论常规35kV变电站设计
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摘要：本文结合我地区35kV变电站的运行管理和勘测设计，就优化35kV变电站设计方案问题做些探讨，合理选择设计方案应考虑的问题。
关键词：35kV变电站设计、设计方案、探讨
1 前 言
由于农村用电负荷小，面积广。根据有关资料推荐，当负荷密度在10―20kw／km2范围时，35kV／10kV供电方式的经济供电半径为l0―15km，相配套的35kV线路输送容量为2000―10000kw，输送距离为20―50km，10kV线路输送容量20―2000kw。输送距离为6―20km。因此，35kV变电站适合于农村电力网建设，尽管现在在用电量大的城市和经济发达的沿海城市已不再新建35kV变电站，甚至旧的35kV变电站也升压改造成110kV变电站或10kV开关站，然而，35kV／10kV供电方式在广大的农村地区仍将长期存在，35kV变电站将长期使用。
一般在农网35kV变电站的设计时不仅应符合国家现行的有关标准和规范的规定，还必须对设计方案进行技术经济比较，加以优化。这对降低工程造价，节约投资，投用后安全、可靠，降低运行费用，降低电价等。具有极其重要的意义。
2常见的常规35kv变电站设计
35kV高压配电装置，采用户外装置，断路器选用DWI2―35户外多油断路器，10kV高压配电装置采用户内装置，选用GG―1A(F)高压开关柜，配SN10―10少油断路器或ZN一10户内高压真空断路器，继电保护屏和控制屏均选用PK型，继电保护采用电磁式继电器。这种设计方案最突出的问题是设备落后，结构不够合理，占地多，投资大，损耗高，效率低，尤其是在一次开关和二次设备选型问题上，基本停留在5O一60年代的水平，现在正在逐步被新的设计方案所代替，但是，由于其运行可靠，安装、运行、维护、检修技术力量较容易解决，一般在技术力量相对薄弱的偏远山区的县、乡镇35kV变电站仍将长期采用。
3按负荷的重要性和防尘防污特殊要求选择设计方案
此种变电站一般都是专门为大型工矿企业提供电力的专用变电站。变电站的负荷均为重要负荷，因此对变电站的供电可靠性要求较高，要求户外装置都要有一定的防尘防污的性能。
这种设计方案也属于常规35kV变电站。与前者相比，土地占用相对减少。但对设备要求较高。使得设备投资费用相对增加。
4从节省投资、减轻用户经济负担、减少运行费用的角度考虑设计方案
这种变电站一般为35kV简易变电站。是一种非常典型的投资少、见效快、建设周期短的简易应急变电站。这种设计型式的变电站在我地区近两年的农网改造工程中得到了比较广泛的应用。例如一新建变电站，该站所在的乡位于山区，此乡人口稀少，主要经济收入来自中药加工业和养殖业，用电负荷不是很大，且基本上都是民用负荷，同时该地区供电最大距离有上百公里，供电电压不能满足要求，且线损较大。为了降低损耗必须采用35kV线路送电，考虑以上因素，就决定采取这种简易设计方案：主变容量3150kVA一台，35kV进线一回，主变压器用高压熔断器保护，10kV出线三回，用柱上真空开关作为线路保护，整个站采用户外敞开式布置，无人值班，这样只投入了很少的资金就解决了当地农民的用电问题。这种方案，适用于经济比较落后、资金筹集困难的偏远、贫困山区的乡镇小容量35kV简易小型变电站，我地区农网中有多数乡镇简易变电站都采用了这种方式，值得一提的是，此类变电站应在设计、布置、征地问题上为今后的扩容计改留有余地。
5从技术进步的角度选择设计方案
5.1 微机控制、集成电路保护35kV小型变电站
此类变电站的高压设备与一般变电站的配置情况基本相同，所不同的是在设备的控制与保护方面采用了比较先进的技术，保护和控制部分都有微机来实现。微机通过数据采集系统采集电力系统运行的实时参数，经过一系列的加工处理通过显示屏反馈给运行人员，运行人员根据这些信息作出决策后，通过小键盘对电力系统进行控制。当系统发生故障时，CPU根据采集到的信息，通过一定的算法，实现一定的保护功能，若配备打印机就可利用微机的记忆功能。打印出故障种类及短路故障前后的故障参数．便于分析和处理事故，同时对微机保护装置来说，几乎不用调试，这就大大减少了运行维护量，也减少了由于维护人员维护不良而造成的事故。此外计算机在程序的指挥下，有很强的自诊断能力，不断检查、诊断保护本身故障，并能自动识别和排除干扰，以防止由于干扰而造成的误动作．具有很高的可靠性，再次。各类型微机保护所使用的计算机硬件和外围设备都可通用，不同原理、特性和功能的微机保护主要取决于软件，计算机还有自适应能力。它可根据系统接线和运行情况的变化而自动改变定值。
从而可灵活适应电力系统运行方式的变化。除了保护采用微机实现外。远动技术也实现了微机化，采用劈数变换技术，遥测精度大为提高，采用了分时多路复用技术，遥测的路数也增多了，采用了抗干扰编码技术，使传输的可靠性也得到了提高。
