10kV供电方案的制定

一、训练目标

本次训练项目包含制定10kV供电方案应遵循的原则、供电方案的主要内容和注意事项等内容。通过实际操作，使用电检查人员掌握10kV供电方案制定的方法。 二、训练对象

本项目训练对象为用电检查工种 级员工。 三、训练学时

8学时。

四、训练场地、主要设备和工器具、材料

训练场地：典型客户配电训练室。

主要设备：高、低压开关柜，高、低压计量柜，电容器柜等。 五、训练内容

（一）制定供电方案的基本原则和基本要求 1．制定供电方案的基本原则

（1）在满足客户供电质量的前提下，方案要经济合理； （2）符合电网发展规划，避免重复建设；方案的实施应注意与改善电网运行的可靠性和灵活性结合起来；

（3）施工建设和运行维护方便； （4）考虑客户发展的前景；

（5）特殊客户，要考虑用电后对电网和其他客户的影响； 2．制定供电方案的基本要求

（1）根据客户的用电容量、用电性质、用电时间，以及用电负荷的重要程度，确定高压供电、低压供电、临时供电等供电方式；

（2）根据用电负荷的重要程度确定多电源供电方式，提出保安电源、自备应急电源、非电性质的应急措施的配置要求；

（3）客户的自备应急电源、非电性质的应急措施、谐波治理措施应与供用电工程同步设计、同步建设、同步投运、同步管理。

（二）lOkV电压等级供电方式的范围

(1)客户用电设备总容量在100kVA～8000kVA时(含8000kVA)，宜采用lOkV供电。无35kV电压等级的地区，lOkV电压等级的供电容量可扩大到15000kVA。

(2)下列情况下，用电容量不足100kW，也可采用10kV供电： 1）客户提出对供电可靠性有特殊要求，如通信、医疗、广播、计算中心、机要部门等用电；

2）对供电质量产生不良影响的负荷，如整流器、电焊机等； 3）边远地区的客户，为了利于变压器的运行维护和故障的及时处理，经供用双方协商同意的。

（三）制定10kV供电方案的步骤 1.用电负荷性质及级别

根据负荷用途，明确负荷性质。根据用电负荷分级原则及分级标准，分析客户用电负荷属于哪一级负荷，分清是一般客户还是重要客户，以便确定供电方式。

2.供电容量

根据客户提供并经现场核实的负荷情况，合理选用需要系数法、二项式系数法、产品单耗定额法或负荷密度法等方法计算负荷,并确定供电容量。

3.供电电源

根据用电负荷性质和重要程度确定单电源、双电源或多电源供电，以及是否需要配置自备应急电源。

（1）供电电源配置的一般原则

1）供电电源应依据客户的负荷等级、用电性质、用电容量、当地供电条件等因素进行技术经济比较，与客户协商确定。

对具有一、二级负荷的客户应采用双电源或多电源供电，其保安电源应符合独立电源的条件。该类客户应自备应急电源，同时应配备非电性质的应急措施；

对三级负荷的客户可采用单电源供电。

2）双电源、多电源供电时宜采用同一电压等级电源供电。 3）应根据客户的负荷性质及其对用电可靠性要求和城乡发展规划，选择采用架空线路、电缆线路或架空一电缆线路供电。

（2）一、二级负荷供电电源配置规定

1）一级负荷的供电除由双电源供电外，应增设保安电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统；

2）一级负荷的设备的供电电源应在设备的控制箱内实现自动切换，切换时间应满足设备允许中断供电的要求；

3）二级负荷的供电应由双电源供电，当一路电源发生故障

时，另一路电源不应同时受到损坏；

4）二级负荷的设备供电应根据电源条件及负荷的重要程度采用下列供电方式之一：

双电源供电，在最末一级配电装置内切换；

双电源供电到适当的配电点互投装置后，采用专线送到用电设备或其控制装置上；

小容量负荷可以用一路电源加不间断电源装置，或一路电源加设备自带的蓄电池组在末端实现切换。

(3)自备应急电源配置的一般原则

1）自备应急电源配置容量标准必须达到保安负荷的120％； 2）启动时间满足安全要求；

3）客户的自备应急电源与电网电源之间应装设可靠的电气或机械闭锁装置，防止倒送电。

4.电气主接线及主设备配置 (1)确定电气主接线的一般原则

1）根据进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定； 2）满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求；

