10kv密閉電纜網(wǎng)絡(luò)的電氣設(shè)計(jì)

隨著城市網(wǎng)絡(luò)重建項(xiàng)目的深入，電纜線路的數(shù)量不斷增加，10kv開放網(wǎng)絡(luò)的重要性日益突出。建好開閉所對完善城鎮(zhèn)配網(wǎng)網(wǎng)架,提高配網(wǎng)供電能力,有著舉足輕重的作用。雖然目前開閉所設(shè)計(jì)有GB5003-1994《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》,GB50052-1995《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》等國家、行業(yè)規(guī)范可以參考,但實(shí)際工作中還有許多問題需要進(jìn)一步探討。1活動(dòng)線路開口所的影響開閉所10kV母線一般有單母線、單母線分段和雙母線等接線方式。《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,母線宜采用單母線或分段單母線接線。當(dāng)供電連續(xù)性要求很高時(shí),高壓母線可采用雙母線的接線。DL/T599-1996《城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定,開閉所一般采用單母線分段。對于無重要負(fù)荷的開閉所,一般可采用單母線接線,兩路電源進(jìn)線。兩路進(jìn)線分別接至不同的變電所或同變電所不同母線,6~10路出線,如此接線簡單,運(yùn)行維護(hù)方便。當(dāng)有重要負(fù)荷需要高壓雙電源供電時(shí),開閉所母線應(yīng)采用單母線分段接線,兩路進(jìn)線,每段母線一路進(jìn)線,重要用戶負(fù)荷應(yīng)由兩段母線分別接出饋線。當(dāng)一路電源故障甚至是一段母線故障時(shí),可以從另一段母線供給重要負(fù)荷。對于負(fù)荷集中、且有重要用戶負(fù)荷時(shí),開閉所可采用雙母線,四路進(jìn)線,每條母線兩路進(jìn)線。即可以提高開閉所的供電能力,也能給重要負(fù)荷供電。2網(wǎng)絡(luò)環(huán)境選擇2.1真空環(huán)網(wǎng)柜fps按照開關(guān)型式來分,國內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜主要有產(chǎn)氣式、壓氣式、真空和SF6等四種。產(chǎn)氣式環(huán)網(wǎng)柜由于開斷負(fù)荷時(shí)弧光外露、電壽命較低,檢修維護(hù)工作量大,且分合小電流能力較弱,因此在1995年8月,由機(jī)械部重大裝備司、原電力部安全監(jiān)察及生產(chǎn)協(xié)調(diào)司聯(lián)合發(fā)文后停止使用。壓氣式環(huán)網(wǎng)柜因開斷負(fù)荷時(shí)弧光外露、操作機(jī)構(gòu)不易被設(shè)計(jì)成電動(dòng)機(jī)構(gòu),機(jī)械壽命低,可靠性不高等缺陷,一般也不采用。真空環(huán)網(wǎng)柜是國內(nèi)于1996年后自行研究制造的產(chǎn)品。其具有負(fù)荷開關(guān)操作功較小,開斷轉(zhuǎn)移電流大(短時(shí)耐受電流、短路關(guān)合能力和轉(zhuǎn)移電流,一般都能分別達(dá)到20kA、50kA和2kA),容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)操作等優(yōu)越性,自產(chǎn)品開發(fā)以來已被廣泛采用。真空環(huán)網(wǎng)柜有以下不足:1)操作機(jī)構(gòu)質(zhì)量問題較多,容易產(chǎn)生操作不到位,卡澀等情況。2)體積過于龐大,占用土地較多,在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和人口密集區(qū)使用受限制。SF6環(huán)網(wǎng)柜開斷和絕緣性能優(yōu)異,操作過電壓低,操作功小,是一種全封閉、全絕緣、免維護(hù)的產(chǎn)品。其以性能優(yōu)良、運(yùn)行可靠、體積小等特點(diǎn)受到供電部門和用戶的普遍歡迎。SF6環(huán)網(wǎng)柜的缺點(diǎn)是價(jià)格高,不便擴(kuò)展,共氣泡式環(huán)網(wǎng)柜一旦一個(gè)間隔發(fā)生內(nèi)部故障,需對其整體更換。因此,環(huán)網(wǎng)柜應(yīng)從真空型和SF6型中進(jìn)一步優(yōu)選。對于戶內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜,如果投資能夠承受,應(yīng)優(yōu)選SF6環(huán)網(wǎng)柜,可以少占用地,便于開閉所布置。