10kV开闭所是电力系统中一个重要的组成部分，它主要负责对 10kV电压等级的电力进行分配和控制。10kV开闭所通常位于配电网的关键节点，通过开关设备和保护装置，实现对电力的开闭和切换，以确保配电网的安全、稳定和高效运行。10kV 开闭所一般会配备各种开关柜、断路器、互感器等设备，这些设备可以对电力进行监测、控制和保护。开关柜用于连接和断开不同的电力线路，断路器则可以在发生故障时迅速切断电流，保护设备和线路的安全。互感器则可以对电流和电压进行测量和变换，为保护装置和监控系统提供准确的信号。
所以说10kV开闭所的作用不仅仅是简单地开闭电力，它还承担着优化配电网结构、提高供电可靠性和灵活性的重要任务。通过合理的布局和运行方式，10kV开闭所可以有效地分配电力资源，减少线路损耗，提高电力质量。同时，它还可以根据负荷变化及时调整运行方式，实现配电网的经济运行。下面小编就给大家分享10kV开闭所的电气设计。
▷ 10kV开闭所的功能
10kV开闭所是变电所10kV母线的延伸，负责接收大容量馈线并重新分配至用户，减少变电所出线间隔和走廊，作为联络枢纽提供双电源。合理设置可增强配电网控制，提升运行调度灵活性，确保供电可靠。开闭所优化调度支持设备检修不停电，故障时灵活隔离，缩小停电区域。
▷ 10kV开闭所的保护配置及主要设备
10kV 开闭所是由多种电气设备组成的电力设施，其中包括 10kV 开关柜、母线、控制和保护装置等。一般情况下，10kV 开闭所采用户内布置方式，但也存在一些开闭所采用户外箱式结构的情况。
在电源馈线方面，通常会选用大截面的电缆线路。例如，单根截面为 300mm²的电缆，这种大截面电缆能够满足开闭所对电力传输的高要求，确保供电的稳定性和可靠性。此外，大截面电缆还具有较低的电阻和电抗，有助于减少电能损耗和电压降，提高电力系统的效率。为了保障电力设备的安全运行，10kV 开闭所还配备了先进的控制和保护装置。这些装置可以实时监测电力系统的运行状态，一旦发现异常情况，能够迅速采取措施进行保护，避免故障的扩大和蔓延。
（1）保护配置
10kV 环网开闭所的电源进线间隔通常不会配备任何保护装置，这主要是因为 10kV 环网开闭所一般位于市区，供电半径通常在 5km 以内，线路较短。如果一条 10kV 主干线路连接了 2-4 座 10kV 环网开闭所，就相当于在线路上安装了 4-8 台保护开关。然而，各台保护开关之间难以在动作时间上进行配合。
一旦线路发生短路故障，故障点之前的保护开关以及变电所的出线保护开关都可能跳闸，容易导致越级跳闸现象的出现，从而无法及时隔离故障点。因此，开闭所的进线间隔宜采用负荷开关。当电源进线主干线发生短路故障时，由上一级变电所的 10kV 出线断路器动作切除故障。对于终端型开闭所，在负荷较小的情况下，电源进线间隔可以配置熔断器保护。
10kV 开闭所的出线间隔一般配置熔断器，作为出线柜的过负荷和过流保护。在配电环网中，对于配电变压器容量小于 1600kV·A 的变压器馈线，往往会选择负荷开关-熔断器组合电器。负荷开关用于完成负荷的分合操作，而熔断器则对短路起到保护作用。如果配电变压器的容量大于或等于 1600kV·A，宜选用断路器进行保护。
（2）环网开关柜
环网开关柜具有结构紧凑、体积小、安装简便等特点，且能够根据实际需求进行扩展，不易受到外部环境的影响，因此在当前 10kV 开闭所的设计中得到了广泛的应用。
环网开关柜由母线、负荷开关单元、变压器保护单元、电缆线路进线或出线单元、计量单元等部分构成，可分为户内型和户外型两种。典型的环网开关柜是三回路单元，由两条线路、负荷开关单元和变压器保护单元组成；也可以根据实际需要由多个回路单元组成。
在线路和负荷开关单元中，负荷开关通常可选用空气、六氟化硫（SF6）、真空负荷开关等类型。其中，空气式负荷开关的技术性能相对较低，目前已基本不被采用。真空负荷开关是在真空断路器的基础上开发的，具有较高的技术性能和可靠性，且开关触头无需维护，目前已被广泛应用。SF6 负荷开关采用灭弧性能优良的 SF6 气体作为开关的灭弧介质，其额定峰值耐受电流可达 50kA。SF6 负荷开关环网柜具有结构紧凑、配置灵活、安装方便、占地面积小等优点，大大节省了开闭所的用地和空间，已成为目前10 kV开闭所的主要设备之一。
然而，SF6 气体在电气设备中经过电晕、火花及电弧放电等作用，会产生多种有毒气体和固体分解物，这些物质对人体的呼吸系统会造成一定的危害。随着整个社会环保意识的不断增强，SF6 设备在开闭所中的应用也可能会受到一定的限制。
▷ 10kV开闭所的设置原则
配电网是向社会各界供电的重要网络，其稳定性和可靠性直接关系到用户的用电体验和生产生活。10kV 开闭所作为配电网的关键节点，可以对配电网进行有效的控制和管理，实现电力的灵活调度和分配。通过合理设置 10kV 开闭所，可以更好地保障重要用户的电力供应，提高供电的可靠性和稳定性。
在大型住宅小区中，居民对电力的需求较大，尤其是在夏季和冬季等用电高峰期。10kV 开闭所可以为小区提供稳定的电力供应，确保居民的日常生活不受影响。同时，对于高层建筑区来说，电力负荷较大，对供电的可靠性要求较高。10kV 开闭所的设置可以满足高层建筑的用电需求，保障电力设备的正常运行。
