1 10kV開閉所的功能
10 kV開閉所是變電所10 kV母線的延伸，由變電所送出較大容量的饋線至開閉所，再由10 kV開閉所按用戶需要送出饋線至用戶。10 kV開閉所接受和重新分配10 kV出線，減少高壓變電所的10 kV出線間隔和出線走廊，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。
此外，配電網(wǎng)中10 kV開閉所的合理設(shè)置，可以加強(qiáng)對配電網(wǎng)的控制，提高配電網(wǎng)運(yùn)行及調(diào)度的靈活性，從而大大提高整個(gè)配電網(wǎng)供電的可靠性。有了一定數(shù)量的開閉所，可實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度，部分城網(wǎng)設(shè)備檢修時(shí)，可以進(jìn)行運(yùn)行方式的調(diào)整，做到設(shè)備檢修時(shí)用戶不停電；當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，開閉所可發(fā)揮其操作靈活的優(yōu)勢，迅速隔離故障單元，減小停電范圍。
2 10 kV開閉所的設(shè)置原則
由于10 kV開閉所能加強(qiáng)對配電網(wǎng)的控制，提高配電網(wǎng)供電的靈活性和可靠性，因此在重要用戶附近或電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)部位應(yīng)設(shè)立10 kV開閉所。
由于10 kV開閉所具有變電所10 kV母線延伸的功能，對電能進(jìn)行二次分配，為周邊用戶提供電源，因此在用戶比較集中的地區(qū)，如大型住宅小區(qū)、高層建筑區(qū)、商業(yè)中心區(qū)、工業(yè)園區(qū)等地，應(yīng)設(shè)置10 kV開閉所。
由于10 kV開閉所內(nèi)有大量的10 kV開關(guān)柜等中壓設(shè)備，這些設(shè)備對環(huán)境的要求比較高，為了便于管理，要求10 kV開閉所設(shè)置在通道順暢、巡視檢修方便、電纜進(jìn)出方便的位置。一般情況下要求10 kV開閉所設(shè)置在單獨(dú)的建筑物中，或附設(shè)在建筑物一樓的裙房中，盡量不要把10 kV開閉所設(shè)置在大樓地下室內(nèi)。 ’
室外環(huán)網(wǎng)柜或電纜分接箱與室內(nèi)的開閉所相比，具有體積小、占地面積小、設(shè)置比較靈活等優(yōu)直，一般可設(shè)置在綠地或綠化帶上，也可設(shè)置在對行人影響比較小的空地上或道路人行道側(cè)。室外環(huán)網(wǎng)柜及電纜分接箱安裝處應(yīng)有避免外力碰撞措施，同時(shí)應(yīng)避免安裝在有腐蝕性物質(zhì)的附近。
3 10 kV開閉所的主接線
3.1 10 kV開閉所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(fù)荷的開閉所，一般可采用單母線接線，兩路電源進(jìn)線。兩路進(jìn)線分別接至不同的變電所或同一變電所的不同母線，可有6~10路的出線。此接線方式簡單清晰、投資省、運(yùn)行維護(hù)方便。
對于為重要用戶提供雙電源、供電可靠性要求比較高的開閉所，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，重要用戶可以從兩段母線分別接出饋線。當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，可由另一段母線提供正常供電。
對于負(fù)荷集中、且有重要用戶負(fù)荷時(shí)，開閉所可采用雙母線接線，四路進(jìn)線，每段母線各有兩路進(jìn)線。此接線方式供電可靠性高，且調(diào)度靈活，能適應(yīng)10 kV配電系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式下調(diào)度和潮流變化的需要。
3.2 10 kV開閉所按其在電網(wǎng)中的功能，可分為環(huán)網(wǎng)型和終端型
環(huán)網(wǎng)型開閉所每段母線有2路電源進(jìn)線間隔，其他為出線間隔，其主要功能是功率交換和線路分段，在城網(wǎng)中實(shí)施運(yùn)行方武的調(diào)整。環(huán)網(wǎng)型開閉所常以“手拉手”方式進(jìn)行環(huán)網(wǎng)，其開閉所的用戶或分支線有較高的供電可靠性。環(huán)網(wǎng)型開閉所又可分為單母線接線和雙母線接線（見圖1）兩種，前者為單環(huán)運(yùn)行的開閉所，后者為雙環(huán)運(yùn)行的開閉所。
終端型開閉所每段母線一般只有一路電源進(jìn)線間隔，其他為出線間隔，其主要功能是向周邊用戶及公用變壓器提供電源。終端型開閉所又可分為單母線接線、雙母線接線（見圖2）和單母線分段接線三種。
3.3主接線設(shè)計(jì)需注意的問題
3.3.1 10 kV開閉所的接人系統(tǒng)方案
10 kV開閉所接入系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮其供給電源的配電線路能否承擔(dān)接入開閉所增加的負(fù)荷。對于為終端型開閉所供給電源的配電線路，其10 kV開閉所接入后的配電變壓器總?cè)萘恳话憧刂圃?0 000—15 000 kV-A：對于為環(huán)網(wǎng)型開閉所供給電源的配電線路，由于正常運(yùn)行時(shí)兩條環(huán)網(wǎng)線路是各自分開的，在事故或其他特殊情況時(shí)需要將部分或全部負(fù)荷由一條線路供電，所以兩條環(huán)網(wǎng)線路的負(fù)荷率應(yīng)控制在50qo以下，環(huán)網(wǎng)內(nèi)配置的開閉所數(shù)量不宜過多，開閉所的設(shè)計(jì)容量不宜過大，配電變壓器的總?cè)萘恳话悴怀^20 000 kV-A。
3.3.2 10 kV開閉所的最終建設(shè)規(guī)模
