一、工程概况
可利亚多元醇有限公司10kV变电站改造项目位于南京市六合区化工园区。厂区原有高供高计的变电站，容量为2台2000kVA干式变压器。为响应政策要求，进行安全整改，需申请增加新电源，将原10kV变电站改造为双电源供电和高压带接触，更换变电站原有变压器。厂区原有高压室，室内设有5台高压开关柜装置，电缆进出线方式为下进出出。技术人员调查现场后发现，厂区原有高压室面积相对较小，无法继续使用。因此，对符合层高要求的原柴油发电机房进行了改造，并将隔断结构改造成二层建筑。一楼原有平面设备基础保持不变，增加顶板，二楼作为改造后的高压室。改造后的二楼高压室采用进出线方式。
2、10kV变电所配电设计方法分析
1、变电所主接线设计
10kV变电站主接线设计时，设计人员应根据项目实际负荷容量、电源接入方式、变压器类型和数量、高压开关柜特点、进出线路数量等因素综合考虑。主接线设计应尽可能方便简单，在满足基本供电需求的前提下，应具有可扩展性。变电站出线电路数量超过2条时，应采用单母线或分段单母线接线方式；变电站所有两个电源进线和两个以上主变压器时，主接线应采用分段单母线。
2、变电站变压器设计
设计人员在设计10kV变电站变压器时，应注意以下几点。首先，由于变压器的长期负荷率应控制在85%以内，设计人员在实施变压器选型设计时，应将其作为设备选型的参数依据之一。此外，设计人员应根据行业相关供配电设计规范进行设备选择。为有效控制各种电气设备运行过程中谐波引起的电网电压波形畸变，设计人员可选择D、yn11变压器装置。土建变电站和箱式变电站的变压器设置存在一定差异。本工程变压器设计按土建变电站设置方式设计[1]。在选择变压器装置的容量时，一方面要考虑该装置的经济性和实用性，以及后续设备的扩展。对于电压在3-110kV内的变压器装置，设计人员应增加过载保护装置、电流速断保护装置、油浸式变压器装置、油温过高装置等。为避免变压器装置绕组温度过高，还应设置超温跳闸保护装置和高温预警装置。此外，设计人员可在变压器装置电路配电10kV开关柜内设置综合保护，通过参数的设置和保护配置，可有效保护变压器装置。了解厂家综合保护说明后，通过电流计算，可以合理选择电缆截面和保护CT，输入电压、电流、温度等信号，同时将综合保护动作输出接入系统真空短路器装置跳闸电路，可有效保护变压器的安全使用。
3、变电站高压配电设计
10kV变电站高压配电设计应注意以下几个关键点。首先，10kV变电站的高压开关柜一般采用金属铠装封闭式中央开关柜，开关柜采用10kV单母线，由进线柜、计量柜和多个出线柜组成。每个开关柜应使用两组CT，其中一组是计量CT，另一组是保护CT。选择电流互感器装置时，应符合保护动作特性要求和误差标准，电流互感器装置的额定电流应根据工程实际情况选择1A或5A。接地处理时，应在端子箱内就地设置接地。每个进线柜的开关柜都应设置氧化锌避雷器装置，在开关柜的出线柜上应安装过电压保护器装置[2]。其次，要注意高压开关柜中断路器装置的设置。作为开关柜的关键部件之一，它是不可缺少的主要保护开关。作为系统电路中的主要保护装置，如何选择和设置与高压开关柜的实际保护效果密切相关。设置真空断路器装置时，设计人员应注意控制其主要验证参数，主要包括关闭电流、动态稳定电流和热稳定电流、额定短路开断电流等。该装置的关闭电流应大于系统短路电流的最大冲击电流。
4、变电站低压配电设计
首先，变电站低压配电部分主要由电容补偿设备、断路器装置、电力仪表装置、避雷器等装置组成。设计人员在选择变电站低压电器时，应根据设备的性能参数要求、品牌定位和工程对低压电器的实际功能要求进行合理选择。其次，在变电站低压配电设计中，低压柜的保护配置是供配电设计的重要组成部分，直接关系到系统的实际用电安全。对于交流电机，应设置接地故障保护和短路保护。除这两种保护设置外，设计人员还应结合交流电机设备的具体用途，安装过载保护装置、断相保护、低压保护和同步电机设备的失步保护。在实际设计中，设计人员将使用低压断路器装置和电机保护控制器（以下简称电气保护）来实现上述规范要求的保护功能
[3]。目前市场上的电气保护功能齐全，运行可靠。在选择型号时，可以根据电机功率和计算电流选择与电气保护相匹配的CT。当一些电机设备需要调速时，设计人员应将电气保护更换为变频器，其保护功能也必须满足上述规范的要求。三是配电线路应配备短路保护和过载保护；上下级保护电器的动作特性应有选择性和协调性；非重要负荷可无选择性或部分选择。低压断路器或线路综合保护控制器常用于设计，以满足规范线路保护要求的上述功能。如果线路过长，过流保护距离有限，往往需要使用电子断路器的三段保护或增加单相接地故障保护，部分电路还需要具备漏电保护功能。
5、接地设计
10kV变电站接地设计时，应注意以下控制要点。首先，变电站所有电气设备中的金属框架、金属底座、金属外壳和传动装置应接地。其次，变电站内互感器装置的二次侧绕组应接地。第三，系统控制台的配电箱、控制屏、金属底座和金属框架需要接地。第四，变电站内的电缆桥架装置、支架装置、电缆沟支架应接地。第五，变电站内电力电缆线路的金属保护层、终端头部、二次电缆屏蔽层、接头盒装置和金属保护管应接地。第六，变电站配电装置的金属屏蔽也应接地。第七，变电站设置接地时通常选择公共接地装置，其综合接地电阻值为4Ω以上，变电所柴油发电机的中心点和变压器装置应与主接地网单独连接[4]。
结论：综上所述，要想充分发挥10kV变电站的实际作用，优化其供配电的稳定性和整体质量，就需要进行科学规范的设计。在实际设计过程中，应结合工程实际用电需求和线路路径设计，合理实施配电设计。设计过程中应做好防雷接地设置，确保变电站配电安全，进一步发挥10kV变电站配电优势，尽可能满足电力用户的实际用电需求。
