35kV农村全户外布置的小型化变电所设计

文章标题：35kv农村全户外布置的小型化变电所设计
摘要：针对农网改造中对35kv小型化农村变电所从电气主接线、设备选择、电气平面布置、继电保护和二次回路设计特点以及建设周期、投资方面作了对比分析，提出了农村全户外布置的小型化变电所是目前农村变电所设计及建设的推荐方案。
关键词：全户外布置　小型化变电所　主接线

1　引言 

近年来，随着农网改造的进行，建设农村变电所逐渐增多。以往35kv常规变电所设计二次回路采用直流操作，变压器高、低压侧均采用断路器，保护设置复杂，设备安装、调试、维护工作量大，10kv选用开关柜户内布置，需建设10kv配电室，土建施工周期长，已不能适应农网建设周期短、资金紧的需要以及农村变电所用电的一些特点。目前，在我局35kv电压等级为网架的农村小型化变电所已逐渐建立起来。2001年至今，我局建设并投运了35kv黄浦、南阳、龙安、柏洋等7座农网变电所，结合以上变电所的设计特点，比较总结出农村小型化全户外布置变电所的推荐方案，以适应农村用电的特点，满足农村经济发展的需要。 

2　全户外布置小型化变电所设计的特点 

2.1　电气主接线及设备选择 

(1)　主接线方式：农村小型变电所一般为用电末端变电所，35kv进线一回，变压器单台容量不大于5000kva，设计规模为一台或两台变压器。35kv进线可不设开关，采用单母线方式，出线一般不超过6回。接在母线上的避雷器和电压互感器可合用一组隔离开关，接在变压器引出线上的避雷器不宜装设隔离开关。另外并联电容器补偿装置可根据具体情况决定是否设置。 

(2)　主变选用低损耗、免维护变压器，为适应用电负荷变化大、农村小水电多及电压变化大等特点，按有载调压设计，调压范围为35±3×2.5%。变压器35kv侧采用户外真空断路器(亦可选择sf6型)或负荷加熔断器保护，当采用负荷加熔断器保护时，负荷开关用于正常运行时操作变压器，熔断器用于变压器保护，熔断器选用k型熔丝，因它具有全范围内有效和可靠地开断最小过负荷电流至最大故障电流；10kv侧采用户外真空断路器。 

(3)　10kv出线采用户外真空断路器。10kv户外真空重合器是农村小型化变电所的新型产品，具有自动化程度高、技术性能好、适合农村电网的特点等优点。根据大量的运行经验和应用要求，变电所采用重合器作为保护开关时，应采用低压合闸线圈机构的分布式重合器。当采用断路器时，宜采用弹簧操作机构或小容量的直流操作机构。10kv设0.2级母线电压互感器一组，每回出线设0.2s电流互感器，以提高计量准确性，达到商业化运营的要求。 

(4)　所用变设计：装设35/0.4kv，50kva所用变一台，供变电所照明、检修及二次保护用电。为保证变电所内部全部停电情况下，有可靠的操作和检修电源，所用变装于35kv进线隔离开关前面。当可靠性不满足时，应在低压侧、母线侧或联络线上各设一台所用变，并能互相备用。 

(5)　电压调整方式及电容器补偿方案：变电所的电压调整主要通过调整变压器分接头的方式实现。农村无功补偿应根据就地平衡的原则，采用集中补偿与分散补偿相结合的方式进行配置。电容器主要补偿变压器所耗无功，补偿容量一般取变压器容量的10%～15%，用户侧所耗无功采用配网分散补偿、就地平衡的原则。 

2.2　电气平面布置 

新建变电所的总平面布置按小型化方案设计，考虑节约占地。电气平面布置力求简洁、合理、少占用农田，并便于设备的检修维护。 

小型化变电所采用全户外布置，变电所配电装置为户外敞开式，35kv及10kv均采用半高型布置。进所道路设在35kv及10kv配电装置之间，便于设备的运输，道路宽度为3.5m；变压器与10kv配电装置布置在一侧，便于设备的检修与维护；全站防雷保护可采用一根35m避雷针，变电所总占地面积约1350m2。 

