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【摘 要】 本文将从供电应遵循的基本原则进行分析，在此基础上对其高压供配电系统主接线的确定，设计过程中常见的问题进行了探讨，并研究了其防雷设计措施，以促进整个系统的安全和稳定。
【关键词】 变配电所；主接线；短路电流；常见问题
一、引言
用户端变电所的设计将会直接关系到整个变电所的运行和安全和运行效率，因此，而10kv用户端变配电所更是最为广泛应用的的类型之一，加强对其科学设计，提提升运行的稳定性和效率有着巨大促进作用。
二、10kv用户端变配电所及工厂供电遵循的原则
按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10kv及以下设计规范》、GB50054-95《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：
1、遵守规程、执行政策
必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，有色金属等技术政策。
2、安全可靠、先进合理
应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。
3、近期为主、考虑发展
应根据工件特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。
4、全局出发、统筹兼顾
按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。
三、高压供配电系统主接线的确定
高压供配电系统主接线的确定除了要满足国家现行的《供配电系统设计规范》和《10kV及以下变电所设计规范》外，还要满足当地供电部门的要求。这就需要在设计之初就积极和供电部门协商。常用的高压开关有两种，一种是负荷开关，包括真空负荷开关和SF6负荷开关，其柜体常称之为环网柜；另一种是断路器，以前是油断路器，现在常用的是真空断路器，常称其柜体为断路器柜。国家规范对使用断路器或负荷开关并无很明确的规定，但由于负荷开关的控制简单，配上电动操作机构也只能满足简单的继电保护要求，故超过800kV-A的变压器当地供电部门一般要求用断路器柜。
用于住宅配电的变压器（公变）和用于某个用户的变压器（专变）由于所属的产权和管理者的不同，供电部门的要求也不一样。一般来说，公变用户由于电费是低压每户收取，且变电所直接由电力部门管理，单台变压器容量一般不超过800kV·A，故其高压允许用环网柜，主接线相对简单。环网柜单电源主接线如图1所示
图1 环网柜接线
以某省的规定为例，单个用户的用电量若大于100kV·A时就要设专变，315kV，A及以下高压可以采用环网柜进线，实行高供低计。而500kV"A及以上就要用断路器柜，实行高供高计。400kV·A的用户也是高供高计，但主接线可以相对简单，设一台进线加计量柜和一台出线柜即可。双电源用户和设两台及以上专变的用户也须用断路器柜，并且实行高供高计。断路器柜单电源主接线如图2所示。
图2 断路器柜单电源主接线
系统采用单电源还是双电源，要根据当地的供电情况和所带的负荷等级确定。在供电条件许可的情况下，当有大量一级和二级负荷时，都要求采用双电源，一级负荷为两个独立电源，二级负荷为双回路，并且要配置两台变压器（两台变压器可不在同一变电所），每根进线电缆均要承受100%的一、二级负荷。
三、设计中常见问题分析
1、产品接口存在的问题
在变配电所电力自动化系统中，不同产品产生的接口问题非常突出。当选择厂家的产品并有着多品种，很容易对电力系统的运行造成严重的影响。因此，必须要对不同产品存在的接口问题进行有效的解决，促进电网的安全稳定运行。
2、主接线不符合要求
主接线不满足电力部门的计量和对功率因数补偿的要求，主要是和电力部门的沟通不够。有些设计人员对电力部门的产权分界点的划分不是很明确，有些不了解电力部门对功率因数达不到要求要实行罚款的规定，有些不清楚保证电源高可靠性要收取费用，盲目将负荷等级提高或降低，都造成设计的不合理或概算的不准确。
3、平面布置不合理
有些设计文件变电所的出入口不满足要求或设备的通道不满足要求。变配电设备当采用干式时，可以和主体建筑放在一起，并且门要采用防火门。当建筑长度超过7m时，要设两个出人口，并且其中的一个出人口要满足设备搬运的要求，当长度超过60m时，中间还要增加出口。当位于高层建筑内时，还要注意要设置自动报警装置和气体自动灭火装置。设备本身的长度超过6m时，背后要有两个通道，当长度超过巧m时，中间还要增加通道。布置时宜尽量考虑采用直线形，避免采用L形或U形，以免增加中间接头。
五、用户端变电所防雷防护设计
1.架空线路的防雷保护
（1）装设避雷线防线路遭受直接雷击
