10KV变电所的设计探讨

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　　摘 要:10KV变电所的设计是供配电系统中非常重要的一个环节，其不仅涉及到负荷的计算、短路电流的计算以及确定负荷等级，还与动热稳定校验相关；选定压器、计量电费以及补偿功率因数，有时还要抑制谐波以及监测低压出线回路漏电电流等。因此本文就针对10KV变电所的设计展开讨论。
　　关键词:10KV变电所 设计
　　
　　一、选择主接线方案
　　电气设备主要通过电气主接线进行连接，按照其功能的要求组成电能接受与分配的电路，从而成为传输电流及高电压的网络，因此又被称作一次接线或者电气主系统。主接线电路图是指采用电气设备相关规定的图形符号及文字符号，按照工作顺序进行排列，把电气设备或者其它成套装置的基本构成及连接关系表现出来的单线接线图。主接线所代表的是发电厂或者变电站的电气部分主体结构，属于电力网络结构成一个重要的组成部分，其对电力系统运行可靠性、灵活性有着直接的影响，并且决定着电器的选择、配电装置的布置以及继电保护和自动装置、控制方式等等，所以要正确、合理的设计主接线，把各方面因素进行综合处理，经过相关的技术及经济论证比较才可以最终确定。
　　主接线采用分段单母线或者双母线的110-220kV配电装置，如果断路点无法停电检修，则需另设旁路母线。变电站的电气接线如果可以满足运行要求，其高压侧应尽可能的不用或者少用断路器接线，比如桥形接线或者线路―变压器组等；如果可以满足继电保护的要求，也可以通过线路分支接线。在选择主接线方案时要按照实际负荷和变压器的参数，来确定变电所的主接线方式，即：高压采用单母线，低压则采用单母线。
　　二、确定低压配电屏
　　选择低压断路器要按照以下条件进行：首先要看工作环境，结合其使用地点，比如户内或者户外，如果工作条件相对特殊，比如需要防爆，则要选择特殊的型式；其次，要看额定电压，低压断路器额定电压不能小于电网额定的电压；最后要看额定电流，即低压断路器额定电流不可小于负载长时最大工作电流。选择电压互感器时要注意，电压互感器的一次额定电压一定要和电压电压互相适应。此外还要选择低压隔离开关，其主要作用是将电源隔离开来，以保证在检修时，电源和相关的电气设备、线路有明显断口。隔离开关没有灭弧装置，需与熔断器相配合使用。在选择隔离开关时，要按照电网的电压、长时最大工作电流和实际工作环境相结合来确定，并且按照短路电流对其动、热稳定性进行校验。
　　三、选择继电保护
　　10KV变电所的主变压器一般会设置带时限的过电流保护，如果过电流保护动作的时间超过0．5到0．7秒时，还需设置电流速断保护。如果由于外部相间短路引起过电流，所以设置继电保护装置时要注意以下条件：第一，对于双线圈的变压器来说，保护装置要设在主电源侧；第二，除了主电源侧以外，其它的各侧保护均只为其相邻元件的后备保护，无需将其设为变压器内部的后备保护；第三，继电保护装置对于母线侧的短路要具备足够的灵敏性，如果相邻的线路由变压器作远后备时，要求其对于线路中的不对称短路的灵敏度要足够。
　　四、二次回路的设计
　　二次接线及其配套设备对于二次回路来说，起到控制二次设备投或退的作用，如果有必要可以对二次回路进行可靠的隔离。一些诸如保护闭锁量输入、开关的失灵保护启动母差或者开关失灵保护启动远跳等比较重要的回路，要在输出端装设相应的隔离点。假如二次回路的设置合理、科学，那么对于提高二次设备的运行、检修的安全性非常有利。二次回路是利用二次电缆连接来实现的，二次回路的安全性能也受二次电缆的布置的影响。
　　二次回路中配套的设备对其安全性也有直接的影响，因此在选择时也要科学、合理，在选择时要注意以下两点：首先要确定所选设备质量的可告性；第二，要看选择的设备参数是否合理、适用。出口中间的继电器要选择不容易被误碰的继电器，最好不要采用带试验按钮的型号，而且要注意和同屏的其它继电器做明显的区分；在选择跳闸和合闸继电器、自动重合闸出口中间继电器及与其相串联的信号继电器，还有电流启动电压保持的防跳继电器时，要注意满足以下两个条件：其一，电压线圈额定电压可以和供电母线额定电压相等，如果采用电压较低的继电器进行串联电阻来降压时，继电器线圈中的压降要和继电器的电压线圈额定电压相等，并且串联电阻一端要与负电源连接；其二，处于额定电压工况条件下，选择电流线圈的额定电流时，要注意和跳合闸线圈或者合闸接触器线圈额定的电流互相配合，继电器电流自保持线圈额定电流不能超出跳合闸线圈额定电流的一半。
　　五、10KV变电所设计注意事项
　　（一）主接线要与实际要求相符
　　很多时候10KV变电所在实际设计过程中，存在着主接线无法满足计量和补偿功率因数的要求，造成这个问题的主要原因就是与电力部门缺乏足够的沟通。有些设计人员不了解电力部门产权分界点的划分，而且则不清楚如果补偿功率因数达不到要求就要进行处罚的规定，甚至有些则不知道想要提高电源的可靠性则要收取一定的费用，盲目的提高或者降低变电所的负荷等级等。这些都有可能导致设计不合理或者计算不准确。
　　（二）平面布置不合理
　　有些变电所在设计时，出入口或者设备通道无法满足要求。如果变电所的设备采用的是干式，能够与主体建筑一起放置，而且要采用防火门。如果建筑的长度大于七米则要设置两个出入口，而且至少有一个可以满足搬动设备要求；如果长度大于六十米，则需要另加出口。
　　总之，城市的发展进程越来越快，对于城市电网进行规划和改造的力度也不断加大，相应的城市中的变电所也越来越多，变压器也由传统的户外式改为如今的户内式。10KV变电所在电力系统中的作用也越来越突出，因此在设计时要注意其科学性及合理性，与变电所的实际运行条件相结合，以保证其安全性能及稳定性。
　　
　　参考文献
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