栾晖

摘 要：10kV供配电线路配置质量的好坏，决定了整个电网供电的安全性和稳定性。但是现阶段我国电网在10kV供配电线路配置上还存在某些问题，电网故障时有发生，为了防止这种现象的发生，需对线路配置进行合理安排。文章基于神华准能公司居民住宅小区10kV供配电线路配置的特点，以及周边城镇10kV供配电线路配置情况，论述线路的配置方法以及线损防护的分析。

关键词：10kV供电线路；配置方法；线损防护

中图分类号：TN7 文献标识码：A

随着城镇的发展扩大，在10kV供配电系统的配置上不仅要考虑供电区域用电负荷、供电可靠性，经济实用性也要有所考虑。目前居民住宅小区配电系统与周围建筑、通讯等管线间相互影响的矛盾也凸显出来，这就需要供电企业做好居民住宅小区的供配电设计工作，满足现代人们对电力供应能力不断增长的需求。做好10kV供配电线路配置工作，首先应当明确首要目标，将住宅小区电力系统的运行状态稳定下来，完善线路配置工作。

一、10kV供配电线路的特点

10kV供配电线路的结构比较复杂，不具备一致性特点，有些住宅小区存在用户专线，一根电线只供一个住房居民使用。一般只有在居民住房数量不多的高档小区内才能使用这种配线方式。不同住宅小区10kV供配电系统改造和新建工程线路配置工作中会遇到各式不同问题。对于输电线路来说，一般情况下都是呈放射状，部分也有串接方式，这主要是为了同时连接多台变压器，这些变压器位于一条电线的各个分支上。稍短的线路有几百米，较长的线路可以达到几千米，有的多条线路可以相互环带。在我国的供配电工程中存在110kV变电站、35kV变电站和10kV变电站，这些不同种类变电站的配出线路也不相同。有的线路上变压器的容量很小，通常不会超过100千伏安，有的线路上变压器的容量非常大，通常会达到几千千伏安。有些线路在功能保护方面属于最末级保护水平，有些线路上安装了用户变电站和开关站，这些特点都是需要根据实际情况的需求来设定，所以在配置过程中，工作人员对保护方式的选择非常重要。

二、10kV供配电线路的配置基本原则

1可靠性原则

10kV供配电线路配置应当具有可靠性，当电气元件发生运行故障时，智能控制系统一般会弹出退出运行的指令。这时就需要线路上配置的保护装置将系统指令切除，在不影响其它电气元件正常运行的状态下将发生故障的电气元件尽快修理，并重新投入使用。

2灵活操作原则

10kV供配电线路配置应当具有灵活操作的特点，在诸多断路器中，如果有一台断路器因故障不能正常运行时，检修人员需要将故障断路器退出运行状态并开展检修工作，这时倒闸操作的供电电源就不会因其它断路器的运行或变压器运行造成干扰。所以就可以在不影响其它断路器正常运行的状态下将发生故障的断路器尽快修理，并重新投入使用。

3接线技术简单标准原则

10kV供配电线路配置应当具有接线技术简单的特点，在线路总体设计过程中不能将线路配置和线路结构设计得太复杂、繁琐，这样会不利于后续检修工序的开展。

4供给保证原则

10kV供配电线路配置应当具有供给保证特点，在对线路配置过程中应结合当地电力部门有关经济技术或者经济生产与用电居民的生产工艺需求。必须保证线路配置在可靠、安全的范围内，持续提供电能。

5经济原则

10kV供配电线路配置应当具有经济特点，在对线路配置设计或在选择变配电站主接线过程中，在保证了供电质量的前提下，尽可能地降低运行成本、最大限度地符合经济原则，为企业创造经济效益。

