变电站一次和二次设备的技术改造分析

郑鹏栩

摘 要：以35 kV变电站为例，主要从变压器、中央信号继电器屏和10 kV设备等方面，分析了变电站一次设备和二次设备技术改造的设计要点和具体施工措施。

关键词：变电站；35 kV；一次设备；二次设备；技术改造

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）11-0047-02

传统变电站的一次设备包括主变压器、电容器、母线、互感器和开关柜等，其二次设备包括直流系统、中央信号继电器等。然而，目前在电网运行中仍然使用老旧的35 kV变电站。由于这种变电站的一次设备和二次设备在设计、安装和设备功能上都存在着一些不足和缺点，影响了变电站电力系统供电的连续性，也增加了设备维护和检修的工作量，增加了安全隐患和故障事故发生的可能性。因此，对35 kV变电站的一次设备和二次设备进行技术改造是非常重要且必要的，这样不仅可以优化变电站设备的配制，提高设备的运行效率，而且还有利于推进国家电网建设的发展，提高电网的安全运行和供电能力。

1 改造的设计要点

1.1 变电站一次设备技术改造的设计要点

对仍在运行的35 kV变电站一次设备进行技术改造，其设计要点体现在以下几个方面：①对35 kV线路进行接线改造时，可以将35 kV线路改为变压组内桥接线；同时，为了减轻线路故障检修人员的劳动强度，可以将10 kV线路改为单母线分段运行。②在35 kV设备改造阶段，可将明令35 kV电力企业必须淘汰的设备予以更换，例如，对传统变电站的油开关和容量不够的隔离开关、母线更新换代，将原来的隔离开关手动操作改为电动操作，这样可实现远程监控和无人值班；将老旧35 kV主进线和主继电器保护装置改为新型的继电器保护屏，将以往的中央信号光字牌改为新型的控制装置，从而减少对继电器的损坏。③在对10 kV设备进行技术改造时，可将原来10 kV开关柜的双列布置形式改为单列形式，且在开关柜上安装机械闭锁装置。

1.2 变电站二次设备技术改造的设计要点

现阶段，35 kV变电站二次设备主要有直流系统、中央信号、继电保护装置、就地监控和滤波装置等。为了提高变电站设备的安全和运行能力，则需对变电站二次设备进行技术改造，设计要点体现在以下几个方面：①在变电站直流系统技术改造中，将单相桥式整流模块改为三相桥式整流模块，以满足变电站热备用需求。②将变电站主变压器保护装置改为辐射供电保护装置，同时增加遥测、遥信和遥控功能装置；将变电站10 kV开关柜的直流系统改为环网供电模式，这样可以实现变电站直流系统与后台监控系统之间的通信。③在电源装置技术改造方面，可以配置一套逆变电源装置，以满足变电站监控系统和火灾报警系统用电的安全性；同时在逆变电源装置配置标准的通信接口，以实现变电站电力系统运行状态和数据的远程传输。另外，可以将原来的35 kV直流电源屏改为200 V直流电源屏。④为了增加10 kV出线计量装置电量计量的准确度，可在10 kV出线柜上增设专用于计量的电流互感器。⑤增加变电站10 kV设备的保护和安全自动装置，即增加10 kV电容器保护、变压器继电保护、10 kV线路保护等。其中，在10 kV电容器保护方面，可以增加失压保护、跳闸和三段式过电流保护等；在变压器继电保护方面，要在变电站主变压器35 kV侧和主变压器10 kV侧增设过电保护装置；而在10 kV线路保护方面，要安装微机分散式保护单位，这种保护装置可以实现三段式过电流保护、通信和将测控线路、三相一次重合闸作用。

2 技术改造的具体施工措施

变电站一次设备和二次设备技术改造的整个过程是在不停电的条件下进行的，因而在技术改造过程中最关键的环节是确保供电的连续性和技术改造工程施工人员的人身安全。为此，要做好充分的准备工作，明确合理完善的具体施工措施，这是一项非常重要的工作。具体施工措施有以下几点：①依据变电站技术设备改造内容，将施工组织分为一次设备技术改造组、二次设备技术改造组和遥测施工组、遥信施工组；同时，在每一个施工组中指定专人负责安全维护工作。另外，根据施工组的具体施工内容，明确每一个施工组内人员的工作内容，细化和落实责任到人制度，要求施工组全体成员定期到施工现场了解一次设备和二次设备的技术改造的施工情况和进度，对于技术改造内容和施工流程，技术人员应该向施工人员进行技术交底。②为了确保施工中供电的连续性，缩短设备改造施工工期，应按照施工图纸进行改造施工。一方面，在改造35 kV设备时，应提前备好所需的开关基础，同时准备一个移动电缆，用于突发情况下能够及时恢复供电；另一方面，在进行变电站二次设备保护和安全装置、控制电路时，应先与新电缆连通，再依次有序退出旧电缆，最重要的是在更换过程中注意安全，应用绝缘胶带把电缆外露接头包住，只有在退出所有旧电缆之后，才能把新电缆放置于电缆沟中，这样可以保护电缆更换的安全和效果。③在变电站主变压器35 kV侧和主变压器10 kV侧改造阶段，应同时进行开关改造和主变压器改造。而在改造二次设备35 kV线路时，应先接入新的电源保护屏、控制装置和直流电源屏；待原来的二次接线拆除完毕后，在接入主变侧端子箱或端子排；在所有原二次接线拆除完毕和新二次接线接入完成之后，应先对全部的继电保护装置进行调试和传动试验，没有问题后才能投入运行新的二次接线。④在改造中央信号继电器中，要新、旧中央信号继电器同时运行；在安装新中央信号继电器屏前，应进行调试工作。⑤在10 kV设备改造阶段，应先改造第一段母线，再改造第二段母线，最后改造联络。由于变电站的重要负荷采用的是不同母线双回路供电形式，因而必须按第一段母线、第二段母线和联络的顺序依次进行改造，这样能够确保变电站重要负荷供电的连续性。⑥在将变电站原35 kV直流电源屏改造为200 V直流电源屏时，应保持原35 kV直流电源屏与新200 V直流电源屏同时运行。在断开原电源屏时，应采取措施防止出现电源短路故障和连点接地故障；采用绝缘胶带将新电源屏外露的线头包好，以此引起电源屏的误动作，从而保证在新旧直流电源屏改造期间供电的连续性。

3 结束语

综上所述，对于老旧的35 kV变电站的一次设备和二次设备进行技术改造是一项重要的、难度较大的工程。在具体的设计和施工阶段，要结合35 kV变电站一次设备和二次设备的结构特点和实际运行情况，优化技术改造的方案，严格控制技术改造施工质量，从而更好地完成技术改造工程，提高变电站设备的运行能力，增强变电站电力系统连续供电的供电能力，进而促进变电站系统和设备配置的不断优化，推动我国电网建设的不断发展，满足工业用电和生活用电的需求，提高人们生活质量，促进国家经济不断发展。

参考文献

[1]王清华，杜威，路凯军.35 kV变电站一次和二次设备的技术改造分析[J].科技风，2012（09）.

[2]梅秀良.35 kV变电站一次和二次设备的技术改造措施[J].电力科学与工程，2009（10）.

〔编辑：李珏〕