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摘要：文章阐述了10－20KV变配电所送电前高压供配电系统主接线的确定,利用短路电流来选择设备和校验电缆,结合实际设计中常见问题的分析来说明设计中要注意的事项。
关键词：10－20KV；变电所；位置；设计
在供配电系统中，10－20KV变配电所的设计是很重要的一环。它涉及到负荷计算，负荷等级的确定，短路电流的计算及相关的动热稳定校验。压器的选定、电费的计量和功率因数的补偿等，有时还要满足对谐波的抑制要求和对低压出线回路的漏电电流进行监测。变电所设计的安全性还可能影响到整个城市电网，所以当地的供电部门往往要对施工图进行审查，以符合安全和计量的需要。下面就高压供配电系统主接线的确定、短路电流的计算、设计中常见问题等进行探讨。
一、高压供配电系统主接线的确定
高压供配电系统主接线的确定除了要满足国家现行的《供配电系统设计规范》和《10KV及以下变电所设计规范》外，还要满足当地供电部门的要求，这就需要在设计之初就积极和供电部门协商。常用的高压开关有两种，一种是负荷开关，包括真空负荷开关和SF6负荷开关，其柜体常称之为环网柜；另一种是断路器，以前是油断路器，现在常用的是真空断路器，常称其柜体为断路器柜。国家规范对使用断路器或负荷开关并无很明确的规定，但由于负荷开关的控制简单，配上电动操作机构也只能满足简单的继电保护要求，故超过800kV•A的变压器当地供电部门一般要求用断路器柜。
用于住宅配电的变压器（公变）和用于某个用户的变压器（专变）由于所属的产权和管理者的不同，供电部门的要求也不一样。一般来说，公变用户由于电费是低压每户收取，且变电所直接由电力部门管理，单台变压器容量一般不超过800kV•A，故其高压允许用环网柜，主接线相对简单。
二、 变电所设计方案实例分析
近几年从接触到一些用户的10/0.4kV 配电、变电所设计中发现，普遍的情况是变电所的位置选择欠佳，变电所的位置大多设在厂区的一侧，谈不上接近负荷中心。且单台变压器容量选用的是2000kVA 或2500kVA，并且多台集中在1 个变电所内，低压供电线路长、供电线路的损耗大的现象比较突出。
送电前检查：要送电的一次、二次设备运行状态，是否与实际相符，注意调度指令（千万注意，调度很拽），送电时注意千万别走错间隔，确认操作时所操作间隔与调度指令相符，注意地刀位置，很多重大事故都是在停送电的时候产生的，最常见的就是带负荷拉刀闸，记住按操作票来肯定不会错送电后检查：后台位置正确性，线路电压、电流显示是否正确，保护压板是否正确挂接地线：挂接地线，按照《规程》来，首先验电，先接接地端，再接导体端。验电是为了验证线路现有状态（多半是冷备用），预防线路带电情况下挂地线。先接接地端，是为了保證人身安全。
巡视设备：变电站的安全距离是完全有保证的，严禁打伞！！！建议还是沿操作小道和行车道路，或者电缆沟盖板行走，更安全组合电器巡视：看和听，保持安全距离，停电的组合电器也别去碰，组合电器就算停电，也多半带电，类似于电容器的，都要多次接地放电才安全挂接地线：前面已经解释了，按发《电业操作规程》验电，接接地端，接导体端，顺序对就没问题保护装置查找事故记录：各种保护装置都有动作记录的，进入装置菜单就可以看见，一般的变电站也都有录波装置，也可以查看事故记录，后台也可以查看事故记录巡视保护装置和控制柜：一般就是看看运行灯和事故灯，是否正常，如果不正常，有的装置会一直告警，或者说有异常灯亮，上报，让继保班或者相关人员来处理三、方案比较
在同样满足用电负荷需求的情况下，各种方案的损耗折合成运行费用时，方案1 的损耗最大，方案2 的损耗次之，方案3 的损耗最小。这样的情况归根结底是由于低压主干线流过的电流过大且距离较长造成网损大、电压损失大。第2、3 种方案较之第1 种方案的低压电缆长度大为减少，从而降低了网损，减少了电压损失。就一次投资的费用来看，第1种方案的费用由于电缆过长而远远高于第2、3 种方案的费用。第1种方案的费用为275.2 万元，几乎达到了第2 种方案费用172.6 万元的2 倍， 比第3 种方案费用123.0 万元的2 倍还要多。除此以外，第1 种方案低压侧导线电流大，距离长，网损大，发热多，因此故障率也高。第2、3 种方案较之低压侧导线电流小，长度短，网损小，发热少，能相应降低故障率，供电可靠性高。
