(安徽华东化工医药工程有限责任公司上海分公司上海市201315)
摘要：现如今，我国电力系统规模的发展随着电网的发展在不断的扩大，它的发展给我国带来了显著的经济提升。但同时，因为规模的扩大，也加剧了国家电力系统安全运行的不可靠性。10kV变配电所电气主接线作为电力系统的重要组成部分，其可靠性将对整个电力系统的可靠性有着重要的影响。因此，电力系统可靠性的提升就成了我们所必须面对的问题。要想提高电力系统的可靠性，首先就要对电力系统的可靠性进行分析研究，这便使得它具有很重要的工程应用价值。
关键词：10kV变配电所；电气主接线；设计
引言
电力系统可靠性分析包含着电力系统的各个方面，包括发电，输电，配电以及这些部分相关的各种元件的可靠性研究。发电厂是整个系统的供电部分，它汇集各个机组发出的电能，各个机组发出电能经过汇集由发电厂输送给系统，然后经过传输和合理分配供给用户，如果发电厂电气主接线出现故障可能导致发电厂一个或多个机组出现故障与系统裂解，一条或多条线路不能正常输电，导致部分用户的用电出现停滞，严重情况下会出现大面积的停电事故。同时随着国民经济的快速发展，发电厂电气主接线的接线方式的结构也日趋复杂，其可靠性问题的研究也日益复杂，所以需要不断地对发电厂电气主接线的可靠性问题进行深入的研究分析。
1主接线的概念
10kV变配电所电气主接线是由高压电器通过连接线，以电源进线和引出线为基本环节，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，又称为一次接线。即指变电所中变压器、断路器、母线、隔离开关以及线路等之间的连接线，是表示变配电系统中电能输送和分配路径的电路，它是由各种开关电器、电力变压器、导线等电气一次设备按一定顺序相连接而成的。电气主接线是变电所电气部分的主体，主接线的拟定与设备的选型、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定、运行的可靠性、经济性以及电力系统的稳定性和调度灵活性等密切相关。
1.2电气主接线设计
设计技术将先进的科学技术转化为生产力，电气主接线设计是火力发电厂工程建筑的重要组成部分。10kV变配电所是火力发电厂与用户之间的传输纽带，其可以将热能转化为电能，在将所转化的电能分配到用户当中，为了使传输效果与转换效果更好，变电站中需要安装许多电气设备，并根据10kV变配电所中电气设备接线技术要求，将各个电气设备连接起来，并将变压器与断路器按照生产流程组成电路，称为电气主接线。
1.3主接线设计的原则
电气主接线对配电所所以及电力系统的安全、可靠、灵活和经济的运行起着重要作用。按照《供配电系统设计规范》（国家标准GB50052-2009）、《20kV及以下设计规范》（GB50053-2013）、《低压配电设计规范》（GB50054-2011）等的规定，因此对变电所主接线提出如下原则：一是安全性，应符合国家标准和规范，充分保证人身和设备的安全；二是可靠性，即可靠地向用户提供优质的电能，特别是保证一、二级负荷的供电要求，考虑断路器检修时能否不停电，母线检修时停电时间的长短以及停运的线路回数，是否存在变电站全站停电的可能性；三是灵活性，主要考虑操作、调试、扩建方便，使其能适应各种不同的运行方式包括正常、事故以及维修的操作模式，不仅要考虑最终接线的实现，还应兼顾到分期过渡的可能和施工方便，并能适应未来的规划扩展的可能性；四是经济性，在满足要求的前提下应努力节约投资，尽可能使主接线简单，低功耗，低运行维护成本，且占地少，电能损耗少。
3电气主接线设计
