35kV小型化变电所设计方案

北极星电力网技术频道作者:佚名 2008/6/20 9:20:32

关键词: 设计变电

文章标题：35kv小型化变电所设计方案
摘要：文章介绍了电网改造过程中，农村变电所设计应遵循"户外式、小型化、造价低"等原则，结合南昌县先后建设或改造的几个变电所实际，总结了小型化变电所的设计原则及设备选型，包括电气主接线、无功补偿、防雷接地、继电保护、调度自动化等方面的内容，指出了建设中应注意的问题，并进行了技术经济分析。
关键词：小型化　变电所　规划设计　设备选型

建国以来，我国的农电事业得到了迅速发展，同时也经历了一个不断认识、提高、完善的过程。早期35kv变电所35kv侧采用老式熔断器作保护，10kv出线侧采用柱上油断路器作保护。这些设备结构简单，开断容量小，操作维护不便，运行中误动、拒动、越级跳闸、扩大停电范围的现象时有发生。如dw1-35型多油断路器体积大、检修不方便、事故多，直流操作系统简单、电源不可靠。sn1-10型少油断路开断容量小，手动操作，检修频繁，且容易发生漏油甚至爆炸事故。随着技术的进步，设备也不断地更新换代，到20世纪70年代末80年代初，35kv多油断路也由dw1～dw8发展到sf6断路器和真空断路器，开关设备无油化已成为电力行业的一个目标。

随着改革开放不断地深入，为进一步探讨我国农村变电所的建设原则、发展方向和模式，研制开发新型农电装备，原能源部农电司提出结合我国的实际情况，总结和借鉴国外经验，走自己的路，提出了建设农村变电所应遵循"小容量、密布点、短半径"的原则和"户外式、小型化、造价低、安全可靠、技术先进"的发展方向。建设方案有两种：第一方案(近期方案)为半户外式(控制保护在户内)，以sf6(或真空)断路器作为10kv出线总开关，控制和保护选用微机(或集成电路)综合集控装置；第二方案(远期方案)为全户外式，以sf6自动重合器作为10kv出线的保护和控制设备。35kv侧选用新型熔断器，10kv馈线上加装自动分段器和熔断器，主要出口处安装电压自动调整器，从而为实现"三遥"和无人值班打下良好基础。

南昌县自建设北山变电所之后，均考虑了上述设计方案。并依靠科学技术的进步，优先采用新技术、新产品，改变了常规变电所建设中的技术落后、设备陈旧、建设用地面积大、造价高、工期长的缺点，大大提高了工作效率和经济效益、社会效益。

从南昌县近10年的35kv小型化农村变电所建设情况来看，一般满足以下要求：①小容量、密布点、短半径；②主接线简单、供电安全可靠；③布置紧凑、占地面积小；④设备选择以提高供电可靠性、经济运行水平和自动化水平为前提；⑤与调度自动化相结合，并考虑到无人值班。根据这一思想，我县先后建设或改造了北山、黄湖、大泵、新联、滁槎等35kv变电所，并正在对35kv广福变电所、东新变电所进行施工。已投入使用的变电所运行状况良好，取得了较好的经济效益。

1　设计原则及设备选型

1.1　所址选择

首先考虑变电所所址的标高，有无被洪水浸淹的历史，所选所址应位于负荷中心，交通要便利，进出线走廊便于架空线的引入和引出，尽量少占农田，并要求根据小城镇建设、工业园区建设等城建规划留有发展余地。其次列出变电所所在的气象条件：年最高、最低气温，最大风速，覆冰厚度，地震强度，年平均落雷率。

泾口位于我县滨湖地区，地势较低，用电季节性强，10kv排灌站共有大小排灌电动机53台，负荷容量1500kva。近年来，随着乡镇企业、个体经济的发展，人民生活水平的提高，用电量增长较快，用电负荷增长明显。但是，防洪排涝期间，大型排灌设备却难以起动，不得不进行拉闸限电，以确保防洪排涝之需。为解决泾口地区用电矛盾，县供电局根据小型化变电所建设原则和设计方案，在泾口地区建设了一座35kv北山变电所。该所建在一块荒坡地上，处于负荷中心，占地面积仅320m2，为常规变电所面积的1/3，并节约了大量资金，缩短了建设工期，达到了预期目的。该变电所建设工程得到了省市领导和有关专家的肯定，并获得1998年度南昌市科技进步三等奖。

