如何合理優(yōu)化10kV配網(wǎng)開關(guān)設(shè)備配置

拱 蕊

（中山火炬開發(fā)區(qū)電氣安裝工程有限公司，廣東 中山 528403）

110KV配置開關(guān)設(shè)備

（1）配電網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)設(shè)備類型。在我國10kV配電網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)設(shè)備主要以少油開關(guān)、產(chǎn)氣式和壓氣式負(fù)荷開關(guān)、真空開關(guān)為主。少油開關(guān)缺點比較明顯，不僅運行成本較高，而且故障率高、對環(huán)境的污染大現(xiàn)在已禁止使用；產(chǎn)氣式和壓氣式這兩種空氣負(fù)荷開關(guān)，由于體積較大及運行可靠性相對較低，沒能成為市場的主流，只能成為一種過渡產(chǎn)品。真空開關(guān)優(yōu)點是性能比較理想，全廣東省網(wǎng)改新增柱上開關(guān)均采用真空開關(guān)。

（2）開關(guān)設(shè)備配置的基本原則：①由于架空線路經(jīng)常產(chǎn)生瞬時性故障，因而所有故障都應(yīng)獲得作為瞬時性故障處理的機會；分閘后閉鎖現(xiàn)象不能發(fā)生在瞬時性故障中，只能發(fā)生于永久性故障情況；由于分閘后閉鎖現(xiàn)象而必須切斷的線路區(qū)間應(yīng)盡可能的??；②在線路結(jié)構(gòu)的簡明系統(tǒng)圖上，要標(biāo)明重要的負(fù)荷（如政府機關(guān)、學(xué)校、工廠等），線路故障電流的極值，最大的負(fù)荷電流，線路的正序、零序阻抗等；③結(jié)構(gòu)類型，環(huán)境因素，允許停電的時間及頻數(shù)，經(jīng)濟能力，配網(wǎng)的遠(yuǎn)期規(guī)劃都將影響開關(guān)設(shè)備的配置。

210kV配網(wǎng)中開關(guān)設(shè)備的配置方案

10kV配網(wǎng)中開關(guān)設(shè)備的合理配置應(yīng)多方面全面考慮，包括電氣性能、操作可靠性、安全性能、性價比等。斷路器的主要特點是可以對短路點及時處理，切斷故障短路電流，同時斷路器的電氣性能參數(shù)比負(fù)荷開關(guān)高。跌落式熔斷器可用于線路末端，廣泛應(yīng)用于10kV配電線路和配電變壓器一次側(cè)作為保護和進(jìn)行設(shè)備投、切操作之用。隔離開關(guān)建議不單獨安裝使用，要與斷路器配合使用，這樣能使停電及檢修時保證與帶電部分有明顯斷口，便于發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)，及時處理故障部分。當(dāng)故障電流的切除需要由變電站內(nèi)的出現(xiàn)開關(guān)來實現(xiàn)時，可以考慮選用負(fù)荷開關(guān)。在分支線開關(guān)設(shè)備的設(shè)置中，有以下原則：在分支線出現(xiàn)故障的情況下，如不影響主桿線的正常工作，最好使主桿線減少停電時間。直到目前為止，我國農(nóng)村電網(wǎng)的配置和一些小容量的分支線路基本上都選用的跌落式熔斷器。一般情況下，分支線供電負(fù)荷超過560kVA的供電線路應(yīng)采用斷路器保護，而不適合安裝跌落式熔斷器。在這種情況下，比較好的方式是選用一組單極操作的隔離閘刀和一臺具有過流保護功能的真空斷路器配合使用，當(dāng)線路中的分支線有明顯的問題時，能夠及時將閘分開，并且有容易發(fā)現(xiàn)的斷開點，利于分支線平時的維護和修理。

3 開關(guān)設(shè)備配置的定點問題

過去的架空配電網(wǎng)絡(luò)常采用樹形結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)具有線路供電距離長，供電負(fù)荷大，可靠性差的特點。對樹形網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行環(huán)網(wǎng)改造就成為配網(wǎng)改造的關(guān)鍵，其重點就在于合理的配置開關(guān)設(shè)備及增加聯(lián)絡(luò)線路。

