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【摘要】本文從供电企业的实际工作出发，通过对10/0.4kV供配电工程设计的探讨，分析了工程设计中的常见问题，希望能引起参考和借鉴。
【关键词】10/0.4千伏；设计；继电保护；无功补偿
【正文】随着时代发展，社会对电气设计要求日渐提高，设计人员应与时俱进，结合国家行业标准与当地供电部门提供的相关信息进行设计，力求图纸效果安全合理，为保证工程质量奠定基础。以下，将分析工程设计中的常见问题：
一、工程图纸的设计内容
1. 工程图纸目录及主要设备材料表；
2. 电气设计说明；
3. 周边环境图及10kV进线走向图；
4. 继电保护定值表；
5. 系统主接线图；
6. 10kV高压系统图；
7. 0.4kV低压系统图；
8. 电气设备平面布置图；
9. 高压柜、变压器、低压柜安装大样图；
10. 接地系统及照明系统设计图；
11. 土建及其它图纸。
二、、设计图纸排放顺序说明
1. 在有电气和土建的时候，先电气，后土建。
2. 电气部分，请从电能流向为顺序，即从高压到低压。
3. 土建部分，和电气部分一样，也是从高压土建部分到低压土建部分。
三、工程设计中的主要内容
1. 根据供电部门与客户签订的供电方案协议上提供的10kV进线电源接入点，通过现场勘测，并按照《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94中第二章的有关要求选定配电房位置，确定10kV电源进线的路径、敷设方式，结合客户厂区地形图，设计出周边环境图及10kV进线走向图。
关于10kV进线选型，应参照《东莞供电分公司10千伏配电线路运行管理规程》附录四（常用导线最大允许长期运行电流），对架空导线、交联电力电缆导线的不同型号、不同敷设方式有详尽说明。
2. 确定进线电源数量、变压器台数及容量、自备应急电源以及高可靠性供电等问题。
1）根据客户的负荷分级，结合客户用电需求，确定供电电源数量及是否自备应急电源、是否采用高可靠性供电。
《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）根据对供电可靠性的要求以及中断供电危害程度，电力负荷可以分为特级、一级、二级、三级负荷。对于不同级别的电力负荷，提出相应的供电要求。
自备应急电源指由客户自行配备的，在正常供电电源全部发生中断的情况下，能够至少满足对客户保安负荷不间断供电的独立电源。
自备应急电源与电网电源之间应装设可靠的闭锁装置，防止倒送电。
在《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）明确规定，正常供电电源与备用发电机之间，其电源转换开关应采用四极开关。
2）变压器的容量选择：首先，根据用电设备总容量、生产特性和同时率计算出电力负荷；然后，考虑变压器的安全运行，一般客户的计算负荷宜等于变压器额定容量的70%-75%，最后，结合负荷分散性及季节性变化，就可确定变压器的容量与台数。
3）通过继电保护设定高可靠性用电容量。高可靠性供电费用按160元/kVA计算，因为涉及费用收取，所以需要在两路电源的联络柜中设置继保定值，保证供用电双方约定的高可靠性用电容量，然后加铅封，禁止随意更改。
3. 计量要求
1)满足国家和电力行业有关计量器具的标准和要求；
2)根据供电方案协议确定计量点、计量方式、计费方案。
4. 根据前面的1、2、3点，画出系统主接线图，描述电气主接线、计量方式及运行方式。
5. 确定二次回路方案和整定继电保护定值
为实现用户故障不出门，落实执行《东莞供电局继电保护配置要求和整定原则（2009年修编版）》，具体如下表：
配网用户继电保护整定原则
保护
名称 序号 保护配
置要求 整定原则 时限 动作
效果 备注
10千伏用户进线 1 速切 ≤2500A（一次值） 0s 跳闸
2 定时限过流 按保证低压侧故障有足够灵敏度（尽量抬高灵敏度，定值取值尽量小，实现用户故障不出门） 0.5s 跳闸
3 高压侧零序过流 40A（一次值） 0.3 s 跳闸
10千伏配变 1 速切 ≤2500A（一次值） 0s 跳闸
