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1、10kV电网的工程设计

(1)10kV架空配电线路供电半径的确认

根据线路长度、负荷密度等因素进行适当分段连接。

根据《东莞市中低压配电网技术改造实施细则》的规定：

变电站的供电范围要按照“近电近送”的原则划分，可向一个或以上区（镇）配电网送电，并依新的变电站投产重新进行调整，以便合理分配负荷，10kV馈电线供电半径市区控制在3kM以内，郊区控制在6kM以内。区（镇）配电网以高压变电站为供电电源，每一个区（镇）配电网按有两个或以上高压变电站向其供电

10kV线路分段原则：

? 一般主干线分二至三段，装分段开关一至二台。负荷较密集地区1kM分一段，较远地区以按所接配变总容量每2000~3000kVA左右分一段  。在目前电源等外部条件不具备实现环网供电时，可通过加装分段开关做好线路的分段工作，以便最大程度减少停电区域。

? 另外，应根据各线路各支线的负荷情况以及停电业扩情况加装分支开关

10kV线路网络设计和要求

? 干线放射（分段）式  ：

? 此结线方式适用于受地理位置限制或受电源限制无法实现与相邻线路联络的区域。目前此方式是大部分单位主要的网络结线方式，且大部分是没有分段的，为尽可能地提高供电可靠性，可对现有的干线放射式结线线路加装分段以及分支开关，以便缩小事故检修以及业扩停电的范围。

? 结线主要要求：充分考虑配网规划、区域内负荷发展的需要，主线导线截面选择首尾应一致。

? “2－1”单环网接线

? 此方式既适用于架空线路也适用于电缆线路，既适用于两个不同变电站间两回线路的联络也适用于同一变电站不同母线出线的两回线路间的联络（对于架空线路同一变电站不同母线出线的线路不宜同杆架设，如同杆架设则不宜采用此结线方式）。

? 主线导线截面要求首尾应一致。最好两回线路的主线导线截面一致。

? 如果运行要求线路所挂接的用户为全备用，则正常运行方式时应按照线路安全电流的50％控制（或线路的经济密度电流控制），在转供负荷的情况下按照线路的安全电流控制。

? 如果运行要求线路所挂接的用户非全备用，则正常运行方式时应按照线路安全电流并预留备用容量控制，在转供负荷前应先断开非有备用电源用户的负荷，再进行倒闸操作进行转供电。该非全备用方式的运行管理较为复杂。

? “3－1”备用型环网方式

? 此方式较为适用于在发展且对供电可靠性要求较高的区域，在实际操作中也较容易实现。

? 此方式既适用于架空线路也适用于电缆线路，既适用于两（三）个不同变电站间三回线路的联络，也适用于同一变电站不同母线出线的三回线路间的联络。

? 如果是同一变电站三回线路的联络则不利于110kV主变或110kV线路负荷的调整，所以建议采用三回线路分别来自不同变电站，或两回负荷线路来自同一变电站不同母线，备用线路来自另一变电站（不同110kV供电主变的母线）。另外，基于运行方便的角度考虑，该结线方式主要推荐应用在电缆网络上，或架空线路开环点设置在户内配电所内。

? 三回线路主线导线截面要求首尾应一致，且备用线导线截面不小于负荷线中最大线径线路的截面。最好三回线路的主线导线截面一致。

? 正常运行方式时负荷线负荷按照安全电流控制，在转供电情况下备用线的负荷也是按照其安全电流控制。

“3－1”分段联络型

? “3－1”分段联络型：每一路馈线均在其线路中间及末端敷设有通过开关互相连接联络线，一组三回馈线共需设置四个联络开关站，在其中一回线路停电的情况下其负荷平均由其余两回线路负担，即可满足倒供电的要求。其余配电房可附设一进一出环网开关柜，不再另设开关房。

? “3－1”分段联络型适用于负荷较密集并且负荷稳定线路中间的联络线容易确定的区域，相对而言其运行以及倒闸操作较为复杂，但在转供电后线路的供电半径与正常运行方式时基本相同，有利于线路的经济运行。