随着工厂长期的发展，工厂用电负荷也会持续增长，可能在一定时期后会在高峰负荷时出现过负荷、电压质量差的问题。在方案1 中需分、换装配电变压器及更换低压导线来解决问题。但随着负荷的持续增长， 一定时期后，在高峰负荷时过负荷、电压质量差的问题又会出现。如此造成恶性循环，造成不断做大量的分、换装变压器及更换低压导线的工程，还处于被动抢修局面。而在后2 种特别是在第3 种方案中，低压侧导线大为减少，等到实际负荷增长后，更换低压导线的工程量相对来说就小很多，更易于实现，能满足远期发展的需要。
在近些年的工厂设计中， 大多工厂采用第1 种方案， 很多企业喜欢将变压器等配变电所设备集中设置。认为这样好管理，配电箱、配电线路无处没有，只要按规范敷设、管理，集中、分散没有多大关系。一些人认为在厂房、车间设车间变电所，占去了一块场地面积就觉得不划算，可是结果造成远距离送电，要多付电费，而且电能质量不高，使设备精度降低、易发热、寿命短。90 年代之后国内这些现象较为普遍，90 年代之前，国内有专业的工厂设计院，承担专业工厂的工艺、土建、水暖动电、总图的规划、设计，由各行业的专家保证了其设计的先进性、科学性、专业间的协调性。而目前工厂设计人员以建筑专业的人员为主，七拼八凑其它专业，各专业间的科学协调性难以保证。在供、配电设计中，缺乏准确用电设备资料，估算用电设备量的现象很普遍，配电变压器容量选择、配电线路截面的选择、保护开关的选择的依据不充分。应该不惜在设计、规划上多花力气，增加投入，减少一些先天的不足。一个工厂整体布局的先天不足，光靠后期努力是很难挽回的。设计审查、审批、审图单位的作用就更显重要。高质量的设计，是提高质量、降低能耗、提高竞争力的重要保证。应当及早认识到这一点，做好工程设计工作。
参考文献
[1]李兴林．35kV、110kV建筑变电所设计的几个问题[J]．建筑电气，2010，（12）．
[2]陈慧发，陈京，陈斌发．工业企业变电所设计方案选择[J]．农村电气化，2010（04）．
[3]丘立宇．谈农村小型化变电所设计[J]．企业科技与发展，2010，（10）．
[4]张岩．变电所设计中接地变、消弧线圈及自动补偿装置[J]．油气田地面工程， 2010年06期
[5]邓小云．110KV变电所设计原则及设备选择[J]．才智，2009，（23）．
[6]韩晓坚．综述10/0.4kV变电所设计的问题[J]．建材与装饰(中旬刊) ，2008，（06）．
关键词：10－20KV；变电所；位置；设计
在供配电系统中，10－20KV变配电所的设计是很重要的一环。它涉及到负荷计算，负荷等级的确定，短路电流的计算及相关的动热稳定校验。压器的选定、电费的计量和功率因数的补偿等，有时还要满足对谐波的抑制要求和对低压出线回路的漏电电流进行监测。变电所设计的安全性还可能影响到整个城市电网，所以当地的供电部门往往要对施工图进行审查，以符合安全和计量的需要。下面就高压供配电系统主接线的确定、短路电流的计算、设计中常见问题等进行探讨。
一、高压供配电系统主接线的确定
高压供配电系统主接线的确定除了要满足国家现行的《供配电系统设计规范》和《10KV及以下变电所设计规范》外，还要满足当地供电部门的要求，这就需要在设计之初就积极和供电部门协商。常用的高压开关有两种，一种是负荷开关，包括真空负荷开关和SF6负荷开关，其柜体常称之为环网柜；另一种是断路器，以前是油断路器，现在常用的是真空断路器，常称其柜体为断路器柜。国家规范对使用断路器或负荷开关并无很明确的规定，但由于负荷开关的控制简单，配上电动操作机构也只能满足简单的继电保护要求，故超过800kV•A的变压器当地供电部门一般要求用断路器柜。
用于住宅配电的变压器（公变）和用于某个用户的变压器（专变）由于所属的产权和管理者的不同，供电部门的要求也不一样。一般来说，公变用户由于电费是低压每户收取，且变电所直接由电力部门管理，单台变压器容量一般不超过800kV•A，故其高压允许用环网柜，主接线相对简单。
二、 变电所设计方案实例分析
近几年从接触到一些用户的10/0.4kV 配电、变电所设计中发现，普遍的情况是变电所的位置选择欠佳，变电所的位置大多设在厂区的一侧，谈不上接近负荷中心。且单台变压器容量选用的是2000kVA 或2500kVA，并且多台集中在1 个变电所内，低压供电线路长、供电线路的损耗大的现象比较突出。
