浅谈10kv配电工程设计
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【摘要】:下文主要针对不同地区、不同地质以及不同气象的10千伏配电工程设计,编制了全省统一的配电工程典型设计方案。其不仅规范了配电工程建设管理,也提高了配电工程建设水平,还有效的缩短了配电工程前期可研、初步设计工作时间。
【关键词】:工程设计；应用
1.设计研究的目的
目前各市设计院各自为政没有相对统一的设计标准,设计水平不等,设计效率比较低,影响到城市配网工程建设速度。为满足10kV供电系统配电工程建设的有关需求,规划了建设标准、设备规范,发挥规模优势,提高整体效益,提升配网工程设计效率和建设速度,降低建设和运行成本,构建设计创新和新技术、新设备、新材料推广等一系列应用的平台,我们以国家电网公司提倡规范化、集约化发展,推广220kV、110kV典型设计为契机,率先开展了10kV城市配电工程典型设计工作,组织编制了城市10kV配电工程设计。
2.10kV配电工程设计原则
开展城市10kV配电工程典型设计,我们主要遵循安全可靠、自主创新、技术先进;标准统一、覆盖面广、提高效率;注重环保、节约资源、降低造价的原则。努力做到统一性与可靠性、适应性、先进性、经济性和灵活性的协调统一。
3.10kV配电工程设计
3.1 10kV开关站设计
10kV开关站的设计应满足防火、通风、防洪、防潮、防尘、防毒、防小动物和低噪声等各项要求,共设计了24个方案。附设有配电变压器时,有关技术原则参照10kV配电站。开关站设计分两大系列:
(1)配置继电保护装置的10kV开关站电气主接线:采用单母线分段接线,2回进线4至12回出线。设备短路电流水平:16kA、20kA、25kA或31.5kA。主要设备选择:采用真空或SF6断路器(或负荷开关)。电气二次部分:采用微机型保护,按无人值班设计,预留配网自动化接口。二次电源采用交流220V或直流220V(110V),直流系统电源应满足全站2h事故放电要求。
(2)不配置继电保护装置的10kV开关站电气主接线:采用单母线或单母线分段接线。设备短路电流水平:16kA、20kA或25kA。主要设备选择:采用负荷开关或负荷开关-熔断器组合设备
3.2 10kV配电站设计
10kV配电站设计共设计了24个典型方案。变压器:采用低损耗变压器,单台容量宜在630kVA及以下;负荷密度大的地区,单台容量不宜超过1000kVA。变压器土建设施应按最终容量设计电气主接线:10kV采用单母线、单母线分段或线路变压器组接线,380/220V采用单母线或单母线分段接线。无功补偿:无功补偿采用低压电容器自动补偿方式,按配变容量的7%～30%选取,保证用电高峰时功率因数达到0.95以上。电气二次部分:采用微机型保护,按无人值班设计,预留配网自动化接口。二次电源采用交流220V或直流220V(110V),直流系统电源应满足全站2h事故放电要求。
3.3 10kV柱上式变压器设计
10kV配电变压器台主要包括10kV柱上变压器、10kV屋顶变压器和10kV落地变压器,我们共设计了16个方案。对于10kV柱上变压器台,变压器容量按400kVA及以下考虑,分三相变压器和小型单相变压器。低压配电箱应采用侧挂式或悬挂式安装,变压器台架及二次接线宜按最终容量一次建成。设计应包括10kV、380/220V侧配电设备及引线设计,连接部位绝缘密封设计和工作接地的设计。对于10kV落地变压器台,应装设安全围栏。
3.4柱上开关台设计
柱上开关台设计共设计了12种方案。按断路器用途分联络开关台、分段开关台、分支开关台;按开关台结构分双杆开关台和单杆开关台;按开关安装方式分吊装式和坐装式;按所装杆塔回数分单回路和双回路;分段开关台装在耐张杆上,分支开关台装在直线杆上。
