10kV变配电所电气主接线设计探析

10kV变配电所电气主接线设计探析

许建凤

江苏海纳宁源电力工程咨询有限公司 江苏南京210000

摘要：目前，随着电网不断扩展，我国的电力系统规模也在持续增长，并为国家的经济增长带来了明显益处。但规模扩大的同时也带来了电力系统运行安全性的挑战。电力系统中关键的一环——10kV变配电所的电气主接线及其稳定性对整体在稳定安全供电的过程中扮演着至关重要的角色。由此，增强电力系统的可靠性成为一个亟待解决的课题。为了提升电力系统的稳定性，必须首先对其可靠性进行深入的分析与研究，从而这项工作在工程实践中显得尤为重要。

关键词：配电所;电气主接线;设计

1.引言

对电力系统的可靠性进行分析涵盖了其全部环节，例如发电、输电、配电以及与之相关的各类元件的可靠性。作为整个系统的电力来源，电力供应站的职责是收集和保存所有设备产生的电力，这些电力被汇聚到电力供应站，再转移到整个系统，最终通过传送，合理地分配给用户。如果电力供应站的主要电源出现故障，可能会触发一个或多个设备的问题，进而引发整个系统的崩溃。一条或多条电力管道无法正常运作，这将使得一些用户的供电受阻，在极端情况下可能引发大规模的停电事件。伴随着我国经济飞速增长，电力设施主接线的布局变得越来越繁复，对其稳定性的讨论也愈演愈烈。因此，我们必须持续深化对于电力设施的主接线稳定性的探讨和理解。

2.主接线的概念

在10kV变配电所里，电气主接线是由高压电器通过接线，依照电源的入线和出线来建立电力接收与分配的电路，这个电路的设计是基于它的功能需求。该步骤的核心任务在于传送大规模的电流与高压，同时依照它们的特性需求来设计一个电能的接收与分发的系统。一次性连接，即由变压器、断路器、母线、隔离开关等部件搭建的一个电力传送系统，以便将众多的电流与高压进行有效的传送。该电力网络位于变电站的核心区域，主要负责把变压器、断路器、母线和隔离开关相互链接，同时也涵盖了所有的电力。它在变配电系统里扮演着传递和分发电力的角色，而且，它利用一次性的设施，例如开关、电力变压器和导线，把所有的组成部分有条不紊地串联起来。电气一次设备如各类开关电器、电力变压器、导线等，都是按照特定的顺序进行连接的。主接线作为变电站电气部分的核心，其规划与设备的选择、配电设施的布局有着紧密的联系。对于主接线的策划、设备的挑选、配电设施的布局、继电保护与自动化设备的建立、运行的稳定性、经济收益以及电力系统的均衡性和电力调度弹性等，都起着关键的作用。

2.1电气主接线设计

通过设计手段，我们能够把电气主接线成果变成实际的生产能力，而“火力发电厂”工程建筑的关键要素是电气主接线的设计。火力发电站与用户间的关键枢纽作用由10千伏的变电设施所担任，其主要任务是将热能转化为电能后分发至用户端。以实现电能传输与分配的高效率，变电设施需装备许多电气装置。并且在10千伏变电场所内，遵循电气装置接线技术规范的方针，连接所有电子装置，并按照制程程序架构电路，这就构成了我们所讲述的电气主接线体系。

2.2主接线设计的原则

在保障配电站与电力系统的安全、平稳、机动性并且实现经济效益方面，主接线设计对于配电所有着重要影响。装配变电站主接线的原则主要有以下三条：首先是安全保障，要严格依照国家制定的相关标准和规定，确保人员和设备的安全；其次，我们需要保证电力供应的可靠性，也就是能够为用户提供高质量的电力。尤其是确保一、二级负荷的电力需求，需要考虑断路器维护期间是否会停电，母线维护期间的停电时长和停电的线路数量，以及是否有可能导致整个变电站停电。三是具有灵活性，主要关注操作、调试和扩展的便利性，使得它能够在不同的运行模式下正常稳定运行，包括正常模式、事故发生以及设备维修状态。

