基本介紹
- 中文名：開關站
- 外文名：switching point；switching station
- 作用：分配高、中壓電能
- 定義：通過開關裝置將電力系統及用戶用電設備有選擇地連線或切斷的設施
- 電壓等級：一般是10kV及其以上
- 組成：斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、母線等設施
開關站構成,開關站的施工,運行問題和改進,
開關站構成
開關站是為提高輸電線路運行穩定度或便於分配同一電壓等級電力，而線上路中間設定的沒有主變壓器的設施。開關站是由斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、母線、相應的控制保護和自動裝置以及輔助設施組成， 同時也可安裝各種必要的補償裝置。開關站中只設一種電壓等級的配電裝置。開關站用於220 kV及以上的輸電線路中。
為將大容量的水電站或煤礦區火電廠的電力輸送到遠處的負荷中心，輸電線路可能長達數百公里，這時需要設定開關站將線路分段， 以降低工頻過電壓和操作過電壓，提高電力網運行的穩定度，並減小線路故障時影響的範圍。長距離輸電線路的分段數目需根據技術經濟比較結果確定， 一般分為2～3段。根據需要，開關站中有時還設定串聯電容補償裝置，利用串聯電容的容抗抵消線路部分的感抗，縮短輸電線路的電氣距離， 以提高輸電容量和電力網的穩定度。
開關站的施工
（1）開關站室內地坪必須要高於室外地坪，一般高差在15cm左右；
（2）開關站室內淨標高也必須要滿足一定得高度，碰到的上海地區的淨高要滿足4.2m—4.5m；
（3）開關站一般設兩處大門，且門為鋼質；
（4）開關站內必須設定煙感報警裝置和其他消防設施，以滿足消防驗收要求；
（5）開關站內至少要有兩處接地，且電纜溝角鐵均要串聯至接地體。
運行問題和改進
為提高供電可靠性，推廣使用電纜，逐步取消架空導線，一般在城區和開發區採用開關站模式供電。但這些開關站在運行中也出現了一些問題，下面列出其中的2個主要問題，並加以分析，提出改進措施，進一步提高了開關站的供電可靠性。
開關越級跳閘
（1）事故現象
在開關站出現線路發生故障時，會出現開關站不跳閘，而變電所出線開關跳閘的越級跳閘現象。一次，用戶變壓器的高壓側發生相間短路，除用戶變側開關跳閘外，開關站側出線開關及開關站進線開關也越級跳閘，引起開關站全站停電，同時，開關站的“三遙”功能中斷，擴大了停電範圍，延長了停電時間。
（2）原因分析
由於開關站的時限整定值已經小到不能再小的地步，因此，開關站與變電所之間就無時限配合上的裕度，越級跳閘事故屢有發生。由於開關站採用去分流方式跳閘，一旦變電所先於開關站跳閘，切斷了故障電流，則開關站開關就會因失去分閘電流而不能跳閘；此時，變電所出線開關在重合閘時，就會合在故障線路上，導致重合閘失敗。另外，設計方案中用戶高配、開關站進出線開關之間自身時限配合不足，造成用戶高配發生故障時，開關站進出線開關與用戶高配進出線開關一起跳閘。由於開關站“三遙”電源取自壓變及公用變，開關站進線或變電所出線一跳閘，“三遙”電源消失，“三遙”功能隨之中斷。
（3）改進方案
在變電所出線保護時限更動後，在開關站中想要設計出與變電所時限相配合的繼保模式將十分困難，而且會使開關站繼保複雜化。對於開關站的繼保方式，我們的原則是簡單，可靠，經濟，實用。根據此原則，採用以下幾個方案：
1)取消開關站的進線保護，並對跳閘迴路作改造，使電流繼電器動作後，經時間繼電器延時，對跳閘迴路自保持，確保分閘。此時雖然開關站出線故障時可能會引起變電所開關站出線櫃同時跳閘，但變電所出線櫃的重合閘將彌補此無選擇性動作。此種方式站用電應能夠擁有不間斷電源UPS。在管理上，我局派專人負責開關站的運行，杜絕小動物竄入，滲水等引起的開關站故障，及時發現設備存在的事故隱患，使開關站本身的故障率降低到最小限度，這也同時為取消開關站進線櫃的保護創造了條件。
2)把開關站出線櫃的時限，控制在速斷0.1s 以內，過流0.4s 以內；時間繼電器採用高精度靜態時間繼電器。如果經過分析允許的話，把速斷時限調整為0s，過流為0.2～0.3 s，以儘量避免變電所出線櫃無選擇性地動作。
3)開關站的所有出線櫃和用戶高配開關櫃均採用真空負荷開關—熔斷器組合電器，使用高壓限流熔絲，而開關站的進線和聯絡開關仍採用真空開關。為防止變電所出線開關重合在故障線路上，對電纜及變電所設備造成第二次衝擊，城區開關站的理想模式是實現配網自動化。
合閘衝擊電流產生的誤動
（1）事故現象
在對某開關站恢復送電時，會出現個別出線開關櫃跳閘現象，信號繼電器顯示為過流動作，但對該開關櫃再次合閘，卻可以合上。出線開關櫃電流互感器變比為150 A/5 A，電流整定值（二次側）為過流5 A，速斷15 A。投上後，從電流表上看出該線路的負荷電流為50 A，大大小於150 A的動作電流（一次側）。
（2）原因分析
該線上的用戶變壓器共有15台，容量總計為2710 kVA，額定電流為156 A，而變壓器空載衝擊電流約為其額定電流的6～7倍，因而線路在合閘瞬間的衝擊電流可達6×156 A=936 A，是過流整定值的6.24倍。
（3）解決辦法
開關站配置UPS後，就可解決此問題。另外，在操作上，可在開關站帶電後，再送開關站負荷較大的線路。當然，由於跳閘原因已經找到，即使發生跳閘，我們也可放心地再試送一次。
