浅析35kV变电所增容改造

[摘 要] 随着新疆经济的快速发展，规划新建的工矿业项目陆续投运，农业、养殖业经济的迅速发展，用电需求大幅增长，大于日益增长的电力需求，对供电的质量和可靠性也提出了更高的要求。根据我院对新疆温泉城区、小营盘、塔秀等6个35kV变电所的增容改造经验，现以温泉35kV城区变电所增容改造为例，简要介绍35kV变电所增容改造设计方案。

[关键词] 35kV变电所 增容改造

1.变电所的基本情况

1.1供电现状

温泉35kV城区变电所主要为温泉城区、安格里格乡、扎勒木特乡供电，变电站建于1999年，主变容量3000kVA。变电站10kV出线4回：温-安线、温-前线、温-扎线、温-自线，线路全长102公里，配电变压器131台，配变容量6590kVA，截止2009年用电最高负荷2010kW，售电量650万kW.h。2010年最高负荷2300kW，售电量740万kW.h。

1.2电气主接线及一次设备

1)35kV主变压器2台，1#主变型号为S9-2500/35,双绕组无励磁调压电力变压器，电压等级为35±3×2.5%/10.5kV, 2#主变型号为S9-2000/35,双绕组无励磁调压电力变压器，电压等级为35±3×2.5%/10.5kV；

2）35kV侧为单母线接线方式，35kV进线间隔2回；

3）35kV所用变间隔1回；

4）10kV侧为单母线分段接线方式，10kV出线间隔4回；

5）10kV母线电压互感器间隔2回，10kV电容器间隔2回。

1.3二次设备

本变电站综自系统已运行了11年，与装置新购配件不匹配；装置未配置主变主保护，主变增容后装置功能不完善。变电站直流系统采用整流装置，合闸电流逐年衰减，每次合闸操作结束后，电压恢复过程缓慢。所以本次工程设计，将更换部分的二次设备确保综合自动化系统的正常运行。

2.变电所目前存在的主要问题

2.1电气一次设备存在缺陷，降低变电站供电的可靠性

（1）主变压器容量偏小，不能满足新增农业负荷发展需求；

（2）所内所设的补偿电容量容量小，负荷高峰期难以满足无功补偿及系统电压质量的要求；

（3）35kV多油断路器运行中出现的问题主要表现在：①运行时间10年之久，油箱出现渗、漏油现象；②回路接触电阻增大，电气动静触头有熔化现象；③因断路器操作较频繁，操作机构动作不灵活，产生过拒动和误动；④油断路器选用的操作机构是CD11-XII型，合闸电流较大，发生过断路器合闸不成功的故障。

（4）10kV断路器运行中出现的问题主要表现在：①操作机构中的搭接及脱扣部位动作不灵敏，导致其动作迟缓，影响了断路器正常的分、合闸；②断路器运行至今，机械部分老化，操作机构磨损，故机构故障多且伴有断路器拒动现象；③合闸回路中合闸线圈的阻值与微机保护装置中中间继电器的阻值不匹配，影响到保护装置动作的准确性。

（5）10kV隔离开关机构磨损、机械部分老化、动、静触头接触不良，造成合闸不到位，影响到设备的安全运行。

（6）目前的通信通道设备为载波通讯，与电网中的光纤通信不匹配；

（7）交流操作电源不可靠，需要增设直流电源；

3.变电所增容改造的方案

本着用较少的资金发挥变电站的最大效益的原则，同时为了运行及维护的方便，变电站增容改造方案做到技术先进、经济合理。设备选型立足国内，具有国内先进性，并兼顾当地供电部门已有电力设备型式、备品备件及维护经验，以实现安全可靠的运行。