2 定时限过流 按保证低压侧故障有足够灵敏度（尽量抬高灵敏度，定值取值尽量小，实现用户故障不出门） 0.5s 跳闸
3 低压侧零序过流保护 按躲不平衡电流整定 0.5s 发信号 首选跳闸，无法实现要求发信。
进线柜：不可以超过变电站10kV 出线柜的继电保护定值，避免越级跳闸。
出线柜：根据配电网用户继电保护整定表配置定值。
联络柜：当双电源供电，涉及高可靠性供电时，应根据高可靠容量整定继保定值（供电方案协议上注明）。
6. 画出10kV高压系统图，标注受电装置的容量及电气技术参数。
1）对于配电变压器出线开关的设置，《中国南方电网城市配电网技术导则》（Q/CSG10012-2005）对继电保护作如下说明：中低压配电网继电保护和自动装置应执行GB50062-92的规定，配电变压器和配电线路保护装置宜按表8.1.1配置。
2）关于高压柜的设备选型可参考《广东省10kV及以下业扩工程设备选型规范》,不可以选用淘汰柜型。
7. 画出0.4KV低压系统图，标注受电装置的容量及电气技术参数。
1）低压配电线路保护装置宜按表8.1.1配置。
2）低压配电系统的各级开关，一般采用低压断路器。设计时注意选择性，保护等级不宜超过三级。重要负荷要求两路供电、末端切换，如消防电梯，要求在电梯机房设置切换装置、互为备用。
3）准确选用断路器的整定电流与电流互感器、电流表之间的配合；合理选用柜体的宽度。
4）关于低压柜的设备选型可参考《广东省10kV及以下业扩工程设备选型规范》,不可以选用淘汰柜型。
8. 无功补偿
1）电容器的安装容量，应根据客户的自然功率因数计算后确定。
2） 当不具备设计计算条件时，电容器安装容量的确定应符合下列规定：10kV变电所可按变压器容量的20%～40%确定。
3）10KV变（配）电站无功补偿装置一般安装在低压侧母线上；当电容器分散安装在低压用电设备处、并满足功率因数要求时，配电变压器处可不再安装电容器。
9. 谐波限值客户负荷注入公共电网连接点的谐波电压限值及谐波电流允许值应符合《电能质量 公用电网谐波》（GB／T14549-1993）国家标准的限值。
电压波动和闪变的允许值客户的冲击性负荷产生的电压波动允许值，应符合《电能质量 电压波动和闪变》（GB/T12326-2008）国家标准的限值。
10. 电气设备平面布置图及土建图
电气设备的安全布置及土建要求在《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053－94）中已作明确规定。
11. 高压柜、变压器、低压柜安装大样图
新建配电站宜优先选用室内站，条件受限时可选用柱上变压器或预装箱式变电站；在环境条件允许时，配电变压器宜采用油浸式变压器。
12.接地系统及照明系统的设计。
1）对于电气设备、配电房、杆塔的接地要求，应参照《交流电气装置的接地》（DL/T621-1997）设计。
配电房内设有接地扁钢沿墙敷设，但未设置临时接地接线柱。根据《接地装置安装》，为了方便试验和维修时临时接地，应适当设置临时接地接线柱。
2）照明设计应根据视觉要求、作业性质和环境条件，通过对光源配置，使工作区具备合理照度及视觉环境。此外，应设置必须的应急照明。
综上所述，设计人员一方面要按照国家行业标准进行设计，另一方面因为涉及电源供应、计费等实际问题，也要参考当地供电部门提供的信息，双管齐下，才能确保设计先进合理、质量达标。
【参考文献】
1.《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）；
2.《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）；
3． 《东莞供电局继电保护配置要求和整定原则（2009年修编版）》，广东电网公司统一编码：F.04.01.00/G202-0003-0908-6010；
4.《中国南方电网城市配电网技术导则》（Q/CSG10012-2005）；
5．《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053－94）；
6．《广东省10kV及以下业扩工程设备选型规范》 ；
