10kV 及以下变电所设计的要点

曲振宝

（海南隆居能实业有限公司，海南 海口 570203）

变电站的设计水平与电缆选型、主接线选择以及平面结构布置等具有非常密切的联系。一旦以上任何一个因素设计不到位就会造成变电站在后续的运行中出现各种问题，功率因数不良、能耗水平高或者平面布置不合理等都是常见的设计问题。从以上各个方面加强变电站设计具有非常重要的工程意义。

一、常见设计问题

第一，主接线问题。变电所在设计过程中需要根据相关的规范要求和等级要求合理地设置其功率因数，因为电力部门要求变电所在设计过程中必须确保功率因数达到一定的水平，由于设计不当而造成变电站在运行过程中长期做无用功就会进一步导致电力资源的严重浪费，对于此类情况还需要根据规定进行适当的罚款。有些变电站的设计人员因为不了解电力部门对功率因数和电力计量等方面的规定和要求而自主提高或者降低主接线标准，进而导致其不能符合《供配电系统设计规范》[1]。

第二，平面布置问题。变电所在设计过程中需要从变电站类型、安全防火要求、工作人员疏散、物资设备进出等多个方面来合理地进行平面布置。例如，和主建筑物设置在一起的干式变电所需要通过设置防火门的措施来达到良好的消防水平。在高层建筑物内设置变电站时还需要通过自动火灾报警系统和灭火系统来实现良好的火灾预警和火情控制。变电站主体建筑结构长度对其需要设计的门的数量具有很大的影响，超过7m 就需要设置至少两个安全出口。

第三，忽视节能设计。变电所中的变压器选择以及相应供配电系统的电缆线路设计对其投入运行之后的能耗水平具有非常深远的影响，有些设计人员没有选择那些能耗水平低的新型变压器且在线路设计中没有对电缆型号与供电需求之间进行合理的匹配，由此带来的问题是变电站在建造以及后续的运行环节呈现出成本高、能耗水平高等缺陷。

二、设计要点

（一）确定主接线

第一，变电所的供配电能力需要根据某一区域的供电需求以及电力部门的整体部署来进行，因而设计单位在开展工作时需要通过与有关部门进行充分的沟通来了解当前的实际需求，这是其确定变电所主接线的关键依据。第二，确定开关柜形式。在变电站高压开关柜的选择方面当前并没有规定说一定要采用断路器或者负荷开关，从操作简单和易于管理的角度来看负荷开关的优势更加明显，但是断路器在应对大电流方面却具备更加显著的安全性，因而这两种开关柜需要根据实际情况来灵活地选择[2]。

（二）规范配电设计

第一，科学选址。在这一环节需要从水文地质条件、周边环境、道路交通等各个角度来进行综合的考量，例如，不得将变电所设置在可能产生洪灾、泥石流或者山体滑坡等地质灾害的区域，而且应该避免多沉、多风以及具有火灾爆炸风险的区域，选址的效果对配电系统的规范化运行具有非常重要的作用。第二，明确设计依据。电力供应系统对生产制造和人民群众的日常生活具有非常重要的作用，因而多家在变电站以及供配电系统的设计工作方面已经制定了一系列规范和制度，借此来强化管理。《10kv 及以下变电所设计》就是此类变电站设计工作中需要重点参考的理论和规范依据，在变电站配套的供配电系统设计方面需要依据《供配电系统设计规范》来开展相关的工作[3]。设计人员在开展工作之前需要全面掌握这些设计规范提出的各种技术要求并对电力部门的计量和功率因数设计要求等予以重视。第三，加强各部门合作。10kv 及以下变电所的设计工作需要考虑到电力部门、土地资源利用、道路交通、安全、施工以及人民群众用电等各个方面的因素，设计单位在开展变电所设计工作之前需要通过与各个部门之间的充分沟通来做好用电需求、场地选择、用电规模确认等基础性的工作。只有在设计阶段尽可能充分的掌握各种资料和信息才能在后续的施工环节减少变更，并且对未来的运维和管理创造更加有利的条件。第四，科学布局。变电所的建筑结构设计不需要追求复杂的布局，而是应该根据功能需求采取简单且易维护的布局结构，按照规范要求做好防火间距设计、防火门设置、火灾报警和灭火系统设置等工作。

（三）采用绿色理念

第一，优化结构设计。变电所的结构布局对其占地面积、工程量大小、施工材料消耗量等因素具有非常重要的影响，因而设计者应该从结构优化的角度出发来尽可能提高土地资源和空间资源的利用率以及减少施工材料的消耗。第二，优化线路设计。变电所在建造过程中需要消耗大量的电缆材料，从经济节约的角度出发需要设计人员尽可能通过线路优化来减少电缆的长度并在可以的情况下采用造价成本更低的铝芯导线[4]。当然，这些工作都需要在符合规范要求的情况下来进行。第三，使用节能变压器。早期的S9 系列变压器在当前的技术背景之下已经表现出能耗高、效率低下等问题，而更加节能和轻便的S13 系列变压器才是先进、环保以及经济效益的有效保障。在设计变电站的过程中应该优先选用这些节能环保型的变压器且为将来的运营管理提供更好的经济效益。第四，考虑施工因素。变电所的设计还需要从结构、材料、质量等多个角度来减少单位造价和总体的工程量，在变电所照明、给排水以及通风空调系统的设计中也应该采用节能环保的绿色设计理念来将其未来的运营成本。

三、结束语

10kv 及以下的变电站设计作为电力供应系统的重要组成部分具有不可替代的作用。在设计此类变电站时需要做到科学选址、合理确定主接线、强化节能环保理念的落实以及规范相应的配电系统。