淺談10kV配電裝置無(wú)預(yù)留間隔的間隔擴(kuò)建方案探討

1、淺談10kV配電裝置無(wú)預(yù)留間隔的間隔擴(kuò)建方案摘要 本文針對(duì)室內(nèi)10kV出線(xiàn)開(kāi)關(guān)柜在沒(méi)有預(yù)留間隔的情況下，為了滿(mǎn)足電力負(fù)荷增長(zhǎng)的需求，怎樣來(lái)實(shí)施間隔擴(kuò)建，方案優(yōu)劣比較和選擇，設(shè)計(jì)者在這方面作了一些工作和努力，并在下文中作了一些探討。關(guān)鍵詞 間隔 可靠性 經(jīng)濟(jì)性 方案探討1 前言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電能量的需求也越來(lái)越多、越來(lái)越高。以前所建設(shè)的一些變電站，往往出于節(jié)約投資的考慮，預(yù)留的間隔很少，又都逐漸被利用完。在遇到用電負(fù)荷增加而無(wú)預(yù)留出線(xiàn)開(kāi)關(guān)柜間隔的情況下，必須在原10kV配電室外建設(shè)一個(gè)10kV箱式開(kāi)關(guān)站。這個(gè)新增開(kāi)關(guān)站與原10kV配電裝置的母線(xiàn)怎樣完成電力輸送，就有多個(gè)方案，其各

2、個(gè)方案的優(yōu)劣和具體選擇，下面作一探討。2 實(shí)際問(wèn)題說(shuō)明貴州某地現(xiàn)需要建一個(gè)污水處理廠，因此在污水處理廠附近擬建一座10kV開(kāi)閉所向污水處理廠供電。開(kāi)閉所的電源由附近的一個(gè)110kV變電站引接，而110kV變電站的10kV配電裝置室已無(wú)預(yù)留間隔。在污水處理廠附近，又無(wú)其它10kV供電電源。為解決用電負(fù)荷需求，設(shè)計(jì)考慮在110kV變電站10kV配電室后面建一個(gè)10kV箱式開(kāi)關(guān)站，作為污水處理廠開(kāi)閉所的供電電源。必須說(shuō)明的是：擴(kuò)建原已運(yùn)行的10kV配電室，應(yīng)該是最正規(guī)的擴(kuò)建方式，但因受地理?xiàng)l件限制而無(wú)法擴(kuò)建，所以才有了箱式開(kāi)關(guān)站的設(shè)計(jì)方案。同時(shí)為了保證污水處理廠用電的安全可靠，10kV箱式開(kāi)關(guān)站的電

3、源必須是變電站10kV兩段母線(xiàn)分別引來(lái)（10kV、段），再分別出線(xiàn)至污水處理廠10kV開(kāi)閉所的兩段母線(xiàn)上，即滿(mǎn)足污水處理廠雙電源供電。另外建設(shè)箱式開(kāi)關(guān)站時(shí)還應(yīng)考慮變電站的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。3 110kV變電站的10kV部分主接線(xiàn)3.1 變電站10kV部分主接線(xiàn)方案1（見(jiàn)圖1）新建的10kV箱式開(kāi)關(guān)站的進(jìn)線(xiàn)電源占用原運(yùn)行的10kV出線(xiàn)柜引接。本接線(xiàn)從經(jīng)濟(jì)技術(shù)角度來(lái)評(píng)價(jià)，有很多缺點(diǎn)，所以最后被否決。為了說(shuō)明問(wèn)題和吸取經(jīng)驗(yàn)，本文仍予以說(shuō)明。3.2 變電站10kV部分主接線(xiàn)方案2（見(jiàn)圖2）新建的10kV箱式開(kāi)關(guān)站的進(jìn)線(xiàn)電源，由運(yùn)行的10kV母線(xiàn)上延伸接入。4 箱式開(kāi)關(guān)站接入方案及比較4.1 硬母線(xiàn)搭接方