7．《交流电气装置的接地》（DL/T621-1997）。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
【关键词】10/0.4千伏；设计；继电保护；无功补偿
【正文】随着时代发展，社会对电气设计要求日渐提高，设计人员应与时俱进，结合国家行业标准与当地供电部门提供的相关信息进行设计，力求图纸效果安全合理，为保证工程质量奠定基础。以下，将分析工程设计中的常见问题：
一、工程图纸的设计内容
1. 工程图纸目录及主要设备材料表；
2. 电气设计说明；
3. 周边环境图及10kV进线走向图；
4. 继电保护定值表；
5. 系统主接线图；
6. 10kV高压系统图；
7. 0.4kV低压系统图；
8. 电气设备平面布置图；
9. 高压柜、变压器、低压柜安装大样图；
10. 接地系统及照明系统设计图；
11. 土建及其它图纸。
二、、设计图纸排放顺序说明
1. 在有电气和土建的时候，先电气，后土建。
2. 电气部分，请从电能流向为顺序，即从高压到低压。
3. 土建部分，和电气部分一样，也是从高压土建部分到低压土建部分。
三、工程设计中的主要内容
1. 根据供电部门与客户签订的供电方案协议上提供的10kV进线电源接入点，通过现场勘测，并按照《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94中第二章的有关要求选定配电房位置，确定10kV电源进线的路径、敷设方式，结合客户厂区地形图，设计出周边环境图及10kV进线走向图。
关于10kV进线选型，应参照《东莞供电分公司10千伏配电线路运行管理规程》附录四（常用导线最大允许长期运行电流），对架空导线、交联电力电缆导线的不同型号、不同敷设方式有详尽说明。
2. 确定进线电源数量、变压器台数及容量、自备应急电源以及高可靠性供电等问题。
1）根据客户的负荷分级，结合客户用电需求，确定供电电源数量及是否自备应急电源、是否采用高可靠性供电。
《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）根据对供电可靠性的要求以及中断供电危害程度，电力负荷可以分为特级、一级、二级、三级负荷。对于不同级别的电力负荷，提出相应的供电要求。
自备应急电源指由客户自行配备的，在正常供电电源全部发生中断的情况下，能够至少满足对客户保安负荷不间断供电的独立电源。
自备应急电源与电网电源之间应装设可靠的闭锁装置，防止倒送电。
在《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）明确规定，正常供电电源与备用发电机之间，其电源转换开关应采用四极开关。
2）变压器的容量选择：首先，根据用电设备总容量、生产特性和同时率计算出电力负荷；然后，考虑变压器的安全运行，一般客户的计算负荷宜等于变压器额定容量的70%-75%，最后，结合负荷分散性及季节性变化，就可确定变压器的容量与台数。
3）通过继电保护设定高可靠性用电容量。高可靠性供电费用按160元/kVA计算，因为涉及费用收取，所以需要在两路电源的联络柜中设置继保定值，保证供用电双方约定的高可靠性用电容量，然后加铅封，禁止随意更改。
3. 计量要求
1)满足国家和电力行业有关计量器具的标准和要求；
2)根据供电方案协议确定计量点、计量方式、计费方案。
4. 根据前面的1、2、3点，画出系统主接线图，描述电气主接线、计量方式及运行方式。
5. 确定二次回路方案和整定继电保护定值
为实现用户故障不出门，落实执行《东莞供电局继电保护配置要求和整定原则（2009年修编版）》，具体如下表：
配网用户继电保护整定原则
保护
名称 序号 保护配
置要求 整定原则 时限 动作
效果 备注
10千伏用户进线 1 速切 ≤2500A（一次值） 0s 跳闸
2 定时限过流 按保证低压侧故障有足够灵敏度（尽量抬高灵敏度，定值取值尽量小，实现用户故障不出门） 0.5s 跳闸
3 高压侧零序过流 40A（一次值） 0.3 s 跳闸
10千伏配变 1 速切 ≤2500A（一次值） 0s 跳闸
2 定时限过流 按保证低压侧故障有足够灵敏度（尽量抬高灵敏度，定值取值尽量小，实现用户故障不出门） 0.5s 跳闸