1.2　电气主接线

电气主接线以运行可靠，简单清晰，操作方便为原则并留有发展的余地，方案采用：35kv进出线各一回，主变2台；35kv侧只装设隔离开关，取消断路器，与隔离开关相配合作保护的为新型熔断器，对于转供型变电所，35kv出线侧预留断路器和隔离开关间隔；35kv及10kv母线均为单母线布置，10kv出线通常考虑6回，其中，电容器1回，各出线均选择隔离开关和sf6(或真空)断路器作控制设备。

1.3　主要设备选型

按系统短路容量300mva的方案进行短路电流计算和设备选型：

(1)主变压器：选择节能型、低损耗调压变压器，北山2台主变容量分别为3150kva和2500kva。

(2)35kv设备：选用gw5-35型隔离开关和与隔离开关相配合作保护的新型熔断器，如prwg2型(熔丝80a)。

(3)10kv设备：选用以sf6作为灭弧绝缘介质的chw-10自动重合器，或选用真空断路器，隔离开关选用gw1-10。

(4)10kv电流互感器和电压互感器的选择，35kv侧可不安装高压计量装置，但必须有经济考核及监测依据。10kv馈线上安装计量，采用lb-10型电流互感器，电压互感器则选用slm-10型，并与指示仪表、继电保护配合使用。

1.4　无功补偿

35kv北山变电所无功补偿器安装在10kv母线上，取主变容量的10％～15％，使高峰负荷时功率因数达到0.9～0.95。北山变电所补偿电容600kvar，电容器选用无锡产bffr1-100-35w型，使用sf6断路器和隔离开关作控制设备，取消了常规变电所电容器室的建设，减少了安装、维护工作量，节省了占地。

1.5　防雷和接地

(1)直击雷过电压保护：采用2基26m高避雷针，35kv线路终端杆到构架间的引线处在避雷针保护范围内。

(2)雷电侵入波过电压保护，在35kv母线上安装1组ycj3-35金属氧化物避雷器。每回10kv母线上安装1组y5c3-12.7/45型金属氧化物避雷器。

(3)接地网采用角钢(∠5×50×2500)和扁钢(-4×40)焊接成4×4的方格状接地网，接地电阻小于4ω。每基避雷针为单独的一个接地网，接地电阻在10ω以下，室内控制操作台单独一个接地网，接地电阻在4ω以下。

1.6　继电保护

主变35kv侧由新型熔断器作主保护，10kv侧设有瓦斯保护及温度升高和冷却系统故障信号，作用于信号。

10kv馈线保护采用自动重合器，并与馈线的分段器配合使用，在控制台上动作于信号。

测量部分采用通用的元器件及传统的电能表、电流表、功率表等组成计量和指示装置。

控制、保护、信号、测量都集中安装在同一装置台上。整台装置小而简单，布线清晰，工艺合理。

1.7　所用电和照明

所用变压器选用s9-50/35直配变压器，t接在35kv进线侧，作为全所控制、保护及变电所检修调试电源。全所还设有工作照明和事故照明，当全所停电时，事故照明回路自动切换至直流系统供电。

1.8　调度自动化

变电所隶属于县公司调度所调度管理，应向县调度发送遥测、遥信、遥控等信息；ptv系统为集控式结构，集中放在控制室内。

2　建设中应注意的问题

(1)设计方案要区别于初期小型化设计方案，特别是在自动化装置的配置方面，按常规变电所自动化配置，并考虑到将来无人值班的可能性，以便于功能扩展及县调接收远动终端配置为原则。

(2)电气设备选择应优先采用国内先进设备，满足性能稳定、工作可靠、安装方便、不检修周期长、维护工作量小等要求。

(3)10kv出线间隔距离：10kv出线的间隔距离必须满足平行的、不同时停电检修的、无遮栏带电部分之间的安全净距。方案中10kv出线间隔距离取3.4m，这样虽增加了一些变电所的占地面积，但减少了不必要的停电范围，提高了供电可靠性和社会、经济效益。

3　技术经济分析

35kv农村变电所小型化设计和常规变电所设计相比，存在以下优点：

(1)节约用地。电气设备采用全户外，主体框架式布置，少占土地面积1/3～1/2。

(2)减少建筑面积。取消了10kv断路器室和电容器室的建设，使生产用房控制在100m2左右。

(3)建设周期短。电气设备的构架采用等径电杆和装配式结构，土建工程减少，建设周期2～3月，缩短工期60～90天。

(4)运行费用低。由于新型设备的大量使用，使得停电检修周期加长，维护工作量和运行费用大为减少，一般年运行费用可节约1/15～1/13左右。

来源：电气商情网

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