陈洁翔
浙江绿城利普建筑设计有限公司 浙江 310000
摘要：10kV供配电系统的设计对于提高电网的供电可靠性、降低用户的平均停电时间等方面具有十分重要的作用。因此在建设10kV供配电系统时，要注重加强10kV供配电系统的相关设计。从技术层面来说，首先要确保10kV供配电系统能够正常运行，以满足配电系统的负荷需求。本文分析了10kV供配电系统的设计要点，重点研究了10kV供配电系统设计对供电可靠性的影响，对于提高10kV供配电系统的设计质量具有一定的实际应用价值。
关键词：10kV供配电系统设计；供电可靠性；影响
1导言
10kV供配电系统合理化、科学化设计，对电力系统稳定性、安全性、供电可靠性等有直接性影响。故在10kV供配电系统的设计过程中，应考虑供配电系统的供电可靠性，保证供配电系统在运行的过程中具有较高的供电可靠性。
2 10kV供配电设计基本原则
2.1供电电源点配置原则
不同等级的负荷，供电电源点配置原则也有所不同。具有一级负荷的住宅小区配电站房应由不同变电站或同一变电站的不同母线提供的双重电源供电，且每个电源应承受100%的负荷。具有二级负荷的住宅小区配电站房要保证双回路供电，两路电源互为备用，且每回线路应能承受100%的负荷。只有三级负荷的住宅小区配电站房可采用单电源供电。供电电源点选择时，要综合考虑可能影响供电的因素，最后应保证供电电源点能提供合格的电能质量，满足系统供电能力，适应电力用户的用电需求，使得配电网和用户端能安全可靠运行。
2.2应急电源的配置原则
应急电源应按要求配置，配置原则主要如下：除正常供电电源之外，住宅小区还应配备适当的应急电源，且应急电源正常时不应启动，当正常供电中断时自动启动应急电源，满足小区供电可靠性；自备应急电源应满足一定容量的要求，一般是不低于一、二级负荷的120％。自备电源应配备自动或手动转换开关，实现发电机和电网之间的闭锁和互投，防止在电网停电时客户自备发电机向电网倒送电。当有需要时，应急电源的切换时间、切换方式、允许停电持续时间和电能质量应满足客户安全要求。
2.3继电保护配置原则
继电保护应按要求配置，配置原则主要如下：当配电设备和线路故障及异常运行时，继电保护能快速响应故障并动作，及时切除故障，对于配有重合闸的线路，还能迅速重合闸，恢复线路正常供电；电力设备和线路的继电保护一般双重化配置，两套保护相互独立，主保护及后备保护相互配合，在保护范围内快速切除故障，起到保护作用。
3 10kV供配电系统设计对供电可靠性的影响
对于配电网供电可靠性分析的算法流程，可取模拟步长为１ｈ，模拟Ｎ年，假定初始状态所有元件都正常工作，具体的模拟步骤如下。第一，对配电系统内所有电气元件产生［0，1］内的随机数，利用元件状态抽样得到所有元件的TTR及TTF。第二，取最小TTF的系统元件，判断其类型，若该元件为联络开关或联络线路，则不计负荷停电频次和时间；然后取次小TTF，若仍为联络开关或联络线路，则同上处理，直至TTFｎ为非联络开关或非联络线路。根据TTFｎ，利用年负荷时序曲线确定所有负荷在TTF时间点的容量。第三，进行故障拓扑搜索，确定无影响区、故障失电区，遍历所有区域。第四，若为故障失电区，则统计其受影响的负荷点，累计其故障频次、故障停电时间（TTR）及缺供电量。第五，求取各电源的实时转供容量及待转供负荷容量，确定联络供电恢复区及转供失败区。第六，若为联络供电恢复区，则在TTFｎ+１、TTFｎ+２、…、TTFｎ+TTR所有时间点按照联络电源考虑负荷波动的３种情况，统计可靠性数据及联络转供数据。第七，若为转供失败区，则记录联络转供数据；若考虑多个联络电源，则判断是否可以转供至其他联络电源，并统计可靠性数据及联络转供数据。第八，将统计的可靠性数据及联络转供数据进行计算，得到系统最终可靠性指标及转供效能指标。
