西安特变电工电力设计有限责任公司新疆分公司新疆乌鲁木齐830011
摘要:变电站是对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。为保证电能的质量以及设备的安全,在变电所中还需进行电压调整、潮流控制以及输配电线路和主要电气设备的保护,变电所一般包括各电压等级电气设备及保护装置,而电气设备的布置是变电所设计的重要组成部分,本文以35kV变电所为例,谈谈各种常用的变电所的布置型式。
关键词:35kV变电所;布置;方案比较
引言
35kV变电所在工矿企业供配电中应用较广泛,主要担负着向用电负荷供电的任务,变电所设计是否合理,不仅涉及投资大小、运行费用高低的问题,还关系到变电所是否安全可靠运行,关系着运维人员的人身安全,从而影响到企业的安全生产,所以,变电所设计是供配电设计的一个重要环节,而电气主接线和电气设备布置又是变电所电气设计的一个重要组成部分。因此,研究35kV变电所电气设备的布置型式问题是很有必要的。
135kV变电所主接线
现以某企业用35kV变电所为例,对其布置方案进行比较。根据有关设计规范规程要求及实际需要,该35kV变电所设计有两个独立电源,变电所内设置35kV、10kV、0.4kV三个电压等级,各侧均为单母线分段接线,一次设备包括35kV、10kV、0.4kV配电装置,2台35/10kV主变压器,2台10/0.4kV配电变压器,2套10kV补偿装置等。根据采用的设备不同,变电所布置形式也各有差异,在实际工作中常采用的布置方案一般有户外布置,全户内布置,集装箱型布置等,现分别比较一下各种布置型式的优缺点。限于篇幅,本文对场坪道路等不做过多叙述。
235kV变电所布置方案
2.135kV设备户外布置
这种布置方式如图一所示,35kV配电装置如隔离开关、断路器等采用户外设备,和35kV主变压器一起布置在室外构架上或基础上,其他如10kV、0.4kV配电设备、10kV补偿装置等均采用户内成套配电装置(开关柜),布置于室内,将10/0.4kV配电变压器也布置在室内,这种布置方式为经典布型,现在还有许多老的矿山、企业的35kV变电所使用这种布置型式。这种布置型式的优点是建筑物面积较小、投资低,变电站的建造周期较短,配电设备安装方便,净距较大,便于带电作业,也有利于以后的扩建,主变压器等设备布置在室外有利于通风散热。缺点是占地面积较大,受环境影响大,灾害性天气如冰雹、大风等可能对设备造成伤害,而且在粉尘污染严重的区域如煤矿等处,配电设备受到煤灰、粉尘的影响有发生电气击穿、短路、接触不良、电气误动等故障的可能,因此检修维护工作量也较大。
2.2全户内布置
2.2.1全户内单层布置
这种布置方式如图二所示,所有配电设备及变压器均布置在室内,这种布置型式紧凑,占地面积较小,更能够有效地防止外界环境对配电设备带来的损害,单层布置还可以减少建筑工程的投资,并且也适合地震烈度较高的地区。由于变压器布置在室内,不利于散热,所以35kV主变压器容量不能太大,而且由于建筑工程一次建成,不利于以后的改扩建。如果考虑到变电所日后的增容扩建及变压器的通风散热,也可单独将变压器放置在室外。
2.2.2全户内二层布置
当场地建筑面积狭小时,这种布置型式提供了一种巧妙的解决方案,利用较小的面积来布置35kV变电所。如图三所示,10kV开关柜、10kV配电变压器、0.4kV配电柜等设备布置在一层,35kV开关柜和控制屏布置在二层,35kV变压器、补偿装置贴临布置。这种布置方式的缺点和单层布置型式一样,主变压器布置在室内,考虑到变压器的通风散热,其容量不能太大,如果主变压器容量过大,可采取机械排风措施,也可将主变压器放置在室外。
2.3集装箱型布置
配电设备如35kV、10kV、0.4kV等均采用集装箱型,主变压器、10kV电容补偿装置等露天布置,主控设备布置在室内或也布置在单独的集装箱体内,这种设备型式及布置型式的优势在于配电设备一次成型,安装简便、迅速,所需要的建筑工程量小,变电所建设周期短,又能满足变电所经常搬迁的需要。由于集装箱型的配电装置还可以和各种室内外布置型式结合起来,满足一些特殊场合的应用。布置方式详见图四。
3不同布置型式的适用场合
以上几种布置型式就是我们在设计工作中经常采用的,通过以上对比可以发现,屋外布置型式适用于投资较少、占地不受限制,或一些临时变电所及老变电所改扩建的条件;户内单层布置型式适用于环境条件恶劣、变压器容量较小,占地不受限制、并且不考虑改扩建时的条件;户内二层布置型式适用于环境条件恶劣、变电所可利用面积较小时的条件;而集装箱型布置适用于建设场地面积较小、建设周期较短、变电站有移动需要的场合。
4结束语
随着技术的不断发展,变电所的设备体积越来越小,功能越来越强,35kV变电所也由有人值班向无人值班过渡,这些都将使得35kV变电所的建筑面积及占地面积大大减少,运行安全可靠性及自动化程度越来越高,使得35kV变电所能够更好地为经济发展服务。
参考文献:
[1]35-110KV变电所设计规范GB50059-2011.中国电力企业联合会,2011.
[2]任元会.工业与民用配电设计手册(第三版).中国航空工业规划设计研究院,2005.
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