東北農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)電氣化與自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）

1、東北農(nóng)業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目： 35kv農(nóng)村小型化變電所設(shè)計學習中心：東北農(nóng)業(yè)大學年級專業(yè)：農(nóng)業(yè)電氣化與自動化 學生姓名： 學 號：a07110835指導教師： 職 稱： 講 師 論文完成時間： 2015 年 05 月 01 日ii東北農(nóng)業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文）任務書論文題目農(nóng)村35kv小型化變電站設(shè)計學 院電氣與信息學院專 業(yè)農(nóng)業(yè)電氣化與自動化班 級1102畢業(yè)論文（設(shè)計）的要求在查閱文獻資料的基礎(chǔ)上，了解農(nóng)村小型化變電站的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，根據(jù)負荷資料，進行35kv終端變電站電氣部分的一次和二次系統(tǒng)設(shè)計。畢業(yè)論文（設(shè)計）的內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)內(nèi)容：1、闡述小型化變電站的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，提出存

2、在的問題； 2、根據(jù)原始條件和負荷統(tǒng)計，進行主變的選擇和主接線方案設(shè)計； 3、通過短路計算，選擇所內(nèi)的電氣設(shè)備并校驗、布置設(shè)計；二次系統(tǒng)功能設(shè)計及綜合自動化系統(tǒng)選型、繼電保護整定及校驗；4、完成圖紙：變電站主接線圖（標注設(shè)備型號）、平面布置圖(標注尺寸)、斷面圖（至少包含一個間隔，標注尺寸）、站內(nèi)繼電保護配置圖、綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；5、按要求撰寫畢業(yè)論文。技術(shù)參數(shù)：（1）電壓等級兩個35kv和10kv；(2)進線一回，出線六回；（3）站內(nèi)均為三類負荷。 （4）年負荷增長率為4%，按五年后負荷進行設(shè)計。畢業(yè)論文（設(shè)計）工作計劃2014.11.12014.12.15 負荷統(tǒng)計分析，收集文獻資料

3、；2014.12.162015.1.15 根據(jù)原始條件和負荷，選擇主變壓器臺數(shù)、型號及主接線方案設(shè)計；2015.2.252015.3.15 比較幾種方案，確定最優(yōu)方案，進行短路電流計算；2015.3.162015.4.1 中期考核；2015.4.12015.5.1 電氣設(shè)備選擇、校驗，繼電保護和二次接線設(shè)計；2015.5.22015.5.20 撰寫論文，完成圖紙、準備答辯。接受任務日期 學生 系主任 2014 年 11 月 1 日 (簽名) (簽名)要求完成日期 2015 年 5 月 20 日指導教師 (簽名)院 長 (簽名) 2014 年 11 月 1 日33摘要該變電所是為農(nóng)村及鄉(xiāng)鎮(zhèn)用電所

4、設(shè)計的，全部為三類負荷。35kv側(cè)采用單進線，六回出線，35kv側(cè)、10kv出線處均采用單母線接線。采用一臺變壓器，其型號s94000/35型。35kv側(cè)采用lw835型sf6斷路器，隔離開關(guān)選用gw535型電流互感器采用lcwd135型，。而在10kv側(cè)采用zw1-10型真空斷路器，隔離開關(guān)為gw910型，電流互感器為lb110型，電壓互感器采用jdn210型。而其避雷器可選用新型的氧化鋅避雷器，y5wz41/131和y5w12.7/45型。電容器可選用角形接法，型號為bwf10.5-100-1w。二次部分對主變壓器裝設(shè)了瓦斯保護、差動保護、過電流保護和過負荷保護，對10kv出線裝設(shè)速斷和過

5、電流保護，對10kv電力電容器裝設(shè)有時限過電流保護和過電壓保護。該變電所為小型化變電所，高壓側(cè)和低壓側(cè)均采用戶外式布置，與其繼電保護和二次部分選擇一個將測量、控制、保護及運行集為一體的綜合自動化裝置，其型號為lfp-900型。本變電所采用硅整流的直流操作電源，中央復歸能重復動作的信號裝置及絕緣監(jiān)察裝置。 一次設(shè)備置于高壓側(cè)戶外，低壓側(cè)戶外；二次設(shè)備集中布置于控制室內(nèi)。 關(guān)鍵詞：變電所繼電保護一次設(shè)備二次設(shè)備abstractthesubstationislaysincountymeetsbluetown,speciallyforcountrysideandwithwhatcabledesigns

