1、10kV 箱式变电站设计探讨摘要：近年来，随着我国社会经济的飞速发展和城市化建设进程的不断加快，当前国内在城市电网改造速度也在不断的提升，尤其是箱式变电站成为城市建设中的重要工程项目，因此 10kV 箱式变电站结构设计至关重要。本文将对 10kV 箱式变电站设计问题进行分析，并在此基础上提出一些建设性建议，以供参考。 关键词：10kV；箱式变电站；设计 中图分类号： TM411 文献标识码： A 文章编号： 近年来，随着我国社会注意市场经济的快速发展，城乡电网建设与改造过程中，要求高压直接进入负荷中心，从而形成一种高压受电、变压器降压以及低压配电形式的供电格局，因此供配电要求向着节约电耗、节约
2、用地、紧凑型以及小型化的安全无人值守状态发展。10kV 箱式变电站正好满足了这一要求，作为首先产品，在当前我国广大城乡电网运行和改造实践中得到了非常广泛的应用。 1、10kV 箱式变电站电气主接线确定 从主接线基本形式来看，实际上就是指电气设备的连接方式，其中主要包括母线接线形式与无母线接线形式两种。主接线连接过程中，一定要注意其安全性、可靠性以及灵活和经济性。实践中要做到这一点，一定要严格按照国家规定的标准以及相关的规范制度进行操作，并在此基础上正确地选择电气设备与正常情况下监视系统；同时也要对故障情况下整个保护系统进行考虑，尤其是人身安全保护方面的技术措施和策略。所谓可靠，主要表现在主接线
3、应当充分满足对不同的负荷条件供电的连续性，同时还要确保保护设备能够一直处于正常的运行状态，不出现误动或错动问题，一旦发生问题或者事故，也不会出现拒动现象，从而可以尽可能地去缩减停电范围，降低停电带来的各项损失。实践中，为了能够有效地满足可靠性这一要求，变电所主接线时应当力求简单化、清晰化。所谓灵活性，主要是利用最少的切换，适应不同状态下的运行，并且还要符合调度之要求，能够灵活、迅速和简便地倒换各种运行方式，从而缩短故障发生时的停电时间，以减小损失范围。所谓经济性，主要是指在满足上述以条件情况下，一定要保证所设计的方案投资最少。主接线设计时，应当首先满足灵活性和可预测性，在此基础上才能要求经济合
4、理性。实践中，可以从投资少、电能耗损小以及占地面积少等几个因素考虑，这是对 10kV 箱式变电所进行设计的前提和基础。 2、10kV 箱式变电所高压设计 一般而言，高压变电室的进线及计量室的设备进口刀闸位置电压应当为 10kV，而且容量 400kVA 以下的变压设备可采用 200 安培额定电流的刀闸；如果整个箱式变电所的容量在 500630kVA 之间，或者选用的是2000kVA 变压设备，则建议使用 400 安培额定电流的进线刀闸。需要注意的是，进线电源上的相关避雷设备及带电显示设备都应当安装于计量设备与刀闸之间的同电位处。通常情况下，计量装置电压互感设备的电压100.1kV，其标准等级一般
5、为 0.2。电流互感设备电压 10kV 的变比，一般是变压设备自身的额定电流百分之九十左右，尤其要选择靠近标准变比数值。CT、PT 和二次线部分应当安装在计量室中，并且钥匙要交给供电部门管理，室内的相关设备排列可以按照电源前、负荷后的顺序进行操作，需要注意的是 CT 应当在前，而 PT 则要安装在后面。 对于高压受总室而言，高压开关可选择 VS1 型，而且其安装要选择固定式的安装模式；保护和测量过程中使用的 CT 为两相式，其准确度等级不能低于 0.5 级。在此过程中，变比应当严格按照变压设备自身的额定电流进行选择，以稍高些为宜。实践中所选用的保护方式多为反时限继电保护两相式，同时交流故障电流
