關于城市配網規劃中自動開關站建設的研究

刁宇龍 彭明亮

摘 要：城市化進程的不斷推進，配電網智能化正在快速地推廣建設中。在城市電網中的負荷密集區，可設立配網自動化開關站，將變電站10 kV母線進行擴展，增加10 kV出線，從而增加配網規劃的靈活性，可以分散負荷、劃分供電區間、實現多回路供電，加強對配電網網架的管控，提高配電網運行維護以及規劃的靈活性，合理分配利用變電站出線間隔，從而大大提高整個配電網供電的可靠性。

關鍵詞：配電網 智能化 配網規劃 自動化開關站

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）12（a）-0069-02

1 配網自動化開關站建設的必要性

近年來，隨著城市化進程的推進，城市“升級改造”眾多大型項目拔地而起，對城市配電網提出更高的要求，也對城市配網規劃提出了更高的要求。目前，以廣東佛山為例，城市負荷集中地區大型項目，村居升級改造，綜合商業體雨后春筍般出現，造成電力負荷不斷攀升。目前，由于城市城區中心變電站數量有限，變電站10 kV出線間隔有限，另一方面，新建變電站選址、立項困難加重，導致城市中心負荷密集地區出現變電站10 kV出線間隔不足，不僅影響眾多大型商業體或項目的報裝用電，也制約著城市配電網的規劃與發展。配網自動化開關站作為城市電網其中一項智能化的基礎設施，在配網中扮演著電能二次分配的角色，也可以視作為變電站母線的延伸，可以擴展變電站10 kV母線，有效地“增加”10 kV出線間隔。

2 配網自動化開關站與配電房的區別

配電房一般指10 kV及以下電壓等級設備的設施，分為高壓配電室和低壓配電室，起開閉和分配電能的作用。高壓配電室一般指10 kV高壓開關室；低壓配電室一般指10 kV或35 kV站用變出線的400 V配電室。配電房嚴格意義說只有配電功能，沒有變電功能，也就是不應設有10 kV變壓器。配網自動化開關站也指用于接受電力并分配電力的供配電設施，高壓電網中一般稱為開關站。某些地區一般用于電力的接受與分配的35 kV以下的中壓電網中的也叫開閉站。由于地域不同，叫法也存在差異，比如部分地區習慣稱設置在戶內的開閉站為開閉所，一般不小于兩進線六出線，而稱戶外箱式預裝的為開閉箱，一般不大于六出線。配網自動化開關站是變電站母線的延伸，由變電站送出電能及饋線至配網自動化開關站，再由10 kV配網自動化開關站合理分配至用戶端。配網自動化開關站接收上級電能并且對其進行重新分配，減少110 kV變電站的10 kV出線間隔和電纜走廊，可用作配電線路間的聯絡樞紐，還可為重要用戶提供雙電源。

3 配網自動化開關站在城市配網中的應用

以佛山市地區中壓配電網電纜接線方式為例，該地區采用“N供一備”接線方式（N3）。“N供1備”接線為N+1回配電線路通過主干線路末端的聯絡開關直接聯絡，其中n回線路帶額定負荷正常運行，另一回線路線路作為備用的空載線路，當其他一回運行線路檢修或故障時，其負荷可全部由備用線路供電的接線方式。

4 配網自動化開關站設置原則

由于“N供一備”的網架接線方式是廣東地區大力推行的配網接線模式，可靠性高，在負荷逐步發展的區域，可先按單環網供電（手拉手接線），然后隨著負荷的發展逐步向兩供一備及三供一備過渡。但是在逐步發展構建網架的時候，要注意“布點”合理的必要性，“布點”也就是配網自動化開關站設置地點，否則將給網架的過渡帶來影響。結合負荷預測情況，根據用電性質和建筑面積，自動化開關站設置原則如下所述。

（1）住宅用地建筑面積超過6萬平方米的應配置主干開關站，建筑面積每增加8萬平方米應增加配置1間主干開關站。

（2）住宅用地建筑面積超過40萬平方米的應配置聯絡開關站，建筑面積每增加60萬平方米應增加配置1間聯絡開關站。

（3）商業、辦公用地建筑面積超過3萬平方米的應配置主干開關站，建筑面積每增加4萬平方米應增加配置1間主干開關站。

（4）商業、辦公用地建筑面積超過20萬平方米的應配置聯絡開關站，建筑面積每增加30萬平方米應增加配置1間聯絡開關站。

5 配網自動化開關站選址原則

由于自動化開關站具有變電所10 kV母線延伸的功能，對電能進行二次分配，為附近地區用戶提供電源，因此在負荷比較集中的地區，如大型商住小區、高層建筑區、商業綜合體等地，應設置自動化開關站。由于配網自動化開關站內有大量的10 kV開關柜等中壓設備，這些設備對環境的要求比較高，為了便于管理，要求配網自動化開關站設置在路徑通道較為順暢、檢修維修操作及工程車駛入方便、非建筑物沉池下方的位置，同時應該靠近市政路。一般情況下要求配網自動化開關站設置在獨棟建筑物內，方便設備吊裝，且有設備運輸維護通道，通道寬度不小于3.5 m。盡量不要把自動化開關站設置在大樓地下室內，不應設在有劇烈振動或高溫的場所。室外環網柜或電纜分接箱與室內的自動化開關站相比，具有體積小、占地面積小、設置比較靈活等優點，一般可設置在城市綠地或綠化帶上，不應設在可能積水或者地勢較低的場所。可設置在對行人、機動車影響比較小的空曠位置。室外環網柜及電纜分接箱安裝處應有防外力破壞裝置。

6 配網自動化開關站的主接線

自動化開關站電氣主接線方式可分為單母線接線、單母線分段接線和雙母線接線。對于無重要負荷的自動化開關站，一般可采用單母線接線，兩路電源進線。從不同變電站不同母線結出的兩路饋線，可有8～12路的出線。對于一些負荷等級要求較高的用戶，應采用單母線分段接線，兩路進線，每段母線各有一路進線，也可以從兩段母線分別接出饋線。配網自動化開關站按其在電網中的功能，可分為環網型和終端型。在城市主要以環網型自動化開關站為主，環網型自動化開關站每段母線有2路電源進線間隔，其他為出線間隔，其主要功能是電力交換和線路分段，在城市配網中實施運行方式的調整。環網型自動化開關站常以“手拉手”頭尾相接的方式進行環網，位于主干線上的分線客戶有較高的靈活性。環網型自動化開關站又可分為單母線接線和雙母線接線兩種，前者是按照單環運行的自動化開關站，后者是按照雙環運行的自動化開關站。對于負荷密度大，且有重要用戶負荷時，自動化開關站可采用雙母線，四路進線，每條母線兩路進線。既可以提高開閉所的供電能力，也能給重要負荷供電。配網自動化開關站實現了母線延伸，利用兩個變電站10 kV出線間隔形成了最大達12個出線間隔，合理利用間隔，避免造成原來“間隔占用，負荷剩余”的情況。

7 結語

配網自動化開關站作為智能電網的重要組成部分，在符合密度較高的城市愈顯重要，隨著大型項目以及高層建筑等高密度負荷不斷涌現，使城市功能趨向復雜化，對于電力電纜走廊以及變電站出線間隔面臨多方面的挑戰，配網自動化開關站的應用無疑是優化配電網的一劑良藥，在城市配網規劃建設中，可以考慮投資建設配網自動化開關站來解決變電站間隔不足問題，同時，也可以增加城市配網構建的靈活性。

參考文獻

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