3）在满足可靠性要求的条件下，宜减少电压等级和简化接线。 (2)电气主接线形式

电气主接线主要有桥形接线、单母线、单母线分段、双母线、线路变压器组，根据需要进行合理选择。具体可参照《国家电网公司业

扩供电方案编制导则(试行)》中，受电变配电站10kV典型主接线形式。

(3)受电主变压器的配置

1）主变压器台数和容量应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑；设备选型应考虑低损耗、低噪音设备。我国目前常用的10kV变压器型式主要有：S11、SC10、SG10、SCB10、SCR10以及各种新型箱式变等；

2）安装于有特殊安全要求场所（如高层建筑、地下配电房等）的变压器应选择干式变压器；

3）装设有两台变压器及以上的配电站，其中任何变压器断开时，其余变压器容量应不小于全部负荷容量的60％，并应能满足全部一类和二类负荷的用电。

(4)高压配电装置的配置

1）配电装置的布置和导体、电器的选择，应满足在正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并应不危及人身安全和周围设备。配电装置的布置，应便于操作、搬运、检修和试验，并应考虑电缆和架空线进、出线方便；

2）受电变电站的绝缘等级应与受电的电压等级相配合，并应考虑工作环境的污秽程度；

3）配电装置相邻的带电部分电压等级不同时，应按照较高电压确定安全净距；

4）高压配电装置均应装设闭锁装置及联锁装置，以防止带负荷

拉合隔离开关、带地线合闸、带电挂接地线、误拉合断路器、误入带电间隔等电气误操作事故；

5）受电线路截面应按照经济电流密度进行选择，并验算线路压降；

6）受电容量50kVA及以上的高压客户应装设负荷管理终端装置。 5.计量方式的确定、计量装置配置及电价执行 (1)电能计量点设定

电能计量点应设定在供电设施与受电设施的产权分界处。如产权分界处不适宜装表的，对专线供电的高压客户，可在供电变电站的出线侧出口装表计量；对公用线路供电的高压客户，可在客户受电装置侧计量。

(2)电能计量方式

1）高压供电的客户，宜在高压侧计量；但对10kV供电且容量在315kVA及以下高压侧计量确有困难时，可在低压侧计量，即采用高供低计方式；

2）有两路及以上线路分别来自不同供电点或有多个受电点的客户，应分别装设电能计量装置；

3）客户一个受电点内不同电价类别的用电，应分别装设计费电能计量装置；

4）有并网自备电厂的客户，应在并网点上装设送、受电电能计量装置。

(3)电能计量装置的配置

根据《电能计量装置技术管理规程》（DL/T 448-2000）规定的电能计量装置的分类及技术要求进行配置。

1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ电能计量装置应按计量点配置计量专用电压、电流互感互感器。电能计量专用电压、电流互感器及其二次回路不得接入与电能计量无关的设备；

2)计量装置中电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助接点和熔断器；

3)应配置全国统一标准的专用电能计量柜或计量箱； 4)高压电能计量装置应装设电压失压计时器；

5)互感器二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线。对电流二次回路，连接导线截面积应按电流互感器的额定二次负荷计算确定，至少应不小于4mm2。对电压二次回路，连接导线截面积应按允许的电压降计算确定，至少应不小于2.5mm2；

6)互感器实际二次负荷应在25%-100%额定二次负荷范围内；电流互感器额定二次负荷的功率因数应为0.8-1.0；电压互感器额定二次功率因数应与实际二次负荷的功率因数接近；

7)电流互感器额定一次电流的确定，应保证其在正常运行中的实际负荷电流达到额定值的60%左右，至少应不小于30%。否则应选用高动热稳定电流互感器以减小变化；

8)为提高低负荷计量的准确性，应选用过载4倍及以上的电能表；

9)经电流互感器接入的电能表，其标定电流宜不超过电流互感器

额定二次电流的30%，其额定最大电流应为电流互感器额定二次电流的120%左右。直接接入式电能表的标定电流应按正常运行负荷电流的30%左右进行选择；

10)执行功率因数调整电费的客户，应安装能计量有功电量、感性和容性无功电量的电能计量装置；按最大需量计收基本电费的客户应装设具有最大需量计量功能的电能表；实行分时电价的客户应装设复费率电能表或多功能电能表；

