35 kV無人值班變電所設計及分析

王鵬

（中國石油集團工程設計有限責任公司新疆設計院　新疆克拉瑪依　834000）

35 kV無人值班變電所設計及分析

王鵬

（中國石油集團工程設計有限責任公司新疆設計院新疆克拉瑪依834000）

隨著國家城網的改造完成及電力系統的發展，老式的繼電式變電所逐步改造成為綜合自動化變電所，并開始實現無人值班，新建的變電所從建設之初就開始全面進行綜合自動化系統，因此設計也就成了變電所無人值班運行的關鍵一步。本文介紹了35kV無人值班變電所的一些設計方案，并對其中一些問題進行了探討和分析。

變電所綜合自動化配電

一、概述

為了適應國民經濟的發展，根據國務院的部署，國家電力公司對全國城鄉電網組織進行了大規模的改造、建設，各地電力公司根據這一精神安排了本地區的城網改造，許多老式的繼電式變電所經過一、二次設備的更新改造，實現了綜合自動化，并開始實現無人值班，新建的變電所從方案之初就開始以無人值班為運行模式，進行綜合自動化系統設計。

在城鄉電網中變電所數量最多的要數35 kV變電所，而35 kV無人值班變電所設計上有多種設計方案，根據配電裝置布置方式的不同，可分為A、B、C三種類型，三種類型變電所適應的用電場所和供電對象各有不同。下面就這些類型的設計方案進行介紹，并加以分析，以供讀者作為設計參考。

二、各類型變電所的特點

1.A型：全戶外式。該型變電所主要適合農村、鄉鎮和偏遠油田的供電。正常運行由遠方控制端（獨立的集中控制中心、兼管監控的調度所或中心變電所）通過遠動通道對變電所實施監控，隔離開關就地操作，設備定期巡視維護。

具體內容：

（1）全所占地30 m×30 m，變壓器2×3.15～6.3 MVA；35 kV采用單母線接線，2條進線；10 kV也采用單母線接線，6條出線。

（2）35 kV設備采用柱上跌落式熔斷器+負荷開關，10 kV設備采用柱上真空重合器+隔離開關，同時在35 kV母線上設一臺50 kVA所用變，在10 kV母線上設一組2000 kvar密集型電容器（電容器抽頭500、1 000、2 000）。

（3）采用交流操作，設兩組交流不間斷電源（UPS）。

（4）為保證控保設備運行的可靠性，設一間20 m2的二次設備室。

（5）設一條可靠的通信通道，另設一門系統電話接口，通信設備可設置在二次設備室內。

2.B型：半戶內式。該型變電所主要適用于中小城市、城郊或鄉鎮的供電。主變壓器為戶外布置。10 kV配電裝置為屋內布置成套移開式開關柜。正常運行由遠方控制端（獨立的集中控制中心、兼管監控的調度所或中心變電所）通過遠動通道對變電所實施監控，隔離開關就地操作，設備定期巡視維護。

根據35 kV配電裝置的不同布置方式，可分為B1型（屋外配電裝置）和B2型（屋內布置成套開關柜）。

具體內容：

B1型：

（1）為平房式結構，全所占地40 m×40 m。變壓器2×8～10 MVA；35 kV采用內橋接線，2條進線；10 kV采用單母線分段接線，8條出線。

（2）35 kV設備采用SF6斷路器，10 kV設備采用固定或手車式真空開關柜，同時在35 k I段母線上和10kV II段母線上各設一臺50 kVA所用變，在10 kV兩段母線上各設一組1600 kvar密集型電容器（根據需要調整配置）。

（3）采用直流操作，設一套50 Ah免維護蓄電池和充電裝置。

（4）35 kV進線不設保護，主變及10 kV出線保護按照規范要求設置。

（5）二次設備室、電容器室與10 kV配電室構成一棟平房，并設一間廁所。

（6）設一條可靠通信通道，另設一門系統電話接口，通信設備設置在二次設備室內。

全所設置火災自動報警裝置，火災信號送至遠方監控端。

B2型：

（1）為樓房式結構，主變在戶外，10 kV及電容器室在一層，35 kV及二次設備室在二層，全所占地35 m×25 m。

（2）變壓器2×8～20 MVA；35 kV采用內橋接線，2條進線；10 kV采用單母線分段接線，12條出線。

（3）35 kV設備采用固定或手車式SF6開關柜，10 kV設備采用固定或手車式真空開關柜，同時在10 kV I、II段母線上各設一臺50 kVA所用變，在10 kV兩段母線上各設一組2 400 kvar密集型電容器（根據需要調整配置）。

