10kV开闭所的应用技巧

点击: 日期:2013/7/5 字体大小:14px 12px

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)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)。
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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过5 m2,设备总造价约50万元(含变压器及低压部分)。
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1500kW 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,节约了投资,优化了配电网结构。
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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。

 

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