35kv小型化变电站的设计

35kv小型化变电站的设计

1、设计方案的确立随着经济的稳定和可持续发展，农村电网的建设和改造也将重点加强，以适应经济发展的要求。针对35KV变电站建设工程项目资金少、建设周期短的特点,加上我们建设35KV小型化变电站时积累的经验,结合现在变电站运行的新要求,确立了有自己特色的设计方案。以我县2002年35KV观珠站扩建工程的设计为例,阐述其特点如下。2、35kv工厂扩建工程及设计方案2.1配套建设设备的选择35KV观珠站是用电的末端变电站,只有35KV进线一回,设计容量为终期两台主变:6300KVA×2及六回10KV出线,本期先上一台主变。所以需配套建设的设备有母线、站用变、电压互感器、避雷器、无功补偿设备及综合自动化系统、微机五防系统等。为了缩小规模,减少投资,我们把本变电站设计成小型化变电站,最终采用的规模为建设35KV进线间隔1个、主变高压侧间隔2个、站用变间隔1个、母线避雷器间隔1个及35KV母线间隔1个;10KV主变低压侧间隔2个、出线间隔6个、电容间隔1个、母线电压互感器间隔1个、母线避雷器间隔1个及10KV母线间隔1个。2.2变装母线及其安装35KV及10KV都采用单母线不分段的结线方式;35KV进线不设断路器,用一组隔离开关,装在35KV一端母线架的下面;为了方便站内全部停电的情况下有可靠的控制及检修电源,站用变装于35KV另一端母线架的下面;2个主变高压侧间隔夹着35KV母线避雷器间隔等分在母线旁边;2个主变低压侧间隔及2个电容器间隔分布在10KV母线的一旁;另一旁为6回10KV出线;10KV母线电压互感器间隔及母线避雷器间隔则分别装在10KV母线构架的两端。这样的结线方式能方便一次设备的最小规模布置。2.3全站防雷保护一次设备采用全户外布置,配电装置为户外敞开式,35KV及10KV设备均采用半高型布置,分别置于变电区两端;进站道路设在35KV及10KV配电装置之间,且路宽不小于4米,便于各种设备的运输;主变与10KV配电装置一起布置在道路的同一侧,以便于设备的检修与维护;为了配合节约的原则,建一4000×8000二层楼房作控制室和工具室用,布置在站用变的旁边;全站防雷保护采用2根30米的避雷针,分别置于站区的对角区域;按以上布置,全站总占地面积约1400M2。2.4主变参数及保护仪器主变选用新型低能耗的SZ10型变压器,为了适应该地区用电负荷变化大、负荷性质变化大及电压变化大的特点,选用有载调压变压器,调压范围为35±24×2.5%;主变高压侧采用负荷开关加熔断器的模式,用真空负荷隔离开关来切合负载和断开非电量保护,熔断器用美国进口的SMD-20型,该熔断器时间电流曲线平缓,与上、下级保护能较好地配合,这样既能节省保护装置的配置,又能达到便于控制及检修的目的;主变低压侧及10KV出线、电容均采用10KV户外真空断路器,配弹簧操作机构,内置保护CT及计量CT各一组,现大多数真空断路器都具有自动化程度高、允许操作次数多及各项技术性能好的优点,所以非常适合我们农村电网特点的要求;35KV隔离开关采用带单地刀型,配手动操作机构;10KV隔离开关采用不带地刀型,配手动操作机构;根据该地区的负荷特点及无功补偿应就地平衡的原则,电容器采用可调容式密集电容器,配备串联电抗器及放电线圈等;各级避雷器采用氧化锌避雷器;站用变采用新型低能耗的S11型变压器;母线采用LGJ钢芯铝绞线。本站设计的一大特点是户外各设备的安装不采用常规的水泥杆构架,而用工字钢、槽钢、钢管等焊接而成的安装支架,这样可减少土建施工量,缩短工期,更大的好处是如果几年后本站升级,那么所有安装支架可拆卸并用到其它有需要的地方,达到既节约又环保的目的。