如果投資受限,且用地寬裕,可以選用真空環(huán)網(wǎng)柜。對于戶外環(huán)網(wǎng)柜,由于戶外凝露嚴(yán)重,且考慮體積大小,應(yīng)采用全絕緣、全封閉型SF6環(huán)網(wǎng)柜。2.2環(huán)網(wǎng)柜和檢線需要有好的氧漂植物或掛接地線環(huán)網(wǎng)柜“五防”系統(tǒng)防止誤分、合開關(guān),防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)或隔離插頭,防止接地開關(guān)合上時(shí)(或帶接地線)送電,防止帶電合接地開關(guān)(或掛接地線),防止誤入帶電間隔室等五項(xiàng)措施。GB3906-1991《3~35kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備》規(guī)定,除了防止誤分、合開關(guān)可以采用提示性外,其余“四防”都必須采用強(qiáng)制性閉鎖。現(xiàn)有的環(huán)網(wǎng)柜,不論是真空型還是SF6型,如按照正常的上進(jìn)下出的接線方式,都可以滿足“五防”要求。對防止帶電合接地開關(guān)(或掛接地線),是通過負(fù)荷開關(guān)和接地閘刀聯(lián)鎖來實(shí)現(xiàn)的,只有當(dāng)負(fù)荷開關(guān)斷開,出線側(cè)無電時(shí),才可以操作接地閘刀。但現(xiàn)在的開閉所一般都采用電纜進(jìn)出線,對進(jìn)線柜(間隔)而言,接線是下進(jìn)上出,因此當(dāng)負(fù)荷開關(guān)斷開后,環(huán)網(wǎng)柜(間隔)下側(cè)依然帶電,此時(shí)操作接地閘刀,就會(huì)發(fā)生帶電合接地開關(guān)(或掛接地線)。怎樣從根本上解決開閉所進(jìn)線柜(間隔)下進(jìn)上出不能滿足防止帶電合接地開關(guān)(或掛接地線)的要求呢?筆者認(rèn)為,對真空環(huán)網(wǎng)柜和SF6環(huán)網(wǎng)柜應(yīng)采用不同的措施。對真空環(huán)網(wǎng)柜而言,由于檢修時(shí)可以在柜內(nèi)人工掛接地線,所以可以拆除接地閘刀。但為了防止發(fā)生誤入帶電間隔這類更加嚴(yán)重的事故,進(jìn)線柜應(yīng)加裝進(jìn)線側(cè)和柜門的電磁閉鎖,確保在進(jìn)線帶電時(shí),不能打開柜門。對全絕緣、全密封的SF6環(huán)網(wǎng)柜來講,由于檢修時(shí)不能人工掛接地,因此應(yīng)保留接地閘刀。而采用加裝進(jìn)線側(cè)和接地閘刀的電磁閉鎖的方式,完善“五防”措施,確保在進(jìn)線帶電時(shí),不能操作接地閘刀。以此來防止發(fā)生帶電合接地閘刀(或掛接地線)。2.3帶帶帶電的氧安全工作以人為本。在“五防”中,防止誤入帶電間隔是最重要的,不論是采用接地閘刀還是電磁閉鎖,其目的都是為了確保在打開柜門時(shí),柜內(nèi)可觸及的設(shè)備是不帶電的。在合接地閘刀或解開電磁鎖前,只能用帶電顯示器進(jìn)行驗(yàn)電。因此,帶電顯示器對檢修、運(yùn)行而言是非常重要的。筆者認(rèn)為,帶電顯示器應(yīng)具有切換開關(guān),以提高其使用壽命。進(jìn)線柜采用強(qiáng)制閉鎖型,如DXN-Q,配合電磁鎖,防止進(jìn)線帶電開門;出線柜采用提示型,如DXN-T。2.4接地帶安全保護(hù)按照規(guī)定,在更換出線環(huán)網(wǎng)柜熔絲時(shí),熔絲兩側(cè)應(yīng)有明顯的斷開點(diǎn)或可靠的接地保護(hù),SF6環(huán)網(wǎng)柜符合要求,但真空環(huán)網(wǎng)柜一般只有一側(cè)有接地保護(hù)。廠家可以按照用戶要求,將接地閘刀安裝在熔絲電源或負(fù)荷任一側(cè)。筆者認(rèn)為,對真空環(huán)網(wǎng)柜而言,在檢修時(shí),熔絲電源側(cè)閘刀拉開,且插入絕緣隔板,可視為有可靠的明顯斷開點(diǎn),因此,應(yīng)將接地閘刀安裝在熔絲負(fù)荷側(cè)。3負(fù)荷開關(guān)和熔斷器組合裝置在實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化前,當(dāng)主線發(fā)生短路故障時(shí),由變電所保護(hù)動(dòng)作切除故障?？紤]到逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的要求,負(fù)荷開關(guān)應(yīng)配置電動(dòng)、手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。對出線保護(hù)而言,如配電變壓器容量不大于1ue5e8250kVA,宜采用負(fù)荷開關(guān)和熔斷器組合裝置。如配電變壓器容量大于1ue5e8250kVA,宜采用斷路器。4