10kV开闭所的应用技巧
2023-08-20
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Dianqigongcheng yu zidonghua 三三 羹 1 0 kV开闭所的应用技巧 张金华 (上海东捷电力设计有限公司,上海200120) 摘要:系统深入地阐述了各种10kV开闭所的结构,认真总结了各种开闭所的特点及应用环境,提出了相应的应用原则和方法。 关键词:开闭所;结构;应用 1 概述 10kV开闭所,又称10kV开关站。它是起开闭作用,用来分配 10kV电能的配电场所;是连接配电电源(110kV或35kV变电站) 出线,站内可附带1台315 ̄500kVA的变压器。w型开闭所进线 不设保护,出线用高压熔断器保护。自动化系统一般采用无线通售 方式,只传送一些必要的信息量。w型开闭所占地面积一般不超 和配电网络(10kV环网)的纽带,是配电电源10kV母线的延伸,增 加了配电电源的数量。开闭所的应用解决了110kV、35kV变电站 出线数量不足、出线走廊受限的问题,减少了相同路径的电缆条数, 节约了投资,同时使城市配电网更加灵活可靠,从而优化了配电网 结构。目前10kV开闭所主要分为3类,即K型、P型、w型。 2 10 kV开闭所的结构 2.1 K型开闭所的结构 K型开闭所是指采用空气绝缘开关柜(或SF6充气柜)及断 路器并带微机保护的10 kV开闭所。如图1所示,K型开闭所一 般采用单母线分段的接线方式,简单可靠,规模为2~4回进线、 6~10回出线。为满足开闭所周围低压负荷的需要,站内可附带2 台800 1 250 kVA的变压器及低压开关柜。一般进线不设保护, 出线采用微机综合保护,在10kV母线分段开关处可配置备自投 装置,从而进一步提高供电可靠性。K型开闭所内应配置自动化 装置(遥测、遥信、遥控等),以适应城市配电网自动化的要求。除 此之外,K型开闭所还应配置可靠的直流操作电源。K型开闭所 的建筑面积约106 m2,设备总造价约280万元(含变压器及低压 部分)。 图1 K型开闭所主接线方案 2.2 P型开闭所的结构 P型开闭所是指采用环网柜及负荷开关(或负荷开关一熔断 器组合电器)的10 kV开闭所。如图2所示,P型开闭所的主接线 与K型开闭所类似,一般采用单母线分段,规模为2进10出,站 内也可附带2台800 1 250 kVA的变压器。P型开闭所进线不设 保护,出线采用高压熔断器保护,10 kV分段采用手动操作,不设 备自投。P型开闭所只配置简单的自动化装置,一般只有遥测和遥 信,也不需要配置直流电源。P型开闭所的建筑面积约43 m2,设备 总造价约170万元(含变压器及低压部分)。 2.3 W型开闭所的结构 w型开闭所是指由环网柜及负荷开关(或负荷开关一熔断器 组合电器)和箱体构成的预装式户外10 kV开闭所。如图3所示, w型开闭所一般采用单母线接线方式,规模为1回进线、3~5回 过5 m2,设备总造价约50万元(含变压器及低压部分)。 一,。。 丰 机电信息2011年第2l期总第303期1 I皇三三 量 Dianqig。ngcheng Yu zidonghua 3.2 K型开闭所的应用 根据K型开闭所的结构可知其供电容量最 大,可靠性最高,但造价也最高,占地面积最大, 且必须采用户内式。因此,K型开闭所适用于为 距离1lO kv变电站较远的大容量面负荷或用 : 电负荷较小的点负荷(1个负荷点的用电负荷 ・ 在1 500kw及以下)供电。一般一座K型开闭所 . 为2回lO kV进线,总容量为12 000 kVA,供电・ 能力为6 000 kVA。K型开闭所一般设在负荷中 : 心,电缆线路短,故障概率小,可采用大型单环L 网、双环网或放射型供电方式。 3.3 P型开闭所的应用 P型开闭所的供电容量、可靠性、造价、占地 面积均一般,但必须采用户内式。由于出线受到 高压熔断器的限制,因此P型开闭所只能为小环 网供电,且多采用单环网,环网中一般有2~3个 节点;也可采用放射型网络供电。