避雷线的装设一般按电压等级和其他具体情况而定：36kV及以上的架空线需全线装设避雷线；35kV架空线只是在人口稠密区或进出变电所的一段线路（如1～2km长）上装设避雷线；10kV及以下的一般不装设避雷线。
（2）加强线路绝缘或装设避雷器以防线路闪络
为防止雷击时避雷线对导线或引下线对导线发生闪络现象，应改善避雷针（线）的接地，或适当加强线路绝缘，或在绝缘薄弱处装设避雷器，或采用瓷横担以及高一级电压等级的绝缘子。
（3）采用自动重合闸装置（ARD） 当架空线遭受雷击而跳闸时，为迅速的恢复供电，应尽量采用自动重合闸装置。
（4）低压架空线路的保护
为防止雷击时雷电波沿低压架空线路侵入建筑物，一般应将进户电杆上的绝缘瓷瓶的铁脚接地，其接地电阻不大于30欧姆，同时在入户进出处安装避雷器并可靠接地。在多雷区，虽然安装在室内，但直接与低压架空线路相连的电度表等用电设备，宜装设压敏避雷器（或保护间隙）进行保护。
2.变配电所的防雷保护
工厂的变配电所的防雷保护主要有两个重要方面，一是要防止变配电所建筑物和户外配电装置遭受直击雷；二是防止过电压雷电波烟进线侵入变电所，危机变配电所电器设备的安全。变电所的防雷保护常采用以下措施。
（1）防直击雷
一般采用装设避雷针（线）来防止直击雷。如果变配电所位于附近的高大建筑（物）上的避雷针保护范围内，或者变电所本身在室内的，则不必考虑直击雷的防护。
（2）雷电波的侵入
对35kV进线，一般采用在沿进线500～600m的这一段距离安装避雷线并可靠接地，同时在进线上安装避雷器，即可满足要求。对6～10kV进线可以不装避雷线，只要在线路上装设FZ型或FS型阀型避雷器即可。
3.高压电机的防雷保护
高压电机的绕住由于制造条件有限，其绝缘水平比变压器低，它不能像变压器线圈那样可以浸在油里，而只能靠固体介质来绝缘。电动机绕住长期在空气中运行，易受潮.受粉尘污染.受酸碱气体腐蚀。另外长时间的发热，绕住中的固体介质很容易老化，所以电动机的绝缘只能达到对高压电机一般采用如下防雷措施：对定子绕住中性点能引出的大功率高压电动机，在中性点加装相电压磁吹阀式避雷器（FCD型）或金属氧化物避雷器；对中性点不能引出的电动机，目前普遍采用FCD磁吹阀式避雷器与电容C并联的方法来保护。
六、结束语
总之，在进行10kV变配电所设计中，要严格设计标准，不断提升设计水平，强化细节设计，从而确保整个系统的安全稳定，为我国经济的健康快速发展奠定坚实基础。
参考文献：
[1]李邹玲.10kV厂区变配电所设计常见问题分析[J].江苏冶金，2008，37（6）
[2]白洪彬.10kV厂区变配电所设计常见问题分析[J].华章，2013，38（15）
【关键词】 变配电所；主接线；短路电流；常见问题
一、引言
用户端变电所的设计将会直接关系到整个变电所的运行和安全和运行效率，因此，而10kv用户端变配电所更是最为广泛应用的的类型之一，加强对其科学设计，提提升运行的稳定性和效率有着巨大促进作用。
二、10kv用户端变配电所及工厂供电遵循的原则
按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10kv及以下设计规范》、GB50054-95《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：
1、遵守规程、执行政策
必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，有色金属等技术政策。
2、安全可靠、先进合理
应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。
3、近期为主、考虑发展
应根据工件特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。
4、全局出发、统筹兼顾
按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。
三、高压供配电系统主接线的确定
高压供配电系统主接线的确定除了要满足国家现行的《供配电系统设计规范》和《10kV及以下变电所设计规范》外，还要满足当地供电部门的要求。这就需要在设计之初就积极和供电部门协商。常用的高压开关有两种，一种是负荷开关，包括真空负荷开关和SF6负荷开关，其柜体常称之为环网柜；另一种是断路器，以前是油断路器，现在常用的是真空断路器，常称其柜体为断路器柜。国家规范对使用断路器或负荷开关并无很明确的规定，但由于负荷开关的控制简单，配上电动操作机构也只能满足简单的继电保护要求，故超过800kV-A的变压器当地供电部门一般要求用断路器柜。
用于住宅配电的变压器（公变）和用于某个用户的变压器（专变）由于所属的产权和管理者的不同，供电部门的要求也不一样。一般来说，公变用户由于电费是低压每户收取，且变电所直接由电力部门管理，单台变压器容量一般不超过800kV·A，故其高压允许用环网柜，主接线相对简单。环网柜单电源主接线如图1所示