4、案在原10kV配電室后面建設(shè)一個(gè)10kV箱式開(kāi)關(guān)站，采用封閉母線(xiàn)橋在原分段開(kāi)關(guān)柜與分段隔離柜上焊接，經(jīng)過(guò)穿墻套管再通過(guò)戶(hù)外封閉母線(xiàn)橋連接至本次建設(shè)的預(yù)裝式箱式開(kāi)關(guān)站內(nèi)母線(xiàn)上，再由箱式開(kāi)關(guān)站的間隔分別出兩回線(xiàn)至污水處理廠開(kāi)閉所，滿(mǎn)足污水處理廠的用電要求。本方案采用10kV主接線(xiàn)2（圖2）的方式，具體實(shí)施見(jiàn)圖3、圖4。母線(xiàn)搭接點(diǎn)選在分段開(kāi)關(guān)柜（10kV段）和分段隔離柜（10kV段）上。本方案的優(yōu)點(diǎn)：母線(xiàn)通過(guò)硬母線(xiàn)焊接在一起，運(yùn)行比較安全，不改變?cè)械睦^電保護(hù)配置。10kV箱式開(kāi)關(guān)站各出線(xiàn)的二次母線(xiàn)電壓，可以直接采用原10kV配電室的二次電壓。不僅建設(shè)面積較小而且購(gòu)買(mǎi)的設(shè)備較少，投資最少，且能夠滿(mǎn)足

5、變電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本方案缺點(diǎn)：在現(xiàn)場(chǎng)施工稍為困難，母線(xiàn)焊接時(shí)停電范圍較大且時(shí)間較長(zhǎng)。4.2 電纜搭接方案在原10kV配電室后面建設(shè)一個(gè)10kV箱式開(kāi)關(guān)站（同前），采用電纜從原10kV配電室開(kāi)關(guān)柜母線(xiàn)上，用電纜直接與新建的10kV箱式開(kāi)關(guān)站內(nèi)的母線(xiàn)連接（見(jiàn)圖5）。本方案同樣采用主接線(xiàn)2（圖2）的方式，該方案必須用兩根10kV電纜從變電站原10kV配電室兩段母線(xiàn)上，分別引到10kV箱式開(kāi)關(guān)站的10kV兩段母線(xiàn)上，其理由同前。本方案優(yōu)點(diǎn)：施工較為方便，繼電保護(hù)的配置與原10kV室的配置一樣，不需改變。建設(shè)面積較小且購(gòu)買(mǎi)的設(shè)備較少，投資最少。滿(mǎn)足變電站建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。本方案缺點(diǎn)：母線(xiàn)搭接時(shí)停電范圍較

6、大且時(shí)間稍長(zhǎng)，運(yùn)行時(shí)電纜與母線(xiàn)連接處容易發(fā)生故障，從而導(dǎo)致主變后備保護(hù)跳低壓側(cè)開(kāi)關(guān)，使10kV母線(xiàn)全部停電。還可能影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，無(wú)法滿(mǎn)足變電站運(yùn)行的可靠性。4.3 占用原出線(xiàn)柜引出電源線(xiàn)方案在原10kV配電室的后面建設(shè)一個(gè)10kV箱式開(kāi)關(guān)站，把變電站原有10kV配電柜的兩回出線(xiàn)（段、段各一回），移至本次建設(shè)的10kV開(kāi)關(guān)站內(nèi)的開(kāi)關(guān)柜上。挪空的兩個(gè)出線(xiàn)柜作為箱式開(kāi)關(guān)站的電源出線(xiàn)柜。其主接線(xiàn)采用10kV主接線(xiàn)方式1（圖1）。挪出的兩回出線(xiàn)占用本次建設(shè)的箱式開(kāi)關(guān)站的出線(xiàn)間隔。因此本次建設(shè)的開(kāi)關(guān)站除需增加兩個(gè)電源進(jìn)線(xiàn)柜，還需還原10kV的兩個(gè)出線(xiàn)間隔。再加上兩回至污水處理廠開(kāi)閉所的出線(xiàn)

