35 kV无人值班变电所设计及分析

王鹏

（中国石油集团工程设计有限责任公司新疆设计院　新疆克拉玛依　834000）

35 kV无人值班变电所设计及分析

王鹏

（中国石油集团工程设计有限责任公司新疆设计院新疆克拉玛依834000）

随着国家城网的改造完成及电力系统的发展，老式的继电式变电所逐步改造成为综合自动化变电所，并开始实现无人值班，新建的变电所从建设之初就开始全面进行综合自动化系统，因此设计也就成了变电所无人值班运行的关键一步。本文介绍了35kV无人值班变电所的一些设计方案，并对其中一些问题进行了探讨和分析。

变电所综合自动化配电

一、概述

为了适应国民经济的发展，根据国务院的部署，国家电力公司对全国城乡电网组织进行了大规模的改造、建设，各地电力公司根据这一精神安排了本地区的城网改造，许多老式的继电式变电所经过一、二次设备的更新改造，实现了综合自动化，并开始实现无人值班，新建的变电所从方案之初就开始以无人值班为运行模式，进行综合自动化系统设计。

在城乡电网中变电所数量最多的要数35 kV变电所，而35 kV无人值班变电所设计上有多种设计方案，根据配电装置布置方式的不同，可分为A、B、C三种类型，三种类型变电所适应的用电场所和供电对象各有不同。下面就这些类型的设计方案进行介绍，并加以分析，以供读者作为设计参考。

二、各类型变电所的特点

1.A型：全户外式。该型变电所主要适合农村、乡镇和偏远油田的供电。正常运行由远方控制端（独立的集中控制中心、兼管监控的调度所或中心变电所）通过远动通道对变电所实施监控，隔离开关就地操作，设备定期巡视维护。

具体内容：

（1）全所占地30 m×30 m，变压器2×3.15～6.3 MVA；35 kV采用单母线接线，2条进线；10 kV也采用单母线接线，6条出线。

（2）35 kV设备采用柱上跌落式熔断器+负荷开关，10 kV设备采用柱上真空重合器+隔离开关，同时在35 kV母线上设一台50 kVA所用变，在10 kV母线上设一组2000 kvar密集型电容器（电容器抽头500、1 000、2 000）。

（3）采用交流操作，设两组交流不间断电源（UPS）。

（4）为保证控保设备运行的可靠性，设一间20 m2的二次设备室。

（5）设一条可靠的通信通道，另设一门系统电话接口，通信设备可设置在二次设备室内。

2.B型：半户内式。该型变电所主要适用于中小城市、城郊或乡镇的供电。主变压器为户外布置。10 kV配电装置为屋内布置成套移开式开关柜。正常运行由远方控制端（独立的集中控制中心、兼管监控的调度所或中心变电所）通过远动通道对变电所实施监控，隔离开关就地操作，设备定期巡视维护。

根据35 kV配电装置的不同布置方式，可分为B1型（屋外配电装置）和B2型（屋内布置成套开关柜）。

具体内容：

B1型：

（1）为平房式结构，全所占地40 m×40 m。变压器2×8～10 MVA；35 kV采用内桥接线，2条进线；10 kV采用单母线分段接线，8条出线。

（2）35 kV设备采用SF6断路器，10 kV设备采用固定或手车式真空开关柜，同时在35 k I段母线上和10kV II段母线上各设一台50 kVA所用变，在10 kV两段母线上各设一组1600 kvar密集型电容器（根据需要调整配置）。

（3）采用直流操作，设一套50 Ah免维护蓄电池和充电装置。

（4）35 kV进线不设保护，主变及10 kV出线保护按照规范要求设置。

（5）二次设备室、电容器室与10 kV配电室构成一栋平房，并设一间厕所。

（6）设一条可靠通信通道，另设一门系统电话接口，通信设备设置在二次设备室内。

全所设置火灾自动报警装置，火灾信号送至远方监控端。

B2型：

（1）为楼房式结构，主变在户外，10 kV及电容器室在一层，35 kV及二次设备室在二层，全所占地35 m×25 m。

（2）变压器2×8～20 MVA；35 kV采用内桥接线，2条进线；10 kV采用单母线分段接线，12条出线。

（3）35 kV设备采用固定或手车式SF6开关柜，10 kV设备采用固定或手车式真空开关柜，同时在10 kV I、II段母线上各设一台50 kVA所用变，在10 kV两段母线上各设一组2 400 kvar密集型电容器（根据需要调整配置）。

