余宏
中国恩菲技术有限公司 北京 100038
摘要：在我国电力事业不断发展的过程中，取得了重大的进步。尤其是在城市化建设步伐不断加快的时代背景下，人们对输电的效率和质量提出了更高的要求。为此，只有加强对10k V变电所供配电系统设计要点的研究，根据不同的输电线路提出更具针对性的解决对策和发展方针，才能够提升供配电的稳定性和安全性，更好地满足用电的需求，从而创造良好的用电环境。在今后的工作中，相关工作人员也需要对供配电系统设计的工作给予足够的重视，提升线路设计的质量和效果。
关键词：10kv；变电所；供配电系统
1 10k V变配电所供电设计要求
在开展10k V变配电所供电设计的工作之前，需要对整条供电线路进行科学、合理的设计，在充分发挥各种设计准则和相关标准的基础上，提升设计的质量，具体可以从以下五个方面开展。
（1）进行系统设计前，需要根据上级电源的设计要求和其未来的发展规划进行充分的调查和研究，保障后期各种配电工作的开展都能够满足上级电源的需求。根据整个系统的设计要求，确定合适的上级电源。将二者的优势进行有效结合，更好地满足变配电所的用电需求。
（2）需要充分考虑供电系统的容量对整个工作所产生的影响。根据相关的调查研究发现，在现阶段的容量设计中，大部分设计人员都严重缺乏前瞻性的思考，在后期的供电工作中，出现了供电量不足的问题。为了避免上述问题的发生，在今后的设计工作中，需要在充分调查了用户用电需求的基础上，预留容量发展空间。这样，在后期的电力事业发展的过程中，才能够满足各种调整和改造工作的需求。
（3）需要考虑整条供电线路设置的影响。在进行供电线路设置的过程中，需要从用户的用电需求角度出发，提升线路设计的科学性和合理性，从而更好地发挥配电所调控电能的积极作用。
（4）在设计的过程中，需要设计人员从整体的角度出发，进行全面的把控。部分的工作人员在设计的过程中，由于缺乏全面性的规划，出现了电压不稳定的问题。为此，设计人员需要有效发挥谐波处理方式和其他保护措施的积极作用，以此达到提升供电系统稳定性和系统运行质量的目的。
（5）近年来，“可持续发展”“科学发展”的战略规划在社会层面得到了充分的贯彻和落实。在进行配电所系统设计的工作中，也需要严格落实节能减排的设计理念。10k V的配电系统设计工作中，需要结合节能设计模式的优势，促进经济的可持续性发展。
2 基于实际案例的10k V变配电所设计要点
2.1 电源接入方案设计
在现阶段的住宅小区供电线路设计工作中，多采取3～4条回路的供电方式，这样能够有效满足用户的用电需求。同时，如果在线路运行的过程中出现了相关的问题，也能够有效结合其他回路的优势解决供电的问题。在10k V的变电站中，可借助不同母线的优势对10k V的馈电线路进行合理的引出。
2.2 变配电所配电线路布置
当前阶段在进行各种供配电设计的工作中，都着重强调了负荷平衡并且能够互相备用方案的优势。从其积极作用来看，能够在满足供电需求的基础上，提升供配电所设计的科学性和合理性。
根据我国当前住宅小区建设的特点和人们的用电需求，环网式的开环供配电模式是一种应用较为广泛的配电模式。根据某个小区的实际情况及运行研究，发现其内部一共包含了1个总变配电所和5个分变配电所。其中，分变配电所主要承担的是小区的照明、公共设施的用电、住宅用电的需求任务。在住宅用电方面，一般是由住宅变压器进行配电，公共用电的部分也有专门的变压器提供电能。
在进行环网柜设计的过程中，包含了变配电所中各个线路的电源。同时，为了更好地提升配电的稳定性和效率，还对线路和上一级的电源进行了紧密的联合。在进行低压输出端的设置时，结合了单母线的优势对其进行分段联系处理，从而形成一个较为系统、完整的供配电系统。在小区的公用负荷一级负荷中，主要采取的是10k V双电源供电的方式。这样既可以满足一级负荷供电的需求，又能够提升供电的效率。
2.3 供电系统的节能设计
在时代的不断发展中，节能设计的要求体现在了各个设计工作中。在进行配电系统的设计工作中，也同样需要考虑节能设计的需求，这主要表现在三个方面。
（1）在进行变压器形式的选择时，需要根据整个配电线路设计的需求，选择合适的形式。在进行具体的设计工作中，应尽量降低变压器的使用频率。另外，充分考虑变压器的负荷分配对节能设计产生的影响，将其负荷率控制在60%～80%，以达到节能设计的目的。除此之外，还可以利用非晶合金变压器度等其他的一些具备节能功能的变压器的优势。
（2）在进行供电线路的设计过程中，需要从整体角度进行把控，减少不必要的线路浪费问题。根据变配电所的实际位置，选择合适的线路长度，这样既能够满足供电的需求，又能够达到节能的目的。
（3）在进行无功补偿的设计中，需要保持其具备较高的合理性。无功补偿的方式主要集中在变压器的低压侧的工作中。如果能够结合自动投切装置的优势，将可以避免无功补偿过度现象的发生。
2.4 配电线路路径的选择与优化
