農網110kV戶外無人值班變電所的設計探討

城鄉電網建設與改造是國務院統一部署拉動國民經濟之重要舉措[陽光電子學校維修專家友情提示]。同時，由于電力需求不斷增長，兩網建設刻不容緩[陽光電子學校維修專家友情提示]。文章結合一實例詳細討論了在農村電網建設中，110kV戶外無人值班變電所新之設計方案之具體實施和取得之效益[陽光電子學校維修專家友情提示]。 關鍵字：戶外無人值班所　占地面積　工程造價 　　1 農網110kV戶外型無人值班變電所之可行性
　　
　　近幾年來，變電所自動化技術迅速發展，給110kV戶外無人值班所之運行提供湖南陽光電子學校維修專家認為：也許[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　戶外型無人值班變電所整體布局緊湊，建筑面積少，為降低建設成本，減少占地面積提供依據[陽光電子學校維修專家友情提示]。在泊頭北孟110kV所中，全所占地面積壓縮到8畝左右，比常規所節約土地2畝多，按每畝地價為50萬元來算，僅此一項就節約資金100多萬元[陽光電子學校維修專家友情提示]。由于控制生活設施、配電室等所需建筑，基建資金也相應減少，綜合統計，全所一次性投資由以前之1200多萬降低到現在之800多萬，節約資金將近400萬[陽光電子學校維修專家友情提示]。由于土建工程量之減少，建設工期相對縮短[陽光電子學校維修專家友情提示]。以前常規所之施工至少4個月，北孟110kV所之施工僅用了不足2個月之時間，節約了大量之人力、物力[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　變電所實行無人值班，減少了運行人員，同時采用新型高壓設備及戶外布置形式，運行費用僅為常規同級變電所之1/10[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　2 泊頭北孟110kV變電所之設計特點
　　
　　河北省電力工業局下達了關于河北農網110kV變電所建設原則之通知，要求農網110kV變電所建設應堅持戶外式、無人化、無油化、小型化，堅持降低造價、技術先進、安全可靠之發展方向，農網110kV變電所電氣主接線在滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便之前提下，盡量簡化接線[陽光電子學校維修專家友情提示]。泊頭北孟110kV變電所之是在滄州電業局進行這種實踐之第一批全戶外型變電所之一[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　對于主接線方案，建設初期采用線路變壓器組接線，終期為內橋接線[陽光電子學校維修專家友情提示]。終期主變容量為2×31.5MVA，本期投入1×31.5MVA，電壓等級為110/35/10kV，電壓比：110±8×1.25%/37/10.5[陽光電子學校維修專家友情提示]。110kV電容式電壓互感及避雷器直接接在進線上，不裝設隔離開關[陽光電子學校維修專家友情提示]。總布置型式為Π型布置[陽光電子學校維修專家友情提示]。一次設備全部采用戶外型[陽光電子學校維修專家友情提示]。35kV、10kV母線采用鋁錳合金管母線[陽光電子學校維修專家友情提示]。35kV、10kV出線之控制保護裝置就地布置，設有一間主控室用于通訊裝置、主變保護屏等主要二次設備之放置并保留直流系統，全所取消電纜溝[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　3 北孟所部分設計方案
　　
　　(1)簡化接線，建設初期采用線路變壓器組接線，終期為內橋接線[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　配電網自動化、變電所無人化是必然趨勢，主接線形式就要為這一技術之實施創造條件[陽光電子學校維修專家友情提示]。終端變電所之主接線應有利于規范化、簡單化和自動化，實現無人值班遠距離控制[陽光電子學校維修專家友情提示]。合理之減少輸電網絡中之元件，不但能節省投資、減少占地，而且能提高可靠性[陽光電子學校維修專家友情提示]。同時，簡化變電所和網絡接線，既能為電網自動控制、管理創造條件，又減少了故障幾率和誤操作概率，緊湊了主干接線[陽光電子學校維修專家友情提示]。在國外，簡化接線已得到廣泛采用[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　考慮到北孟所作為一個農網終端110kV變電所，在設計時，力求做到簡化接線[陽光電子學校維修專家友情提示]。由于北孟所終期兩臺主變，兩路110kV出線，確定主接線方案是終期為內橋接線，本期為線路--變壓器組接線[陽光電子學校維修專家友情提示]。這一方案之實施，既節約了電器設備，使操作簡單方便，又減少了占地面積，提高了供電之可靠性[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　(2)變壓器35kV側不帶分接開關[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　以前，變壓器中壓側一般采用帶無載分接開關之型式，調節分頭位置需要停電，非常麻煩[陽光電子學校維修專家友情提示]。