三、10kV供配电工程线路配置方法

1 10kV供配电线路的结构

随着时代的发展，人们对供电能力和质量的要求越来越高，传统的供电模式（辐射状单电源结构）已不能满足人们的需求，所以现在一般采取双电源并行或客户双电源进线加备自投的方式。这种配置方式运行效果比较好，但是相应的投资成本很高，在后期的改建过程中工作量比较大，这种方式不适合一般城镇使用。另一种配置方式主要是从两个不同的变电站或同一变电站不同母线段中出线的配电，一路在终端处使用联络开关联络，中间使用分段开关将两者分开。正常情况下，联络开关处于断开状况，分段开关处于闭合状况，一旦发生故障现象，系统就会自动切除出现故障的供电段线路，没有发生故障的供电段线路会使用另外一个变电站或变电站的另一段母线提供电能。在配置过程中，分段开关的数量会随着线路长度的变化而变化，一般情况下，较长线的分段开关较多，较短线的分段开关较少。分段开关数量越少，线路发生故障时，处于停电状态中的住宅用户数量就会越多。分段开关数量越多，线路发生故障时，处于停电状态中的住宅用户数量就越少，整个供配电线路的运转更为灵活，不过运行这种方式，在检修过程中使用的时间比较长，而且检修时间会随着分段开关数量的增多而变长，所以相应的检修成本比较高。总而言之，这种线路配置方式的投资金额较少，对解决线路问题有较为明显的效果，这种方式适用于一般城镇。

2线路相序

在双电源配电网中，电网的联络、分段开关操作、解决故障、恢复正常运行这个过程中，供电电源发生变化，线路相序也要发生相应的变化。线路相序应当将一个主供变电站作为整个线路的电源，背向变电站，相序应当按照从左向右或者从上到下的顺序进行，并标上编号A、B、C相，直到另一个变电站。现阶段，使用的变电站一般是中置柜，电缆出线的方式与站外线路连接，这样对相位变化的调整更加方便，如果存在架空出现的变电站，就应当将电源侧背向变电站的顺序进行设置。

3线路走廊

在进行线路走廊配置时，应当与当地的建设部门协商，根据建设部门的规定来开展。架空线路一般情况下线路走廊普遍沿着城市道路的方向架设、处于人行道的位置，在配置过程中碰到了不可抗力阻碍，也可以在城市绿化带的位置进行。这样设计，主要就是为了美观、大方，而且不会与通讯线路发生冲突而影响通讯质量。另外，目前许多城镇住宅小区，越来越多的采用地埋电缆的方式进行线路敷设，其线路走廊配置更需要与当地城建部门沟通，避免与通讯、供水供暖等管线网络发生冲突或相互影响，造成供电稳定性下降。endprint

4导线选择

现代城市中繁华区域多运用电力电缆，其受地上建筑影响较小，不影响城市外观美化，适用于短距离线路10千米内的供配电网络中使用，在实际运用中提高了电力系统的可靠性。但这种方式的造价很高，并且在后续的故障排查和检中存在诸多不便之处。对于长距离供配电系统目前多采用架空线路与电力电缆相结合使用的方式，电力电缆用于城市繁华区域和进入住宅小区与配电系统连接。架空线路有造价低、便于施工的特点，同截面的架空导线和电力电缆相比，架空导线的载荷能力要高于电力电缆，适合远距离传输。目前城市周边区域多使用绝缘架空线，绝缘架空线存在两种类型，一种是轻型，另一种是普通型。轻型绝缘架空线之所以具备重量轻的特点，就是因为其外表的绝缘层比较薄；普通型的绝缘架空线的重量就较重，但是外表的绝缘层也比较厚。在使用过程中需要结合实际情况和绝缘线的特点选择绝缘架空线。

5架空线路杆塔和基础

一般情况下，受力杆的T接、耐张杆和转角，在拉线安装上容易受到地域、周边环境限制，采用钢管塔更为适合。直线杆应按照荷载的数量来选择相应的弯矩混凝土杆，在选用混凝土杆时，应结合线路的重要性和实际情况，可选用预应力混凝土杆或普通混凝土杆。对于同杆架设多条线路，应根据所架设线路数量选用合适的混凝土杆，甚至是钢管塔。钢管塔按地基分类有两种，分别是浅埋式和深埋式，城市中钢管塔基础多采用深埋灌注桩和人工开挖的施工工艺。在杆塔和基础设计施工中要做好杆塔的接地，受城市环境的影响，不应长距离设接地极，所以在基础的设计和施工上要保证接地良好，接地电阻符合规定值。

6变压器的保护配置

（1）O.4MVA及以上数台并列运行的变压器和作为其他负荷备用电源的单台运行变压器，根据实际可能出现过负荷情况，应装设过负荷保护，动作于信号，视其过负荷能力决定其运行时间。

