用户微型变电站设计的探讨

摘要： 小型变电站已经被广泛采用，但对部分用户来讲，小型站模式仍存在线路长、负荷重、线损高等现象，微型变电站更适合该部分用户。本文阐述了微型站的设计原理及运行效益。

关键词：微型站；设计；安装；经济效益

0 引言

随着电力技术的发展，小型站目前已被广泛地采用，而对某些用户来讲，单靠小型站的模式，仍然显得偏大，因此需要一种新型的更加适合的变电站，即微型变电站，以满足用户的需要。

1 微型变电站设计原则

小型站作为公用变电所，覆盖范围通常是一个乡镇或范围较大区域，而对用户来讲，由于负荷较重，用户不集中，小型站模式并不完全适用，更加适用于微型站。因此在设计微型变电站时需坚持以下原则：设备先进免维护，结线简单环节少，经济实用建设快。

2 电压等级

由于用电负荷分散，如果供电时采用单台35/0.4kV变压器，会导致低压供电半径过长，不符合相关规范标准。但如果采用多台变压器，虽然可以有效解决上述问题，但是成本会大大增加，不易被用户接受；如果供电时采用多台10/0.4kV变压器，由于线损与电压的平方成反比，则会导致损耗剧烈增加。由以上分析可见，采用35/10.5kV变压器比较科学。

3 容量范围

一般来说，小型站的主变容量是2×5000kVA，微型站通常是小型站的一半，即2×2500kVA，能够满足大部分用户的需求。为了充分地利用变压器，又不造成能源浪费，最好把变压器设计成一大一小，容量比不超过3：1即可。

4 设备选择

4.1 主变压器：应选用S11节能型，有条件的可采用干式主变压器。

4.2 开关：应采用价格低廉、小型化、保护性能好的新型产品。

4.2.1 主变进线开关：如果是35kV专线且只有一台主变压器，选用35kV负荷隔离开关，作为断开主变的操作，并有明显断开点，主变保护则由上级变电站的出线保护来实现。其负荷隔离开关可选用北晶的ZFW-40.5/1250，北能的LDTP36/400或焦作的FKW29-40.5/T400-12.5皆可。当然，如果要价格更便宜一点的，可选用北晶的PRWG（改）-35（或长沙的PRWG2-35），此跌落式熔断器可带K型熔丝保护，只是要防止一相熔断造成变压器非全相运行，还要和负荷隔离开关配合使用。如果T接在公用线上或有两台主变运行，则应选用既带开关又带保护的设备，此时可采用北能的LDTP36/400（一相熔断，三相联跳）。PRWG（改）-35与ZFW-40.5的配套设备，其优点是既有保护功能，又能避免变压器的缺相运行，但在使用过程中需做好短路电流的计算，使开关的转移电流大于切断处的短路电流，以保证开关的可靠动作。所以，带撞针的、保护性能好的，结构紧凑的、价格便宜的国产化的负荷隔离开关-熔断器组合电器应是理想的选择。

4.2.2 10kV出线开关：作为小型站，10kV开关一般采用重合器，而微型站，采用较便宜的负荷隔离开关即可，考虑到出线仍带有配变，为防止配变缺相运行，应优先采用负荷隔离开关―熔断器组合电器。由于微型站出线一般为3～6回，每回最多1000kVA，因此可选择F（Z）N（W）-12R、100A，容量较小、价格便宜，安装方便。

4.3 防雷接地：35、10kV均属小接地电流系统，单相接地后，另两相升高倍，为防止避雷器在允许运行两小时时可能爆炸，应采用串联间隙的氧化锌避雷器，35kV用HY5Z3-54/134、10kV用HY5CZ3-12.7/45，接地电阻按35kV变电站的要求，应不大于4Ω。

4.4 电容补偿：电容器装在10kV母线侧，按变压器容量的10-15%配置，由于容量较小，不设开关柜，可自制角铁支架安放，放电线圈用JDZ-10PT，V/V接线，10/0.1kV，并兼做电压监视。省略母线PT。这又是一个特点。

4.5 所用电：有两种设计方法，一是设在35kV侧，二是在10kV侧，由于35kV所变最小为50kVA，远超微型站的需求，造成了能源浪费，如果采用S9-10/10-20，虽然可以有效降低成本，但无法做高压侧的交接和定期试验，此时需在-10kV出线上引入邻近电源，上述问题都可以得到妥善解决。

4.6 计量装置：如果是专用线路，可在上一级变电站内计量，如果是T接线路，需加装专用的计量装置。

4.7 保护配置：35kV、10kV皆采用熔断器保护，这是微型站的突出特点，但须正确选择保护曲线，其原则是，保护动作时间：10kV在前，35kV在后，上一级变电站最后动作。

5 主结线

结线力求简单清晰，环节少，先进实用，免维护，便于操作，安全可靠，如图1、图2所示。图1是35kV专用线的单台主变结线图，如果是T接在35kV干线上，则应加装计量装置和熔断器，在主变发生故障时，不至于影响35kV干线的运行。图2是双主变的结线形式，如果是专用线则可省去计量箱。为运行灵活，安全可靠，主变高低压侧皆应加装负荷开关、熔断器。

6 安装方式

室外安装可采用柱上式，在架构上安装，架构可采用轻型水泥支架，不必要采用？准300，只需用？准200即可满足要求。另外安全距离要符合规定，对于污秽不重的地区，为减少土建，应优先采用。

对于室内，10kV出线可采用间隔式，负荷开关安装在墙上，根据开关尺寸和安全距离，砖砌若干间隔，间隔上面采用水平布置母线的方法，前面安装有观察孔的小门，既可保证操作人员的安全，又为巡视提供方便，并节约了使用开关柜的高投资，这也是微型站的特点。35kV负荷隔离开关，计量箱装在变压器室内，从而减少了土建工作量。

7 经济效益

投资效益：由于微型站具有价格低廉、设备少、结线简单等优点，所以建设微型站的成本不高，用户极易接受。线损效益：若采用10kV供电，其损耗包括10kV主干线损耗、支线损耗、配变损耗，而采用35kV的微型站，其损耗等于35kV干线线损+主变损耗+支线损耗+配变损耗，后两项是相同的，只做前面的比较。由于用同样截面导线输送同等容量，其损耗35kV是10kV的1/12.25，损耗将明显降低。如果再算上按10kV供电时主变的损耗，效益就更明显。

8 结语

微型站与小型站相比，在投资、安全等方面都更具优势，应该进行大力的推广，只是35kV负荷隔离开关―熔断器组应进一步国产化，及时开发，以适应电力发展的需求。

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