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摘要：随着电力系统的不断发展，作为电力系统的重要组成部分，10kV预装式变电站的应用要求在不断的提高，因此对10kV预装式变电站的设计进行研究具有十分重要的现实意义。本文对预装式变电站的特点进行了分析，并根据预装式变电站的特点，以及10kV预装式变电站的设计要求，对10kV预装式变电站的设计和选择做了较为详细的阐述，希望能够为相关的设计实践工作提供一些帮助。
关键词：10kV；预装式变电站；设计；选择
预装式变电站也就是箱变，它是一种能够将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置通过特定的接线方式而组成一体的工厂预制型的紧凑式配电设备。预装式变电站的优点是能够将各种功能有机的结合在一起，而且占地面积小，具有很强的适应能力，对选址没有特殊要求，能够有效的减少损耗、提高供电质量、提升经济效益，因此对其设计和选择进行研究，能够在很大程度上提升对10kV预装式变电站设计的分析和掌控力度，有助于采取有效的措施，优化10kV预装式变电站的实际应用效果。
一、10kV预装式变电站的特点
预装式变电站的结构主要分为三个部分，分别是高压开关设备、变压器、低压配电装置的布置方式。通常来讲，预装式变电站有一体式、组合式和拼装式三种形式，所谓一体式，就是以变压器为主体，将负荷开关、熔断器等设备装在变压器箱体内部，形成一体式的布置，一体式的形式体积与同容量的油浸变压器差不多；组合式预装式变电站是将高压控制、低压控制和保护电器设备直接的装在箱内，形成一个统一的整体，这种设计的箱内无需设置操作走廊，因此在很大程度上也减小了箱式站的体积；拼装式箱式站的特点是高度高、占地面积大，而且组装工作量很大，整体性不如前两种形式好，因此在实际应用过程中已经很少被采用了。10kV末端变电站可以分为普通型、紧凑型、智能型和埋地型等等，根据不同的要求和环境适用于不同的类型，10kV箱变主要有高压室、低压室、变压器室，带操作走廊和不带操作走廊两种，供电方式有终端供电、环网供电、双电源供电等等，进线方式通常选择的是架空线或者电缆。
二、10kV预装式变电站的设计
（一）电气设备的主接线设计
10kV箱式变电站电气设备的连接方式主要包括母线接线形式与无母线接线形式两种。在进行主接线设计的过程中，需要考虑连接的安全性、可靠性、灵活性和经济性等等。因此，首先要严格的按照国家规定的标准以及相关的规范制度进行操作，对电气设备的正常运行、故障情况等多方面考虑，注重人身安全方面的保护措施。技术措施和策略。在设计主接线时要尽量做到简单明了，以保证连接的可靠性；还要符合调度要求，能够灵活、迅速和简便地倒换各种运行方式，尽量缩短故障发生时的停电时间，减小损失范围，保证连接的灵活性；除此之外，还要在满足上述以条件的前提下，尽量降低资金的投入，保证主接线设计的经济性。对于10kV母线，采用单母线接线的方式，箱体采用双层密封的方式，做到隔温、防潮，外层采用不锈钢体，从而确保具备良好的防腐性能。
（二）控制回路的设计
对控制回路的设计，首先计算机监测和控制系统要都具备合闸和分闸继电器的输出接点，在并联到开关柜上之后能够完成远程的合分闸操作；其次计算机监测和控制系统的合分闸继电器接点要设计手动和远程自动转换的开关；再次要取消10kV和以上供配电系统控制开关的不对应接线，改为控制按钮和自复位式转换开关的形式；最后对所有进入计算机监测和控制系统的远程操作开关的手动分闸操作都要设立独立的常开接点，从而便于人工手动分闸过程中信号的输入，避免信号误报。
（三）信号回路的设计