? 三回线路均为负荷线，其负荷电流控制均按照安全电流的66％控制。三回线路主线导线截面要求首尾应一致，且三回线路的主线导线截面一致。

“3－1”分片配电联络型

? 分片配电联络型：一组三回馈线共需设置三个双边（双电源）配电联络开关站，所有配变负荷点按所属分片地段在其附近的配电房同一段母线取电源并自成环网，小环的电缆截面按本小环的实用总负荷选择，不必同干线等截面，干线截面应一致。所有配电所可附设一进一出环网开关柜，不再另设开关房。

? 适用于负荷较密集且有大量的小容量负荷、负荷稳定的区域，相对而言其运行以及倒闸操作较为复杂，但在转供电后线路的供电半径与正常运行方式时基本相同，有利于线路的经济运行。另外，小环网中的线路导线截面选择可作为分线等级选择，小于主线的导线截面，节约了投资。

? 三回线路均为负荷线，其负荷电流控制均按照安全电流的66％控制。三回线路主线导线截面要求首尾应一致，且三回线路的主线导线截面一致。

大环套小环环网结线

该结线方式是作为“2－1”、“3－1”环网结线方式的补充，适合于负荷分散的区域应用。

配电网的网络结线不是固定的，特别是对于东莞大部分在发展的区域，其网络结线是根据线路的负荷情况不断变化的，如前面谈到的，“2－1”网络在线路负荷增长后不能实现全备用的情况下就应该新增备用线而改造为一个“3－1”备用型的环网结线，而“3－1”备用型在负荷线负荷增长后也应根据实际情况将其改为两个“2－1”网络或一个“2－1”网络和一个“3－1”备用型网络。各种结线方式间可进行转化以适应负荷增长以及供电可靠性要求的需要。为便于改造，再次强调应做好配网的规划，确定配网建设及改造的主要技术原则（如组网原则、线路导线原则、开关设备选型原则等），同时该配网建设及改造原则也应应用于用户线路、设备的建设与改造，这样才能有利于配网网络的建设与改造。

10kV开关站（开闭所）

? 为解决高压变电站10kV出线开关数量不足，减少相同路径的电缆条数，建设10kV开闭所是必要的，其作用一方面为中小用户提供较为安全可靠的电源，另一方面又可增加电网的运行灵活性。

? 10kV开闭所依在电网中所处的位置，按规划进行建设，宜建于城市主要道路的路口附近和两座高压变电站之间，以便于加强电网联络，开闭所可以结合配电室建设，亦可单独建设。

? 开闭所的结线力求简单化，一般采用单母线分段结线，母线按1000A选择，两个10kV电源进线，6～10个出线。每个电源进线采用双240mm2电缆，电源进线柜采用断路器柜，出线柜采用环网柜（金属封闭式负荷开关柜）。

? 开闭所电源应满足“2－1”的要求。土建按最终规模一次建成。

? 10kV开关站较为适合在发展、负荷密度较高、供电可靠性要求高的区域，实际建设时较容易实现，但用户均在一段或两段母线上挂接，在母线故障情况下容易扩大停电区域。

双电源结线方式

? 双电源结线方式适合于对供电可靠性要求很高的单一用户或多个较为集中且都对供电可靠性要求很高的用户。

? 双电源结线中的两（多）回电源线既可是变电站的直配线也可是公用线路（只对个别用户实现双电源供电）。特别对于单个用户容量不大但对供电可靠性要求较高且比较集中的用户（比如政府机关的办事中心等）可采用多个用户共用多回双电源线路的方式，即可提高用户的供电可靠性也可节约线路资源，从运行维护及接线清晰的角度考虑最多共用三回双电源线路。（举东莞市政府行政办事中心的结线为例）

? 对于双电源供电的用户即可采用单母线的方式，也可采用单母线分段的方式。在用户采用单母线结线方式时可在两个进线开关安装备自投装置实现进线备自投，在用户采用单母线分段结线方式时可在两个进线开关和母联开关上安装备自投装置实现母联备自投，安装了备自投装置后用户可在供电线路故障时在最短时间内实现自动投入非故障线路供电，最大程度提供用户供电可靠性，推荐采用母联备自投方式。

