10kV配网设计研究与探讨

10kV 配网设计研究与探讨

翟晓宇

江苏鹏创电力设计有限公司 江苏南京 210000

【摘要】：近年来，中国城市发迅速发展，这其中离不开电力公司的贡献。电力是现代生活中不可缺少的能源，它直接关系到人们的生活品质和生活水平。随着社会的发展，配网供电安全问题越来越受到重视。10kV配网是供电系统的重要组成部分之一，虽然它为人们的生活提供了便利，但也带来了较大风险。电力工程建设的重点不仅在于施工环节，还在于早期的设计和测量，它决定了电网的形状和规模。要在科学标准设计的指导下，充分考虑设计系统的特点，结合当地用电特点、设计标准和地形特点，设计基层的配网线路，形成较完善的10kV配网方案，充分发挥10kV配网设计的优势。

【关键词】：10kV配网；设计

引言：配电网由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器等电气设备及辅助设备组成，在电网配电中起着重要作用。目前，我国配电网按电压等级分为低压、中压、高压和超高压，随着电力需求的增加，最常见的是10kV配电网。10kV配电网的结构设计和研究是保证其供电安全的基础，是提高电网安全性和经济性的关键，是实现电力公司可持续发展的前提。随着经济的发展和能源资源的衰竭，我们必须考虑低碳环保的可持续发展。同时，电力设备和输电系统通常具有一定的使用寿命，电力规划应与城乡电网现代化发展相结合，所设计的线路和设备应易于更换和增加容量，为电力传输的发展奠定坚实的基础。

一、10kV配网线路特点

110kV和220kV输电线路通常为10kV。大量以这种电压水平传输电力的变电站承担着该地区不同设施的电力需求。例如，城市地区有房屋、公司、研究机构和医院，而郊区则有工厂、农业设施和供水设施。电力需求因负载类型而异，因此要根据负荷特点，调整所需的结构设计。此外，10kV配电网一般采用不接地系统，可以减少停电次数，提高供电稳定性。然而，为了准确确定故障位置并分析故障原因，在设计时也应考虑使用故障指示器和其他自动化设备。10kV配电线路施工涉及复杂的施工过程，容易影响施工质量。为了确保这项技术的成功开发，需要了解它的设计特点。

二、配电系统现状及存在的主要问题

2.1供电设备老旧

经济高速发展的今天，中国许多地区仍使用老旧的供电设备，使用时间过长，大量老旧设备已有较为明显的老化现象。一些设备虽然已经达到了设计的使用年限，但仍然没有及时更换新的替代设备，这些超过使用年限的旧设备将对配电网的运行构成巨大的威胁。

2.2配电网设计概念滞后

配电网设计涉及一系列外部因素，这就容易导致网架结构不合理。例如，频繁的干线交叉或长距离输送可能会影响配电网的整体稳定性。目前，我国还没有推进大规模的城市输电线路改进项目，因为项目建设过程会对周边居民的生活和工作产生很大的影响，所以大部分城市的输电线路仍保持原样。目前，在大多数地区10kV配电网络仍主要是点辐射供电，没分有区域供电，也没有分段、分层供电，这可能导致配电设计不合理。许多低压配电连接的方法仍在使用0.4kV的低压母线并联法，不能保证系统的平稳运行。

2.3建设资金不足

国内配电线路观念的滞后，在很大程度上导致了我们不够重视配电网的建设。因此，电力工程项目建设中普遍存在资金不足的问题，这是制约电力网络建设质量提高的主要因素之一。

2.4电源分布极不合理

在电网发展的过程中，一些城市没有充分考虑区域电力需求，造成供电问题。电力需求中心地区的电力供应太少，影响了整个地区的电力供应。这直接地体现在一些地区的电力过剩而其他地区的电力短缺。长期超负荷运转，不仅影响电能品质和稳定性，而且严重危及供电的稳定性和安全性。