6、villagesandtowns.itisfourcircuitsoutlet,theyareallthreekindsofload.transformersubstationadoptsonetransformer,anditstypeiss7-4000/35type.thecircuitsleadinginthesaidof35kvandtheoutletsofthe10kvsidealladoptthesinglebus-barconnection.thesideof35kvadoptssf6-35typeprimarycutout.currentmutualinductoradopts

7、lcwd1-35type,isolateswitchselectsthegw5-35typeforuse.thesideof10kvadoptssf6primarycut-outitstypeiszw1-10type,isolateswitchisthegw9-10g/400typein10kv,andcurrentmutualinductorislb-10type,voltagemutualinductoradoptsthejdn2-10type.anditslightningconductorcanselectnew-typeoxidizingthelightningconductorof

8、zinc,y5w-69/224andy5w-12.7/45typeforuse.condensercanselectforuseangleshapeconnection,thetypeisbff10.5-100-1w.twopartinstalltomainvoltagetransformergasprotect,notdifferentialtoprotect,passelectriccurrentnottoprotectandisitisitprotecttoloadtopass,isitinstallto10kvspeedbrokenandpasselectriccurrentprote

9、ct,isithavetimelimitelectriccurrentisitprotectto10kvelectriccondenserwiththeovervoltagetoprotecttoinstalltoqualifyforthenextroundofcompetitions;thisminiaturizationsubstation,highpressureinclineadoptsoutdoortypeassign,halfhightypetwoassign,low-voltagetoinclineandadoptoutdoortypeassign.relayprotection

10、canchooseonemeasure,control,protectandoperateandcollectandaccuseoftheplatformwithtwopartsforintegrative4collectionunified,thetypeisalfp-900type.transformersubstationthisadoptssilicondirectcurrentoperatingpowerofrectification;centralinvolutioncanrepeatsignalinstallationandinsulatingtocontrolthedevice

11、ofmovement.theprimaryequipmentputsonhighpressureincliningtheopenairthatislow-voltageinclinestheopenair.thesecondaryequipmentconcentratesonbeingdecoratedinthecontrolroom.keyword:substationprimaryequipmentsecondaryequipmentrelayingprotects目 錄摘要iabstract.目錄ii第1章 前言1第2章 35kv農(nóng)用變電所管理思考32.1 目前的情況32.1.1 運行方

12、面32.1.2 思想認識方面32.1.3 設(shè)備方面32.1.4 人員方面42.2 改進建議針對以上幾方面的問題，提出如下改進建議42.2.1 運行方面42.2.3 設(shè)備方面42.2.4 人員方面52.3 安全管理工作5第3章 農(nóng)村小型化變電所模式方案的探討73農(nóng)村35kv小型化變電站設(shè)計73.1 適用范圍73.2 電氣一次部分83.2.1電氣一次主接線. 3.2.2平面布置. 3.2.3短路電流的計算. 3.2.4設(shè)備選型 3.2.5無功補償 3.2.6過電壓保護3.2.7接地網(wǎng). 3.2.8土建及結(jié)構(gòu)部分.3.3電氣二次部分83.3.1 操作及信號電源83.3.2保護設(shè)置9 3.3.3控制部

13、分. 3.3.4信號部分. 3.3.5測計量部分 3.3.6設(shè)備選擇.3.4 主設(shè)備清單9 3.5農(nóng)村小型化變電所的技術(shù)、經(jīng)濟比較.第4章 建設(shè)與改造35kv變電所要注意的工作144.1 建立35kv變電所建設(shè)的相關(guān)組織144.2 35kv變電所工程建設(shè)的前期規(guī)劃與設(shè)計154.3 所址的選擇154.4 所區(qū)規(guī)劃154.5 電氣主接線164.6 主要設(shè)備選型164.6.1 主變壓器164.6.2 35kv設(shè)備164.6.3 10kv設(shè)備164.7 無功補償174.8 防雷和接地174.9 繼電保護174.10 所用電和照明184.11 調(diào)度自動化184.12 土建設(shè)施規(guī)劃與施工184.13 設(shè)備

