關(guān)于城市配網(wǎng)規(guī)劃中自動(dòng)開(kāi)關(guān)站建設(shè)的研究

刁宇龍 彭明亮

摘 要：城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，配電網(wǎng)智能化正在快速地推廣建設(shè)中。在城市電網(wǎng)中的負(fù)荷密集區(qū)，可設(shè)立配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站，將變電站10 kV母線進(jìn)行擴(kuò)展，增加10 kV出線，從而增加配網(wǎng)規(guī)劃的靈活性，可以分散負(fù)荷、劃分供電區(qū)間、實(shí)現(xiàn)多回路供電，加強(qiáng)對(duì)配電網(wǎng)網(wǎng)架的管控，提高配電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)以及規(guī)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(gè)配電網(wǎng)供電的可靠性。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng) 智能化 配網(wǎng)規(guī)劃 自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站

中圖分類號(hào)：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）12（a）-0069-02

1 配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站建設(shè)的必要性

近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市“升級(jí)改造”眾多大型項(xiàng)目拔地而起，對(duì)城市配電網(wǎng)提出更高的要求，也對(duì)城市配網(wǎng)規(guī)劃提出了更高的要求。目前，以廣東佛山為例，城市負(fù)荷集中地區(qū)大型項(xiàng)目，村居升級(jí)改造，綜合商業(yè)體雨后春筍般出現(xiàn)，造成電力負(fù)荷不斷攀升。目前，由于城市城區(qū)中心變電站數(shù)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(xiàng)困難加重，導(dǎo)致城市中心負(fù)荷密集地區(qū)出現(xiàn)變電站10 kV出線間隔不足，不僅影響眾多大型商業(yè)體或項(xiàng)目的報(bào)裝用電，也制約著城市配電網(wǎng)的規(guī)劃與發(fā)展。配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站作為城市電網(wǎng)其中一項(xiàng)智能化的基礎(chǔ)設(shè)施，在配網(wǎng)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(kuò)展變電站10 kV母線，有效地“增加”10 kV出線間隔。

2 配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站與配電房的區(qū)別

配電房一般指10 kV及以下電壓等級(jí)設(shè)備的設(shè)施，分為高壓配電室和低壓配電室，起開(kāi)閉和分配電能的作用。高壓配電室一般指10 kV高壓開(kāi)關(guān)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(yán)格意義說(shuō)只有配電功能，沒(méi)有變電功能，也就是不應(yīng)設(shè)有10 kV變壓器。配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站也指用于接受電力并分配電力的供配電設(shè)施，高壓電網(wǎng)中一般稱為開(kāi)關(guān)站。某些地區(qū)一般用于電力的接受與分配的35 kV以下的中壓電網(wǎng)中的也叫開(kāi)閉站。由于地域不同，叫法也存在差異，比如部分地區(qū)習(xí)慣稱設(shè)置在戶內(nèi)的開(kāi)閉站為開(kāi)閉所，一般不小于兩進(jìn)線六出線，而稱戶外箱式預(yù)裝的為開(kāi)閉箱，一般不大于六出線。配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站是變電站母線的延伸，由變電站送出電能及饋線至配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站，再由10 kV配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站合理分配至用戶端。配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站接收上級(jí)電能并且對(duì)其進(jìn)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(lián)絡(luò)樞紐，還可為重要用戶提供雙電源。

3 配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站在城市配網(wǎng)中的應(yīng)用

以佛山市地區(qū)中壓配電網(wǎng)電纜接線方式為例，該地區(qū)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(guò)主干線路末端的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)直接聯(lián)絡(luò)，其中n回線路帶額定負(fù)荷正常運(yùn)行，另一回線路線路作為備用的空載線路，當(dāng)其他一回運(yùn)行線路檢修或故障時(shí)，其負(fù)荷可全部由備用線路供電的接線方式。

4 配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站設(shè)置原則

由于“N供一備”的網(wǎng)架接線方式是廣東地區(qū)大力推行的配網(wǎng)接線模式，可靠性高，在負(fù)荷逐步發(fā)展的區(qū)域，可先按單環(huán)網(wǎng)供電（手拉手接線），然后隨著負(fù)荷的發(fā)展逐步向兩供一備及三供一備過(guò)渡。但是在逐步發(fā)展構(gòu)建網(wǎng)架的時(shí)候，要注意“布點(diǎn)”合理的必要性，“布點(diǎn)”也就是配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站設(shè)置地點(diǎn)，否則將給網(wǎng)架的過(guò)渡帶來(lái)影響。結(jié)合負(fù)荷預(yù)測(cè)情況，根據(jù)用電性質(zhì)和建筑面積，自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站設(shè)置原則如下所述。

