10kV柱上变压器示范台区建设实践

10kV柱上变压器示范台区建设实践
摘要通过对全市配电台区建设、运行、维护管理现状的排查，找出建设、管理中存在的问题，制订全省统一的技术标准、管理标准。

关键词台区；技术；管理；标准
近年来，随着配电网建设投资力度的加大，配电网供电能力得到了加强，但由于经济社会的快速发展，仍然存在部分配电线路供电“卡脖子”、配电台区“散、弱、差”、配电台区运行管理不到位等问题。

为落实“精益化管理，标准化建设”的要求，开封供电公司决定开展配电台区达标治理专项行动，通过对全市配电台区建设、运行、维护管理现状的排查，找出建设、管理中存在的问题，制订全省统一的技术标准、管理标准。

1总则
1.1设备选型要求
1）三相配电变压器采用S11及以上低损耗、全密封、油浸式变压器；小单相变压器选用D12及以上低损耗、全密闭、油浸式变压器；
200 kV A容量及以上变压器宜采用非晶合金变压器。

2）在安全、可靠的情况下，配电变压器可选用自动调容变压器，或根据台区负荷采用手动对变压器进行调容，保证变压器负载在经济运行范围内。

1.2设计原则
1）变压器应按照“小容量、多布点”的原则选择。

变压器位置应尽可能设置在负荷中心、供电半径中心；供电半径不宜过长，市区一般为200 m，繁华地区为150 m。

2）低压线路网络按照层次配置，分为主干线、次主干线、分支线、次分支线、延墙线、进户线，根据变压器容量明确线路线径。

3）变压器容量选择时应将负载量控制在变压器容量的40%-80%之间。

根据小区入住率、居民用电同时率确定变压器容量，保证变压器负载在经济运行范围内，三相负载保持平衡。

2技术原则
2.1电气一次部分
2.1.1变压器选址原则
1）变压器位置应尽可能设置在负荷中心、供电半径中心；供电半径不宜过长，市区一般为200 m，繁华地区为150 m。

2）根据台区规模，结合区域内管线及道路进行统筹安排变压器位置，合理布置线路走廊，考虑机械作业通道和空间，检修维护方便，有利于施工。

2.1.2主要设备选择
1）变压器选择。

①变压器型号选择：宜采用油浸式、全密封、低损耗变压器，型号选择S11及以上节能型变压器或小三相（单相）变压器。

表1每套住宅计算负荷
每套建筑面积（m2）计算负荷（kW）户型类别
80及以下4-6 1
80-120 6-8 2
120-160 8-10 3
160-200 10-12 4
200 及以上12-20 5
注：小区内小型商业用电按80 W/m2-100 W/m2。

住宅用电不包括公用负荷。

②变压器容量选择：变压器应按照“小容量、多布点”的原则选择。

配电变压器容量选择时应将负载量控制在变压器容量的40%-80%之间。

柱上单台配电变压器控制在400 kV安及以下。

变压器容量选择原则依据以下居民负荷系数计算。

居民住宅小区用电负荷计算按表1确定。

居民用电负荷计算需用系数按表2选取。

表2负荷计算需要系数表
按单相配电计算时所接
的户数按三相配电计算时所接的户数需用系数
16 48 0.47
18 54 0.45
21 63 0.43
24 72 0.41
25-100 75-300 0.3-0.40
125-200 375-600 0.25-0.33
>600 0.26
常用户型1和户型2的居民入住率，如居民入住率在三年之内保持不变化，则按以下公式计算该小区居民入住率的需用系数：
居民入住率×负荷计算需要系数＝居民入住率需用系数。

③变压器的变比在城区或供电半径较小地区采用10.5±2×2.5%/0.4 kV；郊区或供电半径较大、布置在线路末端的采用10±2×2.5%/0.4 kV。

④布置及安装方式：变压器根据容量大小分别按单杆、双杆两种方式布置。

变压器台架距离地面不低于3 m。

2）无功补偿装置。

200 kV A及以上变压器按变压器容量的10%-30%补偿，按无功需量自动（三相、单相混合）投切；160 kV A的变压器按实际情况考虑无功补偿；100 kV A及以下变压器不进行无功补偿。

低压电力电容器采用自愈式电容器，要求免维护、无污染、环保（具有环保证书）。

3）10 kV侧选用跌落式熔断器。

10 kV避雷器采用氧化锌避雷器（见表3）。

表310 kV跌落式熔断器熔丝配置表
变压器容量额定电流配备熔丝
400 23.10 40
315 18.20 30
250 14.40 25
200 11.55 20
160 9.24 20
4）变压器0.4 kV侧选用低压隔离开关（见表4）。

