用户35kV微型变电所设计的探讨

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查看1193 | 回复2 | 2011-9-7 21:41:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
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摘要:对用户来讲,小型所的模式,不完全适用。比如我市沿海1个镇属沙矿,方圆几公里,用10多台、400多kVA的10/0.4kV变压器供电,结果因线路长、负荷重,造成线损高、电压低,无法正常供电。尔后在其中心建设了一座35/10kV的微型所,仍利用了原来的支线和配变。使供电状况得到了明显的改变。本文想就对这类用户,谈谈微型变电所的设计和应用。
关键词:35kV微型变电所 设计 变压器
关于小型所,对电力系统内部来说已人所共知,由于具有"小"字的特点,已被广泛采用,并对电力的发展起到了不可估量的作用。而对用户来讲,小型所的模式,不完全适用。比如我市沿海1个镇属沙矿,方圆几公里,用10多台、400多kVA的10/0.4kV变压器供电,结果因线路长、负荷重,造成线损高、电压低,无法正常供电。尔后在其中心建设了一座35/10kV的微型所,仍利用了原来的支线和配变。使供电状况得到了明显的改变。本文想就对这类用户,谈谈微型变电所的设计和应用。
1、设计原则
小型所一般为供电于一个乡镇或范围较大区域的公用变电所,而微型所则为负荷较重,并且分散的用户变电所,因此对微型所来说,则要求在保证安全的前提下,占地更小一点,投资更省一点,操作维护更简便一点。因此必须坚持:设备先进免维护,结线简单环节少;经济实用建设快;它不是粗糙设备的简单组合,而是新技术、新设备、新材料的科学运用,在一定意义上讲,代表一种现代化的水平。
2、电压等级
由于负荷分散,用单台35/0.4kV变压器供电,低压供电半径必然过长,超过半径标准,如用多台,半径可短,但造价偏高,用户不好接受;如用多台10/0.4kV变压器,损耗剧增,因为线损与电压的平方成反比。所以用35/10.5kV变压器比较合适。
3、容量范围
小型所的主变容量一般为2×5000kVA(或2×6300kVA),微型所应更小一点,可按其一半考虑,即2×2500kVA(最大为2×3150kVA),这对一般用户还是可以满足要求的。为了有效地利用变压器,设计成一大一小比较合适,且容量比不超过3∶1即可。
4、设备选择
4.1主变压器
应选用S9节能型,有条件的可采用干式,以减少占地面积。
4.2断路器
应采用小型化、保护性能好、价格便宜的新型产品。
(1)主变进线断路器:
如果是35kV专线且只有一台主变,选用35kV负荷隔离开关,作为断开主变的操作用,并有明显断开点,主变保护则由上级变电所的出线保护来实现。
如果T接在公用线上或有两台主变运行,考虑到主变的故障不至于影响35kV线路的正常运行,或一台主变的故障不影响另一台主变的运行,则应选用断路器带保护的设备。这些设备其优点是既有保护功能,又能避免变压器的缺相运行,当然在选择此类断路器时,应作好短路电流的计算,使断路器的转移电流大于切断处的短路电流,以保证断路器的可靠动作。
(2)10kV出线断路器:
作为小型所,10kV断路器一般采用重合器,而微型所,10kV出线距离相对较短,因而故障机率很小。另外,一般也没有大分支,用不着与分段器相配合,因此采用较便宜的负荷隔离开关即可,考虑到出线仍带有配变,为防止配变缺相运行,应优先采用负荷隔离开关-熔断器组合电器,这是区别于小型所又一特点。
4.3所用电
有两种设计方法,一是设在35kV侧,二是在10kV侧,因35kV所变最小为50kVA,对于微型所来说显然是个浪费,而用S9-10/10-20,投资必然小得多,并可满足照明和维护用电的需要,但这样,正如单台110kV变电所无110/0.4kV的所变一样,无法做高压侧的交接和定期试验,如果在10kV出线上引入邻近电源,问题就迎刃而解,而且提高了该所的供电可靠性。
4.4计量装置
如果是专用线路,可在上一级变电所内计量,如果是T接线路,需加专用的计量装置,为减少设备,缩小空间,可在35kV侧加高压TA、TV组合电器。
4.5保护配置
35kV、10kV皆采用熔断器保护,其原则是,保护动作时间:10kV在前,35kV在后,上一级变电所最后。


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4.6主结线
结线力求简单清晰,环节少,先进实用,免维护,便于操作,安全可靠,如图1、2所示。

图1是35kV专用线的单台主变结线图,如果是T接在35kV干线上,则应加计量装置和熔断器(如图虚线所示)。在主变故障时,不至于影响35kV干线的运行。熔断器的采用有四种形式:一是负荷开关加熔断器;二是带撞针的负荷隔离开关-熔断器组合电器;三是带行程开关的跌落开关配负荷开关;四是装K型熔丝的跌落开关。其中四,投资最少,只是可能引起主变的非全相运行。
图2是双主变的结线形式,如果是专用线则可省去计量箱。为运行灵活,安全可靠,主变高低压侧皆应加负荷开关、熔断器,选择方法可参照上面的说明。
两种结线形式皆为单母线不分段,10kV断路设备采用国产成熟的负荷隔离开关-熔断器组合电器,价格便宜,安装方便。如果用所变监视电压,也可用其他形式的放电装置取代TV,以减少投资。主变10kV侧加单相TA可监视主变的负载情况。
6、经济效益
投资效益:微型所由于结线简单、设备少、价格便宜,因此投资必然少,例如一台3150kVA的变压器,四路出线,采用室内安装方式,面积在100m2左右,投资50万足够,比起小型所可节约投资50%,用户极易接受。
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