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环网柜应用实例

  发布日期:2016-6-22

作者:魏柱刘轶峰

 1环网柜的组成及性能

  10kV户外箱式环网柜,又称环网供电单元(简称环网柜),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,环网柜具有如下特点:

  ·户外型、全绝缘、全密封结构,能适应任何恶劣环境。

  ·体积小、重量轻、结构紧凑、占地小。

  ·安装简单、操作方便、安全可靠、免维护。

  ·可见断口,确认开关触头位置,保证人员安全。

  ·三工位联动结构,有效防止设备缺陷运行。

  ·具有电动/手动操作机构,配上RTU/FTU后即可实现远动及配电自动化。

  由于它体积小、技术指标先进,完全可以取代常规的开关站,从而减少占地面积和缩短出线电缆长度,降低整体造价和维护费用,因而广泛应用于工业园区、街道、居民区、繁华商业中心等作为接受和分配电能之用。

  2环网柜在泗县县城配网规划中应用实例

  2.1泗县县城配电网建改现状及主网规划

  2.1.1改前状况

  泗县县城人口8.74万,城区面积16.8km2,城区负荷15MVA,负荷增长率约为8~10。城区仅靠泗县110kV变电所(市属治理)供电,城区由该变电所三条10kV线路(城东105、城西107、城北104线路)独立供电。所有电力用户均为单电源供电,无环网和后备电源,任一条线路在输送过程出现故障均造成城区大范围停电。

  2.1.2泗县县城配网主网规划

  2.1.2.1近期规划

  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出环网柜作为环网主联络开关,另外一台环网柜作为主环网柜备用联络开关,以保证电源互供,各环网柜进线电源及出线供电范围见表1。

  目前由于北二环以北和南二环以南的负荷较小,因此利用重合器,采用同一条线路同杆双回架设的方式。具体方法是:107线路从R1开关(重合器,下同)再分1路同杆架设,接入开关R4;104线路从变电站出线开关再分1路同杆架设,接入开关R5,两条线路构成联络,正常运行时由104线路主供北二环以北负荷,107线路作为备用。105线路从R2开关再分1路同杆架设,接入开关R7;106线路从变电站出线开关再分1路同杆架设,接入开关R8,两条线路构成联络,正常运行时由106线路主供南二环以南负荷,105线路作为备用。

  为了避免线路故障引起110kV泗县变的105、107出线开关跳闸,在出线开关下侧加装2台重合器R1和R2,另外,在图1所示位置增加重合器R3-R9共7台,在未上配网主站以前,实现重合器就地馈线自动化功能。

  2.1.2.2长期规划

  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个环网柜实现大环网的联络,纵横方向再分别与107、104、106和3#环网柜的备用出线构成联络。

  2.2环网柜配置方案

  2.2.1负荷开关型环网柜配置方案

  负荷开关型配置为:SF6三工位(分、合、接地)负荷开关及其电动机构、带电指示器、避雷器、TA,预留控制器(FTU)位置,每个箱体内配1面TV柜,预留直流电源和电池位置。环网结构如图1所示。

  2.2.2断路器型环网柜配置方案

  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,环网柜的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配网保护和操作说明

  2.3.1线路保护

  (1)环网柜出线开关采用负荷开关方案

  线路故障时不能开断故障电流,负荷开关上下侧的故障均由变电站出线开关切除。在没有安装控制器和故障指示器的情况下,故障区段的确定和恢复无故障段供电均由人工完成。

  (2)环网柜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环网柜出线开关切除,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,则环网柜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,环网柜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负荷转供

  两种方案的计划停电和负荷转供均由人工现场操作。

  2.3.3配网自动化效果

  两种方案都可实现配网自动化远方控制方案,供电可靠性相当。断路器方案显然没有负荷开关方案经济(见表2),故泗县县城配网选用负荷开关方案。

  2.4配网自动化方案

  根据泗县县城配电网网架结构(按照环网柜负荷开关方案),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结论

  泗县县城配网通过选用负荷开关型环网柜实现了环网供电,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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