35kv小型化變電站的設(shè)計(jì)

35kv小型化變電站的設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)方案的確立隨著經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展，農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)和改造也將重點(diǎn)加強(qiáng)，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。針對(duì)35KV變電站建設(shè)工程項(xiàng)目資金少、建設(shè)周期短的特點(diǎn),加上我們建設(shè)35KV小型化變電站時(shí)積累的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合現(xiàn)在變電站運(yùn)行的新要求,確立了有自己特色的設(shè)計(jì)方案。以我縣2002年35KV觀珠站擴(kuò)建工程的設(shè)計(jì)為例,闡述其特點(diǎn)如下。2、35kv工廠擴(kuò)建工程及設(shè)計(jì)方案2.1配套建設(shè)設(shè)備的選擇35KV觀珠站是用電的末端變電站,只有35KV進(jìn)線一回,設(shè)計(jì)容量為終期兩臺(tái)主變:6300KVA×2及六回10KV出線,本期先上一臺(tái)主變。所以需配套建設(shè)的設(shè)備有母線、站用變、電壓互感器、避雷器、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、微機(jī)五防系統(tǒng)等。為了縮小規(guī)模,減少投資,我們把本變電站設(shè)計(jì)成小型化變電站,最終采用的規(guī)模為建設(shè)35KV進(jìn)線間隔1個(gè)、主變高壓側(cè)間隔2個(gè)、站用變間隔1個(gè)、母線避雷器間隔1個(gè)及35KV母線間隔1個(gè);10KV主變低壓側(cè)間隔2個(gè)、出線間隔6個(gè)、電容間隔1個(gè)、母線電壓互感器間隔1個(gè)、母線避雷器間隔1個(gè)及10KV母線間隔1個(gè)。2.2變裝母線及其安裝35KV及10KV都采用單母線不分段的結(jié)線方式;35KV進(jìn)線不設(shè)斷路器,用一組隔離開(kāi)關(guān),裝在35KV一端母線架的下面;為了方便站內(nèi)全部停電的情況下有可靠的控制及檢修電源,站用變裝于35KV另一端母線架的下面;2個(gè)主變高壓側(cè)間隔夾著35KV母線避雷器間隔等分在母線旁邊;2個(gè)主變低壓側(cè)間隔及2個(gè)電容器間隔分布在10KV母線的一旁;另一旁為6回10KV出線;10KV母線電壓互感器間隔及母線避雷器間隔則分別裝在10KV母線構(gòu)架的兩端。這樣的結(jié)線方式能方便一次設(shè)備的最小規(guī)模布置。2.3全站防雷保護(hù)一次設(shè)備采用全戶(hù)外布置,配電裝置為戶(hù)外敞開(kāi)式,35KV及10KV設(shè)備均采用半高型布置,分別置于變電區(qū)兩端;進(jìn)站道路設(shè)在35KV及10KV配電裝置之間,且路寬不小于4米,便于各種設(shè)備的運(yùn)輸;主變與10KV配電裝置一起布置在道路的同一側(cè),以便于設(shè)備的檢修與維護(hù);為了配合節(jié)約的原則,建一4000×8000二層樓房作控制室和工具室用,布置在站用變的旁邊;全站防雷保護(hù)采用2根30米的避雷針,分別置于站區(qū)的對(duì)角區(qū)域;按以上布置,全站總占地面積約1400M2。2.4主變參數(shù)及保護(hù)儀器主變選用新型低能耗的SZ10型變壓器,為了適應(yīng)該地區(qū)用電負(fù)荷變化大、負(fù)荷性質(zhì)變化大及電壓變化大的特點(diǎn),選用有載調(diào)壓變壓器,調(diào)壓范圍為35±24×2.5%;主變高壓側(cè)采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器的模式,用真空負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)來(lái)切合負(fù)載和斷開(kāi)非電量保護(hù),熔斷器用美國(guó)進(jìn)口的SMD-20型,該熔斷器時(shí)間電流曲線平緩,與上、下級(jí)保護(hù)能較好地配合,這樣既能節(jié)省保護(hù)裝置的