电力系统中的重要组成部分为电气主接线设计，在进行10kV配电所电气设计之时，首先要进行电气主接线的设计，电气主接线代表了配电所电气部分的主题结构，也可将其称为电力主系统。通过对电气主接线的设计进行分析，可以看出各种电气设备的连接方式和数量以及电气系统运行的方式。一个合理的电气主线路设计关系着电力系统的安全运输、稳定运输、灵活运输以及发电厂的经济效益，可以高效完成电压与电流的传输、分配工作。在进行电气主接线设计时要考虑到主接线的可靠性：
3.1配电所电气主接线可靠性的研究意义
电力系统可靠性分析包含着电力系统的各个方面，包括发电，输电，配电以及这些部分相关的各种元件的可靠性研究。发电厂是整个系统的供电部分，它汇集各个机组发出的电能，各个机组发出电能经过汇集由发电厂输送给系统，然后经过传输和合理分配供给用户，如果10kV配电所电气主接线出现故障可能导致一个或多个机组出现故障与系统裂解，一条或多条线路不能正常输电，导致部分用户的用电出现停滞，严重情况下会出现大面积的停电事故。同时随着国民经济的快速发展，配电所电气主接线的接线方式的结构也日趋复杂，其可靠性问题的研究也日益复杂，所以需要不断地对配电所电气主接线的可靠性问题进行深入的研究分析。
3.2电气主接线可靠性的分析步骤
在实际分析10kV配电所的问题时，因为配电所系统内部各部分之间存在着密切的联系，因此在建立可靠性模型时比较复杂，这里对其进行简化分析，大概分为以下几个步骤：(1)定义范围，列出所包含的元件；(2)给出每个元件的原始可靠性参数，并对其进行处理；(3)根据处理所得到的数据结合可靠性指标的计算公式，求出各个元件的可靠性指标；(4)将不同运行方式下的可靠性指标进行对比，选出可靠性最高的方案。
3.3主接线的确定方法
首先是拟定初步方案，根据系统运行要求，通过分析原始资料，为各个电压等级的系统初步拟订数个技术上可行的主接线方案，确定母线的连接方式及电压等级、出回路等。各主接线方案都应满足供电可靠性的要求。设计主线接线方式时，应根据变电所在电力系统中的地位、负荷性质，进出线数、设备特点、周围环境及规划容量等条件，综合考虑供电可靠、操作方便、运行灵活、投资节约和便于过渡等要
求，选择应考虑以下因素：在35kV及以下变配电所，一般不设置旁路母线，也不用采用双母线；在10kV及以下的变配电所其高压及低压母线宜采用单母线或分段单母线。当供电连续性要求很高时，高压母线可采用单母线带旁路母线或双母线的接线。最后对拟订的各方案进行灵活性、经济性、技术可行性，以及今后的扩容和发展趋势等多方面进行综合比较，选出最佳方案作为最终方案。综上所述为保证供电的可靠性以及经济性，对电气主接线设计，可用电源为两路进线，两台变压器。一次侧使用单母线接线，二次侧使用单母线分段接线。一样的两路电源容量可负担悉数负荷配置，行使一用一备工作形式就足以保证10kV变电站的运行。
3.4双母线的接线方式
为了保证电路可以及时回复供电功能，可以采用双母线的接线方式。双母线接线方式的优点为：当单个母线发生故障时，可将故障母线的负荷转移到非故障母线当中，可以迅速恢复供电，保证母线断电时间较少或不会断电，使电路就算在检修时，也可以正常使用。当断路器出现故障时，母线还可以临时代替出现障碍的断路器，以缩短停电时间。
3.5发电机出口装设断路器
电气主接线采用发电机出口装设断路器，当电路出现故障时，不需要切换、切除用电电源，比较方便。发电机出口装设断路器目前很少又能生产出的公司，且价格比较高，但是随着电力行业发展，电气主接线采用发电机出口装设断路器的方案在未来应用在拥有广阔的发展空间。
结语
10kV配电所是电网系统中的重要组成部分，其电气主接线设计涉及多项技术规范和标准，所以对其电气主接线的设计，要以务实科学的态度，仔细分析原始材料，把握设计要求，严格遵守国家的有关技术标准和规范、规程，结合工程的具体特点进行设计，做到技术上先进、经济上合理，并有一定的发展空间。
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