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
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。