開關(guān)站，又稱開閉所，用于接受并分配電力的供配電設(shè)施，高壓配電網(wǎng)中的開關(guān)站一般用于10kV或20kV電力的接受與分配。開關(guān)站主要設(shè)置斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器等。開關(guān)站設(shè)在用戶側(cè)一級(jí)高壓配電系統(tǒng)的前端。10kV開關(guān)站轉(zhuǎn)供容量一般在10~20MV·A；20kV開關(guān)站可達(dá)到20~40MV·A。開關(guān)站是供電部門的電力設(shè)施之一，一般由供電部門管理，通常設(shè)在末端用戶的建筑內(nèi)。
開關(guān)站將長距離送電線路分段，以減少線路故障影響面，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定度，并可設(shè)置串聯(lián)補(bǔ)償裝置等來提高供電能力和送電質(zhì)量，一般開關(guān)站建在長距離送電線的中段、1/3處或2/3處。在正常情況下，合閘或斷開某些線路使電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在故障情況下迅速斷開故障線路，保證電網(wǎng)安全運(yùn)行，提高系統(tǒng)穩(wěn)定水平和輸送容量。
構(gòu)成
開關(guān)站是為提高輸電線路運(yùn)行穩(wěn)定度或便于分配同一電壓等級(jí)電力，而在線路中間設(shè)置的沒有主變壓器的設(shè)施。開關(guān)站是由斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線、相應(yīng)的控制保護(hù)和自動(dòng)裝置以及輔助設(shè)施組成，同時(shí)也可安裝各種必要的補(bǔ)償裝置。開關(guān)站中只設(shè)一種電壓等級(jí)的配電裝置。開關(guān)站用于220kV及以上的輸電線路中。
為將大容量的水電站或煤礦區(qū)火電廠的電力輸送到遠(yuǎn)處的負(fù)荷中心，輸電線路可能長達(dá)數(shù)百公里，這時(shí)需要設(shè)置開關(guān)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(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定度，并減小線路故障時(shí)影響的范圍。長距離輸電線路的分段數(shù)目需根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果確定，一般分為2～3段。根據(jù)需要，開關(guān)站中有時(shí)還設(shè)置串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，利用串聯(lián)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(wǎng)的穩(wěn)定度。
施工
（1）開關(guān)站室內(nèi)地坪必須要高于室外地坪，一般高差在15cm左右；
（2）開關(guān)站室內(nèi)凈標(biāo)高也必須要滿足一定得高度，碰到的上海市地區(qū)的凈高要滿足4.2m—4.5m；
（3）開關(guān)站一般設(shè)兩處大門，且門為鋼質(zhì)；
（4）開關(guān)站內(nèi)必須設(shè)置煙感報(bào)警裝置和其他消防設(shè)施，以滿足消防驗(yàn)收要求；
（5）開關(guān)站內(nèi)至少要有兩處接地，且電纜溝角鐵均要串聯(lián)至接地體。
問題與改進(jìn)
為提高供電可靠性，推廣使用電纜，逐步取消架空導(dǎo)線，一般在城區(qū)和開發(fā)區(qū)采用開關(guān)站模式供電。但這些開關(guān)站在運(yùn)行中也出現(xiàn)了一些問題，下面列出其中的2個(gè)主要問題，并加以分析，提出改進(jìn)措施，進(jìn)一步提高了開關(guān)站的供電可靠性。
開關(guān)越級(jí)跳閘
（1）事故現(xiàn)象
在開關(guān)站出現(xiàn)線路發(fā)生故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)開關(guān)站不跳閘，而變電所出線開關(guān)跳閘的越級(jí)跳閘現(xiàn)象。一次，用戶變壓器的高壓側(cè)發(fā)生相間短路，除用戶變側(cè)開關(guān)跳閘外，開關(guān)站側(cè)出線開關(guān)及開關(guān)站進(jìn)線開關(guān)也越級(jí)跳閘，引起開關(guān)站全站停電，同時(shí)，開關(guān)站的“三遙”功能中斷，擴(kuò)大了停電范圍，延長了停電時(shí)間。