双电源结线与环网结线方式比较

? 双电源结线与环网结线方式相同之处是对于线路上挂接的用户均有备用电源线，从此意义上看两种结线方式所达到提高用户供电可靠性的目的是一致的。

? 两种结线方式区别是：

? 环网供电用户在转供电的操作中需要操作其他用户的开关，并且备用电源需要通过其他用户的母线及开关设备才能实现供电；双电源只需操作本身用户的开关，而无需操作其他用户的开关设备即可实现转供电。

? 环网网络上的开关不能安装备自投装置而双电源供电用户的进线或母联开关可安装备自投装置，从而导致双电源结线的供电可靠性高于环网结线。

? 环网网络上的开关如需实现自动操作、自动隔离故障段有两种办法

? 开关选用智能开关（既是带逻辑判断功能的开关），且需与变电站的馈线开关和其他开关进行配合才能实现。

? 开关带有“四遥”接口以及可实现电动操作，并建立后台控制系统和后台与开关的通讯系统，通过后台控制系统指挥开关动作隔离故障段或进行网络重组。

? 双电源方式要实现自动转供电需开关具有电动操作且加装备自投装置

? 对于配网建设主要是采用环网结线，只对部分重要用户采用双电源供电方式

户内外配电所位置选择，应根据下列要求综合考虑确定：

（1）接近负荷中心。

（2）进出线方便。

（3）接近电源侧。

（4）设备吊装、运输方便。

（5）不应设在有剧烈振动的场所。

（6）不宜设在多尘、水雾（如大型冷却塔）或有腐蚀性气体的场所，如无法远离时，不应设在污源的下风侧。

（7）不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴近。

（8）不应设在爆炸危险场所以内和不宜设在有火灾危险场所的正上方或正下方，如布置在爆炸危险场所范围以内和布置在与火灾危险场所的建筑物毗连时，应符合现行《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的有关规定。户外配电所的外廓距火灾危险环境建筑物的外墙在10m以内时，应符合下列要求：

①火灾危险环境靠配变或配电装置一侧的墙应为非燃烧体的；

②在配变或配电装置高度加3m的水平线以上，其宽度为配变或配电装置外廓两侧各加3m的墙上，可安装非燃烧体的装有铁丝玻璃的固定窗。

（9）独立配电所不宜设在地势低洼和可能积水的场所。

（10）高层建筑地下层配电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的场所。

（11）配电所位于高层建筑（或其他地下建筑）的地下室时，不宜设在最底层。当地下仅有一层时，应采取适当抬高该所地面等防水措施。并应避免洪水或积水从其渠道淹渍配电所的可能性。

10kV线路导线类型的选择

10kV架空线路

? 目前10kV线路还是以架空线路为主，在经济条件许可的情况下，提倡使用架空绝缘导线，在遇到下列情况如不能采用电缆线路时，须使用架空绝缘导线，如架空线路走廊比较空旷或容易受雷击，则需谨慎选用绝缘导线，或采取必要的防雷击技术措施才能采用绝缘导线：

? 线路与建筑物间的安全距离难于保证时。

? 线路与绿化矛盾难于解决时。

? 街道狭窄，线路故障容易危及人身安全及线路易受外露破坏时。

? 当同杆架设线路超过两回时，全部线路采用绝缘导线。

? 当同杆架设线路分别来自同一变电站不同10kV母线时。

? 10kV架空线路同杆架设回路数不应超过四回线路。不同变电站的10kV架空线路不应同杆架设，同站不同母线的不宜同杆架设。

10kV电缆线路

符合下列条件的地段，采用电缆线路。采用电缆线路时应与当地市政规划相配合，电缆线路走廊应稳定，避免电缆线路的迁改，另外根据近年电缆线路故障原因的统计结果，电缆线路主要的故障原因为外力破坏，所以在电缆线路设计时应重点考虑防止外力破坏的措施。