（1）住宅用地建筑面積超過(guò)6萬(wàn)平方米的應(yīng)配置主干開(kāi)關(guān)站，建筑面積每增加8萬(wàn)平方米應(yīng)增加配置1間主干開(kāi)關(guān)站。

（2）住宅用地建筑面積超過(guò)40萬(wàn)平方米的應(yīng)配置聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站，建筑面積每增加60萬(wàn)平方米應(yīng)增加配置1間聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站。

（3）商業(yè)、辦公用地建筑面積超過(guò)3萬(wàn)平方米的應(yīng)配置主干開(kāi)關(guān)站，建筑面積每增加4萬(wàn)平方米應(yīng)增加配置1間主干開(kāi)關(guān)站。

（4）商業(yè)、辦公用地建筑面積超過(guò)20萬(wàn)平方米的應(yīng)配置聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站，建筑面積每增加30萬(wàn)平方米應(yīng)增加配置1間聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)站。

5 配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站選址原則

由于自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站具有變電所10 kV母線延伸的功能，對(duì)電能進(jìn)行二次分配，為附近地區(qū)用戶提供電源，因此在負(fù)荷比較集中的地區(qū)，如大型商住小區(qū)、高層建筑區(qū)、商業(yè)綜合體等地，應(yīng)設(shè)置自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站。由于配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站內(nèi)有大量的10 kV開(kāi)關(guān)柜等中壓設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求比較高，為了便于管理，要求配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站設(shè)置在路徑通道較為順暢、檢修維修操作及工程車駛?cè)敕奖恪⒎墙ㄖ锍脸叵路降奈恢茫瑫r(shí)應(yīng)該靠近市政路。一般情況下要求配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站設(shè)置在獨(dú)棟建筑物內(nèi)，方便設(shè)備吊裝，且有設(shè)備運(yùn)輸維護(hù)通道，通道寬度不小于3.5 m。盡量不要把自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站設(shè)置在大樓地下室內(nèi)，不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所。室外環(huán)網(wǎng)柜或電纜分接箱與室內(nèi)的自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站相比，具有體積小、占地面積小、設(shè)置比較靈活等優(yōu)點(diǎn)，一般可設(shè)置在城市綠地或綠化帶上，不應(yīng)設(shè)在可能積水或者地勢(shì)較低的場(chǎng)所。可設(shè)置在對(duì)行人、機(jī)動(dòng)車影響比較小的空曠位置。室外環(huán)網(wǎng)柜及電纜分接箱安裝處應(yīng)有防外力破壞裝置。

6 配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站的主接線

自動(dòng)化開(kāi)關(guān)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(duì)于無(wú)重要負(fù)荷的自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站，一般可采用單母線接線，兩路電源進(jìn)線。從不同變電站不同母線結(jié)出的兩路饋線，可有8～12路的出線。對(duì)于一些負(fù)荷等級(jí)要求較高的用戶，應(yīng)采用單母線分段接線，兩路進(jìn)線，每段母線各有一路進(jìn)線，也可以從兩段母線分別接出饋線。配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站按其在電網(wǎng)中的功能，可分為環(huán)網(wǎng)型和終端型。在城市主要以環(huán)網(wǎng)型自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站為主，環(huán)網(wǎng)型自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站每段母線有2路電源進(jìn)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(wǎng)中實(shí)施運(yùn)行方式的調(diào)整。環(huán)網(wǎng)型自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站常以“手拉手”頭尾相接的方式進(jìn)行環(huán)網(wǎng)，位于主干線上的分線客戶有較高的靈活性。環(huán)網(wǎng)型自動(dòng)化開(kāi)關(guān)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(huán)運(yùn)行的自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站，后者是按照雙環(huán)運(yùn)行的自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站。對(duì)于負(fù)荷密度大，且有重要用戶負(fù)荷時(shí)，自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站可采用雙母線，四路進(jìn)線，每條母線兩路進(jìn)線。既可以提高開(kāi)閉所的供電能力，也能給重要負(fù)荷供電。配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站實(shí)現(xiàn)了母線延伸，利用兩個(gè)變電站10 kV出線間隔形成了最大達(dá)12個(gè)出線間隔，合理利用間隔，避免造成原來(lái)“間隔占用，負(fù)荷剩余”的情況。

7 結(jié)語(yǔ)

配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站作為智能電網(wǎng)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(xiàng)目以及高層建筑等高密度負(fù)荷不斷涌現(xiàn)，使城市功能趨向復(fù)雜化，對(duì)于電力電纜走廊以及變電站出線間隔面臨多方面的挑戰(zhàn)，配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站的應(yīng)用無(wú)疑是優(yōu)化配電網(wǎng)的一劑良藥，在城市配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)中，可以考慮投資建設(shè)配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站來(lái)解決變電站間隔不足問(wèn)題，同時(shí)，也可以增加城市配網(wǎng)構(gòu)建的靈活性。

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