【摘 要】本篇論文主要介紹了市區(qū)配電網(wǎng)10千伏開關(guān)站建設(shè)的意義、作用、設(shè)計(jì)規(guī)范和保護(hù)配合原則：變電站10千伏母線的延伸；提高市區(qū)配網(wǎng)供電可靠性和靈活性；方便操作和便于管理；減少電纜網(wǎng)的分支點(diǎn)和分支設(shè)備，美化城市環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】城市配電網(wǎng)；開關(guān)站；供電可靠性

1、緒論

1.1 市區(qū)10千伏開關(guān)站建設(shè)的意義

隨著城市建設(shè)步伐的逐步加快，各大城市老城區(qū)基本上都已高樓林立，很難開辟新的配電網(wǎng)線路走廊，但是，城市建設(shè)帶來的用電負(fù)荷增長又亟待解決，一條10千伏配電線路帶上百臺(tái)變壓器的情況十分普遍，一戶故障，百戶停電。10千伏架空線路長期裸漏在外，落物、行道樹影響等安全風(fēng)險(xiǎn)壓力更大，一旦風(fēng)吹草動(dòng)，整片區(qū)域停電，供電可靠性較低。10千伏絕緣導(dǎo)線長期與行道樹摩擦也極易破壞，故障后不易發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，會(huì)造成較長時(shí)間停電。10千伏電纜造價(jià)高，土建施工受限較大，不方便高壓用戶接入系統(tǒng)，且一旦發(fā)生故障，查找和排除都非常困難，極大影響著供電可靠性。另外，按照原國家電監(jiān)會(huì)規(guī)定，重要用戶供電電源應(yīng)來自兩個(gè)不同的110千伏變電站或同一變電站的不同母線，但由于城區(qū)用戶離110千伏變電站距離遠(yuǎn)，需要很長的10千伏供電電纜或架空線路方能完成對(duì)單一重要用戶的環(huán)網(wǎng)供電，即增大投資、施工量和維護(hù)量，也對(duì)城市整體規(guī)劃和美觀影響較大。因此，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城區(qū)用電負(fù)荷密度的不斷增加，客戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性提出了更高的要求，供電企業(yè)就采取在市區(qū)建設(shè)10千伏開關(guān)站的方式予以解決，主要目的是延伸變電站的10千伏母線，降低低壓線損，提高供電可靠性，提高供電質(zhì)量，提高電網(wǎng)運(yùn)營水平，降低故障概率。

1.2 市區(qū)10千伏開關(guān)站的功能和作用

1.2.1 作為上級(jí)變電站的10千伏母線的延伸

變電站由于10千伏出線數(shù)量和線路通道的限制，導(dǎo)致部分容量無法送出。因此將負(fù)荷集中輸送到開關(guān)站，再從開關(guān)站將負(fù)荷輸送出去，簡(jiǎn)單地說，開關(guān)站起到的是分流器的作用。這樣，既解決了變電站10千伏出線數(shù)量不足的問題，也解決了開關(guān)站周邊負(fù)荷的用電問題，同時(shí)也解決了建設(shè)多個(gè)線路通道和新增市區(qū)110千伏變電站占地大等建設(shè)難題。

1.2.2 提高供電的可靠性和靈活性

隨著人民生活水平的不斷提高，和客戶對(duì)供電可靠性要求的不斷提高，供電可靠率已經(jīng)成為衡量供電企業(yè)服務(wù)能力和水準(zhǔn)的一個(gè)重要標(biāo)志。由于10千伏開關(guān)站一般都由同時(shí)來至上一級(jí)兩個(gè)不同變電站或同一變電站不同段母線的兩條10千伏線路供電，建設(shè)過程中，也基本按照環(huán)網(wǎng)的方式建設(shè)，并且其環(huán)網(wǎng)線路作為聯(lián)絡(luò)線，一般情況下是不再接入其他高壓用戶的，聯(lián)絡(luò)線的安全系數(shù)也得到了很大提升，供電可靠性較高。

另外，市區(qū)配電網(wǎng)中由于對(duì)開關(guān)站的合理配置，使配網(wǎng)操作和運(yùn)行維護(hù)的靈活性提高，故障影響范圍較小，安全措施易落實(shí)，從而大大提高了整個(gè)配電網(wǎng)的供電可靠性。

1.2.3 操作方便、安全

架空線路的操作均為高空作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全管理難度也大并且操作時(shí)間較長，在一定程度上影響供電可靠性，同時(shí)還受天氣和周邊環(huán)境條件的影響而不能及時(shí)完成操作任務(wù)。而10千伏開關(guān)站的設(shè)備均安裝在室內(nèi)，操作安全、方便，很好的解決了上述不足。