10 kV開閉所的規(guī)模應(yīng)根據(jù)10 kV配電網(wǎng)的規(guī)劃、用戶及負(fù)荷增長情況、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行選擇。10 kV開閉所的規(guī)模一般為：每座10 kV開閉所內(nèi)設(shè)置1—2段10 kV母線．每段10 kV母線所接配電變壓器總?cè)萘坎灰舜笥? 000 kV-A，進(jìn)出線回路不宜大于8回；總?cè)萘看笥? 000 kV-A的大用戶，宜從10 kV主干電纜直接接人該用戶或采用10 kV專線供電。
3.3.3 10 kV主接線要求
10 kV開閉所主接線應(yīng)力求簡單，并應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性等要求。開關(guān)或母線故障及母線檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)開關(guān)、母線等設(shè)備，而不致影響10 kV配電網(wǎng)的運(yùn)行和對用戶的供電。擴(kuò)建時(shí)可以窮便地從初期接線過渡到最終接線，在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新的間隔。
4 10 kV開閉所的主要設(shè)備
10 kV開閉所由10 kV開關(guān)柜、母線、控制和保護(hù)裝置等電氣設(shè)備組成，通常為戶內(nèi)布置，但也有開閉所采用戶外箱式結(jié)構(gòu)。電源饋線一般采用大截面的電纜線路，如單根截面為300 t111112的電纜。
4.1保護(hù)配置
10 kV環(huán)網(wǎng)開閉所電源進(jìn)線間隔一般不配置任何保護(hù)，因?yàn)?0 kV環(huán)網(wǎng)開閉所一般都是在市區(qū)，供電半徑一般在5 km以內(nèi)，線路很短，一條10 kV主干線路如果接有2-4座10 kV環(huán)網(wǎng)開閉所，相當(dāng)于線路上安裝了4—8臺保護(hù)開關(guān)，各臺保護(hù)開關(guān)之間無法進(jìn)行動(dòng)作時(shí)間上的配合，一旦線路發(fā)生短路故障，故障點(diǎn)之前的保護(hù)開關(guān)及變電所的出線保護(hù)開關(guān)都可能跳閘，易出現(xiàn)越級跳閘現(xiàn)象，從而不能及時(shí)隔離故障點(diǎn)。開閉所進(jìn)線間隔宜采用負(fù)荷開關(guān)，當(dāng)電源進(jìn)線主干線發(fā)生短路故障時(shí)，由上一級變電所10 kV出線斷路器動(dòng)作切除故障。對于終端型開閉所，當(dāng)負(fù)荷比較小時(shí)，電源進(jìn)線間隔可配置熔斷器保護(hù)。
10 kV開閉所的出線間隔，一般配置熔斷器作為出線柜的過負(fù)荷及過流保護(hù)。在配電環(huán)網(wǎng)中，對配電變壓器容量小于1 600 kV -A的變壓器饋線往往部選用負(fù)荷開關(guān)一熔斷器組合電器，以負(fù)荷開關(guān)完成負(fù)荷的分合操作，以熔斷器對短路起保護(hù)作用。如果配電變壓器容量大于等于1 600 kV-A時(shí)，宜選用斷路器保護(hù)。
4.2環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜
環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、安裝方便，可以根據(jù)需要擴(kuò)展，不受外部環(huán)境的影響，在目前10 kV開閉所的設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜是由包括母線、負(fù)荷開關(guān)單元、變壓器保護(hù)單元、電纜線路進(jìn)線或出線單元、計(jì)量單元等構(gòu)成的組合配電裝置，有戶內(nèi)型和戶外型兩種。典型的環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜是三回路單元，即由兩條線路、負(fù)荷開關(guān)單元和變壓器保護(hù)單元組成；也可以根據(jù)需要由多回路單元組成。
線路、負(fù)荷開關(guān)單元中的負(fù)荷開關(guān)，通常可采用空氣、六氟化硫(SF6)、真空負(fù)荷開關(guān)。空氣式負(fù)荷開關(guān)技術(shù)性能比較低，目前已基本不選用。真空負(fù)荷開關(guān)是在真空斷路器的基礎(chǔ)上開發(fā)的，具有較高的技術(shù)性能和可靠性，開關(guān)觸頭免維護(hù)，目前已被廣泛使用。SF6負(fù)荷開關(guān)用滅弧性能優(yōu)良的SF6氣體作為開關(guān)的滅弧介質(zhì)，額定峰值耐受電流可達(dá)50 kA。SF6負(fù)荷開關(guān)環(huán)網(wǎng)柜結(jié)構(gòu)緊湊、配置靈活、安裝方便、占地面積小，大大地節(jié)省了開閉所的用地和空間，已成為目前10kV開閉所的主要設(shè)備之一。但是SF6氣休在電氣設(shè)備中經(jīng)電暈、火花及電弧放電作用，會(huì)產(chǎn)生多種有毒氣體及固體分解物，對人體的呼吸系統(tǒng)有一定的危害，隨著整個(gè)社會(huì)環(huán)保意識的加強(qiáng)，SF6設(shè)備在開閉所中的應(yīng)用也將會(huì)受到一定的限制。
5結(jié)束語
10 kV開閉所是配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)接線的橋梁，其配置數(shù)量、設(shè)計(jì)容量、接線方式及管理運(yùn)行對城市配電網(wǎng)的建設(shè)起著非常重要的作用，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮，才能設(shè)計(jì)出合理、適用的10 kV開閉所。
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