14、安裝與調(diào)試184.14 驗收投運18第5章 關(guān)于建設(shè)農(nóng)村小型化變電所的一些意見195.1主接線的確定195.2 主要電氣設(shè)備選擇205.2.1 開關(guān)設(shè)備205.2.2 補償設(shè)備225.3 布置形式225.4 控制方式及繼電保護裝置235.4.1 二次設(shè)備選型235.4.2 保護配置方案23第6章 農(nóng)村35kv無人值班變電所設(shè)計246.1 設(shè)計指導思想246.2 所址選擇246.3 電氣一次部分246.3.1 電氣一次主接線246.3.2 平面布置256.3.3 設(shè)備選型256.3.4 無功補償266.3.5 過壓保護266.3.6 接地網(wǎng)266.4 電氣二次部分266.4.1 操作及信號電源2

15、66.4.2 繼電保護及自動裝置266.4.3 控制與測量276.4.4 遠動、通訊276.5 微機防誤閉鎖裝置277.1 變電所簡況287.2 簡化后的電氣主接線的主要特點287.3 二次保護、測量297.4 采用簡化設(shè)計適用范圍及優(yōu)點30第8章 結(jié)論31致謝32參考文獻33第1章 前言 隨著改革開放不斷地深入，為進一步探討我國農(nóng)村變電所的建設(shè)原則、發(fā)展方向和模式，研制開發(fā)新型農(nóng)電裝備，原能源部農(nóng)電司提出結(jié)合我國的實際情況，總結(jié)和借鑒國外經(jīng)驗，走自己的路，提出了建設(shè)農(nóng)村變電所應遵循小容量、密布點、短半徑的原則和戶外式、小型化、造價低、安全可靠、技術(shù)先進的發(fā)展方向。建設(shè)方案有兩種：第一方案(近

16、期方案)為半戶外式(控制保護在戶內(nèi))，以sf6(或真空)斷路器作為10kv出線總開關(guān)，控制和保護選用微機(或集成電路)綜合集控裝置；第二方案(遠期方案)為全戶外式，以sf6自動重合器作為10kv出線的保護和控制設(shè)備。35kv側(cè)選用新型熔斷器，10kv饋線上加裝自動分段器和熔斷器，主要出口處安裝電壓自動調(diào)整器，從而為實現(xiàn)三遙和無人值班打下良好基礎(chǔ)。我國農(nóng)村變電所的建設(shè)是隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的抗旱、排澇需要用電誕生的，由于當時的電力應用周期短、效率低，農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)沒有得到各級部門的充分重視。對供電的可靠性考慮較少，投入的資金不多，一批城網(wǎng)淘汰下來的高壓電器設(shè)備，重新投入到農(nóng)村變電所使用，使原來農(nóng)網(wǎng)設(shè)備落后

17、的矛盾更為突出。如常規(guī)變電所主變側(cè)斷路器采用多油斷路器，10kv采用成套開關(guān)柜，是照搬城網(wǎng)變電所的一種模式。雖然設(shè)備的成套性好，技術(shù)性能及供電可靠性有了很大的提高，但由于設(shè)備技術(shù)參數(shù)偏高，檢修維護工作量大，易滲漏油，給安全文明生產(chǎn)帶來一定的困難。采用戶內(nèi)式布置，導致工程造價高、占地面積大、建設(shè)周期長，與農(nóng)村經(jīng)濟尚不發(fā)達和國家土地資源緊張產(chǎn)生了矛盾，脫離了我國的農(nóng)村實情，加重了農(nóng)民的負擔。常規(guī)變電所占地多、投資大、工期長、缺乏農(nóng)電的特點，因此根據(jù)農(nóng)網(wǎng)的具體特點，探索出農(nóng)村變電所建設(shè)發(fā)展方向和模式，是急待解決的問題。目前我國的高壓電器特別是高壓開關(guān)設(shè)備，技術(shù)水平有了很大的提高，從根本上解決農(nóng)村變電

18、所自動化水平和可靠性的問題。所以我們必須結(jié)合農(nóng)電的實際情況，采用新技術(shù)、新設(shè)備，去淘汰老設(shè)備。第2章 35kv農(nóng)用變電所管理思考隨著兩改一同價工作基本完成，農(nóng)村負荷發(fā)展的要求，各地紛紛在所轄區(qū)域興建了數(shù)量不等的35kv農(nóng)用變電所(以下簡稱：變電所)。首先，這些變電所的興建確實為緩解農(nóng)村電力供需矛盾、繁榮地方經(jīng)濟做出了很大的貢獻。其次，提高了供電的可靠性和電壓的質(zhì)量。但這些變電所在實際運行當中，存在一定的問題，不論是設(shè)備管理、缺陷管理都有許多不完善的地方，為了更好的發(fā)揮這些末端變電所的作用，貫徹執(zhí)行好安全第一、預防為主的方針，結(jié)合實際談些看法。2.1 目前的情況2.1.1 運行方面變電所的人員和

