体,选用上下隔离开关,电流、电压互感器全封闭浇注式。淘汰户外多油断路器,实现高压断路器无油化。
(1)35kV采用户外真空断路器,采取半高型布置。
(2)主变压器采用新型节能产品,采用可调整电压的有载调压变压器SZ?9型。
(3)35kV及10kV避雷器采用合成绝缘金属氧化物避雷器。
3.2.2 二次设备
控制室配备数据采集系统、微机的信息处理用于显示,可供运行人员监视,及时处理异常情况。远动通道主要采用载波通信方式,随着无线扩频通信技术的发展,可靠性和性价比的提高,其应用将越来越广泛。通过远动通道,将变电所各种数据传至调度端,实现变电所的遥控、遥测、遥信等,最终可以实现变电所的无人值守。
3.3 第三方案
3.3.1 电气主接线及主要电气设备
变电所35kV进线一回,主变1~2台,单台容量一般为5000kVA以下,10kV线路4~8回,10kV电容补偿1~2回,补偿容量为变电所总容量的10%~15%。10kV线路6回以下时,10kV母线采用单母线接线;10kV线路6回及以上并有两台主变压器时,10kV母线采用单母线分段或简易分段接线。主变压器为1台时,35kV侧采用线路变压器组接线;主变压器为2台时,35kV侧采用单母线接线。变电所设所用变压器一台,装于变电所35kV进线侧,容量一般为变电所总容量的1%~1.5%。35kV母线或进线及10kV母线、各10kV出线分别设一组避雷器。
变压器采用新型节能产品。主变35kV侧采用户外快速熔断器和负荷开关配合作控制保护,主变10kV侧及10kV出线采用自动重合器作为
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线路的控制保护。10kV电容器回路采用负荷开关和熔断器配合作控制保护,10kV电容补偿设备采用户外型产品。35kV及10kV避雷器采用合成绝缘金属氧化物避雷器。
3.3.2 电气二次
主变35kV侧采用快速熔断器作主保护,重瓦斯、轻瓦斯及温升控制均动作于信号,10kV侧设限时过流,同时作为出线的后备保护。10kV出线设置自动重合器,重合器控制器分散安装于户外断路器下水泥杆上,重合器控制器可实现10kV线路速断、过流、小电流接地等保护;可实现10kV线路现场操作和遥控、遥测、遥信等,且有自动重合闸功能。自动重合器操动机构选用交流电机储能弹簧机构。配置一套2~3kVA在线式UPS电源,作为全所控制、保护、信号及远动通信的后备电源,可省去直流屏。
3.3.3 土建及全所布置 变电所配电装置为全户外敞开式,采用Φ300钢筋混凝土环型等径杆半高型或中型布置。所区设2.5m高实体围墙,占地面积一般控制在1000m2以内,所内设简易设备检修、运输、维护道路。变电所设一座控制室,室内布置全所电度计量屏、通信设备及UPS电源等,建筑面积一般控制在20m2以内。变电所设一支30m高钢制避雷针,作为全所建筑物及电气设备防直击雷保护。
3.3.4 远动及通信
10kV自动重合器留有远动接口,各重合器RS485/232通信口并联后,经屏蔽通信电缆与通信设备相连,将变电所各种数据传至调度端,实现变电所的遥控、遥测、遥信等。
远动通道主要采用载波通信方式,随着无线扩频通信技术的发展,
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可靠性和性价比的提高,其应用将越来越广泛。
3.4 第四方案
3.4.1电气主接线及主要电气设备电气主接线方式同方案
变压器采用新型节能型产品。主变35kV侧采用快速熔断器和负荷开关配合作控制保护。变电所选用一套无人值班箱式变电所,该设备将35kV变电所的二次系统、10kV一次系统在工厂内安装调试好后,装到一个可移动、全密封、防潮、防腐的箱体内,内部一次系统采用单元真空开关柜结构,二次设备集中或分散布置在箱内。
3.4.2 电气二次
