
根据具体的要求不同,开闭所的选择和规模也不同,这个没有固定标准:
(1)解决变电站10kV出线开关数量不足,减少相同路径的电缆条数,为中小重要用户提供较为安全可靠的电源,增加电网运行的灵活性,根据具体情况,可建设10kV公用开闭所或配电所。(2)10kV公用开闭所应配合城市规划和市政工程同时建设,争取与市政设施、公共绿地等合建。10kV公用开闭所宜建于负荷中心和两座变电站供电范围分界之处,以便于加强电网联络,选址时应
考虑设备运输方便,尽量选择在主要道路的附近。
(3)10kV开闭所应有明确的供电范围,出线电缆不宜跨越城市主要干道。
(4)开闭所的接线力求简化和规范,应按无人值班、遥测、遥信、遥控等要求设计,同时应满足
防火、通风、防潮、防尘、防毒、防小动物和防噪声等各项要求。
(5)10kV公用开闭所及公用配电所的中压设备宜采用成套配电装置,开关选择要依据负荷性质而确定,一般进出线及1000kVA 以上馈线选用真空开关,其它馈线选用负荷开关,有熔断器作保护,
母线分段开关需设置备用电源互投装置。
(6)10kV开闭所的规模:每段10kV母线支接配电变压器总容量宜≤5000kVA,进出线回路宜≤8回。开闭所内部采用单母不分段或分段接线,每座10kV开闭所内宜设置1至2段10kV母线。(7)为了尽量减少专线,建议大于8000kVA才能申请专线供电,同时应明确每座开闭所最大转供
容量,建议≤12000kVA。
(8)为便于网络拓展和负荷调度,两段10kV母线之间,不宜设置母分开关。当10kV主干线尚未形成环网的幅射线上或大分路线上的10kV开闭所,两段10kV母线之间,可以设置母分开关。
1 1 0 kv开闭所的功能
10 kV开闭所是变电所I0 kV母线的延伸,由变电所送出较大容量的馈线至开闭所.再由10 kV开闭所按用户需要送出馈线至用户。10 kV开闭所接受和重新分配lO kV出线。减少高压变电所的10kV出线间隔和出线走廊,可用作配电线路间的联络枢纽,还可为重要用户提供双电源。
此外,配电网中 10 kV开闭所的合理设置,可以加强对配电网的控制,提高配电网运行及调度的灵活性,从而大大提高整个配电网供电的可靠性。有了一定数量的开闭所,可实现对配电网的优化调度,部分城网设备检修时,可以进行运行方式的调整,做到设备检修时用户不停电﹔当设备发生故障时,开闭所可发挥其操作灵活的优势,迅速隔离故障单元,减小停电范围。
21 0 k开闭所的设置原则
由于IO kV开闭所能加强对配电网的控制,提高配电网供电的灵活性和可靠性,因此在重要用户附近或电网联络部位应设立10 kV开闭所。
由于10 kV开闭所具有变电所10 KV母线延伸的功能,对电能进行二次分配,为周边用户提供电源,因此在用户比较集中的地区,如大型住宅小区、高层建筑区、商业中心区、工业园区等地,应设置10 kv开闭所。
由于10kV开闭所内有大量的10kV开关柜等中压设备,这些设备对环境的要求比较高,为了便于管理,要求10 kV开闭所设置在通道顺畅、巡视检修方便、电缆进出方便的位置。一般情况下要求10 kV开闭所设置在单独的建筑物中,或附设在建筑物一楼的裙房中,尽量不要把10 kv开闭所设置在大楼地下室内。
室外环网柜或电缆分接箱与室内的开闭所相比,具有体积小、占地面积小、设置比较灵活等优点,一般可设置在绿地或绿化带上。也可设置在对行人影响比较小的空地上或道路人行道侧。室外环网柜及电缆分接箱安装处应有避免外力碰撞措施,同时应避免安装在有腐蚀性物质的附近。
3 1 0 k开闭所的主接线
3. 1 10 kV开闭所电气主接线方式可分为单母线
接线、单母线分段接线和双母线接线对于无重要负荷的开闭所,一般可采用单母线接线,两路电源进线。两路进线分别接至不同的变电所或同一变电所的不同母线,可有6 10路的出线。此接线方式简单清晰、投资省、运行维护方便。对于为重要用户提供双电源、供电可靠性要求比较高的开闭所,应采用单母线分段接线,两路进线,
每段母线各有一路进线,重要用户可以从两段母线分别接出馈线。当一段母线发生故障或检修时,可由另一段母线提供正常供电。
对于负荷集中、且有重要用户负荷时,开闭所可采用双母线接线,四路进线。每段母线各有两路进线。此接线方式供电可靠性高,且调度灵活,能适应10 kvV配电系统中各种运行方式下调度和潮流变化的需要。
3.2 10 kV开闭所按其在电网中的功能,可分为环网型和终端型
