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    10kV负荷开关柜在配电工程中的应用
    发布时间:2014-06-18

    摘要:随着大量的新技术,新设备在城乡电网改造的需要,10kv负荷开关柜凭借电气技术指标合格、体积小等优点而被广泛应用,通过对10kv负荷开关柜的技术分析,及系统与使用负荷开关客户的供电接线方式来阐述10kv负荷开关柜的应用。

    关键词:10kv;负荷开关柜;技术参数,接线方式;应用
    10kv配网直接面对广大用电客户,而负荷开关是配网中的主要设备,其质量好坏直接关系10kv电网的安全和供电质量,本文就10kv负荷开关柜的诸多特点来进行研究,希望能熟悉其连接方式和管理方法,正确使用10kv负荷开关柜,保证安全用电。
    1 10kv负荷开关柜的主要技术
    额定电压、额定电流和额定频率,以及有功负载的开断电流能够与我国制造和使用中的其他电器设备相配套;电力负荷开关相间及相对地耐压水平,以及断口之间的耐压水平符合国家标准,达到安全运行水平的要求;电力负荷开关的动、热稳定电流是否可以满足电力系统目前穿越电流的最大值及稳定要求;电力负荷开关连接变压器单元的设备,与熔断器熔断时间的功能配合,是否可以与电力系统出线继电保护整定相适应;由于10kv负荷开关柜断口封闭在sf6气箱内运行,可以把几个单元断口装设在同一个气箱内,10kv母线也是封闭组成的,相应减少了故障的机率,满足了分界小室电缆进线与出线清晰划界、延伸,安全供电的功能。
    2系统与使用负荷开关客户的供电接线方式
    图1、2、3、4中所示的几种10kv供电接线形式,它们主要是以10kv电力电缆线路作为进线供电电源、并采用10kv高压侧计量(技术上小容量电力客户采用低压计量)作为计取电费的依据。所需电力负荷一般在1000kva上,10kv双路电源供电的较大负荷电力客户主接线,如图1、2所示;单路电源供电并有10kv出线的电力客户,如图3所示;采用10kv单路供电,所需电力负荷相对较小,而且也可采用箱式变供电形式的客户,如图4所示。下面按图示分别说明。
    10kv两路电缆进线供电的主接线方式,正常是两路电源分段运行,采取分段计量的方式运行。一旦任一条进线电源出现问题时,可将失电侧10kv负荷开关拉开,合上联络开关继续供电。图1、2是较典型的10kv双路供电的主接线示意图,变压器的数量和容量,按照需要可以在符合技术规范的条件下进行调整。实际运行证明10kv两分段母线之间须安装一组带有与两个电源进线负荷开关相连动闭锁的负荷开关,以满足10kv供电的灵活性和安全可靠性的要求。根据客户运行管理水平,以及从运行安全及检查维护的需要出发,图2在每段母线上各增加了一个电力负荷开关,主要是为计量单元的正常检查和运行过程中元器件修试工作的安全服务。
    客户的两条10kv电源进线,既可直接由变电站的两条10kv出线断路器分别引来,也可由就近的电力客户两组分界小室的出线引来。由10kv电力负荷开关,代替了原来的断路器,又省去了继电保护、断路器等电器设备的试验检修等工作,简易可靠,方便掌握。
    图3、图4均是10kv单路电源供电的主接线示意图,两者之间的主要区别并不是变压器的安装数量,关键是有无10kv出线单元。考虑到电力设备投入运行后的运行管理和具体操作,一般来讲图3出线单元所供的电力负荷往往是同一相关客户的延伸。比如较大的生活社区或建筑群,由于供电距离和供电负荷的需要,从电力客户的主变电站向四周辐射供电,采用的一种供电接线方式,否则因为存在着一些运行管理上、调度和操作方面的协调问题,一般电力客户相互之间不适宜采用这种接线。图4是典型的10kv计量客户供电形式,不少箱式变均采用该种主接线。上面介绍的主接线只是示意图,目的是说明其适合运用电力负荷开关的对象,至于具体到10kv避雷器、电流互感器、电压互感器等元器件的选择和安装,则应根据电力系统的供电方案和设计图纸进行。
    3 10kv负荷开关柜在配电工程中的应用
    采用10kv负荷开关与带有闭锁装置的快速熔断器,和相连动的隔离刀闸配合使用,具有电气技术指标合格、体积小、维修调试简单,让需要装备单台容量(油变630kva及以下、干变800kva及以下)变压器的电力客户,可选用负荷开关-熔断器组合电器开关柜与由全密封的油变组成变电所(或箱式变)的形式供电,多台变压器时采用每台变压器各配置一台负荷开关-熔断器组合电器开关柜。如果运行环境对防火有要求时,或在经济条件许可、运行环境适宜时,应选用干式变压器供电。
    采用10kv负荷开关又能将几个单元件共置于一个sf6气箱内,组成母线封闭、结构简单体积小的开关箱,较好解决了电缆t接和延长的问题,使各个电力客户能够通过分界小室的电力负荷开关,进行隔离和延长,实现了10kv电力电缆的t接及延长供电连接方式。另外,为了保障一些电力客户的供电可靠性,在投资增加不大的情况下可以考虑采用双回路供电(环网)的供电方案,从而大大地提高了供电的安全可靠性。10kv分界小室电力负荷开关的接线方式,可视具体情况而定(一般每个分界小室安装3~4个单元的较多),如图5所示。
    从图5中接线图看,10kv母线是封闭的,实际上是采用积木式的结构可以方便地实现扩展增加连接的数量,同时通过制定10kv电力负荷开关的操作运行管理制度,保证运行中的正常倒闸操作,及相互隔离不受影响,较好地满足了10kv配电网络的安全运行。
    当然随着电力电缆供电客户的不断增加,分界小室的数量增加得也很快,增大了电力系统运行管理和倒闸操作的工作量。因此目前运行的10kv负荷开关柜,在保证安全运行的前提下,从操作方式上如何研究改进,进一步满足和适合运行管理自动化的要求,方便以后配网自动化升级换代改造,更好地为安全运行服务,还有不少工作需要继续完善。
    4结论
    综上所述,10 kv负荷开关柜具有安全可靠、电寿命长、可频繁操作、结构紧凑、体积小、重量轻、基本不需要维修等优点,负荷开关能与限流熔断器配合使用能很好地保护中小容量变压器。是配电工程中的主要选用设备。
    参考文献
    [1] 潘玉冬 王巍,10kv开关柜的发展和应用[j]科技资讯,2008.23
    注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。
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