姜华
广东颖川电气有限公司
摘要：在进行10kV开关站设计时，要保证电力系统的安全稳定运行，才能提高区域内的供电质量和水平。在进行电力能源运输和调配时，10kV开关站是非常重要的。因此相关人员一定要做好开关站电气系统的设计，要提高系统的运行水平。当前自动化技术和通信技术的应用变得更加成熟，要想对城市发展过程中，用电负荷等问题进行有效的解决，就需要将一些比较先进的技术融合到10kV开关站的电气设计中。要提高设计工作的开展质量和效率，确保设计方案在应用时更具可行性。本文就10kV开关站的电气设计进行相关的分析和探讨。
关键词：10kV开关站；电气设计；分析探讨
在我国国民经济不断发展的过程中，用电负荷的分布变得更加密集，需要建设一种自动化水平比较高、供电更加安全可靠、维护运行更加便利的开关站，并且对开关站的功能进行完善。要增强开关站的远程控制水平和通信质量，以此来满足我国社会经济发展过程中的用电需求。在对开关站进行电气设计时，要充分考虑配电方式的可靠性，需要满足生产用电的要求。要对城镇用电发展规划进行综合考虑，确保配电系统在运行时，接线方式更加简单灵活，便于操作和维护[1]。
一、10kV开关站电气设计的优化措施
（一）主接线设计优化措施
在对开关站的主接线方式进行设计时，应该保证接线的简单明确，减少电力能源的损失，还要为后期管理工作和维护工作的开展提供有效的支持。在进行开关站设计时，可以采用单母线分段接线方式，设计进线两回，10回出线。因为城市区域的10kV配网系统供电半径存在特殊的要求，要建设在1.5千米之内，且城市区域供电可靠性的要求比较高。因此每个开关站都要选用二回路的进线方式开展设计工作，要形成一个典型的主接线方式，实现多条供电线路的环网建设，要增强线路之间的转供能力[2]。
（二）主要一次设备选择优化措施
在进行高压开关柜设计时，要选择真空的六氟化硫负荷开关柜或者选用真空断路器柜等形式，要满足五防的要求。在进行开关站内部变压器选择时，可以选用节能环保型的干式变压器，而且要保证变压器的性能良好，能够满足各方面的要求。在进行避雷器设计时，应该选择密封结构比较好的无间隙金属氧化锌避雷器。要严格按照开关站的建设要求进行设备的选择，而且要做好设备的性能检测，避免设备在运行的过程中出现故障问题[3]。
（三）直流系统设计优化措施
在进行直流系统设计的过程中，首先要对电源的类型进行慎重选择。要选用性能比较好的蓄电池设备，还要尽可能选择容量比较大的蓄电池，要延长放电的时长。要想减少故障问题的发生几率，可以选用单体长寿命免维护的蓄电池设备，同时要配置高频开关充电设备。避免在进行系统应用的过程中，出现断电等问题。同时还应该在系统中，安装直流绝缘自动监测设备。要配置专门的通信接口，对直流系统的运行情况进行实时的监测。一旦发现系统存在故障问题，要对其进行及时的解决。还要对系统的功能进行完善，确保系统在应用的过程中，能够发挥更大的作用，为开关站的高效运行提供有效的支持[4]。
（四）保护回路设计优化措施
在进行真空断路器进线柜和出线柜设计时，需要配置专门的微机保护装置，还要设置过流和速断以及零序保护等装置。要与变电站或者上一级电源出线回路进行保护和配合。真空或者六氟化硫负荷开关的进出线柜不需要设置微机保护装置。
因此在开展设计工作时，设计人员要根据开关站的具体要求，选用相应的进线柜和出线柜。在进行高压开关柜设计时，可以采用电动操作机构。负荷开关柜的操作电源，可以选用直流的48V电源或者交流的220V电源。在进行交流电源使用时，可以将其设置在进线柜PT二次侧。真空断路器柜的操作电源要选用直流110V。同时在进行开关站设计的过程中，要增强计算机设备的监控和测试功能。要通过计算机设备，对其他设备的运行情况进行实时的监控，尽可能降低故障问题的发生几率[5]。
（五）配电自动化设备优化措施
在进行电源自动化投切设备安装时，要将其安装在母线的分段开关位置，通常情况下两路的进线要独立运行。在进行断路器设备安装时，要将其设计在断开处，各路进线都需要共用同一段母线。其中任何一路进线出现故障问题，投切设备都要及时的发出动作。首先要对进线的断路器进行切断，然后闭合回路断路器。当母线发生故障问题时，可能出现分段回路断路器的误闭合现象。在这个过程中可以充分利用自切设备的短时加速保护动作，对断路器进行及时的切断，从而对故障问题进行全面的排除，在关闭自动投切设备之后，可以避免出现反复动作等问题[6]。
（六）计量回路设计优化措施
在进行测量用电压互感器设备设计时，可以选用0.5级的测量设备。计量用电流互感器可以选用0.2S级。特殊情况下电子式的电能表设备是优先选择的类型。在进行设计的过程中，还要设置通讯的接口。自动化系统在运行的过程中，才能接收外部的各种类型数据信息，同时还可以实现数据信息的传输。
二、开关站配电室设计优化措施
在城市化建设不断深化发展的过程中，一些大型的商业住宅和工业园建设数量正在不断的增加，建设规模也在不断的扩大，区域内的用电负荷变得越来越大。按照供配电的原则，需要在商业住宅小区内部设置环网型的接线装置。因为区域内的用电负荷比较大，因此需要对电力能源的供应进行重新分配和控制。在进行10kV自动化开关站建设时，可以满足相关的要求，还可以对故障区域进行自动切断，迅速恢复供电和通信以及数据采集等功能。将10kV自动化开关站设置在用电负荷比较密集的区域，可以与其他建筑物一起配套施工，也可以进行独立建设，但需要满足电气设计的规范要求。在进行自动化开关站设计时，体型比较小、不需要占据过多的空间，同时操作形式比较便利、电能的分配比较集中，在运行维护时不会耗费过多的资源，能够减少停电带来的不利影响。因为这种开关站在运行时，安全性和可靠性都比较高，还可以实现远距离的自动化控制。因此在进行配电网建设时，需要将10kV为开关站作为主要的建设内容。在这个过程中要做好电气设计，才能保证开关站的正常运行。
结语：综上所述，在对10kV开关站进行电气设计时，要选择资质更高的设计单位，设计人员要充分认识到这项工作的重要性。在进行电气设计时，要对开关站的功能进行完善和优化，还要融合自动化技术，确保开关站在发生故障问题时，能够通过电气系统对故障发生区域进行隔离，尽快的恢复正常供电。只有满足这些自动化功能，才能提高开关站的运行质量。要对故障问题的发生位置和导致故障问题发生的原因进行准确的监测，实现与电网的通信，促进开关站进行更好的发展。
参考文献：
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[2]沈凯.高低压成套开关设备智能化控制系统的设计与运用[J].电工技术,2020(16):73-74+76.
[3]钟健航.中小型变电站中电气主接线的设计方案及其可行性分析[J].机电工程技术,2020,49(07):85-87.
[4]蔡晶,冉旺,韩丹,刘石,林清如,刘志刚,许成昊.大功率车载式移动变电站设计应用系统研究[J].广东电力,2020,33(01):86-92.
[5]杨学亮.智能化建筑电气工程设计与实施策略[J].现代物业(中旬刊),2020(01):31.
[6]王彩菊.中小型变电站中电气主接线的设计及应用[J].通信电源技术,2019,36(11):119-121.