10千伏开关站在市区配电网中的应用

10千伏开关站在市区配电网中的应用

陈波方敏

(浙江大有集团有限公司杭州电力承装有限公司)

摘要:在市区配电网中，建立10千伏开关站是提高市区配电网运行可靠性的重要条件。本文主要探讨10千伏开关站在市区配电网中的应用。

关键词:10千伏；开关站；市区配电网

在社会经济快速发展的环境下，供电企业的服务质量与水平得到大幅度的提升，但同时用户对供电的可靠性要求也日益增多，10千伏开关站就是在该环境下出现的一种新型的电能开关站。市区配电网具有面广、线长、点多这三种比较明显的特征，因其供电的范围随着城市建设规模的不断扩大越来越广，配电线路运行中频繁发生的跳闸事件，要保障其供电的可靠性与稳定性已成为当下社会经济发展的重要内容。有关部门为有效解决市区配电的问题，提高其供电的可靠性，在各区域建立10千伏开关站，改变以往架空线路的供电模式，通过全电缆供电的方式，为配电网的问道运行奠定一个良好的基础。

1.10千伏开关站的概述与实际意义

10千伏开关站亦称小型的配电所与变电站。在市区配电中，10千伏开关站的操作流程：首先将电网传过来的电分配成几条甚至几百条的线路供多个变电所应用，然后通过变电所将已经降压好的电用于生活与工业用电中，这种开关站在城市的小区电力工程中经常可以看见。在市区配电中，因10千伏开关站具备分配高压与中压电能的作用，已成为目前人们生活中主要的用电来源。此外，10千伏开关站还具备变电站母线延伸的作用，在解决走廊受限与出现间隔不足的问题上，表现不俗。10千伏开关站亦称开闭所，在市区配电网中，建立10千伏开关站，不仅加强了配电网的联络控制，还进一步提升来市区配电供电的可靠性与灵活性，是电缆线路的支线节点与联络要点。10千伏开关站因为设立变压器，只起到连接系统不同部分的作用，并不具备升降压的功能。自动装置、断路器、母线、电压互感器与隔离开关是组成10千伏开关站的重要部分，10千伏开关站在可以根据环境与实际需求，安装相应的补偿装置。比如，在10千伏开关站中，设置串联电容补偿装置，通过串联电容产生的容抗，起到抵消线路部分感抗的作用，以此拉近与输电线路之间的距离，扩大输电空间，为电力网的稳定运行，奠定一个良好的基础。总结来说，在市区配电网中，应用10千伏开关站，是提高其配电网稳定运行的重要途径。

2.在市区配电中建立10千伏开关站的必要性

在城市建设规模不断扩大的环境下，高楼林立已成为目前各大城市老城区的主要现状之一，在该环境下，要开辟新的配电网线路走廊，难度非常大。而且随着用电负荷的增加，停电事故的发生率也越来越高[1]。究其根本的原因，变压器有近百台甚至有些区域已有上百台全依附于一条10千伏的配电线路，进而造成了一户停电，百户停电的局面，在此情况下，配电网供电的可靠性不能得到有效的保障。而且在长时间的裸露环境下工作，10千伏架空线路的磨损情况日趋加重，导致在发生故障后，常需要花大量的时间与精力才能找到故障点。同时，由于10千伏电缆的制作成本较高，在实际应用的过程中，会受限于土建施工，为高压用户接入系统带来了诸多的不方便，若一旦出现故障，排除与查找的难度相当大，会影响后续电力工作的效率，使供电的可靠性不能得到有效的宝。此外，根据我国电监部门颁布的关于用户供电来源相关规定，重要用户供电源应来自同一变电站的不同母线或两个不同的110千伏变电站，以确保供电的稳定性与可靠性。但在现实中，110千伏变电站离市区很远，为满足单一重要用户环网供电的要求，常需要设立一条很长的架空线路或10千伏的供电电缆，这样一来，不仅增大了维护量、施工量与投资，还严重影响了城市整体的美观效果，对城市的规划与发展，也造成了一定的影响。因此，要解决市区用电负荷密度不断增加的问题，为用户提供更好的服务体验，供电企业通过在市区建立10千伏开关站的方法，控制电压，使低压线损率得到有效的控制，该开关站作为延伸变电站的10千伏母线，对于提高供电质量与可靠性，具有一定的现实意义，同时也是确保配电网稳定运行的重要条件。

