基于35KV变电站设计的相关问题研究

基于35KV变电站设计的相关问题研究

摘 要：作为电力系统的重要组成部分之一，变电站的设计尤为引人关注，它不仅从根本上影响到电力改革的进度和质量，在联系电力用户和变电站之间也起到了必要的桥梁沟通作用，是体现二者间互动关系的重要中间环节。

关键词：主接线 电器 平面布置 变电站设计

前 言

现代化变电站设计其目的旨在更好地实现电能的变换与分配，促进区域内供电质量的显著提升，从而满足现代社会发展的需求和人们日益增长的物质文化需要。关于 35kV 变电站的整体设计，无论是主接线设计、综合自动化处理还是变电站设备的平面布置都需要与电网改造工程相契合。

一 常规35KV变电站设计

作为电力系统的组成部分之一，变电站设计的效果直接关系到整个电网的性能安全，是维持电力系统经济运行的必要环节，对于区域内电能的变换与分配意义重大。无论是变电站的电气设备、平面布置还是综合自动化处理都需要与实际电能使用需求相吻合，进而筛选出最优设计方案。

我们日常生活中常见的 35kV 变电站35kV设备设计一般采用的都是户外装置，设计安装有 LW8-35户外型断路器，配套安装相应的隔离开关，至于 10kV 高压配电装置则以户内装置为主，设计过程中主要采用固定式安装高压开关柜，选用的是普通型真空断路器设备，随着设备集成化程度的提高及断路器灭弧技术的发展，现阶段设计过程中35kV设备选用ZCW-40.5型户外组合电器已比较常见，与普通的LW8-35设备相比较，ZCW组合电器具有结构紧凑、占地面积少、施工方便等优点，10kV设备则选用现已比较成熟的KYN28型高压开关柜，至于 35kV 变电站的继电保护屏或是控制屏旧变电站基本采用的都是 P K 型，以电磁式继电器来实现对继电设备的维护。这一设计过程从整体运行来看是较为安全可靠的，无论是设备安装还是维修保护都相对简单，这一常规35kV 变电站设计如今仍在乡镇或是山区得以沿用。然而，这套设备的问题就在于设备的整体性能较为落后，从占地面积、造价投资、结构能耗等方面来看都表现出极大的不合理性，整体设计方案与实际的电能消耗存在着较大差距，不利于电力系统的节能与环保，现阶段继电保护已全部实现数字式保护。

二 现阶段35KV变电站设计中的注意事项

1） 主接线与主设备选用。首期工程在进行主接线选择考虑到煤矿供电可靠性的要求，一般采用的是两条 35kV 进线以及两台主变的设备，值得注意的是由于神东矿井井田面积比较大，说划分的盘区面积也比较大，基本上一座变电站供电距离只能服务一个盘区，根据供配电系统设计规范，同一电压等级的配电级

数高压不宜多于两级的要求，在结合神东矿区供电系统的实际情况，首期工程需要为二期工程作出必要35kV设备预留，合理选择断路器和隔离开关。利用单母线分段接线来满足供电要求，设备选用方面，由于煤矿电力负荷比较大一般超过14000kVA，且负荷波动较大，故主变选用节能型、风冷、带有载调压控制器的三相变压器，35kV设备选用占地少、结构紧凑、施工方便的户外型组合电器，10kV设备出线选用KYN28型金属铠装高压开关柜，无功补偿选用固定电容器和动态无功补偿装置SVG相结合的补偿方式来灵活的进行无功补偿，由于井下电缆用量比较多，电容电流较大，变电站需要加装ZDBG型消弧线圈成套装置，上述设备配套的电流电压互感器选用现已成熟的干式设备，设备材质应具有抗污秽、耐腐蚀功能。

2） 变电站主线设计应遵循以下基本要求：1、运行的可靠性。相关设备或故障检修时，应尽量不影响其他主要电力客户。2、具有一定的灵活性。在正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式。3、操作应尽可能简单、方便。便于运行人员掌握。4、经济上的合理性。主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用降低。5、应具有扩建的可能性。由于神东公司采煤技术的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。在35kV 配电装置中，当线路为3 回及以上时，一般采用单母线或单母线分段接线，若连接电源较多、出线较多、负荷较大或处于污秽地区，可采用双母线接线。当采用SF6 等性能可靠、检修周期长的断路器以及更换迅速的手车式断路器时，均可不设旁路设施。

3）电器选择。电器选择是变电站电气设计的主要内容之一。正确的选择电器是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。电器要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。其应遵循的选择原则有：1）、应满足正常运行、检修、短路、和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。2）、应按当地环境条件校核。3）、应力求技术先进和经济合理。4）、与整个工程的建设标准应协调一致。5）、同类设备应尽量减少种类。6）、选用的新产品均应具有可靠的实验数据。

4）平面布置问题。35kV 变电站设计中的设备平面布置主要涉及配电装置以及控制保护等问题，例如我们在选用屋外中型配电装置为 35kV 变电站的平面布置时，10kV 就宜选用屋外半高型配置装置，这样的集中保护设置过程能够最大程度降低能耗。或是 35kV 变电站选用屋外中型配电装置而 10kV 也选用同样的装置时，我们就可考虑到采用双列布置的形式将总控制室设置在单层建筑之上。此外，常见的35kV 集中式控制保护模式也是提高设备运行效率的关键举措，这对今后的维护与检修也有着积极影响。

5）综合性与自动化处理。35kV 变电站设计中的综合性主要体现在其系统类别的集中式和分布式方面，无论是其中的管理层还是间隔层都需要通过独立的操作系统来对系统单元装置进行系统规划，以体现必要的工程建设标准。运行人

员在对变电站基本数据进行整理与分析时能够通过简单的画面打印实现对控制系统的电能计算，进而更好地促进变电站现场的总线控制与测量结构规划。

三 小 结

从以上几方面内容描述中不难看出，现阶段35kV 变电站在设计过程中主要应遵循如下几点设计准则：1）变电站整体设计过程应当与国家政策规定标准相吻合，且符合相关技术要求；2）从客户使用需求及电能消耗方面来体现电力系统的安全性与可靠性特征；3）无论是系统接线、运行管理还是操作检修都应当尽可能方便快捷；4）从工程造价和运行投资等方面控制成本支出，为今后的扩建留有余地；5）在体现系统设计自动化特征的同时也要预备必要的防误动功能，切实保障运行人员的人身安全。

35kV 电压作为一个关键的电压等级对于变电站设计无疑提出了更加硬性的规定与严苛的要求，需要在整体设计过程中能够在保障安全的同时也突出电网改造工程在电力系统设计中的有效体现。伴随新型电力设备在变电站设计与建造中的广泛应用，关于35kV 变电站的设计方案也同样层出不穷，方便、简洁、可靠、安全成为了衡量新时期35kV 变电站设计优劣的重要指标，这也是今后变电站在设计过程中需要及时体现的重要方面。

参考文献

[1] 贾荣，浅谈农网 35kV 变电站的综合自动化设计[J].民营科技，2008.

[2] 韦春霞，35kV 变电站设计方案优化探讨[J].科技资讯，2006.

[3] 王业成，浅谈提高变电站供电可靠性的措施[J].广东科技，2011.

作者简介：罗晓军；出生年月：1985年10月；性别：男；民族：汉族；职称：工程师中级职称；本科；研究方向：电气工程及其自动化；供职单位： 鄂尔多斯神东工程设计有限公司