3.5 10kV电力电缆敷设设计
10kV电力电缆敷设共设计了6种敷设方式,32种方案。电缆敷设设计主要是指对于不同的电缆型式、截面和环境要求,设计出一套电缆敷设方式的典型设计。电缆敷设方式:电缆敷设方式应根据不同电压等级的电缆线路回路数、电缆截面、芯数和型式进行选择,主要敷设方式有:直埋敷设、排管敷设、电缆沟敷设、电缆隧道敷设、电缆过桥、电缆桥架敷设等。对于电缆沟敷设和电缆隧道敷设方式,要考虑不同电压等级的电缆同沟或同隧道敷设情况。敷设方式断面:根据不同敷设方式列出了常用断面型式和敷设说明。考虑电缆接地方式、电缆支架和夹具以及电缆敷设中构筑物的设计;统一警示带、保护板、井盖、标志桩等的样式。
4 10kV配电工程设计的应用
4.1开关站设计的应用
10kV开关站、配电站设计,需电气一次、二次、土建、概预算等专业,约需要30个工作日完成。应用典型设计后,最多需要20个工作日。
4.2配电站设计的应用
一般配电站的设计模块：10kV侧采用中置式KYN28-12型开关柜,二进十二出,单母线分段接线;配电变压器8台,干式带外罩;0.4k侧采用单母线或单母线分段接线,低压开关柜采用抽屉柜GCS型。不设专门的二次设备间,二次设备与10kV开关柜同室布置;10kV开关柜采用双列布置;低压开关柜与配电变压器采用单列同室布置10kV侧采用微机保护,并装设了计算机监控装置二次电源为交流220V,取自站用变间隔;低压侧采用短路和过载保护。
4.3 10kV柱上式变压器设计的应用
设计发布以前,完成一座10kV柱上变压器台的设计工作约需2个工作日,而应用设计直接套用模块,仅需0.5个工作日,设计工作效率约提高4倍。10kV柱上变压器及柱上开关的设计来源于现场调研,基本上全部使用了该设计的形式,统一了结构形式和结构尺寸,提高施工速度、方便检修。
4.4柱上开关台设计的应用
10kV柱上开关台运用设计,由于实际情况的多样性,设计工作效率也可以有效提高。柱上小型三相及单相单杆变压器台为配电系统新近采用7处,该设计规范了安装尺寸并绘制了零部件制造图,为推广应用提供了极大的方便。
4.5 10kV电力电缆敷设设计
10kV电缆敷设设计,由于各种敷设方式有不同的适用范围,并各有不同环境下的优缺点,该典型设计充分考虑了电缆线路工程的多样性,在电缆典型设计中考虑各方案调整后,相互组合,能适应各种复杂的电缆工程,使电缆敷设设计能提高工作效率1倍以上。10kV电缆敷设设计在城市中已经得到广泛应用。当今社会，随着城市道路网的建设,已普遍建设了电缆沟道,沟断面均在1m×1.2m到1.2m×1.6m之间,满足了近期和远期电缆线路的发展,美化了城市环境,提高了电网运行的可靠性和便利性。直埋敷设在乡村还广泛应用着,排管敷设应用于特殊困难地段,过桥和室内外桥架敷设也是在特殊地点必须采用的敷设方式,该设计中的电缆敷设方案都在实际工程中得到广泛的应用。
5.总结
该设计采用模块化设计方式,选择了有代表性的基本方案和模块,设计部门可以任意组合,方便修改,通过拼接和调整能够形成大量适用于10kV配电系统实际工程的方案,有效地提高了设计工作效率,节约了人力资金,加强了统一化、标准化,实践更证明典型设计在实际工程中的实用性。更为重要的是该设计统一了电力系统在10kV配电工程方面的设计水准,规范了设计标准。使配网工程设计更为规范化、标准化,将对进一步规范工程建设管理,提高工程建设水平、配电工程设计质量,缩短配电工程前期设计工期,并对新技术的推广应用起到更大的推动作用。
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