配置,又能達(dá)到便于控制及檢修的目的;主變低壓側(cè)及10KV出線、電容均采用10KV戶(hù)外真空斷路器,配彈簧操作機(jī)構(gòu),內(nèi)置保護(hù)CT及計(jì)量CT各一組,現(xiàn)大多數(shù)真空斷路器都具有自動(dòng)化程度高、允許操作次數(shù)多及各項(xiàng)技術(shù)性能好的優(yōu)點(diǎn),所以非常適合我們農(nóng)村電網(wǎng)特點(diǎn)的要求;35KV隔離開(kāi)關(guān)采用帶單地刀型,配手動(dòng)操作機(jī)構(gòu);10KV隔離開(kāi)關(guān)采用不帶地刀型,配手動(dòng)操作機(jī)構(gòu);根據(jù)該地區(qū)的負(fù)荷特點(diǎn)及無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)就地平衡的原則,電容器采用可調(diào)容式密集電容器,配備串聯(lián)電抗器及放電線圈等;各級(jí)避雷器采用氧化鋅避雷器;站用變采用新型低能耗的S11型變壓器;母線采用LGJ鋼芯鋁絞線。本站設(shè)計(jì)的一大特點(diǎn)是戶(hù)外各設(shè)備的安裝不采用常規(guī)的水泥桿構(gòu)架,而用工字鋼、槽鋼、鋼管等焊接而成的安裝支架,這樣可減少土建施工量,縮短工期,更大的好處是如果幾年后本站升級(jí),那么所有安裝支架可拆卸并用到其它有需要的地方,達(dá)到既節(jié)約又環(huán)保的目的。2.5綜合自動(dòng)化系統(tǒng)(1)主變保護(hù):采用35kV跌落式熔斷器和35kV高壓隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)配合實(shí)現(xiàn),過(guò)流保護(hù)由熔斷器在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)快速切斷故障電流,其它非電流性故障發(fā)出信號(hào)由主變10kV側(cè)開(kāi)關(guān)切斷負(fù)荷,并由35kV隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)在8秒鐘左右分開(kāi)電源。主變10kV側(cè)后備保護(hù)采用戶(hù)外真空重合器,其具有的保護(hù)功能有相間過(guò)流、速斷保護(hù);重瓦斯保護(hù);非電量保護(hù):輕瓦斯報(bào)警、低氣壓報(bào)警、油溫報(bào)警(2)10KV線路及電容保護(hù):配置重合器控制保護(hù)器。其中10KV出線配設(shè)相間過(guò)流、速斷保護(hù)及三相自動(dòng)重合閘等;10KV電容配設(shè)相間過(guò)流、速斷保護(hù)、不平衡電壓保護(hù)、欠壓保護(hù)及過(guò)壓保護(hù)等。(3)綜合自動(dòng)化系統(tǒng):可在變電所/調(diào)度端進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制,并在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置就地控制開(kāi)關(guān)及就地/遠(yuǎn)方位置控制切換開(kāi)關(guān),既能設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)值班員,又可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班,非常靈活。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用分散分層分布式系統(tǒng),分為站級(jí)層和間隔級(jí)層二層,間隔級(jí)層將采集和處理后的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)秸炯?jí)層,站級(jí)按功能分類(lèi)、分散式配置,遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)從網(wǎng)上直采直送,各間隔級(jí)單元相互獨(dú)立,互不影響,功能上不依賴(lài)于站級(jí)計(jì)算機(jī)。監(jiān)控系統(tǒng)具有常規(guī)的遠(yuǎn)動(dòng)功能,包括有“遙控”、“遙調(diào)”、“遙測(cè)”及“遙信”等四遙功能。