19、日常管理工作由各縣局負責，而設(shè)備的維護、檢修、試驗工作由地區(qū)局負責，如果地區(qū)局和縣局的協(xié)調(diào)、配合工作搞不好，就會影響變電所的正常運行。2.1.2 思想認識方面自從兩改工作的全面實施以來，各級領(lǐng)導非常重視各供電營業(yè)所的管理，而且出臺了許多針對供電營業(yè)所的管理考核辦法，而忽視了變電所的存在。再者由于各變電所普遍接線簡單，大多數(shù)運行值班人員忽視了安全管理工作，不按時進行設(shè)備巡視、檢查工作，工作缺乏主動性。2.1.3 設(shè)備方面一次設(shè)備比較陳舊，而且多是其他變電所淘汰的老產(chǎn)品，給運行人員的日常維護帶來許多不便；二次設(shè)備除了主變保護外，其他線路保護裝設(shè)不到位，給正確判斷和處理事故帶來了一定的困難。2.1.

20、4 人員方面現(xiàn)有值班人員雖經(jīng)過一定的上崗培訓，理論方面的知識匱乏，缺乏處理突發(fā)事故的能力。人員責任心不強，安全學習流于形式，對事故預想工作開展不力，反事故措施制定不切合實際。2.2 改進建議針對以上幾方面的問題，提出如下改進建議2.2.1 運行方面把變電所的一般性檢修、試驗工作交與縣局，由縣局負責完成，縣局專門成立一個變電班，歸口于安全生產(chǎn)技術(shù)部，主要負責所轄地區(qū)所有35ky變電所的一般性檢修、清掃和設(shè)備試驗工作，避免缺陷處理不及時，使一般缺陷轉(zhuǎn)化成重大缺陷，甚至演變成事故。平時，變電班也可對所轄各線路的油斷路器、配電變壓器等設(shè)備進行試驗工作。 2.2.2 思想認識方面：各級人員必須對變電所的

21、管理引起高度重視，尤其是各級領(lǐng)導人員，更是要身體力行，抓好變電所的人員、設(shè)備、安全管理。要靠充分認識到，只有變電所的人員素質(zhì)、設(shè)備、安全工作上去了，才能保證變電所的正常運行，才能保證電能的安全、可靠、持續(xù)的供應，適應地方經(jīng)濟的發(fā)展。2.2.3 設(shè)備方面由于處于線路的最末段，電能質(zhì)量的好壞與是否安全、可靠的供電直接關(guān)系到用戶的正常用電秩序。農(nóng)網(wǎng)改造以來，農(nóng)戶對電能的需求日益高漲，這就需要我們電力部門不但要在優(yōu)質(zhì)服務上下功夫，而且要通過對設(shè)備的更新改造，采用科技含量較高的設(shè)備。2.2.4 人員方面提高運行值班人員的整體素質(zhì)，加強人員培訓的力度，要讓每一位運行值班人員都經(jīng)過相應變電所及以上變電所的跟

22、班實習，應教育運行值班人員充分認識到麻雀雖小，五臟俱全的道理，絕不能忽視安全工作的重要性和必要性。2.3 安全管理工作安全生產(chǎn)是電力企業(yè)永恒的主題，安全生產(chǎn)工作被視為企業(yè)全部工作的重中之重，發(fā)生事故給家庭、國家都會造成不可估量的損失。在工作中牢記安全第一、預防為主的宗旨，做好事故預想工作，制定可行的反事故措施，把事故概率降為零。要實行領(lǐng)導負責制，層層抓落實，徹底改變目前令人堪憂的狀況。第3章 農(nóng)村小型化變電所模式方案的探討 目前，農(nóng)村電網(wǎng)和電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到黨中央的高度重視，農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造工作在全國已全面啟動。根據(jù)部頒農(nóng)網(wǎng)小型化變電所設(shè)計規(guī)程、農(nóng)網(wǎng)無人值班變電所設(shè)計導則、縣級調(diào)度及通信自