根據滄州地區電網之運行情況，變壓器35kV側之調壓開關操作之幾率很小[陽光電子學校維修專家友情提示]。這樣，分接開關之客觀存在就造成了資源浪費，給變壓器增加故障點[陽光電子學校維修專家友情提示]。鑒于以上原因，我們確定中壓側不設調壓開關[陽光電子學校維修專家友情提示]。對于中壓側額定值定位之問題，根據實際負荷和系統之情況，結合管理規程要求，我們 終確定將主變35kV側額定位置定在35kV[陽光電子學校維修專家友情提示]。總體看來，這樣既節約了資金，又降低了設備故障率，提高了電網之可靠性[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　(3)110kV電容式電壓互感器及避雷器直接接在進線上，不設隔離開關[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　近年來，為了避免鐵磁諧振過電壓而損壞電壓互感器現象，35kV及以上電壓等級均采用電容式電壓互感器[陽光電子學校維修專家友情提示]。按照互感器之連接地點和作用，互感器之型式分為母線型，線路型、保護型[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　母線型電壓互感器與避雷器并接在母線上，裝設一組隔離開關[陽光電子學校維修專家友情提示]。二次電壓之公用要求互感器之容量很大，電壓回路電纜截面增大，與此同時，電壓切換回路和切換閉鎖回路以及保護、測量、切換閉鎖小母線之存在，使得二次回路相當復雜，對保護及測量之準確性和可靠性大打折扣[陽光電子學校維修專家友情提示]。運行過程中，由于二次電壓回路、電纜及小母線之故障，造成保護誤動、表計失靈，甚至系統解列后果嚴重[陽光電子學校維修專家友情提示]。而線路電壓互感器以其相對獨立性、專用性之特點，避免了上述問題[陽光電子學校維修專家友情提示]。二次回路簡單明了，施工簡單，可靠性高[陽光電子學校維修專家友情提示]。同時，由于電容式電壓互感器與耦合電容器結構上之相似，利用線路電容式電壓互感器可以代替執行耦合電容器之功能，節省了耦合電容器[陽光電子學校維修專家友情提示]。另外，電容式電壓互感器直接接在進線上，與線路保護之投停保持同步，它們之檢修與相應回路之檢修同時進行，無需再裝設隔離開關[陽光電子學校維修專家友情提示]。與之相配合，避雷器由母線轉移到線路上，裝設地點之改變在能確保電網安全之前提下，縮短了110kV母線之長度[陽光電子學校維修專家友情提示]。電壓互感器和避雷器線路連接方式之應用不僅節省了大量設備材料費用和安裝費用，而且在很大程度上減少了占地面積[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　(4)10kV母線采用LF-21YΦ100/90型鋁錳合金管母線[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　北孟110kV所作為全戶外型變電所，10kV部分也由戶內布置變為戶外布置[陽光電子學校維修專家友情提示]。一般110kV所中，變壓器之容量為31500MVA，10kV側一次電流將近2000A，10kV母線橋采用硬鋁母線[陽光電子學校維修專家友情提示]。戶內布置時，10kV戶內母線通常為硬鋁母線，與母線橋和開關柜之連接非常方便易行[陽光電子學校維修專家友情提示]。戶外布置時，10kV母線型式之選擇就有待考慮[陽光電子學校維修專家友情提示]。如采用軟導線，由于軟導線之允許電流僅為幾百A，必須幾條軟導線組合運行，造成安裝不便且不美觀；如采用硬鋁母線，設備引下線與母線之連接也比較困難；如選用鋁錳合金管母線，允許電流滿足要求，同時引下線之問題可以用管母線固定金具和設備線夾解決[陽光電子學校維修專家友情提示]。通過以上利弊分析，我們確定采用鋁錳合金管母線方案[陽光電子學校維修專家友情提示]。經過嚴格之校驗計算， 終選用LF-21YΦ100/90型管母線[陽光電子學校維修專家友情提示]。從目前之施工及運行情況來看，10kV母線型式之選擇是非常正確之，它不僅布置清晰、簡單，有利于變電所之施工，保證了電網運行之可靠性，還節約了大量鋼材，有效之控制了變電所之占地面積，為全戶外所之推廣提供了良好之基礎[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　(5)10kV線路保護就地，主要二次設備戶內布置，保留直流系統[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　在北孟110kV尸外無人值班所二次系統之布置中，二次設備安裝在室外，是否能保證繼電保護裝置正常工作是一個關鍵技術問題[陽光電子學校維修專家友情提示]。35kV、10kV出線及電容器之保護裝置、通訊接口裝置及電度表裝在一個控保箱內，就地布置[陽光電子學校維修專家友情提示]。

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