11)带有数据通信接口的电能表，其通信规约应符合DL/T645的要求；

12)具有正、反向送电的计量点应装设计量正向和反向有功电量以及四象限无功电量的电能表。

（4）电价执行

应按照国家新国民经济行业分类标准、国家电价政策和各省、自治区、直辖市电价政策及说明执行。

6.功率因数要求及无功补偿装置配置 （1）无功补偿装置的配置原则

1）无功电力应分层分区、就地平衡。客户应在提高自然功率因数的基础上，按有关标准设计并安装无功补偿设备；

2）并联电容器装置，其容量和分组应根据就地补偿、便于调整电压及不发生谐振的原则进行配置；

3）无功补偿装置宜采用成套装置，并应装设在变压器低压侧。 （2）功率因数要求

100kVA及以上高压供电的电力客户，在高峰负荷时的功率因数不宜低于0．95；其他电力客户和大、中型电力排灌站、趸购转售电企业，功率因数不宜低于0．90；农业用电功率因数不宜低于0.85。

（3）无功补偿容量计算

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，lOkV变电所电容器安装容量可按变压器容量的20％～30％确定。

7.继电保护及调度通信自动化配置 （1）继电保护设置的基本原则

1）客户变电所中的电力设备和线路，应装设反应短路故障和异常运行的继电保护和安全自动装置，满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求；

2）客户变电所中的电力设备和线路的继电保护应有主保护、后备保护和异常运行保护，必要时可增设辅助保护；

3）lOkV及以上变电所宜采用数字式继电保护装置。 （2）保护方式的配置

1）继电保护和自动装置的设置应符合《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》》(GB 50062)、《继电保护和安全自动装置技术规程》》(GB 14285)的规定；

2）lOkV进线装设速断或延时速断、过电流保护。对小电阻接地系统，宜装设零序保护；

3）容量在0.4MVA及以上车间内油浸变压器和0.8MVA及以上油

浸变压器，均应装设瓦斯保护。其余非电量保护按照变压器厂家要求配置；

4）lOkV容量在10MVA及以下的变压器，采用电流速断保护和过电流保护分别作为变压器主保护和后备保护。

(3)备用电源自动投入装置

1）备用电源自动投入装置，应具有保护动作闭锁的功能； 2）10kV侧进线断路器处，不宜装设自动投入装置；

3）0．4kV侧，采用具有故障闭锁的“自投不自复”“手投手复”的切换方式，不宜采用“自投自复”的切换方式；

4）一级负荷客户，宜在变压器低压侧的分段开关处，装设自动投入装置。其它负荷性质客户，不宜装设自动投入装置。 (4)需要实行电力调度管理的客户

1）受电电压在lOkV及以上的专线供电客户；

2）有多电源供电、受电装置的容量较大且内部接线复杂的客户； 3）有两回路及以上线路供电，并有并路倒闸操作的客户； 4）有自备电厂并网的客户；

5）重要客户或对供电质量有特殊要求的客户等。 (5)通信和自动化

1）35kV及以下供电、用电容量不足8000kVA且有调度关系的客户，可利用电能量采集系统采集客户端的电流、电压及负荷等相关信息，配置专用通讯市话与调度部门进行联络；

2）其他客户应配置专用通讯市话与当地供电公司进行联络。

8.配电站位置及型式的确定

(1)变电站站址选择应根据下列要求综合考虑确定： 1）接近负荷中心； 2）接近电源侧； 3）进出线方便； 4）运输设备方便；

5）不应设在有剧烈振动或高温的场所；

6）不应设在多尘或有腐蚀性气体的场所；如无法远离，不应设在污染源的主导风向的下风侧；

7）不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的下方（指相邻楼层的正下方），也不宜与上述场所相贴邻；

8）不应设在地势低洼和可能积水的场所； 9）不应设在有爆炸危险的区域内；

10）不应设在有火灾危险区域的正上方或正下方。

所选站址需要经规划定位的,应当由客户报规划部门审批同意。 (2)变电站形式选择

变电站分为屋内式和屋外式。屋内式运行维护方便，占地面积少。 1）变电站一般为独立式建筑物，也可附设于负荷较大的厂房或建筑物。

2）变电站的型式应根据用电负荷的状况和周围环境情况综合考虑。

①负荷较大的车间和站房，宜附设变电站或半露天变电站；

②负荷较大的多跨厂房，负荷中心在厂房中部且环境许可时，宜设车间内变电站或组合式成套变电站；

③高层或大型民用建筑物内，宜设室内变电站或组合式成套变电站；

④负荷小而分散的工业企业和大中城市的居民区，宜设独立的变

电站，有条件时也可设附设式变电站或户外箱式变电站。 六、10kV供电方案制定示例

案例：某有色金属矿业公司10kV供电方案制定。 （一）新装高压客户申请正式用电的基本信息 客户名称：某有色金属矿业有限责任公司 用电地址：××市经济开发区经三路220号