23、動化規(guī)范等規(guī)程，對農(nóng)村變電所的設(shè)計提出新的要求： (1)農(nóng)村變電所的建設(shè)方案既要滿足農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的需要，又要適合農(nóng)村電網(wǎng)實際情況。(2)新建變電所應采用新技術(shù)、新設(shè)備，結(jié)合農(nóng)網(wǎng)實際，做到技術(shù)上先進，安全上可靠，不檢修周期長，維護工作量小。(3)農(nóng)村變電所的總體布局，要注意節(jié)省投資、維護工作量小。根據(jù)上述精神，我們應遵循小容量、密布點、短半徑和戶外式、小型化、造價低、安全可靠、技術(shù)先進原則，提出農(nóng)網(wǎng)變電所方案。根據(jù)35kv變電所“戶外式，小型化，造價低，安全可靠，技術(shù)先進”的建設(shè)原則。其中部分35kv終端或“t”接變電所建成無人值守變電所3.1 適用范圍本方案適用于電氣一次設(shè)備全戶外化布置，電氣二

24、次布置于控制室內(nèi)，主變壓器單臺容量在5000kva及以下的農(nóng)村小型化無人值班變電站。3.2 電氣一次部分3.2.1 電氣一次主接線此方案選用：35kv進線設(shè)一回,主變壓器2臺；35kv母線采用單母線接線方式；主變壓器35kv側(cè)采用高壓熔斷器配合負荷開關(guān)作為保護和控制；10kv母線采用單母線接線方式，進行簡易分段；出線設(shè)6回；10kv主進線采用斷路器，出線采用重合器作為控制和保護。3.2.2 平面布置本方案架構(gòu)采用高層或半高層布置。站內(nèi)所有一次設(shè)備均布置與戶外；二次部分布置與控制室內(nèi)。高層布置方案占地736平方米，半高層布置占地846.6平方米。3.2.3短路電流的計算短路點應選在電氣主接線上，

25、在最大運行方式下發(fā)生短路的短路電流。短路點的確定如圖系統(tǒng)阻抗標幺值取sb=100mvaub=37kv系統(tǒng)最大運行方式下電抗標幺值xmin=04.0歐=x系統(tǒng)最小運行方式下電抗標幺值xmin=06.0歐進線電抗的標幺值:進線長度為30km,每公里電抗0.4歐w主變壓器的等效阻抗標幺值l3.2.4 設(shè)備選型本變電所以生活用電和農(nóng)業(yè)灌溉為主，均為三類負荷，單進線，6回出線，負荷統(tǒng)計如表2-1所示(1)主變壓器： 該所負荷計算采用需用系數(shù)法進行計算，由于各供電區(qū)域用電性質(zhì)相差不大，考慮功率因數(shù)相同，則視在功率可表示為有功功率。即 (2-1)式中sei各用電設(shè)備額定容量，kvakt各線路的同時系數(shù)kxi

26、各用電設(shè)備的需用系數(shù)sjs1=(0.7800+0.6600+0.7400)0.8=960kvasjs2=(0.7700+0.6600+0.8800)0.8=1128kvasjs3=(0.7600=0.75800)0.8=896kvasjs4=(0.7600+0.7800+0.6600)0.8=1072kva全年計算負荷變電所設(shè)計當年的計算負荷由 式中kt-同時系數(shù)取0.9x%-線損率高低壓網(wǎng)絡(luò)的綜合線損率在8%-12%，系統(tǒng)設(shè)計時采用10%sjs=ki(sjs1+sjs2+sjs3+sjs4)(1+x%)=0.9(960+1128+896+1072)(1+10%)=4015.44(kva)計算

27、負荷增長后的變電所最大計算負荷為sjszd=sjse*mn式中n-年數(shù)取5年m-年平均增長率取4%n年后的最大計算負荷裝設(shè)一臺主變壓器的變電站:根據(jù)我國變壓器運行的實踐經(jīng)驗，并參考國外的運行經(jīng)驗，我國農(nóng)村變電站單臺主變壓器的額定容量按下式選擇是合適的()式中es主變壓器額定容量，kvase0.84904.5=3923.58kva根據(jù)電力設(shè)計手冊選用節(jié)能型，低損耗的有載調(diào)壓變壓器（sz9-口型）；（2）主變壓器35kv側(cè)設(shè)備：采用高壓熔斷器（prwg-35/100型）與35kv真空負荷開關(guān)（zfw-40.5/1250）；10kv主進線：選用真空（zw-10/630-12.5型）或六氟化硫（lw-