综合分析该变电所的实际情况，结合目前农网综合自动化技术发展的要求，提出对温泉35kV城区变电所增容改造方案如下：

3.1电气一次设备改造

工程所在区海拔高程1200m左右，年平均气温3.6℃，极端最高气温38℃，极端最低气温-32℃，最大冻土深度1.5m,年最大风速30m/s，地震设防烈度Ⅶ度。

根据《新疆电力公司电网污秽区分布图》，所址位置属Ⅲ级污秽区，泄漏比距≥25mm/kV，户外电气设备按Ⅲ级设防。

系统短路电流计算结果作为电气设备选择、校验的依据。

(1)更换主变压器。

选择SZ10型节能型、低损耗、有载调压变压器，其容量根据供电区域的实际负荷和规划负荷确定，更换2#主变的容量为：6300kVA。

(2)增设10kV无功补偿装置。

温泉35kV城区变电所目前设置无功补偿装置容量小，主变增容后，需增加无功补偿电容器的容量，设计采用框架式电容器，补偿总容量为1500kVar,补偿率达到14.6%。

(3) 更换、新增35kV设备：35kV侧断路器选为六氟化硫断路器；35kV电压互感器更换为抗铁芯谐振三相电压互感器；35kV避雷器更换为氧化锌避雷器。

(4) 更换、新增10kV设备：10kV侧断路器选为真空断路器；10kV侧隔离开关更换为GW4-10型；10kV电压互感器更换为抗铁芯谐振三相电压互感器；10kV电流互感器选为干式电流互感器；10kV避雷器选为氧化锌避雷器。

3.2电气二次设备改造

3.2.1 微机保护监控装置

按无人值班的运行方式设计，微机保护及微机监控装置，实现模块化、网络化及系统化。

本套保护及监控系统的每一回路按一对一模式配置，即将远动、监控和保护单元合并为一个组合单位，单元可以完成一台断路器的遥信、遥测、遥控、遥调就地监控和保护功能。每个单元通过数据总线与一台管理机相连，管理机通过载波通道与调度联网，完成遥测、遥信等功能，实现无人值班。系统在通信网络出现故障时，各间隔层保护功能应不受影响；系统在某一间隔级单元出现故障时，其它间隔级保护功能应不受影响。

现有保护测控装置中计量屏及交流配电屏可保留，其余更新，具体配置如表1。

3.2.2 五防闭锁

本变电所增设微机五防闭锁装置。

3.2.3直流系统

增设直流系统1套，直流电源选型应保证供给控制、信号保护、自动装置、通讯及事故照明用电的可靠性。经计算，选用容量为100Ah的微机控制高频开关电源成套装置，直流操作电压为220V。

3.2.4 系统通信

变电所现通信方式为载波通信，这种方式已不能满足现有综合自动化的要求。本期工程设计在温泉35kV城区变电所配置光纤通信设备。

3.2.5视频监控系统

本变电所增设视频监控系统，变电所增设电子围栏。

3.3新增构筑物基础防腐

设备基础在砼基础入土面刷沥青防腐层。环型杆入土部分至露出地面300 mm范围内刷防腐涂料。露天钢结构采用热镀锌。

3.4 土建部分

（1）拆除1#主变基础1组，新建1组；

（2）拆除10kV断路器8组，10kV隔离开关2组，10kV电流互感器9只；

（3）拆除线路保护测控屏及直流屏8面；

（4）新建35kV 真空断路器基础4组；

（5）新建10kV电容组合支架及基础1组；

（6）新建电缆沟2米。

4.结语

温泉城区35kV变电所增容改造工程的实施，解决了项目区供电可靠性较差的问题，并且可满足当地未来的负荷发展对电力的需求，为确保农业增效、农民增收打下了良好的基础，因此其经济效益和社会效益都是巨大的。

参考文献：

[1] 李天友.配电技术〔J〕.中国电力出版社，2008.3.

[2] 段传宗.无人值班变电所及农网综合自动化〔J〕.中国电力出版社，1998.4.

[3] 金韬.变电站自动化系统设备及其标准化现状.Electric Power Standarization & Measurement.2004(48).