近几年在县所建的几个变电站都采用了这种设计形式。设计方案为：35kV进线一回，10kV出线六回，35kV、10kV均采用户外装置，保护屏选用的是微机保护屏，保护配置为：主变保护采用微机差动保护作为主保护，三段式复压闭锁过电流保护作为后备保护，还有重瓦斯保护、轻瓦斯保护作为本体保护，10kV线路保护采用二段式相间过流保护。且有三相一次重合闸、过负荷报警等功能。上述所有保护功能都有微机来实现。
这种设计方案与通常同容量的35kV变电站相比。减少了占地面积。减少了投资，也便于安装和运行维护，其控制、测量、保护、信号及电源装置都采用了计算机技术，保护功能完善、通用性强、整定精度高、动作离散值小、动作速度快，同时远动也采用了计算机技术，信息传输更加可靠和准确。微机控制、集成电路保护35kV小型变电站还可以按全户内式设计。
5．2 35kV无人值班变电站
对110kV及以下变电站实现综合自动化及无人值班已成为电网自动化的发展方向。其设备选型：
5．2．1大型变压器宜选用低磁密、低损耗变压器：
5．2．2开关选择应遵循“无油化”原则，首选SF6和真空开关；
5．2．3直流系统所用交流电源采用双电源自动投切；直流系统一般采用智能高频开关电力操作电源系统，它具有交流过欠压报警、电池过电压、交流停电报警、自动均充等一系列功能，具有很高的可靠性，同时提供有通讯接口，便于远方监控直流系统的运行情况。
5．2．4变电站自动化系统是此类变电站的中心系统，该系统集控制、保护、监视功能于一体．装置采用高性能处理器、高精度的A／D转换器，系统配置灵活．具有多种安装模式．即可采用分散安装．亦可进行集中组屏。通讯总线不但可以采用电气方式，也可采用抗干扰能力强的光纤方式系统结构整体上分为三层：变电站层、网络通信层和间隔层。变电站层主要由总控单元、监控主机、远动工作站及其他工作站组成。其他工作站可根据需要任意增减。变电站层可为调度、运行人员提供友好的人机交互窗口。以图形显示、语音报警、报表和信息打印的方式对现场状况进行实时监测，并可对一次设备实现远方调控。网络通信层采用标准规约。可与其它厂家的设备互联。间隔层采用ID系列硬件，可在恶劣环境下运行。软件系统，采用基于面向对象的设计原理，开放式模块化结构，可实现与通用应用软件和用户程序想结合，保证了系统的通用性。
各地区近年来相继建成一批35kV全微机保护监控无人值班的变电站，一般设计方案为：主变容量6300kVA两台，35kV进线一回，10kV出线四回，l0kV电容器两组35kV、10kV为屋外配电装置。综合自动化系统采用陕西银河电力自动化股份有限公司提供的后台系统。该变电站不设置当地后台监控主机，而是在调度端设置一个值班室，本变电站与值班室间采用无线扩频方式通讯并预留一个调度通讯的接口，值班室内可实现以下监控功能：图形显示。报表打印，事项打印，数据处理，定值整定．语音报警。所有设备的保护都采用微机保护。无人值班变电站可备两个相互独立的远动通道，一主一备。可以选择载波通道、微波通汛或架设高频电缆等技术手段。
实现35kV变电站无人值班，可以采用调度自动化系统与远动RTU来实现，也可以在变电站装备综合自动化系统。如果用远动装置来实现变电站无人值班，应是几个站同时实现才更具意义。布局紧凑．控制室小，不建生活设施，少站土地，节约了投资。是电网自动化发展的方向
6从适应增容扩建、升压的角度选择设计方案
设计时根据远期规划，考虑到远期需升压扩建成110kV变电站，这样原来的35kV、10kV屋内配电装置、控制室的场地、设备、建筑物都能利用。避免拆除翻建，造成浪费。
35kV电压等级在我国电力网中是一个重要的电压等级，35／10kV变电站在我国县级电力网中将长期使用。随着产品不断更新。相应的新型设备层出不穷，设计方案应力求接线简单、清晰、操作方便，提高可靠性，限制工程造价，节约土地，减少生产和生活办公设施建筑物的土建面积。发展方向应是向小型化、综合自动化和无人值班方向发展。
在实际设计工作中，必须按照负荷的性质、用电容量、环境条件、工程特点和地区供电条件及用户的经济承受能力，安装、运行、维护、检修的技术力量。备品备件购置是否方便，抢修、操作、交通是否便利，将来是否升压扩建。与调度自动化配合等方面的因素。从全局出发，统筹兼顾，选择出最佳设计方案。
7 结束语
35kV变电站现在虽然在用电量大的城市和经济发速的沿海域市已不再新走，但由于它具有投资少、见效快、建设周期期短、安装、运行、堆护、检修技术力量较容易解决等特点，在广大的农村地区这种供电方式仍将长期存在。在近几年的农村改造过程中新建了一大批35KV变电站。本文对几种35kV变电站设计方法进行了介绍。据此对几种设计方案的优缺点进行了技术经济比较，提出合理选择设计方案应考虑的问题。
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