當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主站系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)SCADA基本功能,包括:實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,安全監(jiān)視與控制,屏幕顯示與操作,運(yùn)行記錄,制表打印以及畫(huà)面拷貝等。設(shè)有當(dāng)?shù)睾笈_(tái)監(jiān)控設(shè)備及相關(guān)軟件,包括主機(jī)、顯示器,打印機(jī)等。運(yùn)行監(jiān)視功能主要包括變電站正常運(yùn)行時(shí)的各種信息和事故狀態(tài)下自動(dòng)報(bào)警,站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)能對(duì)設(shè)備異常和事故進(jìn)行分類(lèi),設(shè)定等級(jí)。當(dāng)設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)推出相應(yīng)畫(huà)面。事故時(shí),事故設(shè)備閃光直至運(yùn)行人員確認(rèn),可方便地設(shè)置每個(gè)測(cè)點(diǎn)的越限值、極限值,越限時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警并推出相應(yīng)畫(huà)面。(4)微機(jī)五防系統(tǒng):應(yīng)具備“五防”功能,適應(yīng)本變電站各種運(yùn)行方式。通過(guò)對(duì)一次設(shè)備加裝鎖具,對(duì)其操作實(shí)施強(qiáng)制閉鎖;操作前在“五防機(jī)”進(jìn)行模擬,操作流程通過(guò)邏輯檢測(cè)合格后傳送至電腦鑰匙;操作時(shí)根據(jù)操作票提供的操作步驟,用電腦鑰匙以正確順序進(jìn)行開(kāi)鎖方可操作,從而達(dá)到五防的目的;防誤裝置必須具備防止誤拉合斷路器、防止誤入帶電間隔、防止帶負(fù)荷拉隔離開(kāi)關(guān)、防止帶電掛地線或合接地刀閘、防止帶地線(接地刀閘)合隔離開(kāi)關(guān)等五防功能。系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)與監(jiān)控系統(tǒng)軟件的通訊實(shí)時(shí)在線地反映本變電站各開(kāi)關(guān)、刀閘、地刀及其他設(shè)備(網(wǎng)門(mén)、臨時(shí)接地線)的工作狀態(tài)。應(yīng)采用無(wú)節(jié)點(diǎn)采集方式來(lái)節(jié)省控制電纜,減少運(yùn)行以后的檢修與維護(hù)工作量。該系統(tǒng)能與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)相互配合,可達(dá)到現(xiàn)在變電站運(yùn)行操作可靠防誤的要求。(5)站用電源:本站主要依靠上一級(jí)電源供電,設(shè)35KV站用變一臺(tái),容量為50KVA。為了減少投資,不采用直流電源系統(tǒng),開(kāi)關(guān)設(shè)備操作電源及保護(hù)電源用交流220V。為保證上一級(jí)電源短期停電時(shí)全站失電,配置兩組UPS(2KVA,2h)不間斷電源,就能滿足要求。2.6建筑面積本站的土建部分包括設(shè)備構(gòu)架基礎(chǔ)、道路、4000×8000的二層控制樓及圍墻,整體土建施工量小,可大大縮短施工工期。3、從運(yùn)行投運(yùn)個(gè)月情況我們?cè)?002年的35KV觀珠站擴(kuò)建工程中實(shí)施了以上設(shè)計(jì)方案,到現(xiàn)在已竣工投運(yùn)個(gè)月了,目前全站運(yùn)行良好。整個(gè)工程總投資約200萬(wàn)元,整體工期大約兩個(gè)月,相比一些同等容量及功能的常規(guī)型35KV變電站要投資300至400萬(wàn),長(zhǎng)達(dá)三、四個(gè)月的建設(shè)工期,此設(shè)計(jì)方案不失為一個(gè)理想的選擇。4、小化及施工動(dòng)態(tài)綜上所述,我們?cè)O(shè)計(jì)的35KV小型化變電站是“麻雀雖小,五臟俱全”。既能在滿足各種要求的情況下,把變電站的規(guī)模盡可能縮小,做到投資最小化及施工工期最短化。又能實(shí)現(xiàn)一個(gè)變電站必備的功能,在可靠地輸送電能、檢修方便