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(qū),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(guī)劃的靈活性,可以分散負荷、劃分供電區(qū)間、實現(xiàn)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(guī)劃的靈活性,合理分配利用變電站出線間隔,從而大大提高整個配電網供電的可靠性。
關鍵詞:配電網 智能化 配網規(guī)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(guī)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(qū)大型項目,村居升級改造,綜合商業(yè)體雨后春筍般出現(xiàn),造成電力負荷不斷攀升。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、立項困難加重,導致城市中心負荷密集地區(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)體或項目的報裝用電,也制約著城市配電網的規(guī)劃與發(fā)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(qū)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(qū)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(qū)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(lián)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(qū)中壓配電網電纜接線方式為例,該地區(qū)采用“N供一備”接線方式(N3)?!癗供1備”接線為N+1回配電線路通過主干線路末端的聯(lián)絡開關直接聯(lián)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(qū)大力推行的配網接線模式,可靠性高,在負荷逐步發(fā)展的區(qū)域,可先按單環(huán)網供電(手拉手接線),然后隨著負荷的發(fā)展逐步向兩供一備及三供一備過渡。但是在逐步發(fā)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(jù)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(lián)絡開關站,建筑面積每增加60萬平方米應增加配置1間聯(lián)絡開關站。
(3)商業(yè)、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(yè)、辦公用地建筑面積超過20萬平方米的應配置聯(lián)絡開關站,建筑面積每增加30萬平方米應增加配置1間聯(lián)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(qū)用戶提供電源,因此在負荷比較集中的地區(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(huán)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(huán)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(yōu)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??稍O置在對行人、機動車影響比較小的空曠位置。室外環(huán)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(huán)網型和終端型。在城市主要以環(huán)網型自動化開關站為主,環(huán)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(huán)網型自動化開關站常以“手拉手”頭尾相接的方式進行環(huán)網,位于主干線上的分線客戶有較高的靈活性。環(huán)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(huán)運行的自動化開關站,后者是按照雙環(huán)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(xiàn)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(xiàn),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(zhàn),配網自動化開關站的應用無疑是優(yōu)化配電網的一劑良藥,在城市配網規(guī)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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