（4）采用直流操作，設一套50 Ah免維護蓄電池和充電裝置。

（5）35 kV進線不設保護，主變及10 kV出線保護按照規范要求設置。

（6）設一條可靠通信通道，另設一門系統電話接口，通信設備設置在二次設備室內。

（7）全所設置火災自動報警裝置，火災信號送至遠方監控端。

3.C型：全戶內式。該型變電所主要適用于大中城市市區的供電。主變壓器為屋內布置，35、10kV配電裝置等均為戶內布置成套開關柜。正常運行是由遠方控制端（獨立的集中制、兼管監控的調度所或中心變電所）通過遠動通道對變電所實施監控、隔離開關就地操作、設備定期進行巡視維護。

具體內容：

（1）為樓房式結構，主變、10 kV及電容器室在一層，35 kV及二次設備室在二層，全所建筑占地24 m×18 m。

（2）變壓器2×8～20 MVA；35 kV采用內橋接線，2條進線；10 kV采用單母線分段接線，12條出線。

（3）35 kV設備采用固定或手車式SF6開關柜，10 kV設備采用固定或手車式真空開關柜，同時在10 kV I、II段母線上各設一臺50 kVA所用變，在10 kV兩段母線上各設一組2400kvar密集型電容器（根據需要調整配置）。

（4）采用直流操作，設一套50 Ah蓄電池和充電裝置。

（5）35 kV進線不設保護，主變及10 kV出線保護按照規范要求設置。

（6）設一條可靠通信通道，另設一門系統電話接口，通信設備設置在二次設備室內。

（7）變壓器室采用全自動滅火裝置，全所設置火災自動報警裝置，火災信號送至遠方監控端。

三、設計中的幾個問題

1.因為真空斷路器容易產生截流過電壓和合閘過電壓，使用時必須配用過電壓措施，而SF6斷路器因為斷口耐壓高，開端容量大，而且不存在過電壓的問題，所以35 kV斷路器應選用SF6斷路器，不宜選用真空斷路器。

2.當10 kV全部采用電纜出線時，必須考慮10 kV系統的接地電容電流，可根據電纜線路的截面和長度計算電容電流，設置接地變壓器（可與所用變合用，此時接地變壓器應同時滿足接地和所用兩種工況））和消弧線圈。同時為滿足接地變壓器零序阻抗低，空載阻抗高，損失小的特性要求，接地變壓器應采用曲折接法的，接線組別為ZN，yn0。

3.二次設備可選采用國產全微機控制保護，除主變控制保護外，其余控制保護全部下放到開關柜上，以節約二次電纜及施工工作量。

4.值班室等有人處設采暖，配電室可不采暖，僅在開關柜的二次設備內設置溫控電加熱器，這樣可以節約一次投資，也降低了設備的故障率。

5.在外部條件不滿足的情況下，遠動通訊方式可采用電力載波。

6.當變電所處在偏遠油田或對占地要求比較寬松時，B2型變電所也可采用半戶外式平房式結構，變電所設兩座廠房，布置形式為“呂”字形，分別為35 kV配電室、主控及10 kV配電室，主變采用戶外布置，布置在中間。

7.當變電所電容補償采用分組自動補償時，C型變電所可采用三層樓房：一層為變壓器室、主控室、10 kV配電室；二層為電容器室、工具間；三層為35 kV配電室。

四、結束語

根據現場實際情況的不同，35 kV無人值班變電所的設計上還會由多種變體，布置方式與文中的方法有所不同，但不會離開戶內、戶外、半戶外三種有多種設計方案，設計時應有所取舍，尤其是在沙漠中，大多采用半戶外式平房結構的布置方式，同時隨著35 kV、10 kV設備開關小型化及35 kV箱式變的逐漸成熟推廣使用，將會使35 kV無人值班變電所的應用也更加廣泛。

［1］賈沛義主編.35～110kV無人值班變電站典型方案設計.北京：中國電力出版社.

［2］李仕風編.小型無人值班變電站實用技術指南.北京：中國水利電力出版社.

［3］李義山編.變配電實用技術.北京：機械工業出版社.