（东莞电力设计院有限公司 广东东莞 523000）
摘要：国民经济发展中，电能是基础能源，对于社会正常生产、生活有着重大影响。10kV配电网是电网的重要构成，民用配电网应用广泛，但在应用中安全性与经济性同时兼顾仍是难以攻克的课题，基于此，本文对10kV配电网工程设计与经济性进行了探讨，分析了10kV电网工程设计以及10kV配电网经济性，以期为10kV配电网建设发展提供借鉴。
关键词：10kV配电网；设计；经济性
在电网运行中，易发生短路、断路、跳闸等故障问题，对于电网运行的稳定与安全造成影响的同时，也使得电力企业与社会蒙受经济损失[1]。随着电力企业的企业化改革逐渐深入，如何使企业经济效益与电力供应达成要求成为关键问题。在低压配电网中，10kV配电网是最常见的电网，同时该电网直接面对客户，因此要重视电网设计的可靠性与经济性。
一、10kV配电网工程的设计
1、配电网网架设计
网架设计中最为关键的是接线设计，接线设计的可靠性决定了网架结构设计的合理性。一般而言，10kV网架接线方式有三种类型，分别为放射式、树干式、环式。在放射式中，又有两种类型，分别为双回路与单回路放射，这一接线方式相对更具有操作性，易于管理活动，若是一条回路发生了故障现象，对于其外回路供电不会造成影响。放射式接线更适用于位置分散、大容量的三级负荷电网，不过该接线方式在成本上也更为高昂。因此，在网架结构设计中，对于可靠性要求较高的用户可以选择该接线方式，双回路电源分别来自不同10kV变电站，线路和电源可靠性能够同时得到保障。树干式接线有三种类型，分别为串联、双回路、单回路，在可靠性要求一般的用户中，可以选择这一接线方式，若是供电用户要求高，可以采取双电源双回路树干式。环式接线有单环与双环两种，现阶段在10kV中压系统、城市二三级供配电电网中应用广泛。在现阶段中，多数城市配电网中，都采用的是环式网络结构，环网设计、开环运行，同时以环网结构为基础应用树干式接线，以此使供电可靠性提升。
2、开关所设备优选
开关所设备是对10kV电网电力进行分配的设备，在电网中是电力变电站下级管理站，具备馈线保护、自动管理的功能。开关所进行配电分配电能开关设备，设备拥有较高可靠性。在现阶段中，常用开关所设备类型较多，比如有户内开关所、户外箱式开关所、SF6气体绝缘开关、真空绝缘开关等。在实际选用中，要按照变电站实际状况来选择，实现实效化应用。
3、环网单元设计
社会经济发展的过程中，推动了公众生活质量提升，这也使得社会对电力的需求增长。为此，我国大力展开电网工程建设，但是在电网进行供电时，受到周围环境、自身设备影响，供电过程可能发生永久性或暂歇性故障问题，以此使得电网发生跳闸问题，最终导致大面积停电现象发生。为了使这种问题得到改善，城市中应用了环网供电形式。环网供电整体由电缆、电源的进出线柜及配电变压出柜线等构成（如图1）。进出线柜便作为环网单元，若是电力系统中发生了故障问题，可以根据环网单元进行故障线路隔离，避免对其他线路供电运行造成影响。
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图1 10kV电网环网柜
4、自动化管理系统
电力系统在现代智能技术、自动技术的支持下，不断向着智能化、自动化的方向发展。现阶段，电网自动化较为成功，自动化电网是结合通信技术、信息技术、电子技术等进行应用，通过配电网中的设备信息、地理信息、离线数据信息、运行信息集合，来构建自动化管理系统。电力自动化系统对可以实时展开设备开合情况、电网中主要设备电压及电流的监控、控制和管理，以此及时明确电力系统中的故障问题，一旦系统发生异常状况，便会自动示警，并及时将故障数据发送至控制中心，根据有关的故障数据，技术人员进行判断分析后远程实施控制操作，断开故障线路回路，避免故障范围扩张造成更大影响。所以在配电网设计过程中，要考虑到同步进行自动元件配置，进而达成自动化的硬件条件。
二、10kV配电网工程经济性
1、长期经济性分析
我国在电力网厂分开后，电网运行可靠性与经济性问题较为突出。因此，从长期经济性来看，电网结构在进行建设、健全的过程中，除了要适应电网发展还要考虑在运行过程中的状况。所以要按照电网负荷长期水平进行电源布设，通过经济性、安全性分析后，决定电网5到10年内的电网结构建设目标，分年度执行建设工程。电网结构接线方式按照长距离线路分段接线的要求进行，在长距离线路中段进行开锁所或者电站的设置，能够减小全线停运后的阻抗，进而使得电力系统送电量提升，系统稳定性得到保障。城市中进行中低压改造时，可以采用增大线路横截面、多布设电源点的措施，来提升供电能力、减小线损，从而保障网架结构经济性。
2、城市经济性分析
城市经济性分析来看，按照末端电压需求，用电量大的繁华地区在供电半径上为150m，市区一般则是250m，都在400m以下。三相四线制供电系统中，中性线截面和相线截面要保证一致。设计者能够，要按照高压配电变电所位置及负荷情况分区，主干线导线最好能够一次性建成，保证长期效益的实现。若是负荷过于大，可以随时进行变电所、馈入点，因为电网结构不需改变，所以更能够节约成本。线损率Ks规划值计算中，电力导则规定了远景规划10kV和以下配电网的线损率不应大于5%，在进行低压配电网建设及改造中要使线损率达成要求。
3、线路经济性分析
3.1电负荷调整
电网线路损耗的计算理论基础上，要将10kV线路经济负荷电流值纳入进行计算，通过计算得到数据调整和组织用电负荷，之后再进行电负荷计算。轻负荷线路或者负荷小的线路，可以避免线路轻截运行，选择集中供电形式。这便可以在供电过程中限时供电，暂时不进行其他时间线路供电。若线路具有数条，也可不停电，轮流进行供电。线路重负荷或者较大负荷的情况下，可对用电时间分开设置，线路负荷过高的情况下要适当暂停次要负荷供电，避开用电高峰。
3.2电压及电荷调整
进行电荷调整，能够保证线路运行经济性，但是相对较为复杂。电力系统中供电单位负责对电压进行调整，调整难度较小。对于输送距离长、固定消耗大的线路，电压水平相对也较为低，若是进行电压调低容易导致电压质量问题。所以在进行电压调整的过程中，要避免此类质量问题发生，结合调压和调荷方法，使线路运行达成经济运行的效果和要求。
结束语
现代经济的不断发展中，社会生产、生活对于电力供电量和质量要求也在不断提升，同时电力公司为了适应市场经济发展，也要考虑到线路供应的经济性，只有两个方面都得到保障，才能达成社会需求与电力企业的双赢，实现电力公司的经济效益与社会效益。本文对10kV配电网工程的设计与经济性进行了分析，期望能够为现代10kV配电网发展提供借鉴。
参考文献：
[1]陈安明.配电网工程的10kV电缆设计工程量准确率提升措施研究[J].通讯世界，2019（3）：114-115.