Page 39 - 电力与能源2021年第三期
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王世峻, 等: 现状 10kV 开关柜在钻石型配电网内的应用 3 1
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mm , 同时考虑柜前、 柜后检修通道距离, 空气绝
针对这些问题, 基于上海配电网建设现状 10
kV 开关柜对钻石型配电网的适应性, 提出了钻 缘开关柜单列布置时, 柜前距离约为 2000 ( 单车
石型配电网变电站和开关站开关柜设备的选型要 长 +1200 ) mm , 面对面双列布置时约为 2500 ( 双
求, 为有效推进上海钻石型配电网的标准化建设 车长 +900 ), 柜后为 800mm ; 气体绝缘开关柜柜
提供依据。 前为1500mm , 柜后为300mm 。以10kV 侧2进
钻石型接线采用分层、 分级的结构, 分为 10 16出( 含站变) KF2 站为例, 使用空气绝缘开关柜
kV 主干网和 10kV 次干网两个层级, 不同层级 的开关站尺寸为 19.7m×8m , 面积为 157.6m ;
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的电网采用差异化的接线模式。 使用气体绝缘开关柜的开关站尺寸为 16.0m×
10kV 主干网是以全部进出线均配置断路器 5.6m , 面积为 89.6m 。另外, 气体绝缘开光柜,
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的开关站为核心节点, 形成双环网的网络结构。 柜内高压元件( 断路器、 隔离开关、 接地开关及高
每组双环网接线含 4~6 座开关站。开关站开关 压带电体等) 重要部件均安装于柜内充气隔室中,
设备均为断路器, 采用单母线分段接线。双环网 气密性较好, 充气隔室防护等级达到 IP65 , 年漏
线路所供负荷能够满足高峰负荷正常方式“ N- 气率低于 1‰ , 重要部件不受周边环境影响。
1 ” 和春秋季负荷检修方式“ N-1 ”。第一级开关 考虑气体绝缘开关柜价格较高, 每单台气体
站两路电源来自同一变电站不同母线或不同变电 绝缘开关柜较空气绝缘开关柜价格高出 10 万元;
站; 其他开关站两路电源来自相邻开关站不同母 气体绝缘柜部件均安装于气室内。如后期设备损
线, 并 且 两 座 开 关 站 之 间 设 两 回 联 络 专 线 开 环 坏需连同气室一起更换, 后期设备检修较为困难,
运行。 也存在气体泄漏隐患。
10kV 次干网是以全部进出线均配置环网开 在周边运行环境恶劣( 周边 2km 存在化工
关的环网站为核心节点, 以开关站为上级电源, 形 厂、 其他重污染源或处于重污区) 或地形、 空间等
成单( 双) 侧电源供电的单环网或双侧电源供电的 受限制的开关站应采用气体绝缘开关柜, 其余站
双环网结构。 点仍应使用空气绝缘开关柜。
2.2 断路器
2 10kV 开关柜适应性研究
开关柜采用弹簧储能操作机 构 的 真 空 断 路
现有 10kV 配电装置均采用 10kV 开关柜, 器, 机械操作寿命不小于 20000 次, 具备手动和
一般采用空气绝缘开关柜, 寿命不低于 40 年, 防 电动操作功能。
护等级不低于 IP4X 。在受环境条件等限制的情 根据钻石型接线主干网, 在不同情况下对断
况下 可 选 用 气 体 绝 缘 开 关 柜, 防 护 等 级 不 低 于 路器的额定电流进行分析。现状电网设备及通用
IP5X 。应选用技术成熟、 可靠性高、 国内领先的 设备 10kV 开 关 柜 断 路 器 额 定 电 流 参 数 均 为
优质产品。开关柜应具有完善的 “ 五防” 连锁功 1250A , 短路电流参数为 25 ( 31.5 ) kA 。
能, 可有效防止误操作。 2.2.1 额定电流
2.1 绝缘介质 根据钻石型接线主干网, 在不同情况下对断
10kV 开关柜按绝缘介质可分为10kV 空气 路器的额定电流进行分析。
绝缘开关柜和气体绝缘开关柜, 气体绝缘开关柜 ( 1 ) 正常工作状态。若钻石型接线含 4 座开
。空气绝缘开关柜常 关站, 则线路最大负载为 2 段母线( 1 座开关站)
主要绝缘气体为 SF 6 和 N 2
规设备尺寸为 800mm×1500mm×2200mm , 负荷; 若钻石型接线含 5 座开关站, 则线路最大负
气体绝缘开关柜主要有 4 种尺寸, 如表 1 所示。 载为 3 段母线( 1.5 座开关站) 负荷; 若钻石型接
表 1 10kV 气体绝缘开关柜尺寸表 线含 6 座 开 关 站, 则 线 路 最 大 负 载 为 3 段 母 线
上海电气 ABB 天灵 Simens ( 1.5 座开关站) 负荷, 如图 2 所示。
厂家及型号
SEG1-12 ZX0-12 N2X-12 NX p lusC-12
现状上海地区开关站整站负 荷 按 最 大 值 取
高 / mm 2300 2250 2300 2250
外形 4MW , 正常工作情况下最大线路负载为 3 段母
宽 / mm 500 600 500 600
尺寸
深 / mm 1200 1100 1050 1000 线, 工作电流约为 330A 。
最大设备尺寸为600mm×1100mm×2250 ( 2 ) 线路“ N-1 ” 负荷转移状态。若钻石型接
