浅谈10kV配电装置无预留间隔的间隔扩建方案探讨.doc

浅谈10kV配电装置无预留间隔的间隔扩建方案摘要 本文针对室内10kV出线开关柜在没有预留间隔的情况下，为了满足电力负荷增长的需求，怎样来实施间隔扩建，方案优劣比较和选择，设计者在这方面作了一些工作和努力，并在下文中作了一些探讨。关键词 间隔 可靠性 经济性 方案探讨1 前言随着我国经济的不断发展，人们对电能量的需求也越来越多、越来越高。以前所建设的一些变电站，往往出于节约投资的考虑，预留的间隔很少，又都逐渐被利用完。在遇到用电负荷增加而无预留出线开关柜间隔的情况下，必须在原10kV配电室外建设一个10kV箱式开关站。这个新增开关站与原10kV配电装置的母线怎样完成电力输送，就有多个方案，其各个方案的优劣和具体选择，下面作一探讨。2 实际问题说明贵州某地现需要建一个污水处理厂，因此在污水处理厂附近拟建一座10kV开闭所向污水处理厂供电。开闭所的电源由附近的一个110kV变电站引接，而110kV变电站的10kV配电装置室已无预留间隔。在污水处理厂附近，又无其它10kV供电电源。为解决用电负荷需求，设计考虑在110kV变电站10kV配电室后面建一个10kV箱式开关站，作为污水处理厂开闭所的供电电源。必须说明的是：扩建原已运行的10kV配电室，应该是最正规的扩建方式，但因受地理条件限制而无法扩建，所以才有了箱式开关站的设计方案。同时为了保证污水处理厂用电的安全可靠，10kV箱式开关站的电源必须是变电站10kV两段母线分别引来（10kV、段），再分别出线至污水处理厂10kV开闭所的两段母线上，即满足污水处理厂双电源供电。另外建设箱式开关站时还应考虑变电站的安全、经济运行。3 110kV变电站的10kV部分主接线3.1 变电站10kV部分主接线方案1（见图1）新建的10kV箱式开关站的进线电源占用原运行的10kV出线柜引接。本接线从经济技术角度来评价，有很多缺点，所以最后被否决。为了说明问题和吸取经验，本文仍予以说明。3.2 变电站10kV部分主接线方案2（见图2）新建的10kV箱式开关站的进线电源，由运行的10kV母线上延伸接入。4 箱式开关站接入方案及比较4.1 硬母线搭接方案在原10kV配电室后面建设一个10kV箱式开关站，采用封闭母线桥在原分段开关柜与分段隔离柜上焊接，经过穿墙套管再通过户外封闭母线桥连接至本次建设的预装式箱式开关站内母线上，再由箱式开关站的间隔分别出两回线至污水处理厂开闭所，满足污水处理厂的用电要求。本方案采用10kV主接线2（图2）的方式，具体实施见图3、图4。母线搭接点选在分段开关柜（10kV段）和分段隔离柜（10kV段）上。本方案的优点：母线通过硬母线焊接在一起，运行比较安全，不改变原有的继电保护配置。10kV箱式开关站各出线的二次母线电压，可以直接采用原10kV配电室的二次电压。不仅建设面积较小而且购买的设备较少，投资最少，且能够满足变电站的安全经济运行。本方案缺点：在现场施工稍为困难，母线焊接时停电范围较大且时间较长。4.2 电缆搭接方案在原10kV配电室后面建设一个10kV箱式开关站（同前），采用电缆从原10kV配电室开关柜母线上，用电缆直接与新建的10kV箱式开关站内的母线连接（见图5）。本方案同样采用主接线2（图2）的方式，该方案必须用两根10kV电缆从变电站原10kV配电室两段母线上，分别引到10kV箱式开关站的10kV两段母线上，其理由同前。本方案优点：施工较为方便，继电保护的配置与原10kV室的配置一样，不需改变。建设面积较小且购买的设备较少，投资最少。满足变电站建设的经济性。本方案缺点：母线搭接时停电范围较大且时间稍长，运行时电缆与母线连接处容易发生故障，从而导致主变后备保护跳低压侧开关，使10kV母线全部停电。还可能影响到整个电力系统的安全运行，无法满足变电站运行的可靠性。4.3 占用原出线柜引出电源线方案在原10kV配电室的后面建设一个10kV箱式开关站，把变电站原有10kV配电柜的两回出线（段、段各一回），移至本次建设的10kV开关站内的开关柜上。挪空的两个出线柜作为箱式开关站的电源出线柜。其主接线采用10kV主接线方式1（图1）。挪出的两回出线占用本次建设的箱式开关站的出线间隔。因此本次建设的开关站除需增加两个电源进线柜，还需还原10kV的两个出线间隔。再加上两回至污水处理厂开闭所的出线柜和预留的两回出线间隔，一共是8个开关柜。与前两个方案相比，开关柜多了一倍。为了保证计量、测量电压的准确性，还需在本次建设的开关站内电源进线开关柜上加装电压互感器，更增加了投资。如果仍采用变电站10kV母线二次电压，因为一次回路经过了10kV出线柜和进线柜的串联，二次电压不能完全真实反映一次回路电压。本方案的优点：施工接线方便，施工过程中停电范围最小且时间最短。本方案的缺点：占地面积最大且设备最多，投资最大（见图6）。同时还需在开关站电源进线柜上加装电压互感器，以满足开关站内的测量和计量所需二次电压。开关柜内加装电压互感器，为保证电气设备间的安全净距，需加大开关柜的尺寸，增加了开关柜厂家的生产难度，从而提高了工程的造价。另外二次继电保护的动作时限无法满足选择性要求，在开关站出线线路发生故障时，可能导致原10kV配电室开关柜电源出线、开关站电源进线、以及开关站内出线柜三个开关同时跳闸，扩大了事故范围，无法满足变电站的安全、经济运行。即使在正常运行情况下，变电站的两回电源出线和开关站的两回电源进线，每个开关柜要带三回出线负荷，也既不经济又不安全。5 具体实施方案经过技术经济和安全性、可靠性的比较，并征得业主审查确定，最后实施采用硬母线搭接方案：即采用封闭母线桥，用硬铜母线与原母线焊接在一起。从技术上分析：此方案虽然安装麻烦，施工时停电时间较长，但有利于变电站后期的运行维护，且焊接处不易发生故障。又没有继电保护时限配合等方面的问题。而且二次电缆较少，二次回路工作很少又很简单，不会造成原有保护、测量、计量等回路的错误，保证了施工接线的安全和正确不受影响。从经济上分析：此方案占地面积较少，减小了建设征地费用。母线搭接不需要占用多余的开关柜，且不需要在开关柜内加装电压互感器，箱式开关站内开关柜的保护测控装置以及电能计量表计的电压用控制电缆从原10kV二次电压母线上引接过来即可，减少了设备投资。6 结束