运用序贯蒙特卡洛模拟进行考虑联络容量约束的可靠性评估时，需要记录的联络转供数据有所有联络开关动作次数、每次转供时联络供电恢复区负荷总量及对应联络电源的容量。
此外，一般在进行10kV供配电系统设计时，首先需要对所有的配电系统状况进行分析，之后就可以设定设计目标，然后再分析各种10kV供配电系统的设计选项，各种设计选项都是可以进行选择的方案。最后可以对设计出的各种选项进行分析，结合各种方案的评估指标的差异加以考虑，从而决定出最优的方案。这是在10kV供配电系统的设计过程中常采用的设计步骤，对于提高10kV供配电系统的设计质量具有一定的价值。同时变电所中不同的配电接线模式对于用户的供电可靠性而言，有一定的差异，应加以区别对待。当同一电源单元的总功率分配到配电站时，配电站的线路开关应采用隔离开关或隔离触点。同时，配电站一般是电网的终端，保护延时短，即使安装了断路器，如果时间限制不匹配，隔离的触点（手车）也满足操作和服务要求。
4 10kV供配电系统的设计重点
4.1主线系统设计
10kV供配电系统中的主线设计，我国相关部门出台相关文件，并在文件中也提到了关于10kV变配电所供配电系统中主线设计具体要求。并且在设计前，需与当地电力部门取得联系，依据设计要求及实际情况，需电力部门给出相关设计标准，以符合主线设计要求为前提，顺利完善系统设计及对接管理工作。此外，合理性设计10kV供配电系统中主线，也可增强10kV供配电系统稳定性及安全性。例如：针对住宅配电公变变压器设备设计，要考虑到用户独立用电要求，并在设计过程中就要完成分区设计。那么分区设计的基础前提，就是完成10kV供配电系统中的主线设计，在主线上分别划分出独立的用电路线及相关设备，既确保用户们独立用电，又能便于后期对用户用电科学化管理，整体设计及实施效果均有显著改变。为便于对10kV供配电系统中主线设计内容、走向等全面了解，借助相关图表展示说明，具体如图1所示（断路器柜单电源主接线图）。依据图1中相关内容分析，了解到10kV供配电系统中主线设计，要在设计过程中分析进线隔离柜、进线总柜、电力计量柜、避雷器及母线压变、变压器柜等各项影响因素，确保10kV供配电系统中主线设计，符合相关规定标准要求。
图1 断路器柜单电源主接线图
4.2注重系统全面化管理
注重系统全面化管理，不是单纯地考虑到10kV变配电所供配电系统设计要求，而应从系统设计、运行、服务等角度做出全面化分析，能够使10kV供配电系统整体设计更合理。同时，在此项工作开展过程中，根据相关部门所出台的规定为主要依据，再由专业化工作人员进行设计。需要注意的是，在10kV变配电所供配电系统设计环节中，坚决不能出现肆意变更情况，因各项工作开展都有明确的标准与要求，如果在10kV供配电系统设计环节中遇到了相关问题，或因某项因素影响而引发问题，均需详细记录具体内容，上报到相关部门进行相应处理。并且，在10kV供配电系统设计环节中，监管部门及监管人员会积极参与到各项工作环节中，依据10kV变配电所供配电系统设计方案及相关标准，分析各项工作程序完整性及合理性。
结束语
总之，在对10kV供配电系统进行设计时，需要评估的指标较多，考虑的技术要点也较多，选择最佳的10kV供配电系统设计方案时应考虑各种相关影响因素。同时还应采用配电系统设计软件辅助设计，提高10kV供配电系统的设计质量和设计效率。另外，考虑 10kV供配电系统的设计和配电系统的供电可靠性也具有直接的关联。
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