6、常用于电源的操作。为了保证安装方便性，受总室应当充分地对开关和出线联结反排位置进行考虑，其宽度一般应当保持在 35 至 40 厘米之间。 对于高压出线室而言，当高压变压器单独在一个线路上时，可以从高压受总室进入到变压器，若容量低于 630kVA，则可利用负荷开关。如果高压有多条分路和分支，那么一定要设定受总开关及相应的继电保护设备。实践中，各分支线路可以采用负荷开关的形式，而且要保证带电显示和变压器保护装置安装在开关下侧等电位点位置处。 对于变压器的高压部分而言，传统意义上的设计是将其分成两段，在开关装置之前利用铜排，之后位置则采用的是绝缘铜线或者绝缘铝绞线。近年来，随着对电力系统的不断规范和
7、提出更高的要求，变压器高压部分的高压母线逐渐被铜排或者高载流量的电缆所取代。为有效地保证电力系统自身的正常运行及其安全性和稳定性，母线绝缘支撑点应当以小于 1 米的距离为宜，而且母线进入到变压器室再到变压器套管间，应当充分地对绝缘支撑点进行考虑。同时，低压母线在进入到低压计量室或者受总室之前，一定要对绝缘支撑点进行充分的考虑。 经过以上分析，笔者认为 10kV 箱式变电所变压器室设计过程中，还应当充分地考虑到以下几个方面的问题：变压器室和变压器底座车制作、安装过程中，滑道、垫脚等相关结果一定要考虑好；变压器室内的通风状况要考虑到，即风扇启动时的温度测量设备一定要布设在变压器室内，但不能对安装、
8、检修部位造成影响，而且风扇启动设备的安装可以考虑布设在低压受总或者出线窒的机柜之内；变压器的接地点、中性接地点选择时，应当首选变压器的横头位置两侧，尤其是箱底进入到基础孔部位；零序保护中的 CT，一定要按照要求安装在变压器的零套管与接地点之间的位置处，零线和地线均要安装在它的后面。 3、10kV 箱式变电所的低压部分设计 从变压器低压套管中所引出的一些母线排，应当进入到计量设备室之中，而且在室内应当取电度表取电压、安装 CT，并将二次电流和电压有效地供给电度表。实践中，受总母线是由受总进线至各出线，然后再进入到电容器主母线，在此过程中所采用的选用原则应当是变压器额定电流的 1.5 倍。 对于低
9、压出线而言，设计过程中应当对出线的测量方式和方法进行全面的考虑，630 安培及其以下的开关通常可采用对称测量的方式，而630 安培以上的开关则应当选用三相测量方式。一般而言，出线室设计过程中应当注意其基本的一些要求。比如，室宽要在 80120 厘米，并且每个室内均可安装多个开关，但大容量的室内可以安装两台，若是小容量的则可以安装三台，具体根据实际情况而定。室内的深度通常要在 60厘米，而且其框架开关的额定电流不能低于 3200 安培。实践中，为有效的减少开关占用面积，在对开关进行布置时，可以采用上下两层的形式，上下之间的距离要超过 810 厘米，而且下排开关与箱底之间的距离应当超过 20 厘米
10、。 设计时应当注意，各个出线室的正面里侧通常是出线主母线室，而其外侧则是仪表室，同时还要对电流电压的二次布设位置以及走线的路径和固定方式进行全面的考虑；测量仪表、照明以及电度表等二次线的端子排位置，消防需求紧急停用出线开关的跳闸线圈，二次线引出端子排等布设均要全面的考虑。对于 10kV 箱式变电所的无功补偿而言，应当严格按照变压器的额定容量 2530进行考虑，若有特殊的需求，则补偿率可以达到 50或者以上。同时，还要注意参考变压设备的轻负荷补偿适应性及其要求，如果条件允许，选用细密补偿组合方式为佳。 结语：10kV 箱式变电站在特定自主软件有效配合下，可以对故障区段进行自动化定位、 负荷转带、故障切除以及网络重构，对于保证整个供电系统的稳定性和供电质量具有非常重要的作用。 参考文献： 1樊菲 赵进昌 孙乾.10kV 箱式变电站设计浅议J.价值工程，2011（17）. 2沈浒 许越峰.10kV 箱式变电站设计J.城市建设，2010（04）. 3鲍兴慧.35kV/10kV 箱式变电站的总体结构设计J.城市建设理论研究（电子版） ，2012（23）. 4唐旭东.试论 10kV 预装式变电站设计及选择J.科学之友，2010（27）.