? 依据城市规划要求，中心区及主要马路、繁华地区、高层建筑地区和市容环境有特殊要求的地区。

? 狭窄街道，架空线路走廊难于解决的。

? 重点风景旅游地区的某些地段。

? 供电可靠性要求较高或负荷较大的用户。

? 对架空线路有严重腐蚀的特殊地段。

? 对现有的架空线路交出跨越距离不足时。

10kV电缆敷设方式的选择

? 直埋敷设：在地下管道简单，没有发展前景的，外力破坏可能性小，平行敷设4条及以下支线电缆时优先采用。适用于市区人行道、公园绿地及公共建筑间的边缘地带。

? 槽盒敷设：在地下管线复杂，外力破坏可能性大的地方采用，一个槽盒可放4条电缆。适用于不能直接埋入地下且无机动车负载的通道

? 电缆沟敷设：4条以上电缆平行敷设时采用。

? 预埋管：穿越有机动负荷的公路下面使用。

? 电缆桥架敷设：用于室内、隧道或桥梁。

? 电力隧道：同路径10kV电缆线路超过10回的地方，为了便于运行维护和供电安全可靠性的需要，经论证后才可采用电力隧道敷设方式。如变电站出线及重要街道电缆条数多或多种电压等级平行的地段。

? 电力隧道一般沿城市道路建设，争取与城市其他公用事业部门共同建设使用。

? 电力隧道按照高压电缆放置底层或下层，中低压电缆放在中层或上层的原则排列。应配备通风、散热、照明、排水和防火设施。设计时应严格避开煤气、热力管线和加油站，做好土建结构的防水处理，应考虑事故状态下，现场巡视人员安全通道。

? 城市中高压变电站应考虑有两个电缆进出线通道，建设通道时同时考虑防火措施。

10kV线路导线截面的选择

? 10kV线路导线截面的选择应考虑线路所需的供电能力、电压损耗、网络结线等因素外，基于规范10kV线路导线截面选择的要求，对于10kV线路导线截面的选择应尽量简化以及标准化，通常每个单位选择2~3个等级，其中特别强调用户分、支线导线截面的选择应与公用线路导线的选择同等考虑，通过导线选择的标准化有利于今后配网网络的改造。

? 根据《东莞市中低压配电网技术改造实施细则》的规定：10kV线路导线截面主干线的通流容量应与变电站开关柜的通流容量相匹配。架空线路主干线选用LGJ-240mm2或LGJ-185  mm2，次干线选用LGJ-150  mm2或LGJ-120  mm2，分支线选用LGJ-70  mm2，架空绝缘导线截面选择与裸导线同等考虑。电缆线路主干线干线选用300  mm2或240  mm2  ，分线150  mm2  ，支线一般用70  mm2  。（当与电缆导线与架空导线配合使用，电缆导线截面比架空导线截面大一个规格）

10kV变压器的选择

? 各运行单位应逐步淘汰高损耗配变，在新建工程中要按照上级有关规定选用低损耗的变压器（油浸式配变推广使用S11型，干式配变建议采用SCB9型）。

? 在采用TT及TN系统接地型式的低压配电网中，配变的结线组别宜选用D

yn11，当选用Y

yn0结线组别的配变时，其由单相不平衡负荷引起的中性线电流不得超过低压绕组额定电流的25%，且其一相的电流在满载时不得超过额定电流值。

? 配变的类型主要分为油浸式配变、干式配变两种，各运行单位应根据实际情况选择安装油浸式配变、干式配变或箱式变，具体选择原则如下：

? 户外配电所应选择油浸式配变，其容量不应超过500kVA，应根据实际情况采用160kVA、315kVA、500kVA三种，其低压出线按2~4回考虑。

? 户内配电所除特殊情况外应选择油浸式配变，配变其单台容量不应超过1250kVA，最终单个配电所配变配置不宜超过两台，并根据实际情况选用315kVA、630kVA、800kVA、1250kVA四种，其低压出线按2~6回考虑。

? 其他有特殊防火要求的户内配电所（如高层建筑附属性配电所及有特殊防火要求的场所等）配变应采用干式配变或合成难燃油浸式配变。

? 在市镇中心繁华地区，在无法建设户内配电所且由于安全等原因不允许建设户外配电所的地方，可考虑安装箱式变，箱式变容量在315kVA及以下时宜选用组合式箱变，容量在315kVA以上可选用组合式或美式箱变，箱变容量不应超过1250kVA，其低压出线按2~6回考虑。