环网型开闭所每段母线有﹖路电源进线间隔,其他为出线间隔,其主要功能是功率交换和线路分段,在城网中实施运行方式的调整。环网型开闭所常以“手拉手"方式进行环网,其开闭所的用户或分支线有较高的供电可靠性。环网型开闭所又可分为单母线接线和双母线接线(见图1)两种,前者为单环运行的开闭所,后者为双环运行的开闭所。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。3.3主接线设计需注意的问题
3. 3. 1 10 kv开闭所的接入系统方案
10 kV开闭所接入系统时,应考虑其供给电源的配电线路能否承担接入开闭所增加的负荷。对于为终端型开闭所供给电源的配电线路,其10 kv开闭所接人后的配电变压器总容量一般控制在10 000~15 000 kVA:对于为环网型开闭所供给电源的配电线路,由于正常运行时两条环网线路是各自分开的,在事故或其他特殊情况时需要将部分或全部负荷由一条线路供电,所以两条环网线路的负荷率应控制在50% 以下,环网内配置的开闭所数量不宜过多,开闭所的设计容量不宜过大,配电变压器的总容量一般不超过20 000kVA。
3. 3.2 10 kV开闭所的最终建设规模
10 kV开闭所的规模应根据10 kv配电网的划、用户及负荷增长情况、电网结构等因素进行选择。10 KV开闭所的规模一般为:每座10 KV开闭所内设置1~2段10 kv母线,每段IO KV母线所接配电变压器总容量不宜大于5 000 kVA,进出线回路不宜大于8回;总容量大于5 000 kVA的大用户,宜从10 kV主干电缆直接接入该用户或采用10 kV专线供电。
3. 3. 3 l0 kV主接线要求
10 kV开闭所主接线应力求简单,并应满足可靠性、灵活性、经济性等要求。开关或母线故障及母线检修时,可以方便地停运开关、母线等设备。而不致影响10 kV配电网的运行和对用户的供电。扩建时可以方便地从初期接线过渡到最终接线,在不影响连续供电或停电时间最短的情况下,投入新的间隔。
4 1 0 k开闭所的主要设备
10 kV开闭所由10 kV开关柜、母线、控制和保护装置等电气设备组成,通常为户内布置,但也有开闭所采用户外箱式结构。电源馈线一般采用大截面的电缆线路,如单根截面为 300 mm的电缆。
4.1保护配置
10 kV环网开闭所电源进线间隔一般不配置任何保护,因为10 kV环网开闭所一般都是在市区,供电半径一般在5 km以内,线路很短,一条10 kV主干线路如果接有2~4座10 kV环网开闭所,相当于线路上安装了4~8台保护开关,各台保护开关之间无法进行动作时间上的配合,一旦线路发生短路故障。故障点之前的保护开关及变电所的出线保护开关都可能跳闸,易出现越级跳闸现象,从而不能及时隔离故障点。开闭所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10 kKV出线断路器动作切除故障。对于终端型开闭所,当负荷比较小时,电源进线间隔可配置熔断器保护。
10 kV开闭所的出线间隔,一般配置熔断器作为出线柜的过负荷及过流保护。在配电环网中,对配电变压器容量小于1600 kVA的变压器馈线往往都选用负荷开关一熔断器组合电器,以负荷开关完成负荷的分合操作,以熔断器对短路起保护作用。如果配电变压器容量大于等于1 600 kVA时,宜选用断路器保护。
4.2环网开关柜
环网开关柜结构紧凑、体积小、安装方便,可以根据需要扩展,不受外部环境的影响,在目前10 kV开闭所的设计中得到了广泛的应用。环网开关柜是由包括母线、负荷开关单元、变压器保护单元、电缆线路进线或出线单元、计量单元等构成的组合配电装置.有户内型和户外型两种。典型的环网开关柜是三回路单元,即由两条线路、负荷开关单元和变压器保护单元组成:也可以根据需要由多回路单元组成。线路、负荷开关单元中的负荷开关,通常可采用空气、'六氟化硫(S )真空负荷开关。空气式负荷开关技术性能比较低,目前已基本不选用。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,开关触头免维护,目前已被广泛使用。S 负荷开关用灭弧性能优良的SF6气体作为开关的灭弧介质,额定峰值耐受电流可达50 kA SF6负荷开关环网柜结构紧凑、配置灵活、安装方便、占地面积小.大大地节省了开闭所的用地和空间,已成为目前10kV开闭所的主要设备之一。但是 SF 气体在电气设备中经电晕、火花及电弧放电作用,会产生多种有毒气体及固体分解物,对人体的呼吸系统有一定的危害,随着整个社会环保意识的加强,SF6设备在开闭所中的应用也将会受到一定的限制。
5结束语
10 kV开闭所是配电网环网接线的桥梁,其配置数量、设计容量、接线方式及管理运行对城市配电网的建设起着非常重要的作用,在设计时应综合考虑,才能设计出合理、适用的10 kV开闭所。