān)柜或者是固定式成套的開(kāi)關(guān)柜，這兩種開(kāi)關(guān)柜在工作中都能夠?qū)⒌蛪旱臄嗦菲骼闷饋?lái)，每個(gè)分路都會(huì)將塑殼式的斷路器利用起來(lái)，而且，還能夠按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的功率要求根據(jù)實(shí)際電壓狀況調(diào)整功率補(bǔ)償設(shè)備的設(shè)置。根據(jù)絕緣介質(zhì)的種類(lèi)，可以將配電系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)柜分成多種類(lèi)型，常用的負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜有以下三種：①負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜；②空氣絕緣的開(kāi)關(guān)柜；③真空斷路的開(kāi)關(guān)柜。其中，相比于其他兩種，負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如：分段能力更強(qiáng)、占地面積更小、檢修周期更長(zhǎng)、穩(wěn)定性更好等，其能夠更好地滿足居民小區(qū)的高壓供配電安全化標(biāo)準(zhǔn)要求，也更加符合高壓供配電公司的裝置維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)與要求，因此被極為廣泛地應(yīng)用到了高壓供配電設(shè)計(jì)當(dāng)中。需要注意的是，高壓供配電系統(tǒng)中的變壓器安裝時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇小區(qū)附近以及性質(zhì)相符的區(qū)域進(jìn)行合理安裝，在選用變壓器時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡力做到節(jié)能，落實(shí)國(guó)家環(huán)保政策，滿足小區(qū)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。目前，最常使用的變壓器是油浸型的變壓器與干式變壓器，在小區(qū)變電所中，選用干式變壓器的情況比較多。

3 在設(shè)計(jì)10KV高壓供配電系統(tǒng)時(shí)的注意事項(xiàng)

3.1 對(duì)保護(hù)配電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)

一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于配電線路都會(huì)配套相應(yīng)的負(fù)荷保護(hù)與短路保護(hù)，其上下級(jí)保護(hù)器的動(dòng)作特征應(yīng)當(dāng)具有選擇性，使得上下級(jí)之間的保護(hù)電器能夠協(xié)調(diào)工作，并保證很多并不特別關(guān)鍵的負(fù)荷保護(hù)電器可以實(shí)現(xiàn)選擇性或者局部選擇性或者無(wú)選擇性的切斷；在高壓供配電系統(tǒng)的正常工作中，當(dāng)中性導(dǎo)體中流過(guò)的電流高于其載流量時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證有能夠自動(dòng)切斷線路的措施來(lái)保障線路的安全[2]。

3.2 設(shè)計(jì)配電線路的要點(diǎn)

對(duì)于多層小區(qū)住宅，其總配電箱到所有樓層的配電箱的配電形式最好選用樹(shù)干的形式或者分區(qū)樹(shù)干的形式；而豎井中的配電箱或者樓層中的配電間到用戶的配電箱之間配電形式最好選用放射式；某些集中的大容量的負(fù)荷裝置或者關(guān)鍵用電設(shè)備裝置應(yīng)當(dāng)從配電室開(kāi)始就選擇放射形。

3.3 應(yīng)當(dāng)高度重視電纜的設(shè)計(jì)與規(guī)劃布置

顧及到小區(qū)電纜日常檢修與維護(hù)運(yùn)行等工作，設(shè)計(jì)高壓供配電系統(tǒng)的電纜時(shí)應(yīng)當(dāng)注意：①應(yīng)當(dāng)選擇同系列電纜，同時(shí)，這些電纜的界面也應(yīng)當(dāng)采取相同標(biāo)準(zhǔn)；②在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到日后排除故障時(shí)會(huì)重做電纜接頭，應(yīng)當(dāng)預(yù)留出電纜鋪設(shè)的裕度；③為了方便日后對(duì)電纜進(jìn)行改造或者拓展，應(yīng)當(dāng)預(yù)留一些電纜排管孔數(shù)；④在小區(qū)中高層的所有位置應(yīng)當(dāng)架設(shè)電纜的分支箱，以方便維修等工作；⑤鋪設(shè)電纜時(shí)，應(yīng)當(dāng)把同方向同路徑的電纜鋪設(shè)在同一條的電纜溝中，并盡量選擇捷徑，且與弱電箱分離。

3.4 電氣裝置設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)可靠且靈活

應(yīng)當(dāng)把開(kāi)閉所與環(huán)網(wǎng)柜每次的出線變壓器控制在四臺(tái)之內(nèi)，而且每臺(tái)變壓器的容量不得超過(guò)800k VA，每臺(tái)遠(yuǎn)景變壓器的最高容量不能超過(guò)1250k VA；監(jiān)控、高層電梯、消防裝置以及應(yīng)急照明等設(shè)備應(yīng)當(dāng)配置雙電源切換裝置，在消防裝置設(shè)施的末端還應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)使消防裝置在低壓時(shí)自動(dòng)切換的系統(tǒng)。

3.5 對(duì)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)

對(duì)于現(xiàn)代變壓器的安裝，無(wú)功補(bǔ)償是非常必要的環(huán)節(jié)，在用電高峰期，補(bǔ)償后的變壓器的高壓測(cè)功率路的因數(shù)應(yīng)當(dāng)高于0.95。選擇電容的自動(dòng)循環(huán)模式以及過(guò)零投切模式能夠在很大程度上使得每組電容的使用都盡量保持平衡，過(guò)零投切的作用主要是切除電流與電流的過(guò)零投入，從而保證電壓的一致性，防止電容器介入系統(tǒng)時(shí)的涌流現(xiàn)象，而且能夠?qū)崿F(xiàn)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)的無(wú)電弧分?jǐn)嗄繕?biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

如今，大型小區(qū)已經(jīng)是城市居民生活的主要場(chǎng)所，其10k V高壓供配電系統(tǒng)與人們的日?；顒?dòng)緊密相關(guān)，所以對(duì)于10k V高壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求與標(biāo)準(zhǔn)正在隨著社會(huì)的發(fā)展而日益提高，這也給設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求。對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，不僅應(yīng)當(dāng)積累豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，還應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)工作中重視每個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)際情況，立足實(shí)際情況，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，提高設(shè)計(jì)水平，改良設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化高壓供配電服務(wù)，切實(shí)提高居民的生活質(zhì)量與用電便利水平。