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摘要：10kV配电网是整个电力运行网络中重要的组成部分之一，它是有效解决因配电线路过长而导致电能损耗的配电网设计方法。我国是一个能源消耗大国，这主要是由于我国极大的人口基数决定的，但我国的人均能源消耗却非常低。优化能源供给方式，减少能源浪费并減轻碳排放是我国目前的主要任务之一。中压配电网对于减少电能在长距离传输过程中的电能损耗起到非常重要的作用，而10kV配电线路是中压配电网中最主要、应用最广泛的输电方式，因此，10kV配电网在设计上的安全性、科学性以及经济性对于整个输电网的输电效率都具有重要意义。
关键词：10kV；配网设计；问题
一、10kV电力配网工程设计一般性原则和存在问题
10kV配网设计要实现供电的安全和稳定性，必须遵循一定的设计原则，主要包括先进行整个工程建设的规划，严格按照相关标准进行设计，结合当前使用的先进技术设备，做出工程建设经济预案，生成总体建设方案，绘制配网设计工程图，制定项目设计任务书，所有的设计流程要进一步细化，从宏观到细节都要充分了解与掌握，才能保证10kV配网工程的顺利实施。
10kV配网设计过程中存在许多问题，因此要把握设计要点，要求设计人员认真分析各种问题，结合实际情况，进行电力配网建设。主要问题包括以下几点。
1、配电线路设计属于户外工程建设，不仅工程量巨大，步骤复杂繁琐，还容易受外界环境的影响，因此，需要考虑到各种气候条件给配电网工程带来的影响。①配网建设所参考的气候条件，需要根据当地的气候资料进行计算，一般是10年以内的历史数据，同时借助相关工作经验值进行确定。②配电线路设计需要考虑户外天气风大时的影响，所承受能力应该大于近年来的风力最大值，参考往年经验空旷地区应不小于25m/s。同时，要考虑电杆和导线的风荷载能力，结合实地环境情况，按照公式计算负载大小。
2、导线参数的合理选择，导线质量是确保配网工程建设顺利进行的重要因素，应严格按照国家技术标准进行选择，针对不同地区，可以选择JKLYJ型绝缘导线，以及其他类型如LGJ、LJ、BV等型号。导线截面积的选取应满足配电网建设规划需求，表1显示了导线截面参数参考值，一般导线截面积的选取不应小于该参考值。目前，所采用的导线型号是JKlYJ-10kv-185的主线分支120的。
表1导线截面积参考值
3、10kV配网网络架构不合理，网络架构是整个工程建设的核心构成，但由于历史遗留下来的网络架构不合理的问题严重影响了当前新的配电网建设，对检修维护工作、故障修理工作以及新的布局计划都有阻碍作用。
4、10kV电源电布局不合理，电源电分布不均匀，导致导线的负荷半径过大，线损耗加剧，影响部分地区的正常供电，很容易造成局部电路瘫痪，进而引发供电不稳定，带来一定的经济损失。
5、10kV线路故障率高，10kV架空线路仍然是目前我国绝大部分地区配电网建设所采用的主要线路铺设方式，该方法存在许多弊端，容易受各种外界环境的影响，大风、雷电天气造成线路故障率高，并且波及范围大，使供电可靠性降低。
6、勘探定位时需要保证线路不对周边建筑造成影响，选择合理的10kV配网建设位置，合理安排10kV配网路径问题，尽量与公路保持平行，避免各种地势复杂的地区建设，同时应尽量避免绿化带、防护林建设，防止生态破坏。
7、配变布置应当遵循一定的原则，接近负荷中心，方便线路进出，应保持线路配置地区干净清洁，尘土少，不应有积水、不宜接近危险易爆的物品或者场所，配电室不宜在地下室最底层，防止浸水，配电设施的设计要最大可能的节约用地面积和高度，合理布置配电设备。
8、由于负荷增长速度过快，配变容量应当合理选择。随着城市化的不断加速，用电需求量越来越大，对供电设备的电力负荷要求也有所增加，然而，目前的10kV配网建设负荷能力一般，满足不了电力供应快速增长的需求。因此，应当根据实际负荷情况设计合理的配电变压器台数，根据其性能和质量进行选择；同时，变压器容量应当满足一级负荷和大部分的二级负荷，对于特殊情况可以采用专用变压器，已达到10kV配网正常运作的目的。
二、10kV电力配电网工程设计
1、10kV电力配电网网架设计
10kV电力配电网网架的接线方式有三种：第一种是放射式接线，有单回路放射式和双回路放射式；第二种是树干式接线，有单回路树干式、双回路树干式以及串联树干式；第三种是环式接线，有单环式接线和双环式接线。放射式接线操作灵活，便于管理，如果其中一条回路出现故障，不会影响其他回路的供电，这种网络结构比较适合容量大、位置比较分散的三级负荷电网。然而放射式接线的成本比较大。可靠性要求比较高的重要电力用户，可以采用双回路放射式接线，将双回路的电源取自不同的10kV变电站，电源和线路的可靠性可以同时得到保证。对于可靠性要求不高的电力用户，则可以采用树干式的方式。在这种接线方式的情况下，如果对供电要求比较高，可以使用双电源双回路树干式。环式接线方式目前主要在10kV及以内的中压系统、在城市供配电中的二、三级电网中广泛应用。当前，大部分的城市配电网使用环式的网络结构，环网设计、开环运行，形成手拉手的典型接线。这种结构将树干式和环式结合起来，从而提高供电的可靠性。
2、选择10kV开闭所设备
开闭所设备将10kV电网电力向其他用电点进行分配，是电力变电站的下一级管理站，有保护馈线和自动化管理功能。开闭所是配电网分配电能的开关设备，所以要求设备具有很强的可靠性。目前常见的开闭所有户内开闭所、户外箱式开闭所、真空绝缘、SF6气体绝缘负荷开关等。可用根据变电站的实际情况进行选择。
3、设计环网单元
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们对电力的需求不断加大，国家大力建设电网工程。然而电网在供电的过程中，受到自身设备和周围环境的影响，在供电过程中可能出现瞬间或者永久性故障，从而导致电线出现跳闸故障，造成大面积停电。为了改变这一现状，城市大部分使用环网供电方式。环网供电系统由配电变压器出柜线、电源进出线柜、电缆进出线柜等组成。其中进出线柜作为环网单元，一旦电力系统中任何一个线路出现故障，能够将故障线路隔绝起来，以免影响到其他线路正常供电。
4、10kV自动化管理系统
随着科学技术的发展，电力系统逐渐向自动化、智能化方向发展。自动化主要将电子技术、信息技术、通信技术等结合起来，由配电网中的运行信息、离线数据信息、地理信息、设备信息等集合而成，构成一个比较完善的自动化管理系统。自动化系统能够对10kV电力配电网主设备的电压、电流以及设备的开合状态进行实时监控、管理和控制，能够及时发现电力系统中存在的故障，一旦监测系统发现异常，立即发出警报，并及时将异常数据信息传输到控制中心，技术人员根据故障信息进行分析和判断并远程操作，断开故障電路回路，以免故障范围进一步扩大，影响到整个电力系统的安全性。因此在进行配电网设计时，须考虑同步配置自动化元件，提供实现自动化的硬件条件。
结束语
10kV配网工程建设已经成为我国电力企业重点关注和实施的项目工程之一，10kV配网设计的合理性是确保整个工程顺利进行的关键因素。本文详细分析了10kV配网设计过程中存在的各种问题，并给出了一些合理的解决问题的方案，供相关部门人员参考与借鉴。
参考文献：
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