對箱式環網開關站在現代城網中的探討

摘要：隨著家用電器的普及，使城鎮區域電力負荷有了明顯增長。隨著電力負荷快速增長，需要優化城網供電方式。城市配電網的發展要求設備不斷提高。城配電網采用開關站模式，可大大提高配網供電可靠性。對城市開關站進行研究，根據電壓等級將開關站可以分為6kv、10kv、35kv開關站，其中10kv開關站由于運行安全、經濟、維護簡單等原因，在城市配網中發揮的作用越來越大。由于箱式環網開關站的種種優點，被廣泛用于城市中心區域和新建城區。

關鍵詞：開關站；環網；現代城網

箱式環網開關站所具有占地面積小、美觀。可與周圍環境協調一致，既解決了城區用地緊張的矛盾，又不影響市容。接線簡單、維護方便、運行安全可靠。促進了開關站布點工作的開展。

1、開關站的布置和注意事項

開關站根據布置模式歸納起來主要分為分散和集中型兩種方案。

集中型布置方案：以高壓開關柜集中于箱式配電站中的形式。這種布置方式優點是結構緊湊，最大限度的節約占地面積，通常情況下占地面積不會超過50m2。缺點是高壓設備比較集中，檢修實驗不方便。此方案適合用在高壓電纜入地區域，也有智能開關集中于室外電纜分接箱的形式。

分散布置方案：以重合器或分段器分布于架構上的形式。這種布置方式占地約160 m2。同集中布置比較優點是設備的巡視、維護較方便，并且利于擴建和改造。缺點是占地面積較大。

布置開關站要根據區域的用電負荷情況

開關站在配網系統的安裝、調試、運行過程中的某些故障是設備制造過程中選用的元器件本身的質量問題造成的；有些是安裝工藝不符合要求造成的。對于設備在安裝、調試、運行過程中出現的問題經過認真分析排查找出原因，解決起來就較為容易。

要檢測電纜的材料和質量，當出現問題時檢查開關站設備，及時恢復系統其它地方供電，減小停電帶來的影響。

一些開關站內安裝有高壓計量系統，這些系統在投運前箱內的ＰＴ、ＣＴ必須拆卸后送往電能計量中心進行校驗。

開關設備內部可能會出現故障電弧。內部故障電弧因其壓力升高和熱效應，會給人員和設備帶來危害。

2、開關站用作配電站

隨著人們對環境要求越來越高，有的已經將開關站放在建筑物內部，配置1或2臺配電變壓器，低壓出線直接給建筑及周圍建筑供電。可采用小容量變壓器，能有效的縮短低壓線路長度從而減少損耗，比大容量變壓器更經濟，發生故障后影響的供電范圍較小。適用于區域配電網的初、中期階段采用。變壓器故障發生率在設備中是最小的，但一量發生事故，造成的損失和問題大需要對其進行保護。變電站已經大量使用了智能化控制系統，重點在智能化控制系統上，通信可選用進線加掛通信電纜至電源側變電所，滿足遠動信息傳輸和自動化要求。開關站應按無人值班設計要求。城市電網規劃選擇設置開關站時，結合實際規劃情況，考慮負荷增加等因素，選擇布置開關站。建站應靠近負荷中心，接線力求簡化。解決高壓配電變電站出線開關柜緊張、線路出線走廊不足以及增加網絡接線的靈活性。滿足選擇性的切斷線路或設備故障后，對上一級系統的穩定影響最小。同時，考慮進出線走廊和足夠的設備布置空間。此外，從建設、維修、消防等方面考慮，選擇交通方便的位置。開關站還應結合變電站建設，建于主要路口、負荷中心和兩座變電站之間，以便加強電網聯絡。將開關站放在建筑物內部，與周圍環境、高壓配電網相協調，適應環境條件的要求，減少對環境的影響。