2.5综合自动化系统(1)主变保护:采用35kV跌落式熔断器和35kV高压隔离负荷开关配合实现,过流保护由熔断器在规定的时间内快速切断故障电流,其它非电流性故障发出信号由主变10kV侧开关切断负荷,并由35kV隔离负荷开关在8秒钟左右分开电源。主变10kV侧后备保护采用户外真空重合器,其具有的保护功能有相间过流、速断保护;重瓦斯保护;非电量保护:轻瓦斯报警、低气压报警、油温报警(2)10KV线路及电容保护:配置重合器控制保护器。其中10KV出线配设相间过流、速断保护及三相自动重合闸等;10KV电容配设相间过流、速断保护、不平衡电压保护、欠压保护及过压保护等。(3)综合自动化系统:可在变电所/调度端进行监测和控制,并在现场设置就地控制开关及就地/远方位置控制切换开关,既能设置现场值班员,又可实现无人值班,非常灵活。综合自动化系统采用分散分层分布式系统,分为站级层和间隔级层二层,间隔级层将采集和处理后的数据信号传输到站级层,站级按功能分类、分散式配置,远动信号从网上直采直送,各间隔级单元相互独立,互不影响,功能上不依赖于站级计算机。监控系统具有常规的远动功能,包括有“遥控”、“遥调”、“遥测”及“遥信”等四遥功能。当地监控主站系统应实现SCADA基本功能,包括:实时数据采集,安全监视与控制,屏幕显示与操作,运行记录,制表打印以及画面拷贝等。设有当地后台监控设备及相关软件,包括主机、显示器,打印机等。运行监视功能主要包括变电站正常运行时的各种信息和事故状态下自动报警,站内监控系统能对设备异常和事故进行分类,设定等级。当设备状态发生变化时推出相应画面。事故时,事故设备闪光直至运行人员确认,可方便地设置每个测点的越限值、极限值,越限时发出声光报警并推出相应画面。(4)微机五防系统:应具备“五防”功能,适应本变电站各种运行方式。通过对一次设备加装锁具,对其操作实施强制闭锁;操作前在“五防机”进行模拟,操作流程通过逻辑检测合格后传送至电脑钥匙;操作时根据操作票提供的操作步骤,用电脑钥匙以正确顺序进行开锁方可操作,从而达到五防的目的;防误装置必须具备防止误拉合断路器、防止误入带电间隔、防止带负荷拉隔离开关、防止带电挂地线或合接地刀闸、防止带地线(接地刀闸)合隔离开关等五防功能。系统应通过与监控系统软件的通讯实时在线地反映本变电站各开关、刀闸、地刀及其他设备(网门、临时接地线)的工作状态。应采用无节点采集方式来节省控制电缆,减少运行以后的检修与维护工作量。该系统能与综合自动化系统相互配合,可达到现在变电站运行操作可靠防误的要求。(5)站用电源:本站主要依靠上一级电源供电,设35KV站用变一台,容量为50KVA。为了减少投资,不采用直流电源系统,开关设备操作电源及保护电源用交流220V。为保证上一级电源短期停电时全站失电,配置两组UPS(2KVA,2h)不间断电源,就能满足要求。2.6建筑面积本站的土建部分包括设备构架基础、道路、4000×8000的二层控制楼及围墙,整体土建施工量小,可大大缩短施工工期。3、从运行投运个月情况我们在2002年的35KV观珠站扩建工程中实施了以上设计方案,到现在已竣工投运个月了,目前全站运行良好。整个工程总投资约200万元,整体工期大约两个月,相比一些同等容量及功能的常规型35KV变电站要投资300至400万,长达三、四个月的建设工期,此设计方案不失为一个理想的选择。4、小化及施工动态综上所述,我们设计的35KV小型化变电站是“麻雀虽小,五脏俱全”。既能在满足各种要求的情况下,把变电站的规模尽可能缩小,做到投资最小化及施工工期最短化。又能实现一个变电站必备的功能,在可靠地输送电能、检修方便