陈晓玲

摘 要：对10kV变配电工程设计图纸中遇到的问题进行分析，结合工作实例，根据 《中国南方电网10kV及以下业扩受电工程典型设计图集（2014版）》等相关规范的要求，重点阐述变配电电气及配套的建筑等方面的设计问题。希望其设计思路和方法能对变配电的设计者有一定的启示和借鉴作用。

关键词：10kV变配电；主接线；系统接线；设备布置；接地技术。

在电力行业，随着电力用户用电量及用电种类日渐剧增，对电力设计中各方面的参数、精度等提出了更高的要求。在用户工程变配电设计时，主要按以下几大方面考虑：一、一次主接线图模块；二、10kV系统接线配置图模块；三、0.4kV系统接线配置图模块；四、变配电室设备布置及基础平面图模块；五、电房接地模块。现以东莞地区变配电工程设计过程中遇到的问题，结合实际案例，进行分析总结。

1 一次主接线图模块

一次主接线图以用户提供的设计任务及供电部门的“供电方案”为依据，从10kV电源接入点（公共资产）开始至0.4kV负荷出线为止，包括10kV外线电缆及设备、10kV高压开关柜，变压器及0.4kV低压开关柜，发电机等的电气连接整体。是整个工程设计范围及建设规模的具体体现。一次主接线图设计的合理科学，关系到整个工程的总体质量及使用功能的发挥。

案例分析：某住宅小区提供建筑设计图纸一份，安装2台1000kVA变压器，此方案不符合业扩工程用电规范，需修改。据统计其中住宅用电计算容量690kW，公共用电计算容量526kW，商业用电计算容量418kW。根据南方电网《10 kV及以下业扩受电工程技术导则》及《管理细则》相关规定，统建住宅小区单台油浸式变压器容量不应超过630kVA，单台干式变压器容量不应超过800kVA。故住宅用电按相关系数计算后，需分为一台500kVA及一台400kVA变压器设计，且2台变压器设计为分列运行加三锁两钥匙等机械电气联锁。此外，按照《10 kV及以下业扩受电工程技术导则》及《管理细则》的相关规定及计算方法，公共用电需单独装设一台800kVA变压器，商业公共用电需单独装设一台500kVA变压器。由以上分析可知，本工程一次主接线图需按3种负荷类型进行设计，根据《中國南方电网10kV及以下业扩受电工程典型设计图集（2014版）》，住宅用电采用0.4kV侧集抄的方式进行计费、公共用电及商业用电采用10kV侧装设计量表的方式进行计费。本方案的一次主接线图如下：

2 10kV系统接线配置图模块

10kV系统接线配置图反映了外线接入点至变压器高压侧之间的电气连接。设计时，应从电源点开始，顺着电流方向对各个元器件进行选型，主要是10kV开关柜里的设备。主要思路如下：根据变压器的大小计算容量、电流，然后再对柜内的设备逐个进行选择。有方案如下：

本工程的总容量为6450kVA，且单台变压器的容量都超过800 kVA，参照《中国南方电网10kV及以下业扩受电工程典型设计图集（2014版）》，开关柜宜选择断路器中置柜，考虑用户用电量大，安装变压器台数较多，故在进线的位置设置一只具有快速保护功能、防止故障出门的看门狗。在10kV系统接线配置图中要注意以下方面：1、计量柜中的计量互感器的精度选择与进出线柜不同，计量柜中计量互感器的准确性必须要比普通进出线柜高。《南方电网公司10kV用电客户电能计量装置典型设计》中做了相关规定，电流互感器二次绕组准确度等级0.2S级，电压互感器二次绕组准确度等级0.2级。2、保护方式及整定值的设置，根据开关柜的用途合理设置开关的保护方式，按照《东莞地区配网及用户继电保护配置和整定原则技术指引》，本工程进线设置过流、速断及高压零序保护，出线设置过流、速断、温度及低压零序保护，环网设置过流、速断保护。根据配网整定计算原则，进线柜和出线柜的计算方法有所不同。800kVA及以上配变（即出线柜）整定计算原则为（1）电流速断保护：躲配变低故障整定，I1=Kk×Ik（3）.max；（2）定时限过流保护：躲配变额定电流，I2=Kk×IHe ； （3）380V侧零序过流保护：可按躲不平衡电流整定，I0=Kk×Kbp×Ile。10kV用户进线（采用分界断路器）整定计算原则为（1）电流速断保护：取电房最大配变速切段定值；（2） 定时限过流保护：定值取电房内配变定时限过流定值之和；（3） 零序过流保护：定值取40A.根据以上计算原则，本方案的电房配网用户继电保护定值表如下：