在开展配电线路设计的工作中，首先需要对线路的路径进行优化处理。在确定了整条线路的起点和终点之后，根据实际的供电需求、结合节能设计的需求，对路径进行优化设计。
在此过程中，需要考虑到线路的曲折系数和线路的转角系数所产生的影响。因此，为了提升线路设计的合理性，还需要结合当地地质环境、资源状况和交通条件等方面的因素对其产生的一系列影响。作为一项系统性的工程，输电线路在施工的过程中，可能会对当地的交通、其他工程的顺利开展产生一定的影响。因此，要尽可能选择一些地质状况较为稳定、路面坡度较小的地区作为配电线的线路路径。同时，还需要考虑到转角的出现对路径产生的影响，避免转角的出现。在进行线路规划的过程中，应该尽可能避免和其他的工程出现同期建设的现象。设计人员在进行线路设计前，需要对当地的施工状况、未来的发展规划等方面的内容进行充分的调查和研究，提升线路建设的质量和效率，促进整个供配电工作的顺利开展。在工程建设完之后，还可以结合一些施工设备和技术的优势，加强对线路的检修处理，进一步提升线路规划和建设的合理性，为后期工作的顺利开展提供充足的保障。
2.5 防雷接地措施
在进行高压的配电线路设计中，多会用到由半导体或导体所构成的导线，这些导线需要在相应的电线杆上完成架设的工作。从架设工作的特点来看，其建设高度较高，并且在一些自然环境较为恶劣的天气条件下，很容易受到雷电的影响而出现瞬时短路的问题。如果没有对其进行及时的处理，还有可能出现雷击和火灾事故。
为此，在进行配电系统设计的工作中，需要充分考虑防雷接地设计对整条配电线路产生的影响。比如可以在线路的附近安装一个合适的避雷装置，同时将线路的导体和避雷器的接地端有效连接，从而达到防雷的目的和要求。这样，在发生雷电状况时，便可以通过避雷装置的能量转换功能，避免配电线路产生较大的安全问题，使得其在雷电的天气环境下也能够维持稳定输电的状态。
2.6 合理选择线路路径和杆塔
从线路路径的影响来看，选择合适的线路路径能够提升施工的效率，如果在后期的工程中出现了维修状况，也能够满足故障维修的要求。为此，在进行线路选择的过程中，要尽可能避免一些山地、洼地不良的地质环境对线路产生影响。
在线路的设计工作中，塔杆是一项重要的设计要点。在选择塔杆的位置时，需要尽量避开住户、耕地等地区。根据供电的实际需求，选择合适的塔杆。同时，还应该结合当地的地质状况、天气状况、地形状况等多方面的影响因素，选择合适的塔杆。在进行路径的选择时，需要尽可能避开一些地面建筑物、障碍物等，防止这些建筑物的出现对供电的正常运行产生影响。部分地区还安装了管线和电缆，在进行线路设计的工作中，施工人员也需要考虑到上述影响因素对其所产生的影响。
最后，在确定了最终的路径和设计方案之后，还需要结合经济方面的影响因素进行综合的把控，降低不必要的成本支出，提升线路设计的合理性和科学性。
3 电力供配电系统自动控制优化手段
3.1 创建共享网络资源
为了尽快达到电力供配电系统自动控制化目标，行业人员需要积极使用现代计算机技术。借助计算机技术能够很好地实现系统内外的网络资源共享，并且该技术作为一种新技术手段，能够使电力供配电系统自动化控制操作更加具有可行性。相关建设人员一定要认识到计算机技术对实现系统自动化控制存在的价值。
3.2 科学规划供配电系统
电力供配电系统实现自动控制化所要经历的管理程序十分复杂，内容繁多，建设人员要根据现实情况重新规划，这样才能保证电力供配电系统自动化控制更具合理性。在自动化设计期间，需要从整体进行考虑，设计多种可行性方案，并针对每种方案选择最合适的配电系统。设计人员的工作需要进行分阶段、分模块的处理，这样每一个系统才能真正发挥效用。设计人员一定要尽可能考虑多的设计因素，要在考虑该地区实际电力系统状况的情况下设计方案，这样才能进一步提升方案可行性。
3.3 注意力度调整
在构建电力系统期间，要考虑到自动化系统会自动升级。设计人员需要从电力运行环境、环境实际需求力度等角度进行系统设计。不断更新电力配电软件，保持系统所具备的自身特性，积极优化完善，从而保证电力系统一直处于主动维护、不断发展的状态之下。
4 10KV智能变电站的特点
110k V智能变电站是一种新型的网络通信系统，不仅可以实现不同厂商与变电站设备之间的自由通信，而且可以在设备之间共享信息，将变电站转换为智能变电站后，可以对站点设备进行监控。如果设备正在运行，也可以使用实时Internet技术、网络技术和传感器技术。在运行过程中收集变电站的状态，人员可以将变电站设备的每个参数显示在屏幕的前面，可以提前发现并处理故障和可能出现的故障设备，智能变电站也可以实现功能集成。110k V智能变电站还实现了自动化装置和保护装置的相互使用，以及对保护系统的完全自动化管理的应用。
410KV智能变电站的设计
4.1 初级设备的智能