图1 环网柜接线
以某省的规定为例，单个用户的用电量若大于100kV·A时就要设专变，315kV，A及以下高压可以采用环网柜进线，实行高供低计。而500kV"A及以上就要用断路器柜，实行高供高计。400kV·A的用户也是高供高计，但主接线可以相对简单，设一台进线加计量柜和一台出线柜即可。双电源用户和设两台及以上专变的用户也须用断路器柜，并且实行高供高计。断路器柜单电源主接线如图2所示。
图2 断路器柜单电源主接线
系统采用单电源还是双电源，要根据当地的供电情况和所带的负荷等级确定。在供电条件许可的情况下，当有大量一级和二级负荷时，都要求采用双电源，一级负荷为两个独立电源，二级负荷为双回路，并且要配置两台变压器（两台变压器可不在同一变电所），每根进线电缆均要承受100%的一、二级负荷。
三、设计中常见问题分析
1、产品接口存在的问题
在变配电所电力自动化系统中，不同产品产生的接口问题非常突出。当选择厂家的产品并有着多品种，很容易对电力系统的运行造成严重的影响。因此，必须要对不同产品存在的接口问题进行有效的解决，促进电网的安全稳定运行。
2、主接线不符合要求
主接线不满足电力部门的计量和对功率因数补偿的要求，主要是和电力部门的沟通不够。有些设计人员对电力部门的产权分界点的划分不是很明确，有些不了解电力部门对功率因数达不到要求要实行罚款的规定，有些不清楚保证电源高可靠性要收取费用，盲目将负荷等级提高或降低，都造成设计的不合理或概算的不准确。
3、平面布置不合理
有些设计文件变电所的出入口不满足要求或设备的通道不满足要求。变配电设备当采用干式时，可以和主体建筑放在一起，并且门要采用防火门。当建筑长度超过7m时，要设两个出人口，并且其中的一个出人口要满足设备搬运的要求，当长度超过60m时，中间还要增加出口。当位于高层建筑内时，还要注意要设置自动报警装置和气体自动灭火装置。设备本身的长度超过6m时，背后要有两个通道，当长度超过巧m时，中间还要增加通道。布置时宜尽量考虑采用直线形，避免采用L形或U形，以免增加中间接头。
五、用户端变电所防雷防护设计
1.架空线路的防雷保护
（1）装设避雷线防线路遭受直接雷击
避雷线的装设一般按电压等级和其他具体情况而定：36kV及以上的架空线需全线装设避雷线；35kV架空线只是在人口稠密区或进出变电所的一段线路（如1～2km长）上装设避雷线；10kV及以下的一般不装设避雷线。
（2）加强线路绝缘或装设避雷器以防线路闪络
为防止雷击时避雷线对导线或引下线对导线发生闪络现象，应改善避雷针（线）的接地，或适当加强线路绝缘，或在绝缘薄弱处装设避雷器，或采用瓷横担以及高一级电压等级的绝缘子。
（3）采用自动重合闸装置（ARD） 当架空线遭受雷击而跳闸时，为迅速的恢复供电，应尽量采用自动重合闸装置。
（4）低压架空线路的保护
为防止雷击时雷电波沿低压架空线路侵入建筑物，一般应将进户电杆上的绝缘瓷瓶的铁脚接地，其接地电阻不大于30欧姆，同时在入户进出处安装避雷器并可靠接地。在多雷区，虽然安装在室内，但直接与低压架空线路相连的电度表等用电设备，宜装设压敏避雷器（或保护间隙）进行保护。
2.变配电所的防雷保护
工厂的变配电所的防雷保护主要有两个重要方面，一是要防止变配电所建筑物和户外配电装置遭受直击雷；二是防止过电压雷电波烟进线侵入变电所，危机变配电所电器设备的安全。变电所的防雷保护常采用以下措施。
（1）防直击雷
一般采用装设避雷针（线）来防止直击雷。如果变配电所位于附近的高大建筑（物）上的避雷针保护范围内，或者变电所本身在室内的，则不必考虑直击雷的防护。
（2）雷电波的侵入
对35kV进线，一般采用在沿进线500～600m的这一段距离安装避雷线并可靠接地，同时在进线上安装避雷器，即可满足要求。对6～10kV进线可以不装避雷线，只要在线路上装设FZ型或FS型阀型避雷器即可。
3.高压电机的防雷保护
高压电机的绕住由于制造条件有限，其绝缘水平比变压器低，它不能像变压器线圈那样可以浸在油里，而只能靠固体介质来绝缘。电动机绕住长期在空气中运行，易受潮.受粉尘污染.受酸碱气体腐蚀。另外长时间的发热，绕住中的固体介质很容易老化，所以电动机的绝缘只能达到对高压电机一般采用如下防雷措施：对定子绕住中性点能引出的大功率高压电动机，在中性点加装相电压磁吹阀式避雷器（FCD型）或金属氧化物避雷器；对中性点不能引出的电动机，目前普遍采用FCD磁吹阀式避雷器与电容C并联的方法来保护。
六、结束语
总之，在进行10kV变配电所设计中，要严格设计标准，不断提升设计水平，强化细节设计，从而确保整个系统的安全稳定，为我国经济的健康快速发展奠定坚实基础。
参考文献：
[1]李邹玲.10kV厂区变配电所设计常见问题分析[J].江苏冶金，2008，37（6）
[2]白洪彬.10kV厂区变配电所设计常见问题分析[J].华章，2013，38（15）