28、10/型）斷路器；10kv出線：選用六氟化硫自動重合器（或機電分體式自動重合器）；10kv隔離開關(guān)：選用帶有輔助接點和電磁鎖的（gw4-15型）隔離開關(guān)；10kv電容器：選用集合式（bfm-11/3-3w型）并聯(lián)電容器。10kv電流互感器、電壓互感器：均選用干式互感器；避雷器：35kv、10kv避雷器全部選用合成絕緣的氧化鋅（hy5w-/型）避雷器；懸式絕緣子：選用有機合成硅橡膠絕緣的（fxb2-/型）懸式絕緣子。3.2.5 無功補償在10kv母線兩段各布置一臺集合式并聯(lián)電容器，補償容量取主變壓器容量的10%15%，使用熔絲保護。3.2.6 過電壓保護 本方案設(shè)30m高避雷針一支，以滿足對雷擊

29、防護；35kv母線裝設(shè)（hy5wz-51/134型）氧化鋅避雷器一組：10kv電容器各裝設(shè)（hy5wz-17/47.3型）氧化鋅避雷器一組；10kvtv和10kv母線共用一組hy5wz-17/45氧化鋅避雷器進行過電壓保護。3.2.7 接地網(wǎng)本方案接地網(wǎng)由垂直接地體和水平接地體組成復式接地網(wǎng)，主接地網(wǎng)接地電阻小于4歐姆；避雷器設(shè)獨立接地體，它與主接地網(wǎng)地中距離l大于3m，其中接地電阻r小于10歐姆。3.2.8 土建及結(jié)構(gòu)部分（1）站內(nèi)電桿采用250mm等徑水泥桿，其基礎(chǔ)采用預制底盤和杯形混凝土基礎(chǔ)。（2）站內(nèi)道路為混凝土路面。（3）地面坡降取1.5%，以主變壓器為中心自然排水。（4）站內(nèi)各種金

30、屬構(gòu)件均需進行熱鍍鋅、熱噴涂等防腐處理。3.3 電氣二次部分二次系統(tǒng)集中放置于控制室內(nèi)，即適合于遠方控制也適合于就地控制。3.3.1 操作及信號電源斷路器儲能直接使用站變交流220v電源；控制保護使用ups電源。3.3.2 保護設(shè)置主變壓器設(shè)缺相、重瓦、過流保護。35kv出線設(shè)過流、速斷保護及重合閘。10kv出線設(shè)過流、速斷保護及重合閘。10kv電力電容器保護設(shè)過電流保護、過壓保護、失壓保護、零序保護。3.3.3 控制部分變電站所有斷路器可就地和遠方控制。3.3.4 信號部分（1）設(shè)置全站所有斷路器位置信號，隔離開關(guān)位置信號視需要而定。（2）主變壓器設(shè)置溫度過高、重瓦斯、輕瓦斯、有載調(diào)壓重瓦斯

31、、有載調(diào)壓輕瓦斯動作預報信號及有載分接頭位置信號。（3）設(shè)置保護動作信號。（4）設(shè)置重合器動作信號。（5）設(shè)置交流電源及tv電源斷線信號。3.3. 5測計量部分（1）測量每段電壓；進、出線、補償電容的電流；有功功率、無功功率及功率因數(shù)。（2）計量需要考核的電量。3.3.6 設(shè)備選擇控制保護部分選擇綜合自動化控制保護裝置；測計量選擇多功能側(cè)計量裝置；通信選擇擴頻或載波。3.4 主設(shè)備清單 3.5 農(nóng)村小型化變電所的技術(shù)、經(jīng)濟比較 農(nóng)村小型化變電所的建設(shè)，占地面積小，僅為常規(guī)變電所的1/3左右，平均每座變電所可節(jié)約土地800m2左右，符合我國的土地政策，變電所整體布置合理，緊湊而不擁擠，占耕地面積

