新疆水利水电勘测设计研究院石 梅 李 亮
喀纳斯旅游风景区平均海拔1461m,年平均气温4℃,极端最高气温38℃,极端最低气温-41℃,最大风力32m/s,最大冻土深度1.7m,最大积雪厚度2.3m,地震烈度6°,污秽等级1级。山区冬季多雪,全年日照2946h,无霜期平均142天。
喀纳斯景区贾登峪35kV箱式变电所,安装2台容量为1×3150kVA 1×2000kVA的变压器,担负喀纳斯景区贾登峪综合旅游基地的用电。变电所35kV侧单母线接线,一回电源进线由冲乎儿乡110kV变电所经52km35kV线路引入(其中2km为电缆线路);10kV侧单母线接线,出线4回,电容器馈线1回,为单星形接线。箱式变电所由布尔津县电力公司调度中心统一调度,调度中心的计算机系统对变电所进行治理,变电所按无人值班的原则选择及布置。
1箱式变电所主设备选型
1.1主变压器
箱式变电所设置S9-3150/35、S9-2000/35型35kV级,双绕组无励磁调压电力变压器各一台。
1.235kV间隔主要设备
采用XGN-35型固定式金属封闭开关柜。
断路器型号为ZN68A-40.5/1250-25,与弹簧操作机构一体,操作电压DC220V;
电流互感器LZZQB6-35;
电压互感器为JDZX9-35;
熔断器为RN2-35/0.5A;
避雷器为HY5WZ1-54/134;
35kV保护装置、计量表计分散安装于各间隔,35kV测控装置安装于监控系统屏上。
1.310kV间隔主要设备
10kV侧主要设备配置为:10kV间隔式开关柜、电容器、通讯装置、监控装置。
10kV间隔式开关柜:
断路器ZN28-12T/1250-20(配CT19操作机构);
电流互感器LZZQB6-10;
隔离开关GN30-10/630A;
电压互感器JDZX9-10;
熔断器RN2-10/0.5A;
避雷器YH5WZ-17-45;
集合式电容器900kvar。
10kV保护装置、计量表计分散安装于各间隔,10kV测控系统安装于监控系统屏上。
2主要电气设备的布置
为保证变电所外形不破坏喀纳斯景区自然景观,且与四周环境有机结合连成一体,故变电所设计成箱式变电所。
箱式变电所具有结构紧凑、成套性强、运行可靠、维护方便、造型美观等优点,尤其在经济上具有占地面积小、选址灵活、移动方便、建站周期短等突出效果。
变电所由高压配电装置、变压器及低压配电装置连接而成,分为三个功能间隔室,即高压室、变压器室和低压室,高压室由XGN-35型固定式开关柜组成一次供电系统,并装设高压保护、计量元件,结构紧凑,并具有全面防误操作连锁功能。变压器室设有轨道,变压器能方便地从变压器室两侧大门进出。低压室由10kV间隔式开关柜组成,有保护、电能计量和电量测量等多种功能。各室均有自动照明装置,高、低压室所选用全部元件性能可靠、操作方便,高、低压室功能齐全。
10kV配电室分隔为电容器室及监控室。
主变压器室、35kV配电室、10kV配电室、电容器室及监控室,利用屋顶天窗加换气扇进行通风。
变压器室配置两台变压器,两台变压器之间设置防火、防爆钢板,变压器基础设置油池,用直径为100mm的钢管通到户外集油坑。
电容器室与其他房间的防火、防爆措施为双层防爆隔板,电容器室门单独面向箱体外开,并在外壁上设防爆网窗。
箱变外型按欧式风格结构设计,箱变外壳防护等级为IP43,高、低压配电开关间隔防护等级IP2X。高、低压侧均采用电缆进出线。35kV侧进线电缆长达2km。
3电气二次系统
箱式变电所二次系统采用变电所自动化系统实现变电所的无人值班。
自动化系统的网络结构如图1所示,间隔层各保护测控单元及其它功能单元,通过CAN网与变电所通信治理单元相连,通信治理单元经调制解调器、通信信道与调度端连接实现变电所的四遥功能。
整个系统为分层分布式结构,各间隔控制单元均为智能式设备,负责与一次设备直接联系,以控制对象为配置原则,在通信治理单元失效的情况下,各间隔控制单元仍能独立完成本间隔单元的计量、测量、保护和控制功能。
远方控制中心和各级调度通过通信治理单元与各间隔控制单元通信,实现信息的交换和远方控制。
4防雷接地布置
变电所工作接地装置采用复合接地网,以水平接地为主,垂直接地为辅。箱内所有电气设备外壳均就近与接地网可靠焊接,接地装置作成后,对接地电阻进行实测,接地电阻≤4Ω。
在变电所设置了1座独立式避雷针,站内的电气设备均处在保护范围之中。
5电缆附设
箱式变电所高、低压侧均采用电缆进出线。35kV侧长达2km的电缆进线采用直埋方式,电缆选用适用于山地埋设的电力电缆,埋深在冻土层(1.7m)以下,并设有3个电缆检修竖井,用以电缆接头的检修。
6结束语
通过喀纳斯景区贾登峪35kV箱式变电所工程的应用,对于高寒地区变电所布局中的有关问题,进行了深入的研究和探讨,总结了一些有益的经验。
由于资金问题,箱式变电所的主变压器选用油变压器,因此存在防火、防爆等问题,给设计及制造厂家都提出了较高的要求。
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