对35kV县城变电站改造

对35kV江城县中心变电站技术改造苏智渊江城供电有限公司对35kV江城县中心变电站技术改造摘要:论述了35kV江城县中心变电站主变压器、电流互感器、35kV、10kV进出线∏接、10kV出线电缆、断路器选择是变电站主要设备，并提出了改造后对江城经济效益和社会效益起着确定因素。近年来，随着江城县经济的不断发展，用户用电负荷不断增加及城市规划建设，道路建设及用户新建房屋的不断增多，变电站供电负荷不断增大，为保证35kV江城变电站能平安、优质、经济的稳定运行，更好地为江城经济服务，提高县城中心变电站供电牢靠性，保证用户的平安连续用电，必需对江城中心变电站进行技术改造，对35kV江城变中心电站实行标准化、小型自动化改造设计和建设方案进行探讨、探讨，以期取长补短，使江城县取得更好的经济效益和社会效益。本着符合国家政策的有关技术经济政策及上级技术规范、规程的相关要求，满意客户平安供电牢靠性、电能质量的相关的标准要求，变电站在技术改造扩建中实行：变电站接线清楚明白，结线简洁牢靠，运行操作简便，简洁、检修维护便利，在变电站改造过程中尽可能节约资金，运行费用低，设备在安装、扩建过程中留有肯定的改造的余地，对设备选择须考虑以后10年负荷发展要求，按国家标准进行选择。一、对中心变电站主变压器的改造（1）35kV江城中心变电站位于江城县城内，是江城县城区、国庆乡（哈播村委会除外）、加禾乡供电、龙富变电站的枢纽变电站。该站于1998年12月投产，装有1台主变，型号为S7-3150/35，容量3150kVA，油浸式、自冷、无载调压、低损耗变压器，电压等级为35/10kV，短路阻抗6.45%。35kV进线两回，单母线接线，35kV出线三回即加禾线、居甫渡线、戈兰滩线，由于中心变电站主变装机容量过小，现35kV居甫渡线、戈兰滩线已转至110kV江城变电站供电；10kV母线采纳单母线接线，10kV出线4回即城南线、城中线、城北线及农村线，其中农村线有5条是经10kV小母线分线出线。（2）为解决存在因主变压器容量过小及出线截面过小，不能够满意江城县社会经济发展的须要，为能够提高县城电网的供电牢靠性，平安性、稳定性，使变电站能平衡负荷须要，在原来的基础上增设一台主变压器，型号为S9-3150/35KVA，容量3150kVA，油浸式、自冷、有载调压、低损耗变压器，电压等级为35/10kV，短路阻抗7.26%。在主变高压侧装设一台SF6断路器，对江城电网相对运行比较稳定，35kV母线采纳单母线接线方式运行，10kV母线采纳单母线分段接线方式运行，当一台主变出现故障时，由另外一台主变对县城三条重要负荷的线路进行供电。（附35kV江城中心变电站电气主接线图）二、对10kV出线电流互感器进行技改由于江城县经济基础比较薄弱，工业厂矿企业性用电比例较小，农业（农村）用电负荷比较大，用电最大负荷主要是城区10kV城中线、10kV城南线、10kV城北线，对原配置的电流互感器不能满意现供电负荷的需求，且必需保证供电，因此，要保持肯定的水准负荷平台。必需对江城中心变电站10kV出线进行技术改造，实现对江城县城及周边农村用电负荷的需求，在改造过程中，从长远角度进行考虑以后江城经济的发展和变电站自动化技术的要求，对江城变电站设备选择应留有肯定的余地及对小型变电站自动化标准。（一）由于35kV江城变电站原线路出线的电流互感器10kV城中线TA变比为100/5、10kV城南线TA变比为50/5、10kV城北线TA变比为50/5；1、10kV城中线原TA变比为100/5（型号：LZZBJ-10；额定电流比：100/5A；），目前，35kV江城变电站10kV082断路器城中线高峰时负荷达1800kW，设计TA变比刚好满意须要。考虑今后负荷发展，要求TA变比由100/5变更为200/5。2、10kV城南线原TA变比为50/5（型号：LZZBJ-10；额定电流比：50/5A；），目前，35kV江城变电站10kV083断路器城南线高峰时最大负荷达400kW，考虑到35kV江城变电站技改完工后，10kV牛洛河茶厂线路由35kV江城变电站供电，最大负荷达到700kW。设计TA变比已无法满意须要，要求TA变比由50/5变更为200/5。