精品文檔-下載后可編輯KV開關站開關柜選型對城區供電的影響-基礎電子

摘要：縣城配網采用開關站模式，可大大提高配網供電可靠性，而開關站開關柜的選型，要隨著電網的變化和科技的進步而不斷改進。

1、城區配網結構

我區城區面積約14km2，采用劃塊供電原則，按地理位置及負荷水平，把城區劃成17個供電塊，每塊由一條10KV主線從變電所供電到供電塊域，主線具有5000KW供電能力。當塊域負荷增大到200~300A時，供電塊域一分為二，終塊域負荷控制在150A之內。供電塊內采用10KV開關站，主線供電至開關站后，由開關站放射性地向四周供電，每一供電塊內建設一個開關站，每三個開關站為一組，互相聯絡、互為備用。變電所出線至開關站主線采用YJV22-240銅芯電纜，開關站出線采用JKLYJ-10-120絕緣導線或YJV22-120電纜。城區電纜敷設以排管為主。其典型10KV開關站主接線圖見圖一。

10KV開關站每一條出線帶6~10臺變壓器，如開關站出線為架空出線，則在開關站出線口安裝一把戶外隔離閘刀，從不同開關站出來的線路在線路末端通過柱上真空斷路器進行聯絡，則當一個開關站檢修時，該出線可通過聯絡柱上真空斷路器進行借電，見圖二；如出線為電纜，則進行環網供電，見圖三。

2、開關站模式的優點

我局采用的開關站供電模式有許多優點，其的好處就是提高供電可靠性，降低線損及電壓損失。

2.1提高供電可靠性

當變電所出線、開關檢修或故障時，通過聯絡線，該開關站的所有出線可由聯絡線供電；任何一座開關站停電，所有出線均可通過柱上聯絡斷路器繼續供電；開關站的任何一條架空出線故障或檢修，只是該條出線停電，其它線路可繼續供電；任何一條環網供電的電纜故障或檢修時，可用負荷開關進行隔離，所有用戶可繼續供電。

2.2線損及壓降大大下降

由于開關站深入負荷中心，其出線供電半徑可控制在500m以內，因而可大大減少線路上的電能損耗及壓降，進一步提高企業的經濟效益和電能質量。

3、開關柜選型

開關站開關柜選型，對開關站的安全運行和配網的可靠性有很大影響，隨著電網的建設、科技的進步以及城市建設的加快，我局對10KV開關站的開關柜選型也發生了多次變化。

3.1KYN1-10型手車開關柜的使用

1992年我局在城區建造了個開關站，本著運行安全可靠、投資省、維護簡單等原則，我局對開關站選用KYN-10型手車開關，認為手車開關柜全封閉、小車可拉出檢修、可互換，因而安全可靠。采用真空斷路器，免維護；采用彈簧操作機構，可用一般的交流電，或使用從壓變柜引出經隔離變壓器的~220V電源，因而價格相對較為低廉；采用交流定時限保護，以便與變電所時限相配合；實現“三遙”功能，以實現實時監控和無人值班。

但經過一段時間的運行，發現KYN1-10型手車開關存在如下重大缺陷：由于開關柜有五防功能，因而開關柜在未合上接地閘刀前無法打開后蓋，而不打開后蓋就無法進行驗電。雖然我們進行技改后，在后蓋上安裝帶電顯示儀，但這與“安規”矛盾，“電業安全工作規程（發電廠和變電所電氣部分）”第72條明確規定：表示設備斷開和允許進入間隔的信號、經常接入的電壓表系統，不得作為設備無電壓的根據。另外，KYN1-10型手車柜沿地平面拉出，但由于開關柜前必須放置絕緣地毯，導致手車開關進出非常不便。由于KYN1-10型手車開關柜存在的種種缺點，在以后的開關站中，我們不再使用該型號的開關柜。