3 0.4kV系统接线配置图模块

0.4kV系统接线配置图反映了变压器低压侧至低压出线柜侧之间的电气连接。主要包括以下五个步骤：低压进线电缆的选型及敷设方式，低压计量柜内的计量变比的选择，低压进线柜进线开关及元件的选择，低压补偿容量的计算及设置，低压出线开关的大小及数量的选择。在实际设计中，低压进线电缆运用较多的敷设方式是采用埋地敷设，如果现场距离较短或因地理位置受限，无法采用开挖作业，可选择采用桥架敷设。低压计量柜内的计量变比确定后，要根据该工程的计量方式来确定低压计量互感器的数量，采用10kV高压计量的，低压计量互感器采用一组，采用0.4kV低压计量的，低压计量互感器采用两组。进线柜要注意的一点是，根据变压器容量预留适合的发电容量，设置市发电转换开关，相应的断路器及刀闸应选用四级开关。低压补偿应根据动态、静态分别按照3：7比例的原则来配置，单个电容器的大小的选择则根据柜型的大小选择。低压出线柜的开关应按照业主方的需要，根据出线的负荷分布，种类等来选择开关的大小和数量。

4 变配电室设备布置及基础平面图模块

变配电室设备布置及基础平面图主要体现了高压柜、变压器及低压柜的分布情况，基础土建及电缆沟的走向。如果现场条件允许，高压柜、变压器、低压柜应各自独立一室，设备的布置符合规范，操作面，通道必须满足最低的操作空间距离要求，此外，还要考虑是否要为后期增容做预留空间。变压器按照实际情况考虑是油浸式变压器或是干式变压器，其中房地产工程多数位于地下负一层，应考虑为干式变压器。电房的土建方面，应根据电房的大小设置一个以上符合规范要求的门，并配备通风窗户及排气扇。做电房土建时要考虑电房整体高出室外地面100mm以上，用以防水。电缆沟开挖时，要根据进出线电缆的方向合理开挖。一般情况下，高压柜要开挖电缆沟，低压柜可开挖电缆沟，也可以不用开挖，不用开挖的情况下需在柜子摆放的四周预埋槽钢，低压柜配套200mm高的底座。

5 电房接地模块

业扩受电工程的低压配电接地系统一般采用TN-S系统，可分为人工接地网和建筑桩基础接地。1、独立设计的单层或二层电房采用人工接地网，在做电房结构施工的同时，人工接地网配套独立施工。人工接地装置以水平接地体为主，垂直接地极为辅的方式构成，水平接地体选用40×4热镀锌扁铁或φ16热镀锌圆钢，垂直接地极选用∠50×50热镀锌角钢。垂直接地极采用埋深式，水平接地极埋设深度不得少于0.8米。工程采用高压电力设备与低压电力设备共用接地装置的方式，接地装置采用人工接地体，要求接地装置接地电阻不大于4欧姆，若达不到要求需加大地网范围。2、位于高层建筑内的变配电房或成片建设的区域内设置的配电房（如大型商场，住宅的地下室等）则采用建筑桩基础接地，做建筑的承重结构时钢筋的选择和连接应考虑整个建筑的接地系统。利用建筑桩基础作为接地体，接地线沿电房内墙四周（距墙10～15mm）距地面0.25～0.3米处敷设，每间配电室内的接地线上应设置不少于2个接线柱，要求接地网接地电阻不大于4欧姆。在工程的实际施工过程中，选择时优先采用规程、规范和标准允许利用的自然接地体接地作为降低接地电阻的辅助措施。变电所内电气装置应采用总等电位联接。确保接地系统完善，安全实用。

6 结语

10kV变配电所在电力系统运行中是一个重要环节，有着承上启下的作用，最终与生产生活密切相关。针对具体的工程项目做出科学，经济，合理的设计方案至关重要，每一个设计者都必须重视。

参考文献

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[2]刘介才.工厂供电[M].北京：机械工业出版社，1983.

[3]王仁祥.电力新技术概论[M].北京：中国电力出版社，2009.

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