对于信号回路的设计要注意两点，一是所有需要计算机监测和控制系统进行监视的开关，都要通过一堆常开接点与计算机监测和控制系统连接，这些常开接点不能与交流系统地线相连，但是可以共用一个信号地线；二是所有的信号继电器也都要通过一对独立的常开接点与计算机监测和控制系统相连，在有中央信号系统的时候，信号继电器还需要有能够连接中央信号系统的一对常开接点[1]。
（四）软件的设计
对于软件的设计，要在通用软件平台设计的基础上，根据用户的不同需求，对软件模块进行自由的组合和扩展，软件设计具有模块化、可扩展、可封装等特点。在软件的设计中，软件系统主要包括用户程序以及应用软件开发两部分，应用软件平台开发基于实时的、多任务操作系统，对底层管理任务和用户申请的任务进行实时、高校的调度和处理。
三、10kV预装式变电站元器件和部件的选择
（一）高压设备的选择
高压设备主要包括高压开关装置和变压器。在选择高压开关装置时，可以采用高压侧环网柜或者断路器柜，确保高压开关设备具备完善的防误操作功能。高压断路器能够开断正常负荷电流和短路电流，但是由于10kV开断短路电流的情况比较少，因此10kV箱变一般情况下都是采用高压负荷开关与熔断器组合的形式，开断短路电流。这样一来，不但能够实现开断正常负荷电流和短路电流的目的，还能够有效的隔离开关，现阶段，使用频率较高的高压负荷开关主要有真空负荷开关、压气式负荷开关以及SF负荷开关等等[2]。
在选择10kV预装式变电站的变压器时，通常有干式变压器和油浸式变压器两种选择形式，干式变压器不带风机，带温控装置，油浸式变压器式全密封的形式，并采用25号矿物油为绝缘介质，在选择变压器容量的时候，要根据实际的负荷特点决定，采用最为经济的运行方式，但值得注意的是，单台容量不宜过大。
（二）低压设备的选择
在一般的配电房使用的低压柜是根据低压功能单元进行组合布置的，在10kV预装式变电站的设计电路比较简单，只需要考虑进线、出线和补偿等功能，因此在进行低压设备的选择时，要尽量优化布置，从而减小低压柜的体积。通常情况下，都是采用一种改进的GGD型专用低压柜，这种低压柜的维护性较高，一般都将比较容易受损的元件布置在柜的正面，例如熔断器、隔离开关和接触器，以便后期的检修和维护，而相对可靠的元件可以布置在柜后，例如绝缘子、铜母排等。
（三）箱变外壳的选择
对于箱变外壳的选择，可以采用复合的彩钢板、不锈钢板和铝合金板来制作，并在中间设置隔热层，除此之外，还可以使用非金属箱体，例如玻纤水泥预制板等。对壳体的结构，要求能够具有较强的抗腐蚀性、耐久性和抗内部故障电弧能力。通常情况下，可以采用普通的彩钢板，如果是处于潮湿、易腐蚀、易生锈的环境下，可以使用不锈钢板和铝板等等，如果10kV末端变电站较小，可以从经济性的角度考虑，采用非金属壳体[3]。
（四）其他附加功能
为了能够确保变压器运行的稳定性，可以通过设置温控器的方式监控线圈的温度，一旦温度达到上限，就代表变压器的负荷过重，这时温控器就可以给低压开关的脱扣线圈发送跳闸信号，从而实现保护变压器的目的。
结束语：
总而言之，在目前的电网建设中，预装式变电站是建设的重点，也是未来变电站建设的主要方向，预装式变电站具有很多优势，组合方式灵活、外形美观、工厂预制化等等，因此对10kV预装式变电站的设计进行研究意义重大，有助于充分的掌控各个影响因素和关键环节，从而制定出更加符合客观实际的设计实施方案。
参考文献：
[1]谢洪生，陈琦.10kV预装式变电站设计研究[J].商品与质量，2016，（15）：227.
[2]杜菲菲，陈琦.10kV预装式变电站设计[J].商品与质量，2016，（12）：195.
[3]王庆保.10kV预装式箱式变电站设计[J].科技风，2017，（1）：122-124.