（2）变压器的过电流保护是根据被保护变压器的最大工作电流来整定它的动作电流的。过电流保护一般都会有一定的动作时限，是其后备保护。

（3）为了防止变压器发生短路故障加装变压器电流速断保护。规程规定电压在10kV及以下、容量在10MVA及以下的变压器采用电流速断保护。变压器电流速断保护的动作值是按照被保护变压器的短路电流的大小来整定的，当短路电流超过了事先整定的动作值时，电流速断保护发生动作，各侧断路器跳闸从而保护变压器。而对于小容量的变压器而言，当灵敏系数满足要求后，就可以在电源侧安装电流速断保护。

（4）电压在10kV以上、容量在10MVA及以上的变压器，采用纵差保护作为变压器绕组及引出线故障的主保护。对于电压为10kV的重要变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用纵差保护。变压器电流差动保护的动作电流值的大小是按照避免由于变压器二次回路发生断线、变压器空载运行时产生励磁电流以及互感器的二次电流不平衡而发生的误动作来整定的。

（5）0.4MVA及以上车间内油浸式变压器和0.8MVA及以上油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。当本体内部故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号；当内部故障产生大量瓦斯时，应瞬时动作于断开变压器各侧断路器。

7配电线路的保护配置

（1）单侧电源线路可装设两段过电流保护，第一段为不带时限的电流速断保护；第二段为带时限的过电流保护，保护可采用定时限或反时限特性。保护装置仅装在线路的电源侧。必要时可配置光纤差动保护作为主保护，带时限的过电流保护为后备保护。

（2）双侧电源线路可装设带方向或不带方向的电流速断保护和过电流保护。短线路、电缆线路、并联连接的电缆线路宜采用光纤差动保护作为主保护，带方向或不带方向的电流保护作为后备保护。

四、10kV供配电系统线损分析

1 10kV供配电系统线损原因分析

（1）受配电网布局结构的影响，系统运行方式的安排不合理。在环线供电和敷设供电线路上负荷分配不均，承载较大负荷的线路负荷电流相对增大，引起线路导线中的线损、变压器绕组中的铜损、电流互感器和电流线圈等电气设备的损耗随之增大。变压器满负荷运行，甚至过负荷运行，也会增大变压器铜损。

（2）变压器选型配置不合理。许多地区被国家列入高耗能淘汰目录中变压器仍在使用。

（3）计量装置配置不合理。低压表计许多还在使用老型号的机械表，电流互感器的倍比选择过高或过低。

（4）线路无功补偿设置不合理。系统中缺少无功补偿，导致1OkV线路输送无功电流增加，有些区域在安装电容补偿器未采取防过补措施，当轻负荷运行时造成无功电流返送，增加线路损耗。

（5）计量外的电量损失。用户违章用电窃电损失、电网元器件漏电损失等。

2针对线损原因分析，应从管理和技术上降低10kV供配电系统线损

（1）收集10kV线路的结构和运行参数，改造不合理的网络结构，减小供电线路半径，适当提高导线截面积，对线路负荷进行科学分配，使运行负荷与变压器容量、线路配置相匹配，避免变压器及供电线路出现“大马拉小车”或过负荷运行的情况。

（2）将10kV配电变压器逐步更换为S9、S11非晶合金系列等新型号变压器，降低变压器空载损耗和负载损耗。

（3）计量表计应选用较为先进的电子计量表，定期进行校验，根据低压侧负荷容量选择电流互感器的倍比。

（4）增加电容补偿，提高功率因数，减少10kV线路上输送的无功电流。根据整条线路上的配变励磁无功功率，补偿容量取其总无功功率的10-20，在线路上分散安装补偿电容器组，安装地点选在这条10kV线路的主杆线2/3处，也可考虑在配电变压器侧安装随器补偿电容器组。当配电变压器的容量超过100kVA时，要在低压配电柜侧安装电容补偿器组，应尽量提高功率因数。努力做到分级补偿、就地平衡，固定补偿与分散补偿相结合的原则，从而达到提高功率因数、降低电能损耗。

（5）加强用电安全监察管理，依法查处违章用电和窃电行为。提高抄表人员的责任心和业务素质，减少人为带来的误差，杜绝了人为作弊现象。

结语

10kV配变电线路配置是供电网络的核心部分，直接影响用户的供电质量，10kV供配电系统的发展在满足人们日常、生活需求的同时，更要跟上城市发展的要求，有效解决配变电系统对城市发展带来的影响，以及在城市中系统安全稳定经济运行，需要供电企业认真思考。

参考文献

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