3 低压侧零序过流保护 按躲不平衡电流整定 0.5s 发信号 首选跳闸，无法实现要求发信。
进线柜：不可以超过变电站10kV 出线柜的继电保护定值，避免越级跳闸。
出线柜：根据配电网用户继电保护整定表配置定值。
联络柜：当双电源供电，涉及高可靠性供电时，应根据高可靠容量整定继保定值（供电方案协议上注明）。
6. 画出10kV高压系统图，标注受电装置的容量及电气技术参数。
1）对于配电变压器出线开关的设置，《中国南方电网城市配电网技术导则》（Q/CSG10012-2005）对继电保护作如下说明：中低压配电网继电保护和自动装置应执行GB50062-92的规定，配电变压器和配电线路保护装置宜按表8.1.1配置。
2）关于高压柜的设备选型可参考《广东省10kV及以下业扩工程设备选型规范》,不可以选用淘汰柜型。
7. 画出0.4KV低压系统图，标注受电装置的容量及电气技术参数。
1）低压配电线路保护装置宜按表8.1.1配置。
2）低压配电系统的各级开关，一般采用低压断路器。设计时注意选择性，保护等级不宜超过三级。重要负荷要求两路供电、末端切换，如消防电梯，要求在电梯机房设置切换装置、互为备用。
3）准确选用断路器的整定电流与电流互感器、电流表之间的配合；合理选用柜体的宽度。
4）关于低压柜的设备选型可参考《广东省10kV及以下业扩工程设备选型规范》,不可以选用淘汰柜型。
8. 无功补偿
1）电容器的安装容量，应根据客户的自然功率因数计算后确定。
2） 当不具备设计计算条件时，电容器安装容量的确定应符合下列规定：10kV变电所可按变压器容量的20%～40%确定。
3）10KV变（配）电站无功补偿装置一般安装在低压侧母线上；当电容器分散安装在低压用电设备处、并满足功率因数要求时，配电变压器处可不再安装电容器。
9. 谐波限值客户负荷注入公共电网连接点的谐波电压限值及谐波电流允许值应符合《电能质量 公用电网谐波》（GB／T14549-1993）国家标准的限值。
电压波动和闪变的允许值客户的冲击性负荷产生的电压波动允许值，应符合《电能质量 电压波动和闪变》（GB/T12326-2008）国家标准的限值。
10. 电气设备平面布置图及土建图
电气设备的安全布置及土建要求在《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053－94）中已作明确规定。
11. 高压柜、变压器、低压柜安装大样图
新建配电站宜优先选用室内站，条件受限时可选用柱上变压器或预装箱式变电站；在环境条件允许时，配电变压器宜采用油浸式变压器。
12.接地系统及照明系统的设计。
1）对于电气设备、配电房、杆塔的接地要求，应参照《交流电气装置的接地》（DL/T621-1997）设计。
配电房内设有接地扁钢沿墙敷设，但未设置临时接地接线柱。根据《接地装置安装》，为了方便试验和维修时临时接地，应适当设置临时接地接线柱。
2）照明设计应根据视觉要求、作业性质和环境条件，通过对光源配置，使工作区具备合理照度及视觉环境。此外，应设置必须的应急照明。
综上所述，设计人员一方面要按照国家行业标准进行设计，另一方面因为涉及电源供应、计费等实际问题，也要参考当地供电部门提供的信息，双管齐下，才能确保设计先进合理、质量达标。
【参考文献】
1.《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）；
2.《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）；
3． 《东莞供电局继电保护配置要求和整定原则（2009年修编版）》，广东电网公司统一编码：F.04.01.00/G202-0003-0908-6010；
4.《中国南方电网城市配电网技术导则》（Q/CSG10012-2005）；
5．《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053－94）；
6．《广东省10kV及以下业扩工程设备选型规范》 ；
7．《交流电气装置的接地》（DL/T621-1997）。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。