商业中心区通常有大量的商业设施和办公场所，对电力的依赖性较强。10kV 开闭所能够为商业中心区提供可靠的电力支持，确保商业活动的顺利进行。而在工业园区，企业的生产过程对电力供应的稳定性和质量有很高的要求。10kV 开闭所的存在可以满足工业园区的用电需求，保证企业的正常生产。
此外，10kV 开闭所的设置还可以提高配电网的运行效率。
由于 10kV 开闭所内的中压设备对环境有较高的要求，为了方便进行管理和维护工作，10kV 开闭所应该设置在通道通畅、便于巡视检修以及电缆进出方便的位置。通常情况下，10kV 开闭所适宜设置在独立的建筑物中，或者附设在建筑物一楼的裙房中，而避免设置在大楼的地下室内。与室内的开闭所相比，室外环网柜或电缆分接箱具有一些明显的优势，例如体积更小、占地面积更小、设置更加灵活等。
它们一般可设置在绿地、绿化带等对行人影响较小的空地上，或者道路人行道侧。但在安装室外环网柜及电缆分接箱时，应采取相应的防护措施，以避免外力碰撞。同时，要注意避免安装在有腐蚀性物质的附近，以免对设备造成损害。
▷ 10kV开闭所的电气主接线
（1）10kV 开闭所的电气主接线方式主要包括单母线接线、单母线分段接线以及双母线接线。对于没有重要负荷的开闭所，通常可以选择单母线接线，配置两路电源进线。这两路进线可以连接到不同的变电所或者同一变电所的不同母线，同时可以设置 6 到 10 路的出线。这种接线方式具有简单明了、投资较少、运行维护方便等优点。
然而，对于为重要用户提供双电源且对供电可靠性要求较高的开闭所，应采用单母线分段接线。这种接线方式有两路进线，每段母线各自连接一路进线，重要用户可以从两段母线分别接出馈线。当某一段母线发生故障或需要检修时，另一段母线能够继续提供正常供电，确保重要用户的电力供应不中断。
在负荷集中且存在重要用户负荷的情况下，开闭所可以采用双母线接线。此时共有四路进线，每段母线各有两路进线。这种接线方式供电可靠性高，并且调度灵活，能够适应 10kV 配电系统中各种运行方式下的调度和潮流变化需求。它可以更好地满足重要用户对电力的稳定供应要求。
（2）10kV 开闭所根据其在电网中的功能，可以分为环网型和终端型。环网型开闭所的每段母线通常有 2 路电源进线间隔，其余则为出线间隔。它的主要作用是进行功率交换和线路分段，以便在城网中实现运行方式的调整。
环网型开闭所常常采用“手拉手”的方式进行环网，这使得开闭所的用户或分支线具有较高的供电可靠性。环网型开闭所还可以进一步分为单母线接线和双母线接线（如图 1 所示）两种类型。
其中，单环运行的开闭所采用单母线接线方式，而双环运行的开闭所则采用双母线接线方式。终端型开闭所每段母线一般只有一路电源进线间隔，其他为出线间隔，其主要功能是向周边用户及公用变压器提供电源。终端型开闭所又可分为单母线接线、双母线接线(见图2)和单母线分段接线三种。
终端型开闭所的每段母线一般只有一个电源进线间隔，其余均为出线间隔。它的主要功能是为周边用户和公用变压器提供电源。终端型开闭所也可以分为单母线接线、双母线接线（如图 2 所示）和单母线分段接线三种类型。
在实际应用中，选择哪种类型的开闭所需要根据具体的电网结构、负荷需求和供电可靠性要求等因素进行综合考虑。不同类型的开闭所具有不同的特点和优势，能够满足不同场景下的电力供应需求。
▷ 10kV开闭所电气主接线设计需注意的事项
（1）当 10kV 开闭所接入系统时，需要考虑其供电的配电线路是否能够承受接入开闭所后增加的负荷。对于终端型开闭所的供电配电线路，在接入 10kV 开闭所后，配电变压器的总容量一般应控制在 10000-15000kV·A 范围内。
而对于为环网型开闭所供电的配电线路，由于正常运行时两条环网线路是相互独立的，但在事故或其他特殊情况下，需要将部分或全部负荷转移到一条线路上供电。因此，两条环网线路的负荷率应控制在 50%以下。同时，环网内配置的开闭所数量不宜过多，开闭所的设计容量也不宜过大，配电变压器的总容量通常不超过 20000kV·A。
（2）10kV 开闭所的最终建设规模需要综合考虑 10kV 配电网的规划、用户以及负荷增长情况、电网结构等多种因素。通常情况下，10kV 开闭所的规模如下：每座 10kV 开闭所内部设置 1 到 2 段 10kV 母线。
每段 10kV 母线所连接的配电变压器总容量不宜超过 5000kV-A。同时，进出线回路也不宜多于 8 回；对于总容量大于 5000kV·A 的大用户，宜直接从 10kV 主干电缆接入该用户，或采用 10kV 专线供电的方式。
（3）10kV 开闭所主接线应尽量简洁，同时要满足可靠性、灵活性、经济性等多方面的要求。当开关或母线出现故障以及进行母线检修时，能够轻松地停运开关、母线等设备，而不会对 10kV 配电网的运行和对用户的供电产生影响。在扩建时，可以便捷地从初期接线过渡到最终接线，在不影响连续供电或尽量缩短停电时间的前提下，投入新的间隔。