3、對開關站進行管理提高供電的可靠性

配電線路出現故障是導致停電主要原因，當導線布置時間久了以后，由于架設水平、沿線建筑、樹木等影響，大風、干燥、雨雪天氣往往造成配電線路出現問題，導致停電事故。給廣大市民正常生活和企業的生產造成影響，給社會造成經濟損失。為避免大面積停電故事的發生，應加強巡視，開關建設應靠近負荷區域，減少電纜鋪設長度，將所供區域分為多條線路，防止高壓配電變電站開關柜緊張，當開關站的任何一條出線故障或檢修，只是該條出線停電，其它線路可繼續供電。當檢修或故障時，影響范圍小，通過聯絡線，開關站的所有出線可由聯絡線供電。確保持續供電的可靠性。開關站可以合理地高度負荷，還對配電網有優化作用，使其靈活運行。現代城網電負荷峰谷差值較大、根據時間和區域的需要，在相應時間針對所所供區域，合理配置開關站設備、電容補償，調整電壓質量達到降底損耗節能目的。

4、箱式開關站選型

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。選用環網柜要注意幾點：出線柜的開斷故障電流能力，環網柜出線柜要不低于關合能力的開斷能力，至少不能低于20KA。接地閘刀的帶電閉鎖功能，要有電纜頭帶電閉鎖合閘操作功能。戶外開關站門鑰匙的設計，建議選用密碼鎖。

HWP-B-GA型箱式環網開關站該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、操作簡單、安全度高、經濟適用等優點。但該開關站也存在以下缺點：一到夏日，箱內溫度較高。由于體積小，因而箱內通風隔熱效果不好。240mm2的電纜搭比較硬，使電纜搭接有一定困難，熔斷器熔斷后調換比較麻煩，對設備的運行有影響。箱式開關站進出線都是電纜，不能在線路上掛接地線，給維修工作帶來潛在的危險，這也是電纜檢修的一個難點。同時，該箱式開關站的開關、閘刀、接地閘刀均在箱內。由于SF6開關柜是全封閉的，在外面既看不到明顯斷開點，也不能進行驗電、掛接地線，只能依靠開關柜外部的指示標志確認開關、閘刀及接地閘刀的合分狀態。所以，該類開關站的安全運行，還要靠其它安全管理措施和技術措施來保證，其最好作為一個整體來應用，即整個開關站同時停送電，而不十分適合作開關站作用，這也是土建開關站發生困難時的無奈之舉。宜采用普通型的箱式開關站，如國產的XGW3-12(Z)型預裝式高壓成套開關站、人可進入箱體及開關柜內進行操作和維護，雖然體積大一些，但仍具有箱式開關種的種種優點：投資少(比HWP-B-GA型更省)、建造快、占地少(相對于土建開關站)。箱式開關站的選型要因地制宜，不可一味追求檔次。

5、總結：

城區居民建筑面積累計30000～50000m2，累計350～500戶以上實行集中供熱、供電的情況下，可建開關站。總結全國不同地區城網規劃的經驗，注重規劃方案，要求負荷發生變化后變電站規劃方案能夠適應變化，結合城網區域用電負荷情況和動力用電負荷情況，合理的選擇使用開關站。滿足供電質量。根據區域負荷密度、開關站設置、供電模式選擇對城網進行優化，分析問題的出現及解決思路。同時研究借鑒其它電網規劃中出現的問題。降低損耗，最大限度的保證供電需求，拉動經濟增長。還要與市政規劃、環境美化、通信部門相協調，滿足城鎮整體發展需要。

參考文獻：

1、袁光滄：10kV戶外箱式環網柜在凱里配網中的應用，《貴州電力技術》2006年 第6期。

2、林秋金：10kV戶外箱式環網柜在電纜線路中的應用《電器工廠設計》2004年03期。

3、韓春生 吳云昌：10kV戶外箱式環網柜在電纜線路中的應用《職業技術》 2008年 第6期。