​电力枢纽的隐形推手！破解10kV开闭所设计密码

10kV开闭所是变电所10kV母线的延伸，核心功能在于接收大容量馈线并重新分配至用户，减少变电所出线间隔与线路走廊占用，同时作为联络枢纽提供双电源保障。

从配电网优化角度，合理设置10kV开闭所可增强配电网控制能力，提升运行调度灵活性：在设备检修时，通过优化调度实现不停电作业；故障发生时，能快速隔离故障区域，缩小停电范围，保障非故障区域正常供电。

例如，在大型住宅小区、商业中心区等负荷集中区域，10kV开闭所可根据负荷变化实时调整运行方式，实现电力资源高效分配，减少线路损耗，提升供电可靠性与电力质量。

02保护配置与主要设备选型

10kV开闭所的保护配置需结合其类型（环网型、终端型）与运行场景确定，主要设备选型则需兼顾技术性能与环保要求。

10kV环网开闭所进线间隔通常不配备保护装置，因市区供电半径多在5km以内，线路较短，若多座开闭所串联，保护开关动作时间难以配合，易引发越级跳闸，故进线间隔宜采用负荷开关，短路故障由上一级变电所出线断路器切除；终端型开闭所若负荷较小，进线间隔可配置熔断器保护。

出线间隔一般配置熔断器，实现过负荷与过流保护。配电变压器容量＜1600kV・A时，选用负荷开关-熔断器组合电器，负荷开关负责分合负荷，熔断器应对短路；容量≥1600kV・A时，宜选用断路器提升保护可靠性。

环网开关柜因结构紧凑、安装简便且可扩展，成为10kV开闭所主流设备，分户内型与户外型，典型为三回路单元（含两条线路、负荷开关单元、变压器保护单元），也可按需组合多回路单元。

空气式负荷开关技术性能较低，已基本淘汰；真空负荷开关基于真空断路器开发，触头无需维护，可靠性高，应用广泛；SF6负荷开关以SF6气体为灭弧介质，额定峰值耐受电流达50kA，占地面积小，但SF6气体放电会产生有毒物质，受环保政策限制可能逐步减少应用。

电源馈线电缆通常选用单根截面300mm²的大截面电缆，低电阻与电抗特性可减少电能损耗与电压降，满足大负荷传输需求。

0310kV开闭所的设置原则

10kV开闭所的设置需结合配电网规划、负荷分布及运维便利性，重点关注选址、适用场景与环境要求。

选址上，优先设置在通道通畅、便于巡视检修及电缆进出的位置，宜独立建在建筑物内或附设在建筑物一楼裙房，避免设于地下室（因中压设备对环境要求高，地下室湿度、通风条件易影响设备寿命）；室外环网柜或电缆分接箱可设置在绿地、绿化带或道路人行道侧，需采取防外力碰撞措施，且远离腐蚀性物质，防止设备腐蚀。

适用场景方面，大型住宅小区与高层建筑区在夏季、冬季用电高峰期负荷大，10kV开闭所可保障稳定供电，避免居民生活受影响，高层建筑电力负荷集中，对供电可靠性要求高，开闭所可满足其持续用电需求；商业中心区商业设施、办公场所依赖电力，开闭所确保商业活动正常开展，工业园区企业生产对电力稳定性与质量要求严格，开闭所可减少电压波动与停电风险，保障生产连续性。

04电气主接线设计与注意事项

10kV开闭所电气主接线需兼顾可靠性、灵活性与经济性，不同接线方式适用于不同场景，同时需控制负荷与规模。

主接线方式中，单母线接线适用于无重要负荷的开闭所，配置两路进线（可接不同变电所或同一变电所不同母线），出线6-10路，具有投资少、运维方便的优势。

单母线分段接线针对重要用户双电源需求，两路进线分别连接两段母线，重要用户从两段母线取电，某段母线故障或检修时，另一段可继续供电，保障供电不中断；双母线接线用于负荷集中且有重要用户的场景，四路进线分接两段母线，供电可靠性高、调度灵活，可适应配电网多种运行方式下的潮流变化。

设计注意事项包括：终端型开闭所供电线路接入后，配电变压器总容量需控制在10000-15000kV・A；环网型开闭所两条环网线路负荷率需＜50%（事故时可转移负荷），环网内开闭所数量不宜过多，配电变压器总容量≤20000kV・A。

每座开闭所设1-2段10kV母线，每段母线连接的配电变压器总容量≤5000kV・A，进出线回路≤8回，容量＞5000kV・A的大用户，宜从10kV主干电缆直接接入或采用专线供电；主接线需简洁，开关或母线故障、检修时不影响配电网运行与用户供电，扩建时可从初期接线平滑过渡至最终接线，缩短停电时间。

05继电保护配置与整定方案

10kV开闭所继电保护需满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性原则，根据变压器容量与负载性质配置保护装置并整定参数。

保护配置类型中，基本保护包括限时速断保护（动作时间＜1秒，保障设备热稳定）、过电流保护（反时限特性，按最大运行方式整定，最小运行方式下末端灵敏度KL≥1.5、速断KL≥2）、零序电流保护（低电阻接地系统，快速切断单相接地故障）、备自投装置（仅电源故障时投入备用电源，避免误动作）。

按变压器容量配置时，单台变压器容量＜1250kV・A时，10kV侧装环网柜（配负荷开关与熔断器），无断路器与继电保护，短路依赖熔断器；容量≥1250kV・A时，10kV侧开关柜装断路器，可选GL-10系列反时限过电流继电器（时限误差大）或微机保护装置（定值调整精确，推荐使用）。

针对轧钢、冷冻机等大容量高压电动机用户，过电流保护的起动电流与时限需结合现场试验确定，避免电机短时过载引发越级跳闸。

整定计算原则上，按《城市电力网规划设计导则》，10kV短路电流宜≤16kA；110kV站两台变压器分列运行，高低压侧分段开关设备自投；无110kV系统阻抗资料时，视为系统容量无限大。

参数整定方面，开关站出线带单台变压器时，速断保护动作电流躲过低压侧最大三相短路电流（瞬时动作），过流保护动作电流躲过过负荷电流（干式变压器Kgh=1.5，动作时间0.3秒）；区域站10kV出线限时速断保护动作电流与开关站出线配合（Kph=1.1，动作时间0.4秒），过流保护动作时间0.7秒。

自动装置整定中，自动重合闸（架空出线用，动作时间1秒）；备自投装置工作电源失压动作电压25V（PT二次侧），备用电源有压监视电压70V，区域站分段开关备自投时间取上级保护动作时间+0.4秒，开关站分段开关备自投时间为区域站时间+0.4秒。

06结语

10kV开闭所的设置与设计需围绕配电网安全、稳定、高效运行核心目标，从功能定位、保护配置、选址原则到接线设计、继电整定，每一步均需结合实际场景与技术标准。

掌握上述5大核心要点，可有效解决10kV开闭所设置难题，提升配电网供电可靠性与运维效率，为居民生活、商业活动及工业生产提供稳定电力保障，同时适应未来负荷增长与电网升级需求。