（2）原因分析
由于開關(guān)站的時(shí)限整定值已經(jīng)小到不能再小的地步，因此，開關(guān)站與變電所之間就無時(shí)限配合上的裕度，越級(jí)跳閘事故屢有發(fā)生。由于開關(guān)站采用去分流方式跳閘，一旦變電所先于開關(guān)站跳閘，切斷了故障電流，則開關(guān)站開關(guān)就會(huì)因失去分閘電流而不能跳閘；此時(shí)，變電所出線開關(guān)在重合閘時(shí)，就會(huì)合在故障線路上，導(dǎo)致重合閘失敗。另外，設(shè)計(jì)方案中用戶高配、開關(guān)站進(jìn)出線開關(guān)之間自身時(shí)限配合不足，造成用戶高配發(fā)生故障時(shí)，開關(guān)站進(jìn)出線開關(guān)與用戶高配進(jìn)出線開關(guān)一起跳閘。由于開關(guān)站“三遙”電源取自壓變及公用變，開關(guān)站進(jìn)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(jìn)方案
在變電所出線保護(hù)時(shí)限更動(dòng)后，在開關(guān)站中想要設(shè)計(jì)出與變電所時(shí)限相配合的繼保模式將十分困難，而且會(huì)使開關(guān)站繼保復(fù)雜化。對(duì)于開關(guān)站的繼保方式，我們的原則是簡單，可靠，經(jīng)濟(jì)，實(shí)用。根據(jù)此原則，采用以下幾個(gè)方案：
1)取消開關(guān)站的進(jìn)線保護(hù)，并對(duì)跳閘回路作改造，使電流繼電器動(dòng)作后，經(jīng)時(shí)間繼電器延時(shí)，對(duì)跳閘回路自保持，確保分閘。此時(shí)雖然開關(guān)站出線故障時(shí)可能會(huì)引起變電所開關(guān)站出線柜同時(shí)跳閘，但變電所出線柜的重合閘將彌補(bǔ)此無選擇性動(dòng)作。此種方式站用電應(yīng)能夠擁有UPS電池UPS。在管理上，我局派專人負(fù)責(zé)開關(guān)站的運(yùn)行，杜絕小動(dòng)物竄入，滲水等引起的開關(guān)站故障，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的事故隱患，使開關(guān)站本身的故障率降低到最小限度，這也同時(shí)為取消開關(guān)站進(jìn)線柜的保護(hù)創(chuàng)造了條件。
2)把開關(guān)站出線柜的時(shí)限，控制在速斷0.1s以內(nèi)，過流0.4s以內(nèi)；時(shí)間繼電器采用高精度靜態(tài)時(shí)間繼電器。如果經(jīng)過分析允許的話，把速斷時(shí)限調(diào)整為0s，過流為0.2～0.3s，以盡量避免變電所出線柜無選擇性地動(dòng)作。
3)開關(guān)站的所有出線柜和用戶高配開關(guān)柜均采用真空負(fù)荷開關(guān)—保險(xiǎn)絲組合電器，使用高壓限流熔絲，而開關(guān)站的進(jìn)線和聯(lián)絡(luò)開關(guān)仍采用真空開關(guān)。為防止變電所出線開關(guān)重合在故障線路上，對(duì)電纜及變電所設(shè)備造成第二次沖擊，城區(qū)開關(guān)站的理想模式是實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化。
合閘沖擊電流產(chǎn)生的誤動(dòng)
（1）事故現(xiàn)象
在對(duì)某開關(guān)站恢復(fù)送電時(shí)，會(huì)出現(xiàn)個(gè)別出線開關(guān)柜跳閘現(xiàn)象，信號(hào)繼電器顯示為過流動(dòng)作，但對(duì)該開關(guān)柜再次合閘，卻可以合上。出線開關(guān)柜電流互感器變比為150A/5A，電流整定值（二次側(cè)）為過流5A，速斷15A。投上后，從電流表上看出該線路的負(fù)荷電流為50A，大大小于150A的動(dòng)作電流（一次側(cè)）。
（2）原因分析
該線上的用戶變壓器共有15臺(tái)，容量總計(jì)為2710kVA，額定電流為156A，而變壓器空載沖擊電流約為其額定電流的6～7倍，因而線路在合閘瞬間的沖擊電流可達(dá)6×156A=936A，是過流整定值的6.24倍。
（3）解決辦法
開關(guān)站配置UPS后，就可解決此問題。另外，在操作上，可在開關(guān)站帶電后，再送開關(guān)站負(fù)荷較大的線路。當(dāng)然，由于跳閘原因已經(jīng)找到，即使發(fā)生跳閘，我們也可放心地再試送一次。
參考資料 >