7、柜和預(yù)留的兩回出線(xiàn)間隔，一共是8個(gè)開(kāi)關(guān)柜。與前兩個(gè)方案相比，開(kāi)關(guān)柜多了一倍。為了保證計(jì)量、測(cè)量電壓的準(zhǔn)確性，還需在本次建設(shè)的開(kāi)關(guān)站內(nèi)電源進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)柜上加裝電壓互感器，更增加了投資。如果仍采用變電站10kV母線(xiàn)二次電壓，因?yàn)橐淮位芈方?jīng)過(guò)了10kV出線(xiàn)柜和進(jìn)線(xiàn)柜的串聯(lián)，二次電壓不能完全真實(shí)反映一次回路電壓。本方案的優(yōu)點(diǎn)：施工接線(xiàn)方便，施工過(guò)程中停電范圍最小且時(shí)間最短。本方案的缺點(diǎn)：占地面積最大且設(shè)備最多，投資最大（見(jiàn)圖6）。同時(shí)還需在開(kāi)關(guān)站電源進(jìn)線(xiàn)柜上加裝電壓互感器，以滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)站內(nèi)的測(cè)量和計(jì)量所需二次電壓。開(kāi)關(guān)柜內(nèi)加裝電壓互感器，為保證電氣設(shè)備間的安全凈距，需加大開(kāi)關(guān)柜的尺寸，增加了開(kāi)關(guān)柜廠家的生產(chǎn)

8、難度，從而提高了工程的造價(jià)。另外二次繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限無(wú)法滿(mǎn)足選擇性要求，在開(kāi)關(guān)站出線(xiàn)線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，可能導(dǎo)致原10kV配電室開(kāi)關(guān)柜電源出線(xiàn)、開(kāi)關(guān)站電源進(jìn)線(xiàn)、以及開(kāi)關(guān)站內(nèi)出線(xiàn)柜三個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)跳閘，擴(kuò)大了事故范圍，無(wú)法滿(mǎn)足變電站的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。即使在正常運(yùn)行情況下，變電站的兩回電源出線(xiàn)和開(kāi)關(guān)站的兩回電源進(jìn)線(xiàn)，每個(gè)開(kāi)關(guān)柜要帶三回出線(xiàn)負(fù)荷，也既不經(jīng)濟(jì)又不安全。5 具體實(shí)施方案經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)和安全性、可靠性的比較，并征得業(yè)主審查確定，最后實(shí)施采用硬母線(xiàn)搭接方案：即采用封閉母線(xiàn)橋，用硬銅母線(xiàn)與原母線(xiàn)焊接在一起。從技術(shù)上分析：此方案雖然安裝麻煩，施工時(shí)停電時(shí)間較長(zhǎng)，但有利于變電站后期的運(yùn)行維護(hù)，且焊接處不易發(fā)生故障。又沒(méi)有繼電保護(hù)時(shí)限配合等方面的問(wèn)題。而且二次電纜較少，二次回路工作很少又很簡(jiǎn)單，不會(huì)造成原有保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量等回路的錯(cuò)誤，保證了施工接線(xiàn)的安全和正確不受影響。從經(jīng)濟(jì)上分析：此方案占地面積較少，減小了建設(shè)征地費(fèi)用。母線(xiàn)搭接不需要占用多余的開(kāi)關(guān)柜，且不需要在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)加裝電壓互感器，箱式開(kāi)關(guān)站內(nèi)開(kāi)關(guān)柜的保護(hù)測(cè)控裝置以及電能計(jì)量表計(jì)的電壓用控制電纜從原10kV二次電壓母線(xiàn)上引接過(guò)來(lái)即可，減少了設(shè)備投資。6 結(jié)束語(yǔ)上述硬母線(xiàn)搭接方案已經(jīng)完成，