10kV供配电系统设计及对供电可靠性的影响分析

武文美

摘要：10kV供配电系统的设计对于提高电网的供电可靠性、降低用户的平均停电时间等方面具有十分重要的作用。在建设10kV供配电系统时，首先要注重加强10kV供配电系统的相关设计。从技术层面来说，首先要确保10kV供配电系统能够正常运行，以满足配电系统的负荷需求。本文分析了10kV供配电系统的设计要點，重点研究了10kV供配电系统设计对供电可靠性的影响，对于提高10kV供配电系统的设计质量具有一定的实际应用价值。

关键词：10kV;供配电系统;设计;可靠性;影响

一、电气供配电系统概述

在实际电力运输过程中，高压输送系统、低压配电系统和用电设备作为主要组成部分，目前多数城市在电力运输中采用的都产远程输配电模式，10kV为电力传送过程中的电压的最大限制。因此在实际电力运输过程中，需要利用电气供配电系统将高压配电转化为10kv的电压，再将其向各个用电终端系统进行传输，并根据实际用电需求完成具体的分配工作。分配后的电力经由低压变电系统将高电压电流转换为家用电压和工厂电压，并经由输电线将电能传输给电力用户使用。由此可以看出，电气供配电系统不仅能够保证分配电能的准确性，而且还能够更好的满足人们的用电需求。特别是在当前各种先进技术在供配电系统中的应用，可以进一步提高供配电系统自动化和智能化的水平，从而有效的提高供配电输电的质量，满足城乡发展过程中日常用电需求。

二、10kV供配电系统设计中的供电可靠性

在对10kV供配电系统进行设计时，供电可靠性指标是必不可少的评估指标之一。一般在进行10kV供配电系统设计时，首先需要对所有的配电系统状况进行分析，之后就可以设定设计目标，然后再分析各种10kV供配电系统的设计选项，各种设计选项都是可以进行选择的方案。最后可以对设计出的各种选项进行分析，结合各种方案的评估指标的差异加以考虑，从而决定出最优的方案。这是在10kV供配电系统的设计过程中常采用的设计步骤，对于提高10kV供配电系统的设计质量具有一定的价值。

同时变电所中不同的配电接线模式对于用户的供电可靠性而言，有一定的差异，应加以区别对待。当同一电源单元的总功率分配到配电站时，配电站的线路开关应采用隔离开关或隔离触点。同时，配电站一般是电网的终端，保护延时短，即使安装了断路器，如果时间限制不匹配，隔离的触点（手车）也满足操作和服务要求。另外，配电站母线的分段开关应采用断路器。在10kV供配电系统设计中，要求供电的可靠性高，配电站专用电源线的线路开关应使用断路器或负载开关-熔断器组合。当出线没有继电保护和自动设备要求且不需要进行负荷转移操作时，可以使用隔离开关或隔离触点。供电部门要求电源单元配备一个断路器，即使它是由专用线路供电也应采用这样的配置方式。同时，电源单元也应安装电源入口断路器，负荷开关-熔断器组合装置也可起到同样的作用。

三、10kV供配电系统设计策略

（一）严格按照标准配置供配电系统的配电设备

根据标准的负荷配置系数来选择安装的配电变压器的容量，选择配电变压器容器时不宜过大，需要合理控制供电半径。在具体设计开始之前，需要针对用电范围的大小和地理位置进行详细调查，针对用电负荷进行准确统计，明确用电负荷的类别。制定整体供电方案，并基于不同情况来对分期开发的区域与规模进行合理划分，确保配电设备的规范性，进一步提高配电设备运行的可靠性和安全性。另外，对于房外建筑，宜采用全绝缘和全封闭配电设备，避免出现故障隐患。

（二）减少电动机的电能损耗

在供配电系统中，电动机的电能损耗是不可忽视的一部分，所以一定要不断提高电动机的功率，因数和效率，从而使电动机电能损耗较少。在一开始进行工程设计之前，应该对复合特性基金做充分的考虑，从而能够选择合理的电动机，使电动机能够进行高效的工作。在工业企业发展的过程当中，异步电动机得到了非常广泛的应用，根据有关的研究表示，异步电动机的功率因数与效率之间的关系十分密切，目前异步电动机的功率因数得到了很大的改善，那么其在工作过程当中的效率也会得到很大的改善。

（三）电气高低压配电系统的设计

（1）高压配电系统的设计。在设计高压配电系统时，一般情况下会采用放射式系统，以此来增强供电的可靠性和实现灵活控制。部分大型电气项目，由于存在变压器分散设置的情况，高压配电网络也可以采用环网结构。在具体设计时，需要确定配电电压与配电网络结构，计算配电干线负荷，做好开关设备选择及短路校验工作，进行二次回路方案的拟定，并实施继电保护整定计算，科学选择高压电缆截面和形式，确定配电干线路径与敷设方式。（2）低压配电系统的设计。在设计低压配电系统时，需要对低压配电方式与配电网络的结构进行确定，即要明确竖直配电干线和水平配电干线的个数、位置和走向。计算分干线与干线的负荷，做好开关设备及导线、电缆、封闭式母线的截面与形式的选择。科学选择保护装置，通过保护整定计算并保证期级间的选择性配合，防范出现穿越式跳闸问题。明确线路敷设方式，设计电气竖井与配电小间。计算低压无功补偿容量，选择补偿方式与调节方式，合理进行功率因数补偿。采用集中补偿方式进行无功补偿。根据实际需求来配置电气测量与电能计量装置。设计保护接地和重复接地系统。具体设计时，在保证供电稳定性和可靠性的基础上，还要最大限度的降低能源的损耗，保证配电设计的经济性和合理性。

（四）照明节能设计

在电力系统供配电整体规划中，一定要注意照明节能设计，这主要是因为选择照明节能设计，也是供配电系统设计中节能方法的一种。选择高效的光源，另外，建筑物应该尽可能地选用自然的采光，与室外相近的部分则需要大的门窗，通过这种方式可以使靠窗的自然光能够得到发挥，以达到节能的目的。选择照明电气是供配电系统中节能方法的一种，虽然照明节能设计在供配电系统当中的地位显得微不足道，但是通过合理选择节能照明设计，有利于使供配电系统的能源损耗降低，真正有效实现供配电系统的节能设计。

四、结论

总之，在对供配电系统进行设计，需要评估的指标较多，考虑的技术要点也比常规的变电所多，选择最佳的供配电系统设计应考虑各种相关影响因素。

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