该公司于经济开发区新上铜钼矿业项目工程，规划建设用地面积5000m2，申请用电负荷情况如下：

（1）该户一期工程用电设备均为低压设备，用电设备清单如下表。

表-1用电设备清单表 序号 1 2 3 4 5 用电设备名称 选矿机 运输机械 通风机 电阻炉 照明（办公楼） 用电设备台数 20 10 4 10 用电设备总容量 200kW 150kW 8kW 100kW 50kW 需要系数Kd 0.8 0.65 0.8 0.7 0.9 cosΦ 0.8 0.75 0.8 0.98 1.0 tanΦ 0.75 0.88 0.75 0.2 0 （注：有功、无功同时系数取0.9） (2)所有负荷均为三级负荷。

(3)该客户二期工程规划生产规模与一期相同。

(4)配电站建在规划定位处。 （二）现场供电条件

经现场勘查，该客户所在地址和电源情况如图-1所示： 110kV开发区变电所Ⅰ段母线103开关出线的公用10kV经纬103架空线路已有最大负荷为7500kVA。此线路与该公司配电站的垂直距离为200m。

110kV城郊变电所Ⅱ段母线106开关出线的公用10kV经纬106线路已有最大负荷为6000kVA，此线路与该公司配电站的垂直距离为300m。

N 经 一 路 纬 三 路 经 二 路 二 四 耐张杆 开发 用电单位所在地 配电站 三 区 变 经纬 103 线 一 纬 二 路 城郊变经纬1 106线 2 3 4 5 6 转角杆

图-1某有色金属矿业有限责任公司地理图

在制定供电方案时，还应注意以下几点：

（1）根据该客户所提供的用电设备技术参数，应采用需要系数法计算负荷，从而确定供电容量。计算过程从略。

大工业：2560+731.25+20.48+686=3997，取4000KVA

照明：50KVA

（2）注意核实客户现场用电性质与容量是否与用电申请一致。 （3）对于大工业客户，在确定基本电费收取方式时，应将按照变压器容量或最大需量计算基本电费进行经济比较，以便合理确定基本电费计算方式。