32、小。 基建工作量小，施工方便，安裝周期短，特別是對簡陋變電所的改造尤其方便，可做到供電、改造兩不誤，每座變電所可縮短100天左右，社會經(jīng)濟效益顯著。 工程總投資減少，僅為常規(guī)變電所的2/3左右，平均每座變電所可節(jié)約資金40萬元左右。 延長設(shè)備的檢修周期，改變原來的一年一大修、半年一小修的現(xiàn)象。平均每年每座變電所節(jié)約人力和檢修費用(維護費)3萬元。 簡化了接線方式。由于采用了自動重合器和分斷器配合使用，取代了龐大的控制室，高壓控制室及保護盤、控制盤、整流柜和高壓開關(guān)柜，主結(jié)線簡單，設(shè)備安全可靠，自動化程度高，為農(nóng)村變電所實現(xiàn)無人值守提供了條件。 提高了供電可靠性，設(shè)備具有智能功能的自動重合器，避

33、免了線路分支線一點故障導致全線停電的事故。 減輕了運行人員的負擔。在同樣容量的變電所條件下，可以減少運行人員或做到無人值班。 電網(wǎng)質(zhì)量有所提高，特別是采用有載調(diào)壓變壓器，保證了供電電壓穩(wěn)定，符合農(nóng)村用電的季節(jié)性要求，保證了農(nóng)村抗旱、排澇、收割期間的用電質(zhì)量，發(fā)揮了節(jié)能降損作用，占地面積較小，投資省。第4章 建設(shè)與改造35kv變電所要注意的工作考慮了上述設(shè)計方案。并依靠科學技術(shù)的進步，優(yōu)先采用新技術(shù)、新產(chǎn)品，改變了常規(guī)變電所建設(shè)中的技術(shù)落后、設(shè)備陳舊、建設(shè)用地面積大、造價高、工期長的缺點，大大提高了工作效率和經(jīng)濟效益、社會效益。35kv小型化農(nóng)村變電所建設(shè)情況來看，一般滿足以下要求：小容量、密布

34、點、短半徑；主接線簡單、供電安全可靠；布置緊湊、占地面積??；設(shè)備選擇以提高供電可靠性、經(jīng)濟運行水平和自動化水平為前提；與調(diào)度自動化相結(jié)合，并考慮到無人值班。作為農(nóng)村供電企業(yè)，35kv變電所建設(shè)與改造是一項不可忽視的重要工作，它不僅資金投入多、技術(shù)含量高、供電設(shè)備比較集中，而且正值國家農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造的攻堅階段，這就要求我們在建設(shè)與改造35kv變電所時，一定要做好以下幾方面的工作。4.1 建立35kv變電所建設(shè)的相關(guān)組織建立由局長、副局長、總工程師組成的工程建設(shè)領(lǐng)導委員會，負責整個工程的全面工作。領(lǐng)導委員會下設(shè)領(lǐng)導小組，各小組分管不同的工作。設(shè)備材料采購組負責設(shè)備、材料的采購、運輸及進出庫管理，要

35、保證設(shè)備質(zhì)量、技術(shù)指標達到設(shè)計要求；工程監(jiān)察組負責在施工過程中對施工人員進行監(jiān)護、監(jiān)督管理，對工程質(zhì)量、技術(shù)標準進行監(jiān)督監(jiān)察，保證工程的進度和質(zhì)量；工程施工組負責工程的施工，施工組要設(shè)專責人、安全員、技術(shù)員等；調(diào)試投運組負責設(shè)備安裝完畢后的設(shè)備原始資料歸檔、設(shè)備的交接試驗及調(diào)試和工程投運；工程驗收組對進出庫的設(shè)備材料的質(zhì)量及工程施工質(zhì)量、進度、投運前的準備工作進行檢查驗收。4.2 35kv變電所工程建設(shè)的前期規(guī)劃與設(shè)計與城鄉(xiāng)部門結(jié)合，根據(jù)電力規(guī)劃和電力負荷分布情況及有關(guān)文件精神，按照國家農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造的具體要求，做好工程建設(shè)與改造的規(guī)劃設(shè)計及說明書，應附有相應變電所地理位置圖，電力負荷分布圖、