110k V变电站的设计应结合设备的实际运行情况，主变压器采用电子传感器，电子传感器的主要功能是传输来自光纤的信号，通过连接磁性光学玻璃和光纤，可以缩短维护周期。另外，可以实现闭环控制。功能更加精确，动态性能也相应提高。
4.2 二次设备的网络化
110k V智能变电站系统结合了光纤设备。此外，我们还集成了自己的分布式控制系统以实现安全控制，变电站控制设备网络建立在无人值守的变电站监控室中，充分利用智能变电站设备来实现变电站系统的智能控制和管理。
5 对110k V智能变电站的设计以及对其可靠性进行分析
5.1 10k V的智能变电站设计
变压器拥有的智能组件，其功能包括测量、组件控制和在线监视，一些项目还包括增强功能，如单元集成、测量和控制以及监视，变压器最重要的智能组件非常出色，主变压器的智能端子，可变电压设备监视组件和主智能端子获取主变压器的主电源非电信号。在没有电气保护的情况下，电缆主要是由触发器控制的，因此，可以直接跳线来使电缆有效，主变压器的最重要部分是其自身的智能，大多数终端需要使用齿轮组、电压调节和电压控制设备以及智能组件才能实现所需的功能，而且要使用智能化零件和部件获得并控制分层电压的各种信息，以便完成不同档位之间对电压的操控。
5.2 10k V智能变电站关键技术可靠性分析
（1）可靠性的概念与指标。可靠性是指它是组件、设备还是系统，并且可以在指定的时间内完成指定的任务，这使得使用模糊性的可靠性概念成为度量和计算的一种手段，智能电压变化变电站系统的智能电压变化具有可维修性和可靠性，因为它的各个部分都是可以在正常情况下进行维修的设备，可以根据以下指标对设备进行调查分析：（1）可靠性组件或R（t）可靠性，这意味着组件处于良好状态，并且在一定时间内不会引起设备故障。（2）可用性A（t）表示组件可能在一开始就在正常运行，并且在时间t的运行状态可以表示为百分比。（3） MTTF表示组件寿命的数学期望，例如，如果故障率h（t）是恒定输入，则可以得出MTTF=1/λ，考虑修复效果后，MTTF可以表示为平均故障间隔时间。（4）修复率：变电站系统中具有智能电压的组件发生变化的情况从停电变为运行，最基本和最重要的事情取决于维修条件，修复能力的指标是修复率μ（T）。维护的有效性主要在于可以在同一时间范围内进行修复的次数，具体取决于修复和维护的次数，如果使用的设备在正常寿命范围内，则λ和μ为常数，它可以基于长期观察和使用数学统计的同类型设备的记录，在可靠性分析和计算中，故障率λ和维护率μ是众所周知的数据。
它可以计算出设备事故的数量，然后，计算出变电站设备的故障率、变压器、负载开关和断路器通常组成智能变电站，在变电站中，变压器是核心，变电站是变电站工作环境中最大、最重要的设备。因此，必须注意并谨慎使用。变压器主变压器交付到施工现场后，必须首先确定模型，以确保设计和计划相互兼容。此时，请仔细检查并签署交付文件，然后，进行施工和安装。安装时，请对变压器进行气压测试，然后，仔细检查变压器内部的电线，打开舱盖以干燥空气，并确保环境相对湿度不超过75%。目前，为了能够更准确地判断变电站中一次设备的运行状况，相关人员必须将变电站的断路器和变压器添加到高压电气设备的智能测试中。智能变电站数据收集是在很久以前开始的。计算了110k V智能变电站的事件故障率，可以考虑使用电力设备进行计算，达到99.5%，可以有效满足供电可靠性。要求，详细数据如表1所示。在当前生活中，智能变电站的使用范围不断扩大并且智能二次设备可以有效地减少发生事故的可能性。
表110k V变电站设备年事故障率统计数据
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表2 智能变电站中各元件的可靠性数据 ???
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（2）配置智能变电站设备。在智能变电站中，随着越来越多的电信和光纤网络连接，主要设备包括以下方面：
（1）集线器：集线器是一种比较简单的设备，具有多个端口，并且一个端口用于传输和收集信息，并且网络模式的物理层无法通过传输数据路径来计算。（2）交换：交换器的作用是使用智能多路复用器监视和表征端口，如果网络模型数据层不完整或不存在，则在解释广播工作如何完成后，它将停止执行广播工作。（3）路由器：智能多路复用器连接两个网络，并将Internet连接发送到最终位置。
结束语
总之，要想发挥出变配电所的积极作用，提高供电的质量及其稳定性，需要对变配电所进行科学、合理的设计。同时，充分结合线路设计的总体要求，结合具体的用电需求状况，进一步提升上级电源选择的合理性。在今后的工作中，相关的设计人员还需要考虑到节能设计、防雷设计等因素对线路设计产生的影响，进行综合的把控，进一步发挥配电系统的积极作用，满足人们的用电需求。
参考文献
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