送电前检查：要送电的一次、二次设备运行状态，是否与实际相符，注意调度指令（千万注意，调度很拽），送电时注意千万别走错间隔，确认操作时所操作间隔与调度指令相符，注意地刀位置，很多重大事故都是在停送电的时候产生的，最常见的就是带负荷拉刀闸，记住按操作票来肯定不会错送电后检查：后台位置正确性，线路电压、电流显示是否正确，保护压板是否正确挂接地线：挂接地线，按照《规程》来，首先验电，先接接地端，再接导体端。验电是为了验证线路现有状态（多半是冷备用），预防线路带电情况下挂地线。先接接地端，是为了保證人身安全。
巡视设备：变电站的安全距离是完全有保证的，严禁打伞！！！建议还是沿操作小道和行车道路，或者电缆沟盖板行走，更安全组合电器巡视：看和听，保持安全距离，停电的组合电器也别去碰，组合电器就算停电，也多半带电，类似于电容器的，都要多次接地放电才安全挂接地线：前面已经解释了，按发《电业操作规程》验电，接接地端，接导体端，顺序对就没问题保护装置查找事故记录：各种保护装置都有动作记录的，进入装置菜单就可以看见，一般的变电站也都有录波装置，也可以查看事故记录，后台也可以查看事故记录巡视保护装置和控制柜：一般就是看看运行灯和事故灯，是否正常，如果不正常，有的装置会一直告警，或者说有异常灯亮，上报，让继保班或者相关人员来处理三、方案比较
在同样满足用电负荷需求的情况下，各种方案的损耗折合成运行费用时，方案1 的损耗最大，方案2 的损耗次之，方案3 的损耗最小。这样的情况归根结底是由于低压主干线流过的电流过大且距离较长造成网损大、电压损失大。第2、3 种方案较之第1 种方案的低压电缆长度大为减少，从而降低了网损，减少了电压损失。就一次投资的费用来看，第1种方案的费用由于电缆过长而远远高于第2、3 种方案的费用。第1种方案的费用为275.2 万元，几乎达到了第2 种方案费用172.6 万元的2 倍， 比第3 种方案费用123.0 万元的2 倍还要多。除此以外，第1 种方案低压侧导线电流大，距离长，网损大，发热多，因此故障率也高。第2、3 种方案较之低压侧导线电流小，长度短，网损小，发热少，能相应降低故障率，供电可靠性高。
随着工厂长期的发展，工厂用电负荷也会持续增长，可能在一定时期后会在高峰负荷时出现过负荷、电压质量差的问题。在方案1 中需分、换装配电变压器及更换低压导线来解决问题。但随着负荷的持续增长， 一定时期后，在高峰负荷时过负荷、电压质量差的问题又会出现。如此造成恶性循环，造成不断做大量的分、换装变压器及更换低压导线的工程，还处于被动抢修局面。而在后2 种特别是在第3 种方案中，低压侧导线大为减少，等到实际负荷增长后，更换低压导线的工程量相对来说就小很多，更易于实现，能满足远期发展的需要。
在近些年的工厂设计中， 大多工厂采用第1 种方案， 很多企业喜欢将变压器等配变电所设备集中设置。认为这样好管理，配电箱、配电线路无处没有，只要按规范敷设、管理，集中、分散没有多大关系。一些人认为在厂房、车间设车间变电所，占去了一块场地面积就觉得不划算，可是结果造成远距离送电，要多付电费，而且电能质量不高，使设备精度降低、易发热、寿命短。90 年代之后国内这些现象较为普遍，90 年代之前，国内有专业的工厂设计院，承担专业工厂的工艺、土建、水暖动电、总图的规划、设计，由各行业的专家保证了其设计的先进性、科学性、专业间的协调性。而目前工厂设计人员以建筑专业的人员为主，七拼八凑其它专业，各专业间的科学协调性难以保证。在供、配电设计中，缺乏准确用电设备资料，估算用电设备量的现象很普遍，配电变压器容量选择、配电线路截面的选择、保护开关的选择的依据不充分。应该不惜在设计、规划上多花力气，增加投入，减少一些先天的不足。一个工厂整体布局的先天不足，光靠后期努力是很难挽回的。设计审查、审批、审图单位的作用就更显重要。高质量的设计，是提高质量、降低能耗、提高竞争力的重要保证。应当及早认识到这一点，做好工程设计工作。
参考文献
[1]李兴林．35kV、110kV建筑变电所设计的几个问题[J]．建筑电气，2010，（12）．
[2]陈慧发，陈京，陈斌发．工业企业变电所设计方案选择[J]．农村电气化，2010（04）．
[3]丘立宇．谈农村小型化变电所设计[J]．企业科技与发展，2010，（10）．
[4]张岩．变电所设计中接地变、消弧线圈及自动补偿装置[J]．油气田地面工程， 2010年06期
[5]邓小云．110KV变电所设计原则及设备选择[J]．才智，2009，（23）．
[6]韩晓坚．综述10/0.4kV变电所设计的问题[J]．建材与装饰(中旬刊) ，2008，（06）．