三、10kV配网设计方案

3.1配电网线路选择

线路选择需要实地调查，具体线路的选择可以通过测绘地形特征和周围的实际电力消耗来确定。路线选择的基本原则包括运输方便、转弯小、距离短，还应考虑后续的维护和修理，为后续维修奠定坚实的基础。配电网的线路通常与公路发布一致，应尽量避免尖锐或不稳定的岩石和影响输电的滑坡。此外，10kV配电线路和设备的应用特点，也对安装条件提出了严格要求。为了避免在电网临时运行期间对相邻区域造成不必要的影响和损失，不能将其设置在易燃易爆材料旁、森林或其他生态环境保护区内。

3.2勘测定位，做好站点建设

首先，必须科学地选择站点位置。有关人员应充分考虑线路开关位置、供电区和配电站的位置，使开关位置和供电区域设置具有合理性、科学性。要科学调整变电站间的距离，确保变电站间连接的灵活性和便利性。在选择功率范围时，必须进行负荷测试，以控制功率范围，更合理地确定10kV电网的半径。在10kV配电网施工期间，要使用额外的测量工具来确定导线的位置。例如，测距可以通过经纬仪、测距仪等工具，以准确定位柱的位置和线路长度，以减少误差。鉴于地理位置的特殊性和多样性，10kV电缆的安装还应确保与建筑物有足够的安全距离。

3.3配电变压器布置

在规划配电装置的布局时，应严格遵循布局原则，全面进行考虑。首先，必须尽可能靠近负载中心，方便配电变压器的安装。此外，由于在电源侧面存在进线或出线的情况，可以减少工序，缩短布局时间。第二，位置应安静、整洁，尤其是避免频繁波动，其目的是为了避免损坏电气设备和人身安全。第三，变压器要放置在高层建筑中。为了节省空间，许多建筑将配电室设在地下室，但不能放在地下室的最底部，还应考虑通风和冷却，并采用适当的防水和防浸措施，以确保变压器的正常运行。

3.4配电容量的选择

在选择配电变压器时，配电变压器的数量和容量应尽可能根据实际电力负荷确定。特别是在保证供电可靠性和稳定性的基础上，可根据经济运行条件选用节能环保型变压器。如果变压器中有两个或多个变压器，则必须计算其容量。如果其中一台变压器发生故障，其余变压器必须满足双电源要求。如果某些地区有特殊电力需求，如重照明负荷、单次负荷、冲击负荷和季节性负荷，也需要调整相应变压器。

3.5配套措施处理

在设计配电网时，除了设计主网外，还应考虑周围的辅助措施，例如基础设计。为了消除潜在的安全风险，还必须提供解决结构连接问题的方法。如果基面处理不好，不仅会影响个体的稳定性，而且会在恶劣的天气条件下造成轻微的塌方和滑坡。为避免类似情况，应采取墙壁及其表面的保护措施，保证10kV配电网稳定运行。如果在后期施工中发现受自然力量严重影响的表面，必须及时进行修复，根据具体情况制定维修计划，避免造成严重后果。

3.6支持配电网的有效运行

在10kV配电系统的自动设计过程中，GIS也参与了这一过程并发挥了重要作用。GIS的主要功能是传输与变电站、变压器和用户相关的地理信息，通过分布式控制手段进入管理系统并有效分析和整合相关信息，为配电系统设备的维护和建设创造条件。其主要任务是管理电力成本和负荷情况，根据GIS提供的数据和自身的实际情况，智能地进行电力规划。运营商的运行模式可以大大提高配电系统的运行效率，配电系统自动化还能实现对配电线路层动态信息的获取，往往是大量的在线图表、数据和信息。它为GIS系统中的系统故障诊断和实时运行提供了重要参考。利用人工智能技术支持配电网设计，有效提高了设计效率和准确性。利用人工智能技术进行无人机测绘和配电网三维设计，会增加野外测绘的精度，减少员工风险。基于GIS系统的自动地形网络设计，不仅可以重塑地形，还可以将地形数据链接到现有的GIS系统。

结论

随着经济的发展，必须加强电力工程建设。电力规划应与城乡电网现代化相结合，所设计的线路和设备应易于更换和增加容量，降低运行和维护成本，提高管理效率，为电力传输和电力传输的发展，奠定坚实的基础。目前，10kV配电网在我国供电系统中占有重要地位，因此，配电网的设计将影响整个项目的实施，这就需要通过科学合理的规划和控制，使提高整个项目的质量，为今后电力工程建设打下良好的基础。

参考文献

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