10kV变压器的容量的选择

? 变压器容量确定应根据实际负荷情况确定，对于负荷密集区域且难于选点建设配变的区域宜采用“大容量，少布点”的原则，对于欠发达以及负荷较为分散区域宜采用“小容量，多布点”的原则。变压器应安装在低压负荷中心区。

? 变压器容量的选择还与其低压出线的供电半径（主要是电压损耗等经济参数）有关。

? 正常运行时配变负载率宜控制在60%~80%（配变的负载率应首先考虑正常运行方式下在最高负荷时控制在不高于80％以内，再考虑正常运行方式下正常情况时宜控制在不低于60％）。

10kV开关设备的选择

? 架空线路上安装的开关以负荷开关为主，个别位置（比如距离变电站较近负荷开关的参数不能满足短路容量要求时可选用断路器开关）。

? 电缆线路上安装的开关以负荷开关柜为主，但开关站进线可采用断路器柜。

? 对于用户开关设备的选择应根据其供电的结线方式确定：采用环网供电的进线开关采用负荷开关，变压器保护开关可采用断路器开关；采用开关站供电方式且有配出线的进线开关采用断路器开关，变压器保护开关同上；采用双电源供电方式宜采用断路器开关。

? 配电线路上安装的开关宜选用SF6绝缘、灭弧负荷开关，其基本要求执行《东莞市中低压配电网技术改造实施细则》的有关标准。

? 当架空线路上的开关设备（包括负荷开关、断路器）的安装地点距离变电站的供电距离小于1公里时，应按系统10年规划的短路容量对开关设备技术参数进行校核，并选取参数。

? 凡配电房（或开关站）用断路器柜均采用真空或SF6断路器的固定箱式金属封闭锁、金属铠装中置移开式手车柜或与环网柜相配合的环网断路器柜。

变压器10kV侧保护开关设备的选择

? 配变容量为1250kVA以上其10kV侧采用断路器开关，开关装设过流、速切、温度、瓦斯、低压零序等保护。

? 户外配电所配变10kV侧采用隔离开关+跌落式熔断器保护，跌落式熔断器熔丝额定电流按下列要求选择，其遮断容量为200MVA并逐步淘汰遮断容量为100  MVA的熔断器。

（1）配变容量在100kVA及以下者，按配变容量额定电流的2~3倍选择。

（2）配变容量在100kVA以上者，按配变容量额定电流的1.5~2倍选择。

? 容量为1250kVA及以下的户内配电所配变及箱式变10kV侧宜采用负荷开关加限流式熔断器保护，遮断容量为200~400MVA，10kV熔丝的安秒特性应与馈线开关柜断电保护特性相配合，其负荷开关加限流式熔断器开关须满足《东莞市中低压配电网技术改造实施细则》的有关要求。

