关于城市配网规划中自动开关站建设的研究

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　　摘 要：城市化进程的不断推进，配电网智能化正在快速地推广建设中。在城市电网中的负荷密集区，可设立配网自动化开关站，将变电站10 kV母线进行扩展，增加10 kV出线，从而增加配网规划的灵活性，可以分散负荷、划分供电区间、实现多回路供电，加强对配电网网架的管控，提高配电网运行维护以及规划的灵活性，合理分配利用变电站出线间隔，从而大大提高整个配电网供电的可靠性。
　　关键词：配电网 智能化 配网规划 自动化开关站
　　中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）12（a）-0069-02
　　1 配网自动化开关站建设的必要性
　　近年来，随着城市化进程的推进，城市“升级改造”众多大型项目拔地而起，对城市配电网提出更高的要求，也对城市配网规划提出了更高的要求。目前，以广东佛山为例，城市负荷集中地区大型项目，村居升级改造，综合商业体雨后春笋般出现，造成电力负荷不断攀升。目前，由于城市城区中心变电站数量有限，变电站10 kV出线间隔有限，另一方面，新建变电站选址、立项困难加重，导致城市中心负荷密集地区出现变电站10 kV出线间隔不足，不仅影响众多大型商业体或项目的报装用电，也制约着城市配电网的规划与发展。配网自动化开关站作为城市电网其中一项智能化的基础设施，在配网中扮演着电能二次分配的角色，也可以视作为变电站母线的延伸，可以扩展变电站10 kV母线，有效地“增加”10 kV出线间隔。
　　2 配网自动化开关站与配电房的区别
　　配电房一般指10 kV及以下电压等级设备的设施，分为高压配电室和低压配电室，起开闭和分配电能的作用。高压配电室一般指10 kV高压开关室；低压配电室一般指10 kV或35 kV站用变出线的400 V配电室。配电房严格意义说只有配电功能，没有变电功能，也就是不应设有10 kV变压器。配网自动化开关站也指用于接受电力并分配电力的供配电设施，高压电网中一般称为开关站。某些地区一般用于电力的接受与分配的35 kV以下的中压电网中的也叫开闭站。由于地域不同，叫法也存在差异，比如部分地区习惯称设置在户内的开闭站为开闭所，一般不小于两进线六出线，而称户外箱式预装的为开闭箱，一般不大于六出线。配网自动化开关站是变电站母线的延伸，由变电站送出电能及馈线至配网自动化开关站，再由10 kV配网自动化开关站合理分配至用户端。配网自动化开关站接收上级电能并且对其进行重新分配，减少110 kV变电站的10 kV出线间隔和电缆走廊，可用作配电线路间的联络枢纽，还可为重要用户提供双电源。
　　3 配网自动化开关站在城市配网中的应用
　　以佛山市地区中压配电网电缆接线方式为例，该地区采用“N供一备”接线方式（N3）。“N供1备”接线为N+1回配电线路通过主干线路末端的联络开关直接联络，其中n回线路带额定负荷正常运行，另一回线路线路作为备用的空载线路，当其他一回运行线路检修或故障时，其负荷可全部由备用线路供电的接线方式。
　　4 配网自动化开关站设置原则
　　由于“N供一备”的网架接线方式是广东地区大力推行的配网接线模式，可靠性高，在负荷逐步发展的区域，可先按单环网供电（手拉手接线），然后随着负荷的发展逐步向两供一备及三供一备过渡。但是在逐步发展构建网架的时候，要注意“布点”合理的必要性，“布点”也就是配网自动化开关站设置地点，否则将给网架的过渡带来影响。结合负荷预测情况，根据用电性质和建筑面积，自动化开关站设置原则如下所述。
　　（1）住宅用地建筑面积超过6万平方米的应配置主干开关站，建筑面积每增加8万平方米应增加配置1间主干开关站。
　　（2）住宅用地建筑面积超过40万平方米的应配置联络开关站，建筑面积每增加60万平方米应增加配置1间联络开关站。
　　（3）商业、办公用地建筑面积超过3万平方米的应配置主干开关站，建筑面积每增加4万平方米应增加配置1间主干开关站。
　　（4）商业、办公用地建筑面积超过20万平方米的应配置联络开关站，建筑面积每增加30万平方米应增加配置1间联络开关站。
　　5 配网自动化开关站选址原则
　　由于自动化开关站具有变电所10 kV母线延伸的功能，对电能进行二次分配，为附近地区用户提供电源，因此在负荷比较集中的地区，如大型商住小区、高层建筑区、商业综合体等地，应设置自动化开关站。由于配网自动化开关站内有大量的10 kV开关柜等中压设备，这些设备对环境的要求比较高，为了便于管理，要求配网自动化开关站设置在路径通道较为顺畅、检修维修操作及工程车驶入方便、非建筑物沉池下方的位置，同时应该靠近市政路。一般情况下要求配网自动化开关站设置在独栋建筑物内，方便设备吊装，且有设备运输维护通道，通道宽度不小于3.5 m。尽量不要把自动化开关站设置在大楼地下室内，不应设在有剧烈振动或高温的场所。室外环网柜或电缆分接箱与室内的自动化开关站相比，具有体积小、占地面积小、设置比较灵活等优点，一般可设置在城市绿地或绿化带上，不应设在可能积水或者地势较低的场所。可设置在对行人、机动车影响比较小的空旷位置。室外环网柜及电缆分接箱安装处应有防外力破坏装置。
　　6 配网自动化开关站的主接线
　　自动化开关站电气主接线方式可分为单母线接线、单母线分段接线和双母线接线。对于无重要负荷的自动化开关站，一般可采用单母线接线，两路电源进线。从不同变电站不同母线结出的两路馈线，可有8～12路的出线。对于一些负荷等级要求较高的用户，应采用单母线分段接线，两路进线，每段母线各有一路进线，也可以从两段母线分别接出馈线。配网自动化开关站按其在电网中的功能，可分为环网型和终端型。在城市主要以环网型自动化开关站为主，环网型自动化开关站每段母线有2路电源进线间隔，其他为出线间隔，其主要功能是电力交换和线路分段，在城市配网中实施运行方式的调整。环网型自动化开关站常以“手拉手”头尾相接的方式进行环网，位于主干线上的分线客户有较高的灵活性。环网型自动化开关站又可分为单母线接线和双母线接线两种，前者是按照单环运行的自动化开关站，后者是按照双环运行的自动化开关站。对于负荷密度大，且有重要用户负荷时，自动化开关站可采用双母线，四路进线，每条母线两路进线。既可以提高开闭所的供电能力，也能给重要负荷供电。配网自动化开关站实现了母线延伸，利用两个变电站10 kV出线间隔形成了最大达12个出线间隔，合理利用间隔，避免造成原来“间隔占用，负荷剩余”的情况。
　　7 结语
　　配网自动化开关站作为智能电网的重要组成部分，在符合密度较高的城市愈显重要，随着大型项目以及高层建筑等高密度负荷不断涌现，使城市功能趋向复杂化，对于电力电缆走廊以及变电站出线间隔面临多方面的挑战，配网自动化开关站的应用无疑是优化配电网的一剂良药，在城市配网规划建设中，可以考虑投资建设配网自动化开关站来解决变电站间隔不足问题，同时，也可以增加城市配网构建的灵活性。
　　参考文献
　　[1] 王秋梅.10 kV开闭所的设计、安装运行和检修[M].北京：中国电力出版社，2005.
　　[2] 10 kV开闭所电气设计部分――电力资料网[Z].
　　[3] 开闭所通用化设计图册[Z].福建省电力有限公司，2004.
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