2.3　继电保护及二次回路设计 

(1)　35kv常规变电所，变压器高压侧带断路器，变压器设差动、过流等保护，配置保护较多，二次回路需采用直流操作，若10kv选用户内真空开关柜、配电磁操作机构，需配置不小于65a·h的直流系统，增加了投资。小型化35kv变电所，变压器高压侧采用熔断器，并与负荷开关配合，以达到短路电流保护的目的，不另设保护，过负荷、轻重瓦斯及温度升高均动作于信号，10kv选用户外真空开关或重合器，二次回路采用交流操作，开关设备的操作电源及保护装置等所用电源用交流，与常规变电所比较减少了投资。 

(2)　考虑到主变高压侧采用熔丝作为主保护，因而主变压器的保护设置大为简化，只需在其低压侧设过电流、过负荷、轻、重瓦斯等保护，对设一台变压器的变电所，过流保护跳开主变低压侧断路器，其余均动作于信号；对两台变压器并列运行的变电所则设过流和重瓦斯均动作跳开主变低压侧断路器。过流保护并作为10kv出线的后备保护。 

(3)　10kv出线保护推荐采用真空重合器，因其具有反时限过流保护及自动重合功能特性，能与变压器10kv侧保护和上一级保护配合，因而不需另设保护，重合器可设两快两慢重合功能，提高供电可靠性。当10kv出线采用真空开关时，装设微机保护配设电流速断、过电流保护及三相一次重合闸。 

(4)　所用电源：农村小型化变电所主要依靠上一级电源供电，为了减少投资，一般不采用直流电源。为避免所用变短期失电，如电源侧停电后开关跳闸全站失电或高压侧熔丝更换等，保护和远动通信电源需设置两组小容量的ups不间断电源，一组作为保护装置使用，另一组作为通信和远动使用。 

(5)　中央音响系统：若按无人值班变电所设计时，设简单的中央音响系统。当就地检修试验时，电笛或警铃响并闭锁全所总信号的远传，以免误发信号。当远方操作时，则解除就地音响。当采用远方操作时，所内正常、事故状态、异常时及保护动作信号均向远方发出信号。 

(6)　若设电容器，10kv电容器一般装设真空开关，要求设置过流、过压、零压等保护。 

(7)　防误操作闭锁系统设置：对于35kv农村小型化变电所一般不采用投资较大的微机闭锁系统，因而我们还是广泛采用程序锁，它操作较为简单，能可靠防误操作，特别对于无人值班变电所，现场操作较少，巡视及检修人员对设备不是很熟悉，则显得尤为重要。 

3　建设周期及投资分析比较 

(1)　全户外布置的小型化农村变电所，接线简单，建设规模较小，二次保护设置简化，土建控制室面积小，变电所总的土建建筑面积也小，土建施工建设周期短，只需约一个月。由于变电所采用了技术先进、性能可靠、安装方便的电气设备，使得电气安装快捷方便，约需20天，因而建设周期大为减少。总之，全户外布置的小型化农村变电所建设周期短、施工组织简单，适用于农网建设要求时间短、农村电网迅速发展的需要。 

(2)　我局2003年建设的35kv变电所有采用常规型及小型化户外布置的变电所类型，经比较全户外布置的小型化农村变电所投资较少。35kv一回进线、1台5000kva有载调压变压器、10kv 6回出线的全户外布置的小型化农村变电所总投资约需250万元，如龙安变电所；而一个常规同规模的变电所，变压器高压侧采用真空开关、10kv采用户内真空开关柜的总投资约需360万元，如黄埔变电所。若在今后的农村地区电网中建设推荐使用全户外布置的小型化农村变电所，变电所投资可降低30%，加之其采用可靠先进的设备可实现无人值班，可减少今后运行的管理费用，其产生的经济效益是相当可观的。 

4　结束语 

通过以上分析比较全户外布置的小型化农村变电所的一些特点以及建设周期短、投资节省，运行维护简单等特点，特别适用于农网改造中农村变电所的建设，我局今年农网建设中继续采用该类型变电所设计方式。觉得全户外布置的小型化农村变电所值得推广应用。 

本文关键字：变电所  电力配电知识，电工技术 - 电力配电知识