（4）方案制定其他分析过程从略。下面给出高压电力客户供电方案答复单样例（见表-2）。

表-2 高压电力客户供电方案答复单 高压电力客户供电方案答复单 某有色金属矿业有限责任公司电力客户： 根据贵单位提出的 正式 （正式/临时）用电申请，按照安全、经济、合理的原则，结合当地供电条件及用电负荷性质，经现场勘察研究，确定的供电方案答复如下： 一、用电地址 ××市经济开发区经三路220号 。 二、供电容量 根据客户提供的用电设备技术参数、建设规划和用电需求，确定主电源供电容量 4000+50 千伏安，备用电源供电容量 / 千伏安。自备电源容量 / 千伏安（千瓦）。 三、供电方式 根据供电条件和用电需求，采用 单 （单、双、多）电源供电方式，主供电源采用 10kV 电压等级，备用电源采用 / 电压等级，自备电源采用 / 电压等级。其中： 主供电源：由 110 千伏 城郊 变电所 Ⅱ 段母线的 经纬106 开关供出的公配线路10kV经纬106线路5#杆“T”接 （公配线路、“T“接、专线）供电，与供电电源连接的控制设备采用 断路器 （跌落式熔断器/负荷开关/断路器/…），供电线路采用（架空线/电缆） 高压电缆入地直埋 方式引入，接电支线需安装“故障指示器”。 备用电源：由 / 千伏 / 变电所 / 段母线的 / 开关供出的 （公配线路、“T“接、专线）供电，与供电电源连接的控制设备采用 跌落式熔断器 （跌落式熔断器/负荷开关/断路器/…），供电线路采用（架空线/电缆） / 方式引入，接电支线需安装“故障指示器”。联锁装置设于 / 处，采用 / 与 / 供电电源联锁，联锁方式为 / 。 自备电源：采用 / （发电机/UPS电源/EPS电源/蓄电池等），容量为 / 千伏安（千瓦），安装地点为 / 。联锁装置设于 / 处，采用 / 与 / 供电电源联锁，联锁方式为 / 。 四、受电方式 1、受电设施 配电站位置及型式：配电站设在规划定位处，采用屋内式配电站型式，内设变压器室、低配室和值班室。 电气装置配置：根据国家和电力行业标准、规范、供用电规章制度以及用电人的实际需求进行设计配置。 2、接线方式： 电气主接线采用 线路-变压器组 （线路-变压器组/单母线/单母线分段/…）接线。 3、计量方案及电价执行： 客户的用电类别分别为 10kV大工业用电、10kV一般工商业-非居民照明用电 。电能计量装置按用电类别分别对应配置、安装。 主电源总计量点：用于计量用电人 10kV大工业峰谷分时电价 类别用电量，计量装置设在 主电源高压进线 处，计量方式为 高供高计 ，接线方式为 三相三线 ；电能表规格 3×1.5（6）A ，精度 1.0 ；电压互感器规格 10/0.1kV ，精度 0.5 ，数量 两 只；电流互感器规格 25/5A ，精度 0.5S ，数量 两 只。 备用电源总计量点：用于计量用电人 / 类别用电量，计量装置设在 / 处，计量方式为 / ，接线方式为 / ；电能表规格 / ，精度 / ；电压互感器规格 / ，精度 / ，数量 / 只；电流互感器规格 / ，精度 / ，数量 / 只。 低压分计量点：用于计量用电人 10kV一般工商业-非居民照明 类别用电量，计量装置设在 该类别用电配电装置出线 处，计量方式为 高供低计 ，接线方式为 三相四线 ；电能表规格 3×1.5（6）A ，精度 1.0 ；电压互感器规格 / ，精度 / ，数量 / 只；电流互感器规格 75/5A ，精度 0.5S ，数量 三 只。 基本电费按 变压器容量 （变压器容量/最大需量）方式计算。按变压器容量计收基本电费的，基本电费计算容量为 400 千伏安（含不通过变压器供电的高压电动机）；按最大需量计算的，基本电费计算容量为 / 千瓦。 4、功率因数考核标准及无功补偿装置： 根据客户的用电容量和用电性质应执行的功率因数考核标准为 0.9 ，为保证电能质量，客户配置的无功补偿装置应采用成套装置，且具备自动投切功能,总容量按不低于变压器容量的30％配制。 5、保护装置 接地、继电保护应按相关电气规程进行设计。 客户受电装置电源侧的主备电源间应设置可靠的闭锁装置；客户应急保安电源应与主备电源间加装可靠的闭锁装置。 负荷管理装置应与电气工程同时设计、同时投入运行。 6、污染源监测及治理要求： 客户应按相关规定安装谐波监测及电能质量监测装置，其注入电网谐波应符合国家标准。客户用电设备产生的谐波，应按照“谁污染、谁治理”的原则进行治理，治理装置与工程同步设计、同步施工、同步投运。 五、业务费用 根据相关规定，临时用电客户应交纳临时接电费 / 元。 根据相关规定，双（多）电源客户应缴纳高可靠性供电费 / 元。 六、其他说明 1、供配电设施应委托具备相应设计资质的单位进行设计，依据供电公司批复的供电方案及相关标准、规范、供用电规章制度和用电人的需求进行设计设计方案应经供电公司审核同意后方可施工。 2、供配电工程施工应委托具有电监会颁发的“承装（修、试）电力设施许可证”的企业进行施工。 3、电气设备应选择具有生产许可证、产品合格证及入网许可证的产品。 4、请在接火电缆线路敷设、接地装置埋设、继电保护调试等隐蔽工程施工前，应向供电公司申请中间检查，如客户工程未经中间检查的，供电公司将拒绝受理其竣工检验申请。 5、设计、施工单位资质应在设计、施工前送供电公司审核确认。 6、供电方案如在本模板无法全部说明的，可另附件加以说明，附件说明作为供电方案的组成部分。 7、本方案有效期自 2009 年 2 月 21 日至 2010 年 2 月 20 日止，有效期 一 年，逾期注销。本方案如需变更，应经供电公司重新审核确认。 ×××供电公司（盖业务专用章） 2009 年 2 月 21 日

八、思考题

1．10kV电压等级供电方式的范围是什么？ 2．10kV供电方案的主要内容有哪些？