所以,P型开闭 所适用于为距离1l0 kV变电站较远的可靠性要 求不太高、用电负荷较小的点负荷(1个负荷点的用电负荷在1 500kW及以下)供电。一般一座P型开闭所为2回10kv进线,总 容量为12 000 kVA,供电能力为6 000 kVA。 3.4 W型开闭所的应用 与K型和P型开闭所相比,w型开闭所占地面积最小、接线 最简单、造价最低,且采用预装箱式结构,基础样式统一,安装快速 方便,适合在户外布置,但供电容量最小,可靠性最低,且只能采用 放射型网络供电。因此w型开闭所一般用在配电网的末端,为用 电负荷在2 000 kW以下且又分散(或邻近有小规模的住宅)的用 户供电,可直接为用户提供小容量的10 kV电源,也可利用附带的 变压器为用户提供小容量的0.4 kV电源。 3.5开闭所的应用实例 不同的开闭所有各自的优缺点,从而有不同的应用场合。为了 更好地理解开闭所的应用原则,下面将结合笔者设计的工程实 例——广洋乐苑住宅小区供电工程,进行具体的分析。 广洋乐苑住宅项目地处上海浦东崮山路、张杨路、罗山路之间,共 有住宅9栋,均为高层建筑,公建3栋。总用地面积26137mz,总建筑 面积55343rn2,住宅总户数556户,总计算负荷约2900kW,由4个点 负荷组成,属于用电负荷较小的点负荷,且负荷相对集中,宜采用P型 开闭所供电。根据现场的用地情况,尚有土地建造独立的地面开闭所, 且开闭所周围有大量低压负荷,所以附带2台1 000kVA的变压器。 小区内有良好的电缆敷设通道,宜采用小型单环网供电模式。 如图4所示,此地块靠近35 kV民生变电站,故从民生变电站 新建2路l0 kV电缆进广洋乐苑开闭所,作为进线电源。开闭所设 出线1O路,其中馈1、馈2接本开闭所2台1 000kVA的配变,降 压至0.4 kV后向开闭所附近的低压负荷供电,低压出线16路;馈 3、馈4与箱变B、D串成单环网供电方式,馈5、馈6与箱变A、c 串成单环网供电方式,经箱变内的变压器降压至0.4kV后向附近 的低压负荷供电;馈7、馈8、馈9、馈lO本期不上,仅预留土建位 置,待将来负荷增长时扩建用。开闭所的保护、自动化装置等按标 准配置。整个小区使用P型开闭所1座、环网箱变4座。高低压进 线均采用电缆地下敷设。P型开闭所可结合小区情况,将外表做成 景观,美化环境。 由上例不难看出,开闭所的10kV母线相当于35 kV变电站 l0kV母线的延伸,它的应用增加了35kV变电站的出线数量,节 约了35kV变电站的出线走廊,减少了相同路径的电缆数量,节约 2 广一一一一, 矗主 一一一] ] 15 00kVh I5 00kVh J5 00 kVh 【l【lkV6 商堑AJ 茁堑CJ 堑DJ 理BJ 图4广洋乐苑住宅项目供电示意图 了投资,优化了配电网结构。 4结语 10kV开闭所的应用无疑是优化配电网的一剂良药,但是在 实际工程中,现场情况复杂,要兼顾的因素较多,如何选用合适的 开闭所,让不同类型的开闭所相互配合好,做到“受得进,落得下, 送得出,用得上”就显得十分重要了。 本文结合笔者长期的工程实践,系统深入地阐述了K型、P 型、w型开闭所的结构,认真总结了各种开闭所的特点及应用环 境,并结合工程实例提出了各种开闭所的应用原则和方法。这些原 则和方法具有很强的现实意义和指导意义。 [参考文献] [1]中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册[M].中 国电力出版社,2005 [23刘健.城乡电网建设与改造指南[M].中国水利水电出版社,2001 [3]陈章潮,唐德光.城市电网规划与改造[M].中国电力出版社,1998 [4]E.Lakervi,等.配电网络规划与设计[M].范明天,等译.中国电力 出版社,1999 收稿日期:201l 5—24 作者简介:张金华(1977一),男,湖北天门人,工程师,长期从事城 市配电网规划设计工作。