5）低压分接箱（不含断路器）。

采用壁挂式，根据台区主干或分支线选用不同截面铜排（50×5、40×4、30×3）的分接箱。

6）电表箱。

分为外挂式和嵌入式。

一般采用单、六、九、十五表位表箱；多表箱进线采用三相空气断路器（要求有瞬时脱扣，不宜设置失压保护）；表计进线侧配置低压小刀闸为60 A（此刀闸严禁带负荷拉
表40.4 kV低压隔离开关保险片配置表
变压器容量额定电流配备保险片
400 577.5 600
315 455.2 500
250 360.8 400
200 288.6 300
160 231.2 300
合）；表计出线采用单个端子排，端子排标注线号，载流量为60 A，并且可以灵活拆装组合，一个表计出线带一个端子排；表箱内不宜装设用户空气断路器；表箱内预留电能量采集装置终端位置。

2.1.3防雷、接地及过电压保护
1）柱上变压台高压侧须安装氧化锌避雷器，多雷区柱上变压器台低压侧须安装氧化锌避雷器。

采用电流无间隙金属氧化物避雷器进行过电压保护，避雷器按照国标选择，设备绝缘水平按国标要求执行。

电气装置过电压保护应满足DL/ T 620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》要求。

2）配电变压器均装设避雷器，并应尽量靠近变压器，其接地引下线应与变压器二次侧中性点及变压器的金属外壳相连接。

在多雷区，宜在变压器二次侧装设避雷器。

接地体的埋深不应小于0.6 m，且不应接近煤气管道及输水管道。

接地装置的接地电阻不应大于4 Ω，该台区低压网络的每个重复接地的电阻不应大于30 Ω。

中性点直接接地的低压绝缘线的零线，应在电源点接地。

杆上的接地线可采用25 mm钢绞线敷设，接地线与杆上需接地的部件必须接触良好。

低压线路主干线的末端和各分支线的末端，零线应重复接地；低压分接箱、集中表箱零线也应重复接地。

2.1.4其他要求
1）采用全绝缘模式，高、低压引线均采用绝缘导线或电缆（但应同时配置接地环），变压器高、低压套管接头裸露部分及避雷器接头裸露部分加绝缘罩。

2）变压器台上各种接头应采用相应的安全可靠的节能型接续线夹，变压器低压线柱一般采用抱杆式线夹或平板式桩头。

2.2电气保护部分
变压器高压侧采用熔断器保护，低压侧采用保险片保护。

表箱内进线采用总空气断路器保护，要求有瞬时脱扣保护，宜采用分励脱扣器，不宜设置失压保护。

表箱内表计出线不设计小型空气开关，此空气开关设置在每户内部或门口。

2.3电杆及基础
1）电杆选用混凝土杆或钢杆，应符合GB369-1994《环形钢筋混凝土电杆》、DL/T5130《架空送电线路钢管杆设计技术规定》，电杆基础及埋深是根据国标设计的，仅为参考，具体使用必须根据实际的地质情况进行调整。

2）底盘、卡盘：基础设计应根据DL/T5219-2005《架空送电线路基础设计技术规定》。

2.4线路部分
1）低压配电网应结构简单、安全可靠；实行分区供电的原则，低压线路应有明确的供电范围；应有较强的适应性，根据区域内的最终负荷主干线宜一次建成。

2）低压线路的供电半径不宜过大，为满足末端电压质量的要求，市区一般为200 m，繁华地区为150 m。

3）低压架空线路宜采用长度为10 m及以上电杆。

采用架空绝缘线时，线路档距一般为30 m-40 m。

4）架空绝缘电线的设计弧垂应根据所选定的气象条件计算确定。

考虑初伸长的影响，架线时应将弧垂减少14％。

各相弧垂应一致，相差不应大于50 mm。

5）在三相四线制供电系统中，零线截面宜与相线截面相同。

6）从同一电杆上引下的下户线较多时，可采取将主下户线引入分接箱，再从分接箱沿墙向用户引出进表箱线的方式。

7）对于楼房宜采用每单元进单相线或每栋楼进单相线，便于低压线损分析；对于平房宜采用分块集中表箱供电，表箱宜采用单相进线。

2.5计量装置与节能降损分析
1）变压器需安装关口表及电能量采集装置。

2）客户电能表应具备485接口。

3）表箱要求及安装规范。

居民户采用集中表箱、透明，加装防窃电锁具，加装内部铅封。

动力户采用防窃电的表箱，加装防窃电锁具，加装内部铅封。

4）采用低压台区集抄及线损、三相不平衡监测分析。

①建立台区线损综合分析系统，利用台区集中抄表系统获得的连续准确数据，实现台区综合线损、台变变损、低压线损、低压分相线损的在线监测；实现线损率异常报警，设置报警阀值，及时对异常线损数据进行报警提示。

②建立低压台区三相不平衡监测分析系统，利用集抄系统获得的连续数据，实现台区三相电量及负荷的不平衡监测分析。

参考文献
[1]孙成宝.配电技术手册[M].北京:中国电力出版社,2000.
[2]河南省电力公司.10kV配电标准化装备及设计[M].北京:中国电力出版社,2010.
王志勇（1976—），湖南大学电力系统自动化专业毕业，学历：工学学士，工程师，现任开封供电公司电费中心电采专责。

陈彦明（1988—），大连理工大学电气工程专业，现任开封供电公司农电中心配电专责。