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35kV农村小型化变电所的设计和探讨
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内容提示：农村小型化变电所是目前我国农村电网的发展方向，它具有结构紧凑、布置合理、占耕地面积小、投资省诸多优点。文章简要介绍了两种目前可行的方案，并对其进行经济、技术比较，认为比常规变电所的技术性能高，提高了供电可靠性和供电能力，节省了建设投资，值得广泛推广应用。
摘要：农村小型化变电所是目前我国农村电网的发展方向，它具有结构紧凑、布置合理、占耕地面积小、投资省诸多优点。文章简要介绍了两种目前可行的方案，并对其进行经济、技术比较，认为比常规变电所的技术性能高，提高了供电可靠性和供电能力，节省了建设投资，值得广泛推广应用。
关键词：小型化 变电所 模式化
1 农村变电所的历史回顾
我国农村变电所的建设是随着农业生产的抗旱、排涝需要用电诞生的，由于当时的电力应用周期短、效率低，农村电网建设没有得到各级部门的充分重视。对供电的可靠性考虑较少，投入的资金不多，一批城网淘汰下来的高压电器设备，重新投入到农村变电所使用，使原来农网设备落后的矛盾更为突出。如常规变电所主变侧断路器采用多油断路器，10kV采用成套开关柜，是照搬城网变电所的一种模式。虽然设备的成套性好，技术性能及供电可靠性有了很大的提高，但由于设备技术参数偏高，检修维护工作量大，易渗漏油，给安全文明生产带来一定的困难。采用户内式布置，导致工程造价高、占地面积大、建设周期长，与农村经济尚不发达和国家土地资源紧张产生了矛盾，脱离了我国的农村实情，加重了农民的负担。常规变电所占地多、投资大、工期长、缺乏农电的特点，因此根据农网的具体特点，探索出农村变电所建设发展方向和模式，是急待解决的问题。目前我国的高压电器特别是高压开关设备，技术水平有了很大的提高，从根本上解决农村变电所自动化水平和可靠性的问题。所以我们必须结合农电的实际情况，采用新技术、新设备，去淘汰老设备。
2 农村小型化变电所模式方案的探讨
目前，农村电网和电力基础设施建设得到党中央的高度重视，农村电网建设与改造工作在全国已全面启动。根据部颁《农网小型化变电所设计规程》、《农网无人值班变电所设计导则》、《县级调度及通信自动化规范》等规程，对农村变电所的设计提出新的要求：
(1)农村变电所的建设方案既要满足农业现代化的需要，又要适合农村电网实际情况。
(2)新建变电所应采用新技术、新设备，结合农网实际，做到技术上先进，安全上可靠，不检修周期长，维护工作量小。
(3)农村变电所的总体布局，要注意节省投资、维护工作量小。
根据上述精神，我们应遵循"小容量、密布点、短半径"和"户外式、小型化、造价低、安全可靠、技术先进"原则，提出农网变电所方案。
2.1第一方案
主变高压侧采用SF6断路器，低压侧采用柱上SF6断路器；10kV出线采用柱上SF6断路器；控制和保护采用微机综合集控装置。
2.1.1一次设备
此方案选用SF6作为10kV侧出线保护开关，可以取代户内式GG-1A型高压开关柜，淘汰户外式DW-35型多油断路器。实现高压断路器无油化，为我局的安全文明生产双达标和创一流供电企业奠定了基础。同时，做到了技术上先进，目前SF6断路器经过科研单位共同努力，设备质量已经得到了解决，已投入批量生产。对于35kV的SF6断路器，我局西山变电所已投入运行，质量可靠，运行情况良好。10kV的SF6断路器在我局潘集的夹沟变电所、唐集电所、凤台的夏集变电所均投入运行，总的情况来看是安全可靠的。从全省的SF6断路器运行情况来看，制造质量是成熟的。为满足电压质量的要求，主变压器采用可调整电压的有载调压变压器SZ9型。
2.1.2二次设备
选用综合自动化装置，取代了庞大的保护集控柜，实现了控制、保护、测量、信号为一体，缩小了控制室的占地面积，有利于安全运行，降低了保护系统的工程造价，同时采用微机保护符合历史发展规律，为农电系统广泛采用现代技术开辟了新的思路。
2.2第二方案
(1)主变高压侧选用真空断路器实现远方控制操作，可满足调度自动化和无人值班的要求。
(2)10kV一次系统采用箱式配电装置，内部采用单元真空开关柜结构。
(3)35kV变电所的二次系统、直流电源系统、10kV一次系统集中或分散布置在箱内。
(4)自动化配以适当的数据采集、信息处理和RTU系统，达到遥测、遥信、遥控功能，可以实现变电所的无人值守。
(5)配合自动调压器，可以确保系统的电压稳定，提高电压质量，降低线路损耗。
2.2.1一次设备
此方案10kV选用箱式配电装置，内部采用单元真空开关柜结构，装有机械"五防"闭锁，断路器ZN28-10户内真空断路器与CT19机构一体，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。
35kV采用户外真空断路器，采取半高型布置。
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SZ9型。
35kV及10kV避雷器采用合成绝缘金属氧化物避雷器。
2.2.2二次设备
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。
总之，无论是第一方案还是第二方案，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 农村小型化变电所的技术、经济比较
(1)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800m2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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
(6)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。
(7)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。
(8)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。
4 结束语
由于我国农村小型化变电所的建设起步较晚，建设模式没有定型，正处于研究探索阶段。随着电力系统的发展，电力技术的更新，新型的电力设备不断涌现，农村电网的建设显得尤其重要。我们将不断地探索新的模式，更加合理的运用投资，建设更多地适合农村发展的小型化变电所。
来源: 《建筑中文网》.原文网址：http://www.pipcn.com/research/200603/1442.htm
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