1.2.4 增加配網(wǎng)建設(shè)靈活性，美化城市環(huán)境

原市區(qū)10千伏供電網(wǎng)絡(luò)擁有很多分支線路，電纜線路中間串接了多臺(tái)10千伏環(huán)網(wǎng)柜、高壓分支箱，很難與城市規(guī)劃結(jié)合，對(duì)街道兩旁的人行道或綠化帶占用較多，雖然大多城市都約定俗成的按照道路走向在統(tǒng)一在一側(cè)建設(shè)線路走廊，還是會(huì)對(duì)城市的美化和行人帶來不便，同時(shí)，線路走廊一旦建成，再隨著城市改造而改建的難度也很大。10千伏開關(guān)站的建成能最大程度的減少上述設(shè)備的數(shù)量，特別是能夠極大的減少線路通道對(duì)城市建設(shè)和管理的影響。

2、10千伏開關(guān)站各種主接線的選擇

2.1確定10千伏開關(guān)站接線方式的原則

2.1.1可靠性

根據(jù)不同區(qū)域的對(duì)供電可靠性的不同要求，結(jié)合不同主接線方式的開關(guān)站的入網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來選擇，主要應(yīng)滿足建設(shè)在負(fù)荷中心以提高電壓質(zhì)量，盡可能對(duì)用戶少停電，避免開關(guān)站全停。

2.1.2靈活性

在電網(wǎng)調(diào)度時(shí)能靈活的投入和切除部分10千伏線路或用戶，在事故運(yùn)行方式和特殊運(yùn)行方式下滿足系統(tǒng)調(diào)度的要求；檢修時(shí)能方便的停運(yùn)開關(guān)、母線等設(shè)備。

2.1.3 經(jīng)濟(jì)性

建設(shè)在負(fù)荷中心，低壓線損低；占地面積小，能夠減少與城市規(guī)劃配合而發(fā)生的其他不必要的改建費(fèi)用；開關(guān)站不需降壓，僅作為母線延伸和分流，投資省。

2.2 常用接線方式及其優(yōu)缺點(diǎn)

開關(guān)站10千伏母線有單母線、單母線分段和雙母線等接線方式，《城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定，一般情況下，開關(guān)站采用單母線和單母線分段運(yùn)行方式，110千伏及以上電壓等級(jí)變電站中常用的雙母線分段帶旁路母線的接線方式在10千伏開關(guān)站中基本不用，也沒必要用。雙母線接線方式僅在對(duì)該開關(guān)站供電有特殊要求的區(qū)域用，比如：建設(shè)該開關(guān)站主要是為了某一個(gè)特定的對(duì)供電連續(xù)性要求很高的用戶時(shí)。

2.2.1 單母線接線方式

單母線接線方式的優(yōu)點(diǎn)主要是接線簡(jiǎn)單、規(guī)模小、投資少。缺點(diǎn)是不夠靈活可靠，母線或進(jìn)線開關(guān)故障或檢修時(shí)，均可能造成整個(gè)開關(guān)站停電。筆者認(rèn)為，只有對(duì)于無重要客戶接入的終端開關(guān)站，才可采用單母線接線。

2.2.2 單母線分段接線方式

單母線分段接線方式比較常見。其優(yōu)點(diǎn)是母線分段后，對(duì)一般性重要負(fù)荷可以從不同段母線進(jìn)行引接出兩個(gè)回路，提供兩路供電電源。且當(dāng)一段母線進(jìn)行檢修時(shí)另一段母線能正常供電，不會(huì)導(dǎo)致重要負(fù)荷的供電中斷，對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的供電可靠性也有較大提升。缺點(diǎn)是需要增加母聯(lián)間隔和母線PT等設(shè)備，增加了建設(shè)投資。筆者認(rèn)為，在當(dāng)前社會(huì)背景下，客戶生活水平較高，對(duì)供電可靠性的要求較高，開關(guān)站母線應(yīng)采用單母線分段接線，兩路進(jìn)線，環(huán)網(wǎng)建設(shè)，重要用戶負(fù)荷由兩段母線分別接入。

3、10千伏開關(guān)站的進(jìn)出線保護(hù)裝置

3.1 10千伏開關(guān)站的進(jìn)線保護(hù)配置

在市區(qū)配電網(wǎng)中，每條10千伏聯(lián)絡(luò)線接入的容量一般應(yīng)控制在10000千伏安左右，接入的開關(guān)站不宜超過兩座，每座開關(guān)站的接入配變?nèi)萘坎灰舜笥?000-6000千伏安。如果開關(guān)站進(jìn)線開關(guān)采用斷路器，其保護(hù)上下級(jí)級(jí)差配合非常困難，所以開關(guān)站進(jìn)線開關(guān)宜采用負(fù)荷開關(guān)。在實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化前，當(dāng)主線發(fā)生短路故障時(shí)，由上級(jí)變電站保護(hù)動(dòng)作切除故障。

3.2 10千伏開關(guān)站的出線保護(hù)配置

對(duì)開關(guān)站出線饋線保護(hù)而言，如果為公共線路或容量大于1250千伏安的專線用戶，宜采用斷路器。配變?nèi)萘坎淮笥?250千伏安，采用負(fù)荷開關(guān)和熔斷器組合裝置即可。