摘要:一直以来,10kV变配电都是保障电网平稳运行的基础,电力接收和转化需要在配电网的作用下完成转换,以此满足居民用电需求。10kV变配电系统的稳定运行将关系到整个电力系统的运行,针对系统中各个部分采用合理的安装技术,将相关施工工艺落实,有利于保障10kV变配电系统安装工程顺利完成。
关键词:10kV;变配电系统;安装工程;设计
1 10kV变配电系统安装工程的特点分析
分析10kV变配电系统安装工程的特点,主要体现在以下几方面:①10kV变配电系统安装具有选择性。这是指变配电安装技术的应用,不仅可以实现对10kV变配电系统内部各元件运行情况的实时检测,还能够缩小故障范围,协助电力运维人员及时排查故障,提高系统硬件利用效率,维护电力系统运行稳定。②10kV变配电系统安装具有速动性。当电力系统运行稳定时,通过系统内部的电压越高,系统监测效率就越高,变配电系统可以在最短时间内排查自身运行问题,为运维人员开展日常工作提供方便。根据系统提供的参考数据,运维人员可以从中了解当前系统运行现状,从而展开针对性维修。③10kV变配电系统安装具有灵敏性。具体指应用10kV变配电安装技术时,系统面对突发状况和故障问题能够及时产生反应。灵敏度不是越高越好,而是要根据系统的需要调整灵敏系数,防止系统运行过于敏感,保护10kV变配电系统不受外界环境干扰。④10kV变配电系统安装具有可靠性。这是指在技术要求规范下,一旦出现突发情况或故障信息,系统可以及时发出警报,帮助运维人员在发现故障的前提下,保证系统不是误发警报。
2负荷分级及其相关供电要求
2.1负荷分级
通常,在不同负荷条件下,突然停止正常供电,所造成的不良影响也是具有差异化特性的。所以,在对住宅小区变配电系统进行设计的过程中,为了能够对不同电量负荷合理区分,可以按照不同电量负荷带来的不良影响进行相应的分级划分,主要是根据电量负荷的强弱程度将其划分为一级负荷、二级负荷、三级负荷,并且电量负荷划分的级别越高,其带来的不良影响就会越大,相应的影响范围更加广泛,从而对变配电系统相关性能特征提出了更高要求,如安全性、稳定性等。因此,要结合住宅小区的功能区域划分情况,来选择合适的系统级别。
2.2负荷的供电要求
根据不同负荷划分为不同等级,所以不同级别负荷对供电系统提出的要求也不同,需要根据不同级别合理调整,使供电系统能够满足不同级别负荷的要求。首先,针对一级负荷需要采取不同变电站(中压开关站)或同一变电站(中压开关站)的不同中压母线的两个供电电源,保证在其中某个供电电源发生供电故障问题时,不会对供电系统提供供电服务而产生不良影响。因此,在应对主电源之外,需要提供另外的电源,当发生故障问题时,接替主电源进行供电服务。其次,针对二级负荷而言,当供电线路和变压设备出现紧急情况的时候,需要保证变配电系统的正常供电能力,能够在供电停止之后,最短时间内恢复供电系统的正常供电。最后,相较于一级负荷和二级负荷而言,三级负荷在实际的供电方面会更加简单,整体上只要保证三级负荷的变压设备和供电线路能够正常运行即可。
3变配电系统的接线方式
在选择变配电系统的接电方式的过程中,需要充分考虑到供电系统的工作时间、运行费用、运作性能、适应能力等诸多方面,通过对这些因素对比分析,来选择最佳的接线方式,从而保证供电系统正常供电。
(1)树干接线方式,该高压接线方式的设计方案具有较强的针对性,需要很多高压电缆分线箱作为相应的辅助设备,但其可靠性较差,不适合居民较多的住宅小区。
(2)放射接线方式,该高压接线方式的可靠性较低,仅在初期的供电工作中使用,而且需要用花费大量的经费维持,配备较多的高压柜,导致供电线路中存在很多的高压电缆回路,所以很少用在现实生活中。
(3)环网接线方式,该高压接线方式的整体设计结构具有简单化的优势特点,在使用过程中所投入的运行经费较少。同時,其安全性和可靠性高于其他接线方式,更加适合大型住宅小区的变配电系统,是我国目前使用频率最高的接线方式。
4系统设计的要点分析
4.1简化主接线方式
在过去,由于电力系统一、二次设备制造技术的限制,为了保障系统的稳定性和可靠性,大部分变电站的主接线都相对比较复杂。随着电力电子技术和制造加工技术的进步,各种电力设备的质量都有了质的提升,设备层面的故障率有了明显的下降,这为变电站主接线方式的简化提供了重要的基础。因此,在10kV变电所供配电系统的设计中应考虑采用简化的主接线方案。
目前我国低压供配电系统广泛采用单母线接线或分段母线的接线方案。单母线接线十分简洁,只需要提供一组母线即可为所有的回路提供进出线,操作十分简单、所需设备数量较少、成本较低、可扩展性好。但该方案供电可靠性和可调试性相对较差,短路故障时伴随大电流。单母线分段接线通过引入隔离开关和断路器将单母线分成多个相对独立的线段,通过牺牲硬件成本来提高供电的可靠性和灵活性,适用于中、小型变电站。因此,对于进出线少、无重要负荷的应用场合可优先考虑采用普通母线接线方案。
4.2选用高性能电气设备
电气设备是电力系统的最小单元,是电能传输和变换的载体,其性能是否良好对电力系统有着直接的影响。随着技术的进步,电气设备综合性能有了很大的提高,各生产厂家更加注重环保与高效,采用油绝缘的设备已不多见,取而代之的是绝缘性好、电负性高的六氟化硫气体。对于10kV变电所供配电系统而言,当前以六氟化硫为介质的气体绝缘组合电器已经能够满足要求,成本也在逐步下降。因此,对于新建变电所或原有变电所更换设备的情况,应优先采用气体绝缘组合电器。
电气设备的选型应遵循以下几条基本原则:在容量满足当前需求的情况下适当预留一定余量、根据当地自然环境对设备进行适当检验、经济条件允许的条件下尽量采用新型设备、导体不得混合使用、新设备接入前做好充分的测试工作。总而言之,就是要综合考虑设备容量、用电负荷、地理环境、出线回路、电压等级等因素,在成本可控的前提下实现资源的最优化配置。
4.3变电站综合自动化
长期以来,我国电力系统的运维主要依靠人工巡检。随着控制技术和物联网技术的广泛应用,电力系统的管理也迎来了新的机遇。物联网在电力系统中的应用,深刻地改变了电力系统的管理现状。通过在电力的各个关键节点布设传感器,对电力系统中的关键参数进行动态采集和分析,可以快速掌握电网的运行情况。对于一些常规的电网故障,系统还可以自行处理,自动恢复供电,或将故障点隔离。因此,新建10kV变电所应考虑引入变电站综合自动化系统,旧的变电所也可以改造升级并纳入综合自动化体系,这可以大大减少电网维护成本、提高供电质量,是电力系统发展的重要趋势。
结束语
总而言之,10kV变配电系统安装工程的顺利开展能够提高我国配网运行质量,要求施工人员加强对相关安装技术与施工工艺的严格把控。10kV变配电系统的应用不仅强化了系统运行的可靠性,也满足了人们生产与生活的用电需求,要求电力企业明确意识到新型安装技术的应用优势,利用网络信息技术和大数据技术构建智能电网平台,强化变配电系统安装技术的便捷性。
参考文献
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