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環網櫃应用实例

??發布日期:2016-6-22

作者:魏柱劉轶峰

 1環網櫃的组成及性能

  10kV户外箱式環網櫃,又称环网供电单元(简称環網櫃),每个环网供电单元由3至5路开关共箱组成,接线方式灵活多样,可以满足不同配电网络节点的需求。由于开关装置和硬母线密闭在同一个金属封闭外壳内,一般采用SF6作为灭弧介质和绝缘介质,开关采用三相联动的三工位SF6负荷开关或断路器,高性能弹簧机构可实现快速分合闸操作。单独的环网单元由进线单元、计量单元、TV单元、母线单元等多种单元可任意组合多种方案。由于这种非凡的排列结构,環網櫃具有如下特点:

  ·戶外型、全絕緣、全密封結構,能適應任何惡劣環境。

  ·體積小、重量輕、結構緊湊、占地小。

  ·安裝簡單、操作方便、安全可靠、免維護。

  ·可見斷口,確認開關觸頭位置,保證人員安全。

  ·三工位聯動結構,有效防止設備缺陷運行。

  ·具有電動/手動操作機構,配上RTU/FTU後即可實現遠動及配電自動化。

  由于它體積小、技術指標先進,完全可以取代常規的開關站,從而減少占地面積和縮短出線電纜長度,降低整體造價和維護費用,因而廣泛應用于工業園區、街道、居民區、繁華商業中心等作爲接受和分配電能之用。

  2環網櫃在泗县县城配网规划中应用实例

  2.1泗縣縣城配電網建改現狀及主網規劃

  2.1.1改前狀況

  泗縣縣城人口8.74萬,城區面積16.8km2,城區負荷15MVA,負荷增長率約爲8~10。城區僅靠泗縣110kV變電所(市屬治理)供電,城區由該變電所三條10kV線路(城東105、城西107、城北104線路)獨立供電。所有電力用戶均爲單電源供電,無環網和後備電源,任一條線路在輸送過程出現故障均造成城區大範圍停電。

  2.1.2泗縣縣城配網主網規劃

  2.1.2.1近期規劃

  县城配电网10kV两主供电源点由110kV泗县变和35kV城东变组成。从110kV泗县变出105和107两路10kV出线;从35kV城东变出104和106两路10kV出线。泗县县城配电网以二环路为主环网,用四台2进2出環網櫃作为环网主联络开关,另外一台環網櫃作为主環網櫃备用联络开关,以保证电源互供,各環網櫃进线电源及出线供电范围见表1。

  目前由于北二環以北和南二環以南的負荷較小,因此利用重合器,采用同一條線路同杆雙回架設的方式。具體方法是:107線路從R1開關(重合器,下同)再分1路同杆架設,接入開關R4;104線路從變電站出線開關再分1路同杆架設,接入開關R5,兩條線路構成聯絡,正常運行時由104線路主供北二環以北負荷,107線路作爲備用。105線路從R2開關再分1路同杆架設,接入開關R7;106線路從變電站出線開關再分1路同杆架設,接入開關R8,兩條線路構成聯絡,正常運行時由106線路主供南二環以南負荷,105線路作爲備用。

  爲了避免線路故障引起110kV泗縣變的105、107出線開關跳閘,在出線開關下側加裝2台重合器R1和R2,另外,在圖1所示位置增加重合器R3-R9共7台,在未上配網主站以前,實現重合器就地饋線自動化功能。

  2.1.2.2長期規劃

  从长远考虑,随着城市区域扩大,将建成三环路,可沿三环路再架设一个类似于二环路的大环网,即沿东西南北四个方向设置4个環網櫃实现大环网的联络,纵横方向再分别与107、104、106和3#環網櫃的备用出线构成联络。

  2.2環網櫃配置方案

  2.2.1负荷开关型環網櫃配置方案

  負荷開關型配置爲:SF6三工位(分、合、接地)負荷開關及其電動機構、帶電指示器、避雷器、TA,預留控制器(FTU)位置,每個箱體內配1面TV櫃,預留直流電源和電池位置。環網結構如圖1所示。

  2.2.2断路器型環網櫃配置方案

  断路器型配置为断路器(带隔离开关)及其电动机构、带电指示器、避雷器、TA,配控制器(FTU),每个箱体内配1面TV柜,预留直流电源和电池位置。由于断路器价格比较高,所以,環網櫃的2个进线单元选用负荷开关,2个出线单元选用断路器。环网结构如图2所示。

  2.3配網保護和操作說明

  2.3.1線路保護

  (1)環網櫃出线开关采用负荷开关方案

  線路故障時不能開斷故障電流,負荷開關上下側的故障均由變電站出線開關切除。在沒有安裝控制器和故障指示器的情況下,故障區段的確定和恢複無故障段供電均由人工完成。

  (2)環網櫃出线开关采用断路器方案

  FTU能够设置保护定值,出线开关上侧的故障由变电站出线开关切除,出线开关下侧的故障由環網櫃出线开关切除,保护范围为网架结构图中的供二环路以内的线路104、105、106、107。

  线路保护定值设置:假如变电站出线开关过流定值为0.5s,则環網櫃出线开关过流定值设为0.2~0.3s,变电站出线开关退掉0速断,设为0.2s延时速断,環網櫃出线开关速断定值设为0速断,速断电流定值要明显低于出线开关的定值。

  2.3.2負荷轉供

  兩種方案的計劃停電和負荷轉供均由人工現場操作。

  2.3.3配網自動化效果

  兩種方案都可實現配網自動化遠方控制方案,供電可靠性相當。斷路器方案顯然沒有負荷開關方案經濟(見表2),故泗縣縣城配網選用負荷開關方案。

  2.4配網自動化方案

  根据泗县县城配电网网架结构(按照環網櫃负荷开关方案),配网自动化方案采用远方控制方案。该方案的原理是:主站系统/子站系统、通信系统、监控终端互相配合,利用终端设备监测故障信号和开关动作情况,按照电网拓扑结构分析判定出故障区段,并经过远方操作将故障区段隔离和恢复非故障区段的供电。

  3結論

  泗县县城配网通过选用负荷开关型環網櫃实现了环网供电,该规划网架的优点是负荷互供能力增强,设备操作检修方便,供电区域划分清楚,主干线路的覆盖区域增大,停电区域缩小,大大提高了供电可靠性,同时既为实现配网自动化打好基础,又考虑到县城配网网架的长远发展,为新建网架的联络互供作了充分预备。



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