某住宅区10KV变配电所设计实例应用探析

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摘 要：随着我国经济的迅速发展和人们生活水平的不断提高，小区使用功率大、耗电多的用电设备越来越多。因此，要求对居民小区的配电系统设计更加简单灵活、运行可靠。本文简要地阐述了10KV变配电所的设计要求，从而结合工程实例，针对某住宅小区的10KV变配电所设计要点进行了深入地探讨与研究，旨在为了提高配电所设计质量，确保小区供配电系统的安全稳定运行。

关键词：10KV；变配电所；供电线路；节能

随着我国城市化进程的发展，人们的居住条件和环境质量的要求也越来越高。这就要求供电系统设计人员在设计时，要结合该居住小区的规模和小区规划需求，全面提升设计水准，要既能满足小区的用电负荷，又能保证小区的用电安全。为满足小区居民的用电要求，本文对10KV 变配电所的设计要点进行了研究，提出了一套综合设计方案。主要从变配电所的线路布置、接地系统、谐波治理及节能等方面进行了论述，以供大家参考。

1 10KV变配电所的供电设计要求

10KV 变配电所设计要求如下：1）配电设计应根据工程规模、设备布置、负荷容量等综合考虑；3）线路布局合理，变配电所要具有一定的调控能力；4）供电可靠，电压波动小，同时，具有一定的保护措施以及谐波治理措施；5）配电系统应满足使用所需要的供电可靠性和电压质量；配电接线要简单，并有一定的灵活性；另外，还要考虑节省有色金属消耗减少电能损耗。

2 10KV变配电所设计实例分析

某住宅小区总设备容量为3820KVA，项目由110KV变电引来10KV的馈电线路。其用电负荷如下表1所示。

表1中，k为同时系数，小区中住宅用户分为1#区、2#区及3#区，设总变配电所1 座，分变配电所 5 座。总变配电所位于小区负荷中心，其余5个分变配电所位于各自的负荷中心。

3 10KV变配电所设计要点研究

3.1 电源接入方案

对于小区供电进线，本文采用3至4回路供电，而且要由上一级的110KV变电站的不同母线引来10KV 的馈电线路，同时这些馈电线路间隔容量不小于104KVA。

对于上文案例，本文采用了3回路供电，如图1所示。

3.2 配电线路布置

小区供配电宜采用负荷平衡、互为备用的方案，同时各供配电所位置应满足各个负荷供电半径的要求，综合目前小区的负荷分布，采用环网式的开环供配电模式最佳。

本项目一共有6个变配电所，5个为分变配电所。其中，3#变配电所承担疏散照明及应急照明灯供配电任务，由1#电源单独供电，其余变配电所由1#-和3#电源均衡供电。同时，住宅用电由住宅变压器配电，公共用户部分由公共用电变压器配电，由各配电所的环网柜将各个负载、变配电所及上级电源联系起来，低压输出端采用单母线分段联系，构成环网式的供配电系统。另外，小区中的公用负荷中的一级负荷采用 10KV 双回路供电，这样可以满足一级负荷的供电要求。

3.3 线路的投切及继电保护设计

（1）投切设计

在案例中，为使重要负荷不停电倒切，采用 3条10KV 电源同时供电，互为备用的接线方式，投切方式采取单母线分段运行方式。母线上的断路器采用手动投入，同时，进线断路器与母联断路器间设有电气与机械联锁，而且进线断路器与母线隔离开关，母联断路器与母联隔离开关，以及计量柜等之间也设有电气联锁。

采取联锁设置后，当进线隔离开关与计量柜等处于工作状态时，进线断路器才能闭合，只有进线断路器断开后，隔离开关及计量柜等才能切断。另外，母联隔离开关处于工作状态后，母联断路器才能合闸，而母联断路器断开后，母联隔离开关才能切断。

（2）继电保护设计

在本文的案例中，进线的继电保护功能有：过流保护、速断功能、零序电流保护。变压器线路的继电保护功能有：过流保护、速断功能、零序电流保护、高温报警及自动跳闸功能。母联的继电保护功能有：过流保护及速断功能。另外，采用具有综合保护性能的保护继电器，其技术参数由供电部门整定。

3.4 变配电所得谐波治理

随着 UPS、变频器及LED 灯等非线性负荷的大量使用，小区配电所常出现电压不稳定、能耗增大、以及断路器跳闸、一些设备（如无功补偿柜等）被烧毁等现象。因此，本文对 10 KV 变配电所的设计中，也考虑到了谐波治理。本文案例中，谐波治理的要点体现在以下几个方面：

（1）采用有源电力滤波器整体治理。在案例中，有源电力滤波器设置在低压母线侧，与无功补偿柜并列布置。

（2）采用 D，Y11供配电变压器。这样，3 次及3 的整数倍谐波被隔离在绕组之中，形成环流，它们不再污染输入端。

（3）用6 脉冲整流器经300移相后，再对电流叠加，以消除5、7、17、19 等次谐波。

（4）在各电容器组回路中串入电抗器。

3.5 变配电所节能设计

在本工程电气设计中，对变配电所采取的节能措施如下：

（1）合理利用或选择变压器。尽量减少变压器数量，合理分配其负荷，尽量使变压器负荷率在60%～80%之间。另外，采用非晶合金变压器（比同容量其它变压器铁损低60%左右）等节能型变压器。

（2）减少线路长度，尽量使变配电所处于各负荷中心，满足供电半径要求。

（3）合理无功补偿，在变压器低压侧集中补偿，同时设有自动投切装置避免过补偿。

4 结论

综上所述，本文通过工程实例，针对某住宅小区的10KV 变配电所设计要点进行分析，对变配电所的布线、谐波治理、接地及节能设计要点进行了论述，提出了自己的看法与建议。工程项目投入试运行后，取得很好的应用效果，从中可以证明此设计方案的合理性。

参考文献

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