（4）采用直流操作，设一套50 Ah免维护蓄电池和充电装置。

（5）35 kV进线不设保护，主变及10 kV出线保护按照规范要求设置。

（6）设一条可靠通信通道，另设一门系统电话接口，通信设备设置在二次设备室内。

（7）全所设置火灾自动报警装置，火灾信号送至远方监控端。

3.C型：全户内式。该型变电所主要适用于大中城市市区的供电。主变压器为屋内布置，35、10kV配电装置等均为户内布置成套开关柜。正常运行是由远方控制端（独立的集中制、兼管监控的调度所或中心变电所）通过远动通道对变电所实施监控、隔离开关就地操作、设备定期进行巡视维护。

具体内容：

（1）为楼房式结构，主变、10 kV及电容器室在一层，35 kV及二次设备室在二层，全所建筑占地24 m×18 m。

（2）变压器2×8～20 MVA；35 kV采用内桥接线，2条进线；10 kV采用单母线分段接线，12条出线。

（3）35 kV设备采用固定或手车式SF6开关柜，10 kV设备采用固定或手车式真空开关柜，同时在10 kV I、II段母线上各设一台50 kVA所用变，在10 kV两段母线上各设一组2400kvar密集型电容器（根据需要调整配置）。

（4）采用直流操作，设一套50 Ah蓄电池和充电装置。

（5）35 kV进线不设保护，主变及10 kV出线保护按照规范要求设置。

（6）设一条可靠通信通道，另设一门系统电话接口，通信设备设置在二次设备室内。

（7）变压器室采用全自动灭火装置，全所设置火灾自动报警装置，火灾信号送至远方监控端。

三、设计中的几个问题

1.因为真空断路器容易产生截流过电压和合闸过电压，使用时必须配用过电压措施，而SF6断路器因为断口耐压高，开端容量大，而且不存在过电压的问题，所以35 kV断路器应选用SF6断路器，不宜选用真空断路器。

2.当10 kV全部采用电缆出线时，必须考虑10 kV系统的接地电容电流，可根据电缆线路的截面和长度计算电容电流，设置接地变压器（可与所用变合用，此时接地变压器应同时满足接地和所用两种工况））和消弧线圈。同时为满足接地变压器零序阻抗低，空载阻抗高，损失小的特性要求，接地变压器应采用曲折接法的，接线组别为ZN，yn0。

3.二次设备可选采用国产全微机控制保护，除主变控制保护外，其余控制保护全部下放到开关柜上，以节约二次电缆及施工工作量。

4.值班室等有人处设采暖，配电室可不采暖，仅在开关柜的二次设备内设置温控电加热器，这样可以节约一次投资，也降低了设备的故障率。

5.在外部条件不满足的情况下，远动通讯方式可采用电力载波。

6.当变电所处在偏远油田或对占地要求比较宽松时，B2型变电所也可采用半户外式平房式结构，变电所设两座厂房，布置形式为“吕”字形，分别为35 kV配电室、主控及10 kV配电室，主变采用户外布置，布置在中间。

7.当变电所电容补偿采用分组自动补偿时，C型变电所可采用三层楼房：一层为变压器室、主控室、10 kV配电室；二层为电容器室、工具间；三层为35 kV配电室。

四、结束语

根据现场实际情况的不同，35 kV无人值班变电所的设计上还会由多种变体，布置方式与文中的方法有所不同，但不会离开户内、户外、半户外三种有多种设计方案，设计时应有所取舍，尤其是在沙漠中，大多采用半户外式平房结构的布置方式，同时随着35 kV、10 kV设备开关小型化及35 kV箱式变的逐渐成熟推广使用，将会使35 kV无人值班变电所的应用也更加广泛。

［1］贾沛义主编.35～110kV无人值班变电站典型方案设计.北京：中国电力出版社.

［2］李仕风编.小型无人值班变电站实用技术指南.北京：中国水利电力出版社.

［3］李义山编.变配电实用技术.北京：机械工业出版社.