农村３５ｋＶ变电所设计方案探讨

方长健　李　涛

摘要：文章针对目前采用较多的农村35kV变电所典型设计方案存在供电可靠性、灵活性及节能方面的问题，提出了注意事项及建议。

关键词：农民用电；供电可靠性；侧电器设备

中图分类号：TM63文献标识码：A

文章编号：1674-1145（2009）14-0177-02

农村变电所多由35kV电压等级供电，从1998年农村电网第一批建设与改造工程开始，至今已经历经十一年，根据35kV变电所“户外式，小型化，造价低，安全可靠，技术先进”的建设原则，期间各种设计形式层出不穷、百花争艳，推出了一些典型的建设方案。

一、目前采用较多的典型设计方案

（一）典型方案一（全户外敞开式）

变电所35kV进线一回，主变1～2台，单台容量一般为6300kVA以下，10kV线路4～8回，10kV电容补偿1～2回，补偿容量为变电所总容量的10%～15%。10kV线路6回以下时，10kV母线采用单母线接线；10kV线路6回及以上并有两台主变压器时，10kV母线采用单母线分段或简易分段接线。主变压器为1台时，35kV侧采用线路变压器组接线；主变压器为2台时，35kV侧采用单母线接线。变电所设所用变压器一台，装于变电所35kV进线侧。

主变35kV侧采用户外快速熔断器和负荷开关配合做控制保护，主变10kV侧及10kV出线采用自动重合器作为线路的控制保护。10kV电容器回路采用负荷开关和熔断器配合做控制保护，10kV电容补偿设备采用户外型产品。所有电气一次设备均采用户外敞开式布置形式。

电气二次采用单元式微机保护装置，可分散安装于户外控制箱内，也可以采用集中组屏的方式安装于中央控制室内。操动机构选用交流电源机构。配置一套2～3kVA在线式UPS电源，作为全所控制、保护、信号及远动通信的后备电源，省去直流屏。

通讯采用光纤或载波通道与调度连接，具备“三遥”功能，实现无人值班。

（二）典型方案二（10kV采用箱式开关站）

电气主接线及主要电气设备电气主接线方式同方案一，主变35kV侧采用快速熔断器和负荷开关配合做控制保护。变电所选用一套无人值班箱式变电所，该设备将变电所的二次系统、10kV一次系统在工厂内安装调试好后，装到一个可移动、全密封、防潮、防腐的箱体内，内部一次系统采用单元真空开关柜结构，二次设备集中或分散布置在箱内。

全所二次设备采用分层分布式结构、全分散单元机箱配置，单元机箱可集中布置，也可与各一次设备间隔对应分散布置。操作电源采用交流，配置一套2～3kVA在线式UPS电源。

变电所主变、所变及35kV设备为户外布置，10kV设备集中布置在箱式变电所内，当10kV补偿容量不大时，电容补偿装置可布置在箱变内。

二、针对典型设计方案的建议

通过近十年建设的35kV变电所运行情况，对农村35kV变电所典型设计提出一些观点及建议。

（一）关于主变35kV侧电气设备

目前许多变电所设计主变35kV侧采用户外快速熔断器和负荷开关配合做控制保护，可简化二次保护设施，节省投资。

由于快速熔断器动作特性为反时限，对变压器内部轻微事故灵敏性较差，导致事故进一步恶化或电网保护越级动作；笔者曾遇到两次主变事故扩大的实例，故建议对容量较大、地位较为重要的农村变电所，变压器35kV侧还是采用断路器作为控制保护元件，提高保护的灵敏度及速动性。

（二）关于操作电源

变电所一般在35kV进线侧设置一台所用变压，农村变电所操作电源多采用交流，配置2～3kVA的UPS电源。如果整个变电所失电，变电所无需操作，影响不大。但是一旦变电所正常运行时所用变压器故障，变电所保护及通讯设备将因小容量的UPS电能快速耗尽停止工作。故变电所交流操作电源尽量采用两套，可从变电所外引来一回电源或在10kV母线侧装一台所用变压器，变电所交流系统装设备自投装置，保证变电所交流电的供给。

（三）关于无功补偿控制方式

农村用电日负荷峰谷变化较大，为保证功率因数，提高电压水平，无功设备投切频繁，变电所多为无人值班运行模式，采用负荷开关无法远方控制。建议电容器采用断路器进行控制，能够实现遥控分合闸，便于变电所灵活运行。

（四）关于箱式开关站节能

箱式开关站具有设备集成化程度高、安装便利及电气设备工作环境良好等优点，在部分风沙、盐渍或粉尘较严重的地区经常使用。但是由于箱式开关站结构密闭紧凑，空间较小，电气设备产生的热能不易散失，需要采用空调进行温度调节，导致变电所能耗增大，根据对比，采用箱式开关站的变电所用电量较常规变电所多出近一倍。作为能源生产及配送的电力工程，这种箱式开关站形式与国家倡导的节能减排策略背道而驰。实际工程中开关室可采用轻型彩钢板建筑形式，增大对流空间，利于散热。采用彩钢板建筑建设便捷，节省投资，同时减少能耗。

（五）变电所设计应针对实际情况相应调整

农村变电所设计工作中，不能生搬硬套，一概而论，应根据负荷特点及实际情况做相应的简化或深化。我院有一个工程实例：用电负荷为单纯灌溉性用电负荷，一年仅需用电3～4个月，10kV出线2回路。在设计采用简易模式，变电所装设一台2000kVA主变，35kV侧采用线路变压器组接线，10kV线路采用户外柱上真空断路器，内附电压互感器及电流互感器，保护采用断路器自带的两段式电流保护；电度表装设于断路器控制箱内。变电所未装设专用保护、通讯及无功补偿装置，大大减少运行维护工作量，并且投资仅为同等规模变电所的一半左右，运行四年，供电正常，满足要求。

三、结语

随着农村经济迅速发展，生活水平及观念不断进步，并伴随着农村工业的兴起，农村用电已不再是单纯的照明及灌溉，用电负荷等级逐步升级，供电可靠性及灵活性要求大幅度提高。随着现代化新农村建设，农村不仅要求有电，还要求“优”电，农村变电所设计也应与时俱进，不断创新，适应用电负荷要求。