3、10kV城北线原TA变比为50/5（型号：LZZBJ-10；额定电流比：50/5A；），目前，35kV江城变电站10kV081断路器城北线负荷达1000kW，设计TA变比不能满意须要，考虑今后负荷发展，要求TA变比由50/5变更为200/5。4、10kV民族路途、嘎勒线、江边线、明子山线、国庆线原TA变比为50/5（型号：LZZBJ-10；额定电流比：50/5A；），目前虽然能满意负荷要求，考虑到今后负荷发展，要求TA变比由50/5变更为100/5。三、主变压器负荷安排状况从负荷安排状况上看，虽然两台变压器因电压阻抗不相等，1#主变压器的阻抗6.45%,2#主变压器的阻抗7.26%，两台变压器的阻抗差为0.81%，依据两台变压器并列运行的条件：①结线组别相同；②电压相等，偏差＜0.5%;③阻抗相同，偏差＜2%;，两台变压器能并列运行，但考虑变压器的经济运行，采纳10kV母线分段运行；两台主变负荷安排不均；设备不能满意供电负荷的运行需求，要求对两台主变压器从负荷安排进行技改：为了使两台主变压器能够负荷匀称安排，对主变供电线路10kV城中线、城南线、城北线、民族路途、嘎勒线、江边线、国庆线、明子山线进行了负荷安排，假如用一台主变对10kV城中线、城南线、城北线、民族路途线路供电，高峰时最大负荷3900kW进行调整，该主变过负荷，不能满意变压器平安稳定运行的要求；而用另一台主变压器对10kV明子山线、嘎勒线、国庆线、景星寨线供电，高峰时最大负荷仅2000kW，虽然对主变压器能满意平安运行要求，但对变压器运是不经济的。因此，对两台主变负荷进行了安排：10kV城南线、嘎勒线、民族路途、江边线由2号主变压器供电；10KV明子山线、国庆线、城中线、城北线由1号主变压器供电。这样每台主变的负荷平均在3600KW左右，不会出现负荷不均的现象，既满意用户的负荷需求，又能平衡主变压器的匀称供电，从而保证了主变压器的平安经济运行。四、提高江城电网的电压质量考虑到江城在干季10kV电压偏低，达不到电压合格的标准，在35kV江城中心变电站增设两组无功补偿装置，在电网电压偏低时投入电容器，提高江城电网的电压质量，使电压质量达到南方电网公司标准，因为电压质量是衡量供电合格率的指标之一，在电容器组增设一次接线及二次爱护装置，特要求在改造中增设此套装置。五、35kV江城中心变线路改造技术措施（一）35kV江城变电站投产于1998年12月，由于该站在建设时干脆T接于35kV桥江线上，在35kV桥江线路故障时，导致35kV江城变电站停电现象时有发生。2005年10月22日110kV江城变电站建成投产后，江城电网供电牢靠性得到提高，电压质量明显上升。但由于江城35kV电网结构不合理，输配电线路老化，35kV进出线路一线多T，特殊是35kV桥江线，35kV宝藏变电站、35kV和平寨变电站、35kV加禾变电站、35kV江城变电站线路都干脆T接在该线路上。35kV桥江线是江城县电网的主要供电线路，线路全长51.8km，目前担负着35kV江城变电站、35kV加禾变电站、35kV宝藏变电站、35kV板河变电站、35kV和平寨变电站、35kV整董变电站及桥头河电站的输供电任务，供电负荷高达6000kW。特殊是江城县主要工农业用电，如铜矿开采、制糖加工、木制品及茶叶加工等用电都在35kV桥江线的供电范围内。随着农村经济建设步伐的逐步加快，用电负荷增加，工、农业及居民对供电牢靠性的要求越来越高，用户用电程度越来越大。为避开给各厂及用户造成不必要的损失，提高电网供电牢靠性，必需对35kV桥江线供电方式进行改造，以确保供电实力。35kV桥江线路江城—35kV和平寨变电站段35kV主干线建于七十年头，由于受当时技术条件和建设资金制约，线路标准达不到规范要求，进入雨季后故障频繁，任何线路故障都将造成桥头河电站及110kV江城变电站相关设备停电，造成大面积停电事故，影响全县的工农业生产及人民生活用电和电网的平安运行。35kV江城变电站担负着江城县城区的各单位生产、办公用电及居民生活用电。35kV江城变电站由T接进线改为Π接进线后，将有利于变电站的稳定运行，提高供电牢靠性，避开电网大面积停电。因此对变电站进线由T接35kV桥江线改为Π接是必要的，也是可行的。