35 kV變電站設計方案優化探討

劉貝克

摘 要：35 kV變電站的供電方式在農村地區被廣泛使用。35 kV變電站具有檢修便利、維護方便、運行和安裝便利、建設周期短、投資見效快和投資規模小等特點，適用于流量比較小、用電負荷小的地區。分析了35 kV變電站的幾種常見設計方案，探討了35 kV變電站設計方案的優化，以期為日后的相關工作提供參考。

關鍵詞：設計方案；35 kV變電站；輸電線路；輸電容量

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.156

文章編號：2095-6835（2015）15-0156-02

在我國農村地區，35 kV變電站的應用仍然比較廣泛。35 kV輸電線路的輸送距離為20～50 km，輸送容量為2 000～10 000 kW；10 kV輸電線路的輸送距離為6～20 km，輸送容量為20～2 000 kW。一般情況下，我國農村地區的經濟供電半徑為15 km左右，負荷密度為10～20 kW/km2。35 kV變電站能夠滿足農村電網建設的需求。現階段，一般是由縣級供電部門自行設計35 kV變電站。優化35 kV變電站的設計方案，有利于降低電價、節約運行費用、提高運行的穩定性。

1 35 kV變電站常見的設計類型

1.1 常規設計方案

常規的設計方案主要是使用戶外裝置和高壓配電裝置，一般多使用W12-35戶外多油斷路器。常規的10 kV高壓配電裝置主要是使用ZN-10戶內高壓真空斷路器或SN10-10少油斷路器、GG-IA（F）高壓開關柜，采用戶內裝置。一般情況下，多選擇PK型控制屏和繼電保護屏，并使用電磁式繼電器進行繼電保護。

常規的35 kV變電站設計方案存在很多問題，包括設備效率低、損耗高、投資規模較大、占地面積過多、結構不合理和設備落后等。從設計水準方面考慮，傳統的設計方案比較落后，特別是二次設備和一次開關的選型仍然停留在20世紀五六十年代的水平。

盡管如此，因為傳統的設計方案在檢修、維護、運行和安裝過程中具有較低的技術要求，運行比較穩定，所以，在我國一些偏遠鄉鎮和技術力量相對薄弱的地區，仍然使用這種設計方案。

1.2 具有特殊防污防塵要求的設計方案

一些35 kV變電站承擔著為大型化工企業和鋼鐵廠提供電力的任務，變電站的負荷對企業的正常運行有直接的影響，因此，對變電站的供電可靠性和安全性也有比較高的要求。與此同時，該設計方案對防污防塵的要求比較高，必須提高戶外裝置的防污防塵性能。

與常規的35 kV變電站設計方案相比，該設計方案對于設備有更高的要求，相應地擴大了設備的投資規模，而土地占有面積則有所減少。

1.3 經濟節約型設計方案

經濟節約型設計方案主要用于簡易應急變電站，其具有建設周期短、見效快和投資規模小的特點。在我國農網改造工程中，該設計方案被廣泛使用。在此需要注意的是，這種設計方案不僅要滿足當前的供電需求，還要在征地、布置和設計方面留下擴容技改的余地。現階段，我國的貧困山區、偏遠鄉鎮大多采用了這種設計方案，取得了較好的效果，在一定程度上滿足了當地的用電需求。

2 35 kV變電站設計方案的優化

2.1 使用集成電路保護和微機控制

與常規的35 kV變電站設計方案相比，該設計方案是利用計算機技術來實現設備的保護和控制，由計算機采集和加工電力系統運行的實時參數，并向運行人員反饋，而運行人員也可以實時控制電力系統。

如果電力系統出現故障，還可以利用CPU發揮一定的保護功能，并將短路故障前后的參數打印出來。利用計算機可以有效提高系統的自檢能力，提高電力系統運行的可靠性。

這種設計方案的優點是運行維護便利、投資規模小和占地面積小。在電源、信號、測量和控制等裝置上使用計算機技術，具有較高的整定精度和較強的通用性，運動速度快、動作離散值小、保護功能完善。事實證明，這種設計方案的使用效果良好。

2.2 無人值班變電站

無人值班變電站的設計方案在10 kV及以下變電站中的應用比較廣泛，已經成為了電網自動化的重要發展方向。優化35 kV變電站設計也可以實現35 kV變電站無人值班。在優化過程中，主要是使用遠動RTU和調度自動化系統，或者使用裝備綜合自動化系統實現35 kV變電站的無人值班。

在該方案中，最好幾個35 kV變電站能夠同時使用遠動裝置來實現無人值班。該設計方案的優點是投資規模小、占地面積少。由于無需建設生活設施，無人值班的35 kV變電站布局更加緊湊，控制室的面積減小，有利于節約占地面積和投資規模。因此，35 kV無人值班變電站是電網自動化未來發展的重要方向。

2.3 推動升壓，增容擴建

作為電力網中的一個重要電壓等級，35 kV電壓在我國的供電系統中發揮著重要的作用，我國縣級電網必然還要長期使用35 kV變電站。隨著經濟的不斷發展和技術水平的提高，新型設備不斷涌現，電力設備等相關產品也在不斷更新。這就要求優化35 kV變電站的設計方案，使其更加清晰、簡單，具有更強的操作性和可靠性，能夠盡量減少生活辦公設施和生產設施建筑物的土建面積。與此同時，還要限制工程造價，達到節約造價、節約土地的目的。因此，35 kV變電站的設計要逐步向無人值班、綜合自動和小型化的方向發展。

在優化35 kV變電站設計時，要考慮到將來是否需要升壓擴建，能否與調度自動化有效配合；要綜合考慮當地的交通條件、備品備件的購置條件、維護搶修的技術力量和用戶的經濟承受能力等。同時，還要了解當地的供電能力、工程特點、環境條件、用電容量和負荷性質，不斷優化設計方案，滿足35 kV變電站升壓擴容的要求，為其后續發展留有余地。

3 結束語

作為電力網中的一個重要電壓等級，35 kV變電站在我國的農村地區發揮了重要的作用，并將長期存在。這就需要合理優化35 kV變電站的設計方案，在常規設計方案的基礎上繼續優化和改進，選擇最合適的設計方案，從大局出發，統籌兼顧各項因素，從而提高設計方案的合理性和可靠性。

參考文獻

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[2]曹勖.淺談電力系統信息化管理的設計方案[J].黑龍江科技信息，2011（22）.

〔編輯：白潔〕