在當(dāng)前，我國配網(wǎng)負(fù)荷的特點是城鎮(zhèn)工商業(yè)相對集中，而農(nóng)村負(fù)荷比較分散。在線路負(fù)荷較集中的地方，可以根據(jù)負(fù)荷類別及地理區(qū)域劃分多個孤立負(fù)荷島，每個負(fù)荷島進(jìn)線段設(shè)置分段開關(guān)，并根據(jù)負(fù)荷對供電的可靠性要求決定是否增設(shè)聯(lián)絡(luò)線路實現(xiàn)雙電源開環(huán)供電。負(fù)荷島內(nèi)可根據(jù)保重棄小原則，確保次要負(fù)荷故障不影響重要負(fù)荷供電，對次要負(fù)荷加設(shè)隔離開關(guān)或熔斷器來控制。在線路負(fù)荷較分散的農(nóng)村，可用重合器和分段器配合把干線分成若干段，通過聯(lián)絡(luò)分段器構(gòu)成環(huán)網(wǎng)，對重要負(fù)荷可用雙負(fù)荷開關(guān)或熔斷器實現(xiàn)雙電源互為備用方式供電，

4 配電自動化開關(guān)設(shè)備配置設(shè)想

實現(xiàn)配電自動化的主要環(huán)節(jié)是實現(xiàn)饋線自動化，其中饋線自動化是配電自動化的核心，因此實現(xiàn)配電自動化應(yīng)該先從實現(xiàn)饋線自動化著手，其首要工作就要實現(xiàn)聯(lián)絡(luò)開關(guān)、分段開關(guān)的智能化。配電自動化中分段、聯(lián)絡(luò)開關(guān)的選型具有以下原則：首先，從節(jié)約成本和降低工程造價的角度出發(fā)選用合理的負(fù)荷開關(guān)。其次，從網(wǎng)絡(luò)運行的穩(wěn)定性角度看，選取的開關(guān)必須能防止凝露現(xiàn)象并且是免維護的。再次，在網(wǎng)絡(luò)中配備具有重合功能的電動操作部件。最后，裝載電流互感器，電壓傳感器等。

要實現(xiàn)配電自動化還需要做好網(wǎng)架規(guī)劃工作，從當(dāng)前10KV配電網(wǎng)的現(xiàn)狀來看，重合器與分段器的組合模式更有利于今后配電自動化的建設(shè)和改造。在這個組合模式中，重合器采用斷路器的方式，這樣有利于它在發(fā)生故障時能在短時間內(nèi)多次自動重合，從而恢復(fù)供電。假若系統(tǒng)發(fā)生的不是偶然性故障，而是永久性故障時，則重合器將發(fā)揮另外一種功能，會按照預(yù)定的操作程序，在分閘位置處依照順序先后閉鎖，同時隔離故障處與未損害的主系統(tǒng)。分段器的功能不同于重合器，它主要采用智能化的負(fù)荷開關(guān)，一般與電源側(cè)的前級開關(guān)設(shè)備相關(guān)聯(lián)，在無電壓和無電流時，會發(fā)揮分段器自動分閘的功能。

在我國當(dāng)前的配電網(wǎng)中主要以環(huán)行網(wǎng)和輻射形網(wǎng)為主，我們以輻射形供電網(wǎng)來說明開關(guān)設(shè)備的配置。開關(guān)設(shè)備的配置需要在主干線首端安裝重合器，在一般分支線上依次安裝分段器和熔斷器。這種配置方式的特點非常明顯，它使各分支線路能獨立供電，同時將故障發(fā)生處縮小到一個最小范圍，便于我們查找故障點及檢測維修。

5 結(jié)語

如何合理的規(guī)劃10kV配電網(wǎng)中開關(guān)設(shè)備的配置是10kV配電網(wǎng)建設(shè)和改造中最應(yīng)該重視的問題，只有通過合理的布局，各種開關(guān)設(shè)備的特點與功能得到充分發(fā)揮，才能使電網(wǎng)獲得最大的效益。

[1]苑舜.配電網(wǎng)自動化開關(guān)設(shè)備[M].北京：中國電力出版社，2007.

[2]王章啟，顧霓鴻.配電自動化開關(guān)設(shè)備[M].北京：水利電力出版社，1995.

[3]王天華，王平洋，范明天.饋線自動化規(guī)劃中環(huán)網(wǎng)開關(guān)配置的優(yōu)化算法研究[J].電力系統(tǒng)自動化，1999，23（15）:15-17.

[4]中國電機工程學(xué)會.配電自動化分專委會學(xué)術(shù)討論中關(guān)注的問題[J].電網(wǎng)技術(shù)，1999，（1）.