（二）线路特性及实施方案：1、线路特性1）电压等级：35kV2）线路长度：1.370km（新建35kV线路0.820km、改造0.550km）3）导线型号：LGJ-120/20钢芯铝绞线4）避雷线型号：GJ-35钢绞线，线长1.370km5）绝缘子型号：XP-7悬式绝缘子6）铁塔型号：3560JGU3（三）35kV线路技术改造实施方案－1－－1－为适应江城县社会经济的发展，满意江城县工、农业生产用电须要，解决目前35kV江江线线路供电导线截面过小，线路跨越居民住房过多，线路损耗大，电网供电负荷不能需求的问题,35kV江江线线路,由原来的单回砼杆架设的输电线路改为由铁塔同杆双回架设的输电线路，撤除原35kV江江线N09-N14杆之间的输电线路。目前，该线路通过设计单位实地勘测后，线路路径已选定，并要求按设计进行施工，线路路径状况如下：35kV江江线是我县供电网络的主要联络线之一，该线1980年12月路竣工投运，线路全长3779.98米，全线共用水泥电杆13基，导线采纳LGJ-70/20钢芯铝绞线,由于原35kV江江线（N13杆）线路跨越在县城城区（国税、老年活动中心、青少年活动中心），且线路跨越居民住房较多，由于县城建设快速发展，为削减与城市建筑物和电力设施的交叉跨越，线路移至35kV江城老变电站、草皮坝、农机站、大新寨、瓦窑寨后山的林地架设。现改造的35kV江江线高压架空电力线路，不穿越县城中心地区。改造线路共采纳铁塔13基，导线采纳LGJ-120/20钢芯铝绞线,现将35kV江江线迁移至35kV江城老变电站后山处，需改造的线路长度为4132.68米，改造的35kV江江线为同塔架设的架空线路，架设线路跨越建筑物、构筑物、马路较少且线路沿10kV(原酒精厂)线路通道架设砍伐树木较少。35kV江江线是江城县供电的主要输送通道，是江城供电网络的主要命脉，对江城经济、社会发展、教化等起着举足轻重的作用，线路的平安、稳定、牢靠运行，保障着江城县城各机关单位的平安用电、居民用电及江城县各乡镇的供电。35kV江城变电站Π接改造工程线路全长1.844公里。其中：35kV江城变电站至110kV江城变电站改造单回线路全长1.152公里，采纳铁塔5基，原铁塔1基；35kV江城变电站至桥头河电站出线塔双回0.346公里，采纳铁塔2基。导线采纳LGJ-120/20钢芯铝绞线架设，全线设架空避雷地线，架空避雷线型号GJX-35。现将35kV江城变电站Π接改造工程方案作以下说明：（1）35kV江城变电站Π接改造工程施工时，停电的线路及设备如下：①35kV江江线、35kV江加线、35kV居浦渡线（110kV江城变电站35kV江江线391断路器、35kV加禾变电站35kV江加线381断路器、35kV江城变电站35kV江加线382断路器、桥头河电站35kV桥和线352断路器、哈苗电站35kV主变35kV侧301断路器、哈苗电站35kV哈龙线351断路器、35kV居浦渡变电站354断路器、35kV江城变电站35kV居浦渡线384断路器、35kV江城变电站381断路器、断开35kV钾肥厂变电站主变侧35kV隔离刀闸）；②10kV城南线农村线（嘎勒支线、国庆支线、明子山支线、江边支线）；10kV城北线#1分段真空断路器。③10kV城南线#1变电站压器（草皮坝台变）跌落熔断器。（2）35kV江城变电站35kVΠ接改造线路停电线路、设备及平安措施如下：①断开110kV江城变电站10kV091断路器江城Ⅰ回线（原35kV江城变电站10kV083断路器城南线）江边支线#05真空断路器、拉开真空断路器隔离开关，在10kV城南线#05真空断路器靠线路侧装设一组三相短路接地线；（架设时若影响10kV江边支线须要拆除N15～N14杆线路时，必需停10kV城南线083-2真空断路器）。②拉开10kV城南线#1变压器（草皮坝台变）跌落熔断器、（在草皮坝台变0.4kV线路侧#1、#2真空开关各装设接一组三相短路接地线）。（3）35kV江城变电站Π接改造线路工程施工及35kV加禾变电站出线塔、桥头河电站出线塔线路架方案35kV江江线路由N01杆经N02铁塔接入381断路器，桥江线由N256杆经N01塔接入382断路器，江加线路需拆除原江居线N01杆至N02塔间导线后，由江加线N2杆经N1杆接入384断路器，原35kV江戈线接入方式不变。详细线路改接施工方案为：①在35kV江江线解除N119杆的引流线，待解除引流线后，复原对桥头河电站至35kV江江线N119杆的供电；②架好新建N01至N05铁塔供电线路后，搭接新建N05铁塔至原35kV江江线N09杆之间的三相导线；③在原35kV江江线N3铁塔解除三相引流线，解除引流线后，复原110kV江城变电站与哈苗电站、龙富变电站的运行方式。