3.2GG-1A（F）開關柜的使用

GG-1A（F）固定式開關柜，其特點是：柜體寬闊高大，結構清晰，檢修維護簡單。該型號的開關柜已有幾十年的生產史，產品非常可靠，該開關柜非全封閉，便于巡視時觀測，另外在母線檢修時，掛接地線方便。因此，在后來建造的3個開關站中全部使用該型號開關柜。操作機構、保護方式、遠動功能同個開關站一樣。經過長期的運行實踐證明，此種開關柜運行、維護均安全可靠。但該開關的主要缺點是柜體體積太大，其寬度為1200mm，而KYN1-10型開關柜僅為800mm，對于城區寸土寸金的地方，開關柜是越小越好。

3.3HWP-B-GA型箱式環網開關站

3.3.1土建開關站困難

從92年至97年一共才建成4個開關站，而且在此后的三年中未建成一個開關站，問題的結癥在于：開關站占地太多、外形高大、建設周期太長。以張鑒開關站為例，該開關站共有2柜進線開關，1柜聯絡開關、1柜壓變、8柜出線（實際僅用去4柜，另外4柜長期備用），其占地為10000mm*6000mm。在98年、99年，我們曾規劃過二個開關站：白龍開關站和鎮中開關站，可是由于占地太多，外形太大，結果遇到重重阻力而沒有建成。

3.3.2電網情況變化

在97年前，我局變電所10KV出線的保護時限為速斷0.5s，過流1s。為了進行時限上的配合，開關站保護方案采用：開關站出線柜為去分流式定時限保護，時限整定為速斷0.1s，過流0.4秒。但是，隨著電網的建設和改造，線路的短路容量越來越大，如我局的110KV靜德變，該變電所緊鄰鎮海發電廠，其10KV母線的短路容量在運行方式下達371MVA，如此大的短路容量在線路發生短路時，對電纜、線路閘刀及變電所設備的沖擊和損壞是非常大的，我局已發生好幾次因線路短路而引起變電所母排損壞和線路閘刀燒毀的事故。為此，在1997年初根據上級布置，全局變電所10KV出線的保護時限調整為速斷0.1s，過流0.4秒，同時，把變電所的時間繼電器也由電磁型更換成高精度靜態時間繼電器。由于開關站的時限整定值已經小到不能再小的地步，因此，這樣一來，開關站與變電所之間就無時限配合上的裕度，致使越級跳閘事故屢有發生。由于開關站采用去分流方式跳閘，一旦變電所先于開關站跳閘，切斷了故障電流，則開關站開關就會因失去分閘電流而不能跳閘；此時，變電所出線開關在重合閘時，就會合在故障線路上，導致重合閘失敗，大大影響了城網的供電可靠性。

3.3.3HWP-B-GA型箱式環網開關站

2000年我區有1280萬資金用于城網建設與改造上，此是建設開關站的一個大好時機，基于土建開關站的種種缺點，經廣泛考察和論證，決定采用HWP-B-GA型箱式環網開關站。

該箱式環網開關站采用德國原裝GA、GE系列六氟化硫10KV高壓開關，體積小（其寬度僅400mm）、無需維護、操作簡單、安全度高、經濟適用，從而使該開關站（開關站1柜進線、1或2柜聯絡、1回壓變、4柜出線，及遠動設施，見圖一）長*寬*高僅為2700mm*1600mm*1760mm。

保護方式為：進線及聯絡柜額定電流630A，不設任何保護；4回出線柜額定電流為100A，采用熔斷器保護，并且一相熔斷后，經撞針，使開關三相同時分斷，避免缺相運行。

由于HWP-B-GA型箱式開關站體積小，我區在2000的城網建設中一下子新增了5個箱式開關站，該5個開關站的選址涉及學校、機關、公共綠地等，由于占地少、外形漂亮、安全，因而得到了各有關部門的大力支持和配合，使工程順利進行。

該開關站的缺點是：由于體積小，因而通風散熱、電纜搭接都存在一定困難；熔斷器熔斷后調換比較麻煩，且熔斷器較貴，每相為700元，因而運行成本較高；同時，該箱式開關站的開關、閘刀、接地閘刀均在箱內。由于SF6開關柜是