全所二次设备采用分层分布式结构、全分散单元机箱配置,单元机箱可集中布置,也可与各一次设备间隔对应分散布置。1~2台主变配置一个保护监控单元箱,主变35kV侧采用快速熔断器作主保护,重瓦斯、轻瓦斯及温升控制均动作于信号,10kV侧设限时过流,同时作为出线的后备保护。每条10kV出线配置一个保护监控单元箱,实现10kV线路速断、过流、小电流接地等保护,可实现10kV线路现场操作和遥控、遥测、遥信等,且有自动重合闸功能。所有断路器操动机构选用交流电机储能弹簧机构。全所配置一套2~3kVA在线式UPS电源,作为全所控制、保护、信号及远动通信的后备电源,可省去直流屏。
3.4.3 土建及全所布置
变电所主变、所变及35kV设备为户外布置,10kV设备集中布置在箱式变电所内,当10kV补偿容量不大时,电容补偿装置可布置在箱变内。所区设2.5m高实体围墙,占地面积一般在200m2以内。变电所无房屋,无10kV设备构架,只有35kV设备构架。
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3.4.4 远动及通信
变电所各保护监控单元箱留有远动接口,各单元箱RS485/232通信口并联后经屏蔽通信电缆与通信设备相联,将变电所各种数据传至调度端,实现变电所的遥控、遥测、遥信等。远动通道主要采用载波通信方式。
3.5 方案比较 3.5.1 第一方案
优点:造价相对较低,扩建方便。 缺点:所有电气设备均在户外,在气候恶劣、风沙大、污染严重地区使用,可靠性将会降低。
3.5.2 第二方案
优点:占地面积小,减少电缆数量、构架及土建工程量,安装简单,建设周期短。由于箱式变电所采用了控温、防尘、防潮等措施,使箱体内的电气设备处于良好的工作环境中,从而使变电所运行的可靠性提高。箱式变电所可用于各种恶劣环境条件下。
缺点:相对第一方案造价较高,且无法扩建。
上述几种方式,如果变电所配置一台监控机及相应监控软件,即可成为无人值守变电所。
由于我国无人值守变电所建设起步较晚,建设模式没有定型,正处于研究探索阶段,本文只简要介绍了两种目前可行的方案,随着科技的发展,新技术、新设备的不断涌现,各种适合中国国情的、新的无人值守变电所模式将会不断出现。
总之,无论是那种方案,农村小型化变电所的优越性都充分体现出来,初步实现了以10kV的SF6断路器和10kV箱式配电装置,淘汰油断
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路器,取代户内成套开关柜,以综合自动装置淘汰简陋控制柜,取代成套保护、控制、信号盘已成为农电行业的发展趋势。
3.6 农村小型化变电所的技术、经济比较
农村小型化变电所的建设,占地面积小,仅为常规变电所的1/3左右,平均每座变电所可节约土地800m?2左右,符合我国的土地政策,变电所整体布置合理,紧凑而不拥挤,占耕地面积小。
基建工作量小,施工方便,安装周期短,特别是对简陋变电所的改造尤其方便,可做到供电、改造两不误,每座变电所可缩短100天左右,社会经济效益显著。
工程总投资减少,仅为常规变电所的2/3左右,平均每座变电所可节约资金40万元左右。
延长设备的检修周期,改变原来的一年一大修、半年一小修的现象。平均每年每座变电所节约人力和检修费用(维护费)3万元。
简化了接线方式。由于采用了自动重合器和分断器配合使用,取代了庞大的控制室,高压控制室及保护盘、控制盘、整流柜和高压开关柜,主结线简单,设备安全可靠,自动化程度高,为农村变电所实现无人值守提供了条件。 提高了供电可靠性,设备具有智能功能的自动重合器,避免了线路分支线一点故障导致全线停电的事故。
减轻了运行人员的负担。在同样容量的变电所条件下,可以减少运行人员或做到无人值班。
电网质量有所提高,特别是采用有载调压变压器,保证了供电电压稳定,符合农村用电的季节性要求,保证了农村抗旱、排涝、收割期间的用电质量,发挥了节能降损作用,占地面积较小,投资省。
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