④在原35kV江加线N01至N02之间拆除三相导线和原N01门杆，在新架设35kV江加线N01至N02钢塔上搭接三相导线；⑤在10kV城南线N11铁塔上解除10kV城南线靠35kV江城变电站侧三相引流线；在10kV城南线N11铁塔上解除10kV农村线江边支线靠35kV江城变电站侧三相引流线；在10kV城南线N11铁塔靠110kV江城变电站侧搭接10kV农村线江边支线三相引流线；⑥在35kV江城变电站10kV农村线出线小母线上解除10kV城南线至110kV江城变电站的连接导线；在10kV农村线小母线上解除10kV江边支线引流线；10kV城中Ⅱ回线N0杆用电缆连接至10kV农村线小母线上。（4）在35kV线路Π接架设期间的运行方式①35kV居浦度变电站由110kV江城变电站35kV395断路器龙马线供电。②35kV江城变电站10kV农村线（嘎勒线、国庆线、明子山线）的供电由110kV江城变电站10kV092断路器江城Ⅱ回线供电。③10kV城南线、江边线由110kV江城变电站10kV091断路器江城Ⅰ回线供电。六、35KV断路器技术改造措施35kV江城变电站于1998年12月20日建成投产，当时在35kV母线侧装设2组断路器381、382（现371、372），断路器型号为D-35型多油断路器，断路器内设电流互感器变比150/5A，不能够满意要求；2007年，35kV江城变电站县城最高负荷3500KW，居蒲渡变电站4500～5500KW，另外，在枯水季节，小水电站的出力下降，我公司的供电负荷主要靠下网电量，再加上和平寨木制品厂负荷在3500～4000KW，35kV江城变电站371、372断路器已不能满意供电负荷需求。由于35kV江城变电站改造是按2003年设计方案建设施工，只考虑35kV主变容量及10kV出线的负荷，未考虑35kV线路侧进出线断路器（开关），依据35kV江城变电站现有的负荷，要求安装性能比较好的两台SF6断路器，开断电流为3500A，并且能实现远方操作限制。七、多样化的设备布置本变电站采纳35KV户外中型配电装置，布置方式为：主变器、断路器、电压互感器、隔离开、母线避雷器等高压配电设备置于户外降压站内，采纳单元集中限制爱护，设单层建筑作为主控室，主变安装在地面的基础上，介于10kV与35KV配电装置之间靠35kV配电设备旁边，在主变与10kV配电室之间设有一条主干通道，道路直通变电站四周，主变与10kV配电设备用----电缆连接，这样布置占地面积小，土建成工程量小和费用少，在降压站内10kV与35kV设备绝然分开，并且设备间隔大，便于对设备检修、运行维护，对10kV设置于室内，抵制外界环境的影响，设备运行条件良好，增加设备绝缘强度和设备的平安稳定运行。无论35kV、10kV配电装置在室内还是在室外，但对于设备限制爱护都采纳远方或现地方式，对设备限制爱护设单层同一间建筑物内，这样给运行人员对设备的操作带来很大的便利，该变电站主控室设置在距开关设备13米的地方，且在主控室与高压设备之间留有一条主通道与另外通道形成环形巡回通道，全站限制、爱护、监测集中安装于限制室内，这种布置形式占地面积小，赐予对设备巡察和检修维护带来便利。由于该变电站建于江城县县城的郊区，给10kV出线带来不便，10kV开关场北面、南面都是建筑物，用高压架空线出线是不行能的，只有用高压电缆把10kV城南线、嘎勒线、明子山线、国庆线、江边线、民族路途从10kV高压室引出至10kV开关场铁塔上和变电站围墙外（西面）10kV小母线上出线，才能实现对线路的规划架设；另外，10kV城中线、城北线用高压电缆引至变电站北面围墙外铁塔上作双回出线，来实现对江城县城的供电。（详见电缆出线图）八、35KV江城中心变电站10kV出线电缆改造（1）35KV江城中心变电站原10kV城南线出线电缆采纳YJLV22-103×50电缆，由于10kV牛洛河茶厂线路由35kV江城变电站供电和考虑到以后江城县城南区开发，设计中的线径过细，不能满意以后发展的须要；所以，要求更换为YJLV22-103×95的电缆，以便满意当前和以后负荷发展的要求。（2）35KV江城中心变电站原10kV城中线出线、城北线出电缆采纳YJLV22-103×50电缆，考虑到以后江城县经济的