1.2电气主接线设计

通过设计手段，我们能够把尖端的科技成果变成实际的生产能力，而电气主接线的设计则构成了“火力发电厂”工程建筑的关键部分。10kV变配电站作为火力发电厂与用户之间的连结桥梁，能够把热能转换成电能，并把这些电能分配给用户。为了提高传输和转换的效率，在变配电站中，需要配置大量的电气设备，并依照10kV变配电所的电气设备接线技术规定，将所有的电子设备连接起来，然后按照制造流程建立电路，这就是我们所说的电气主接线。

2.10kV变配电所电气主接线设计

在电力系统的构建过程中，电气主接线设计占据着关键的位置。当完成电气设计工作的10kV配电站投入使用后，首先要对电气主接线做出合理的规划。这个设计是配电站电气部分的架构核心的集中展示，因此它也被认为是电力主系统。当让电气主接线的设计，也必须聚焦在其可靠性上。

2.1对配电站电气主接线稳定性的研究意义

对电力系统的可靠性进行分析涵盖了其所有环节，例如发电、输电、配电以及与之相关的各类元件的可靠性。作为全系统的电源来源，发电厂负责收集并整合所有机组产生的电能，这些电能通过发电厂的集中处理，最终被输送到系统，并在此基础上进行传输和合理的分配，为用户提供10kV的电力。电力系统的关键部分是电气主接线设计，一旦电所电气主接线出现问题，可能会引发一个或多个机组的故障和系统的瓦解。设计10千伏配电站电气方案时，最关键的环节便是构建电气主接线图。该图展示了配电站中电气系统的枢纽布局，亦即电力的主干网络。通过对主要电路图的深入分析，人们能够明晰不同电器设施的接驳途径与规模，并掌握整个系统的运作机制。妥善规划电力系统的主干线路对保持电力网络的运行平衡、稳定性和适应性，以及提升发电站的经济效益至关重要，此举确保电力以高效的方式进行电压和电流的传输与分流。而在设计主电路时，确保其稳健性是不容忽视的一环。

2.2电气主接线可靠性的分析步骤

当我们真正探讨10kV配电站的难题，由于配电站的系统中的所有组成部分都有紧密的关联，所以构建可靠性模型相当困难。我们将对它做一个简洁的解读，主要包括几个环节：（1）确定范围，列举所涵盖的组成部分；（2）提供每个组成部分的初级可靠性参数，然后对它们进行操作；（3）利用操作后的数据和可靠性指标的运算方法，来解决所有的问题。确定每一部分的稳定性参数；（4）通过比较在各种操作模式中的稳定性参数，挑选出稳定性最优的解决方案。

2.3双母线的接线方式

为确保电力系统能够即刻重新启动其供应功能，我们可以选择双母线的连接模式。双母线接线模式是一种常见的电力系统接线方式，它通过将电源和负载分别连接到两个独立的母线上，可以提高系统的可靠性和稳定性。双母线接线模式具有以下优点：（1）高可靠性:由于有两个独立的母线，即使其中一个母线发生故障，另一个母线仍然可以正常供电，从而确保电力系统的稳定性。（2）灵活性:双母线接线模式可以根据实际需求进行灵活配置，例如可以通过切换开关实现不同母线之间的负载均衡。（3）易于维护:由于有两个独立的母线，可以对每个母线进行单独维护和检修，而不会影响整个电力系统的正常运行。（4）扩展性:当电力系统需要扩展时，可以通过增加新的母线来实现，而不需要对现有的母线进行改造。

2.4发电机出口装设断路器

主电气接线通常会选择在发电机的出口安装断路器，这样在电路出现问题时，就无需更改或移除电源，使得操作相对简单。目前，能够制造并使用这种断路器的公司数量并不多，而且价格也相对较高。然而，随着电力行业的进步，未来主电气接线使用发电机出口安装断路器的策略将会有巨大的发展潜力。

结语

10kV配电站在电力网络中占据着关键的位置，其电气主接线设计需要遵循多种技术规则和准则。因此，在设计这个电气主接线时，我们需要采取实事求是的科学方法，对原材料进行深入的分析，掌握设计的需求，严格按照国家的相关技术标准和规章制度来设计，并根据项目的特性来设计，确保在技术、经济、合理性方面都达到最优，同时也保留了一些可能的发展潜力。

参考文献:

[1]王涛变配电所的结构及电气主接线[].农电技术，2017(9):53.

[2]付永军.变电所电气主接线设计探讨[J].山东工业技术，2015(8):177.

[3]海涛.供配电技术[M].重庆:重庆大学出版社，2017:107-109.