3.10千伏开关站各种主接线的选择

3.1确定10千伏开关站接线方式的原则

（1）可靠性。要确保市区配电网运行的可靠性，在设立10千伏开关站时，必须结合不同区域的用电情况，了解各区域对供电可靠性的要求，并结合以往开关站入网的运行经验，作为选择主线方式的参考标准。在选择主接线方式的过程中，要以降低停电事故为目的，减少开关站全停时间的发生率[2]。（2）灵活性。要确保供电网运行的灵活性，在电网调度的过程中，可以适当的切除一部分10千伏线路，当特殊运行方式与施工运行方式均能够达到系统调度的标准，为后续检修母线与与停运设备，创造便利的环境，使检修的工作效率得到进一步的提升。（3）经济性。为了有效降低线路的损坏率，建议在负荷中小建立10千伏开关站。10千伏开关站的占地面积越小，对城市规划与经济发展的影响越小。由于开关站是一种不需要降压的设施，在市区配电网运行的过程中，不仅起到分配电压的作用，还可以作为母线的延伸，减少母线的投入。

2.2常用的接线方式

市区配电网中，10千伏开关站母线常见的有单母线分段、单母线这两种种。其中单母线具备投资少、规模小与接线简单的特征，相对于其他接线方式，其灵活性与可靠性不高，在检修与检查进线开关故障的过程中，一旦出现一点差错，都可能造成整个开关站的停电。因此，在为普通客户接入终端开关站服务的过程中，可以采用单母线接线，延伸变电站母线的作用[3]。单母线分段的优点是在母线出现分段现象后，针对一般性重要负荷，能够从不同段母线，为其引接出两个回路，并供其两路供电电源。此外，在检修一段母线的过程中，应用单母线分段接线方式，为另一段母线正常供电，提供有效的保障，且不会给重要负荷的正常供电造成影响，有利于提高配电网供电的可靠性。而单母线分段接线的缺点是需要建立母线PT与母联间隔，提高10千伏开关站的建设成本。根据我国电监会最新发布的《城市中低压配电网改造技术导则》，10千伏开关站采用单母线分段与单母线运行的方式，可以满足对供电连续性要求不高的城区用户，而双母线分段带旁路作为11千伏及以上电压等级变电站中应用较多的一种接线方式，将其应用在10千伏开关站，其作用并不明显。为解决上述母线接线的问题，需要结合实际的情况，针对供电群体小或对供电连续性要求不高的用户，可以采用单母线分段与单母线的运行方式，针对供电连续性要求高于普通用户的人群，可以选择双母线接线方式，提高市区配电网供电的稳定性与可靠性。

4.结语

综上所述，在社会经济快速发展的环境下，人们对于配电网供电的可靠性要求也越来越高，以往的市区配电网已经难以满足目前人们对供电连续性的要求，而建立10千伏开关站，不仅可以提高市区配电网供电的可靠性，还为高楼间开辟新的配电网线路走廊，创造了有利的条件。因此，在市区配电网中，建立10千伏开关站，不仅有利于城市的整体规划，同时还解决了市区用电负荷密度不断增加的问题，为用户提供更好的服务体验。

参考文献:

[1]董鹏飞,张国华,王玮.水电厂10kV单相接地故障分析[J].电工技术.2017(01)

[2]汪宏慧.基于馈线自动化的配网单相接地故障定位研究[J].中国设备工程.2017(10)

[3]李伟新.配电网10kV单相接地故障快速定位技术及其应用[J].电世界.2017(10)