架空线路上安装的开关的主要技术参数：

（1）额定电压：10kV

（2）额定电流：630A

（3）额定开断短路电流能力（有效值）：≥16kA，不少于25次。

（4）热稳定电流（有效值）：≥16kA，2s

（5）动稳定短路关合电流（峰值）：≥40kA

（6）一分钟工频耐压（有效值）：≥38kV（出厂值42kV）

（7）冲击耐压（峰值）：≥95kV

（8）SF6气体零压（即与大气压相等时）：开断能力可开断额定负荷电流。

（9）机械寿命：不少于10000次。

（10）额定频率：50Hz

断路器柜基本要求：

（1）额定电压：10kV（进口柜为12kV或15kV）

（2）额定电流：用于开关站进线：1000A；用于出线：                      630A；用于用户：根据实际容量确定

（3）额定开断短路电流能力（有效值）：≥25kA，不少于25次。

（4）热稳定电流（有效值）：≥25kA，2s

（5）动稳定短路关合电流（峰值）：≥63kA

（6）一分钟工频耐压（有效值）：中性点接地系统：  ≥  28kV；                  中性点不接地系统：≥38kV

（7）冲击耐压（峰值）：中性点接地系统：  ≥  75kV；中性点不接地系统：  ≥95kV

（8）机械寿命：不少于10000次。

（9）额定频率：50Hz

（10）应能手动或电动分合闸，并具有带电显示器；应具零序保护或接地指示功能。

电缆线路用负荷开关柜基本要求：

（1）额定电压：10kV（进口柜为12kV或15kV）

（2）额定电流：用于环网单元或开关站馈线：630A；用于配变保护单元：200A

（3）最大开断电流：2000A（满足转移电流和交接电流的要求）

（4）切空载变压器开断能力：  ≥16A

（5）切电缆充电电流能力：  ≥45A

（6）热稳定电流（有效值）：≥25kA，2s

（7）动稳定短路关合电流（峰值）：≥63kA

（8）额定频率：50Hz

（9）一分钟工频耐压（有效值）：中性点接地系统：  ≥  28kV；                  中性点不接地系统：≥38kV

（10）冲击耐压（峰值）：中性点接地系统：  ≥  75kV；中性点不接地系统：  ≥95kV

（11）机械寿命：不少于3000次。

其他设备

? 故障指示器：可配合线路上安装的开关设备（包括架空线路上安装的开关以及电缆线路上安装的开关柜、电缆分支箱等）安装。其中电缆线路上安装的故障指示器需要具备单相接地故障显示的功能。

? 配变综合测试仪：推荐采用可检测配变各回出线有关数据的监测仪，根据现状推荐采用可检测四回出线的监测仪。

2、低压配电网

? 低压配电网结线应力求结构简单，安全可靠，并实行分台区供电原则，宜采用以配变为中心的树枝放射式结构，其供电范围应满足线路末端电压损失的要求或不越过10kV配电线路分段开关或联络开关，不能跨镇区供电，宜不跨街区供电。

? 低压配电线路供电半径的确定:

? 配变低压配电线路供电半径不宜过大，为满足末端电压损失不超过4%的要求，市镇中心区一般主干线供电半径应控制的250米以内，分支线（含主干线）应控制在400米以内，繁华或负荷密度大地区主干线供电半径应控制在150米以内，分支线（含主干线）应控制在250米以内，郊区或农村地区的供电半径应控制在500米以内。

? 低压配电网应有防止用户自发电倒供电的技术措施，固定式自发电机（组）的用户在其低压母线上必须安装转换开关，移动式发电机用户宜在其进线侧安装转换开关或隔离开关。

低压配电线路导线的选择：

低压配电线路导线应采用绝缘导线，淘汰裸导线及逐步淘汰麻皮导线，导线截面应按中期规划，按照经济电流密度确定，并能满足末端电压的要求。电缆建议采用（四芯）交联聚乙烯绝缘带铠装保护的铜芯电力电缆，或（单芯）交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆，绝缘水平为1kV；架空主线宜采用铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆（BVV），铝芯线建议采用铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆（BLVV）或铝芯橡皮绝缘氯丁线（BLXF），绝缘水平为0.5kV。当电力电缆与架空线配合使用时，应考虑电力电缆线径比架空线线径大一个等级。

应根据各种类型导线的敷设适用条件进行导线的敷设，严禁将架空导线用电力电缆的敷设方式敷设。

常用低压配电线路导线适用条件

导线类型 适用条件

YJV、VV系列 室内、外电缆沟道及管道固定敷设，电缆不能承受机械外力作用。不能直埋敷设，单芯电缆不能穿入金属管中敷设。

YJV22、VV22系列 室内、外电缆沟道、管道及直埋壕沟固定敷设。电缆能承受机械外力作用，但不能承受大的拉力或冲击性的压力，单芯电缆不能穿入金属管中敷设。

BVV、BLVV系列 室内外明敷固定布线及挠性连接电器，单芯电缆不能穿入金属管中敷设。

BLXF系列 室内外明敷固定布线，特别适用于寒冷地区，单芯电缆不能穿入金属管中敷设。

低压开关的选择：

? 户外配电所配变0.4kV侧采用熔断器或自动保护开关柜；户内配电所配变及箱式变0.4kV侧采用GGD、GCK、GCL低压开关柜，逐步淘汰PGL型开关柜，并根据低压配电网的接地方式配置保护。

? 低压配电线路分线、支线的保护：低压配电线路分线及支线采用低压配电箱，应根据实际情况选择安装带开关或不带开关的低压配电箱，带开关配电箱的保护应根据低压配电网的接地方式配置。

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