36、電力負荷規(guī)劃圖及線路走徑圖等。根據(jù)規(guī)劃，設(shè)計出相應的初設(shè)圖紙、施工圖紙，根據(jù)技術(shù)參數(shù)和要求，讓信息傳送給生產(chǎn)廠家，以生產(chǎn)出所需的設(shè)備和材料作出工程的概算。4.3 所址的選擇所址選擇應結(jié)合城建部門的城鎮(zhèn)規(guī)劃，保證1020年內(nèi)不出現(xiàn)較大變更。所址應盡量選擇在交通便利、靠近公路的地方，盡量避開可耕地，最大限度控制占地面積。列出變電所所在的氣象條件：年最高、最低氣溫，最大風速，覆冰厚度，地震強度，年平均落雷率。所址應避開高度污染區(qū)。4.4 所區(qū)規(guī)劃所內(nèi)要保證環(huán)境優(yōu)美，向花園式變電所發(fā)展，地面盡量減少硬化面積，以種植花草為主。變電所圍墻應采用鑄鐵花墻為主，高度不得低于23m，高壓區(qū)和生活區(qū)也以花墻相隔。

37、變電所和供電所宜規(guī)劃在同一所區(qū)，兩所之間以花墻相隔。4.5 電氣主接線 電氣主接線以運行可靠，簡單清晰，操作方便為原則并留有發(fā)展的余地，方案采用：35kv進出線各一回，主變2臺；35kv側(cè)只裝設(shè)隔離開關(guān)，取消斷路器，與隔離開關(guān)相配合作保護的為新型熔斷器，對于轉(zhuǎn)供型變電所，35kv出線側(cè)預留斷路器和隔離開關(guān)間隔；35kv及10kv母線均為單母線布置，10kv出線通?？紤]6回，其中，電容器1回，各出線均選擇隔離開關(guān)和sf6(或真空)斷路器作控制設(shè)備。 4.6 主要設(shè)備選型 按系統(tǒng)短路容量300mva的方案進行短路電流計算和設(shè)備選型： 4.6.1 主變壓器選擇節(jié)能型、低損耗調(diào)壓變壓器，北山2臺主變?nèi)?/p>

38、量分別為3150kva和2500kva。 4.6.2 35kv設(shè)備選用gw5-35型隔離開關(guān)和與隔離開關(guān)相配合作保護的新型熔斷器，如prwg2型(熔絲80a)。 4.6.3 10kv設(shè)備選用以sf6作為滅弧絕緣介質(zhì)的chw-10自動重合器，或選用真空斷路器，隔離開關(guān)選用gw1-10。 10kv電流互感器和電壓互感器的選擇，35kv側(cè)可不安裝高壓計量裝置，但必須有經(jīng)濟考核及監(jiān)測依據(jù)。10kv饋線上安裝計量，采用lb-10型電流互感器，電壓互感器則選用slm-10型，并與指示儀表、繼電保護配合使用。 4.7 無功補償 35kv北山變電所無功補償器安裝在10kv母線上，取主變?nèi)萘康?015，使高峰負

39、荷時功率因數(shù)達到0.90.95。北山變電所補償電容600kvar，電容器選用無錫產(chǎn)bffr1-100-35w型，使用sf6斷路器和隔離開關(guān)作控制設(shè)備，取消了常規(guī)變電所電容器室的建設(shè)，減少了安裝、維護工作量，節(jié)省了占地。 4.8 防雷和接地 直擊雷過電壓保護:采用2基26m高避雷針，35kv線路終端桿到構(gòu)架間的引線處在避雷針保護范圍內(nèi)。 雷電侵入波過電壓保護，在35kv母線上安裝1組ycj3-35金屬氧化物避雷器。每回10kv母線上安裝1組y5c3-12.7/45型金屬氧化物避雷器。 接地網(wǎng)采用角鋼(5502500)和扁鋼(-440)焊接成44的方格狀接地網(wǎng)，接地電阻小于4。每基避雷針為單獨的一

40、個接地網(wǎng)，接地電阻在10以下，室內(nèi)控制操作臺單獨一個接地網(wǎng)，接地電阻在4以下。 4.9 繼電保護 主變35kv側(cè)由新型熔斷器作主保護，10kv側(cè)設(shè)有瓦斯保護及溫度升高和冷卻系統(tǒng)故障信號，作用于信號。 10kv饋線保護采用自動重合器，并與饋線的分段器配合使用，在控制臺上動作于信號。 測量部分采用通用的元器件及傳統(tǒng)的電能表、電流表、功率表等組成計量和指示裝置。 控制、保護、信號、測量都集中安裝在同一裝置臺上。整臺裝置小而簡單，布線清晰，工藝合理。 4.10 所用電和照明 所用變壓器選用s9-50/35直配變壓器，t接在35kv進線側(cè)，作為全所控制、保護及變電所檢修調(diào)試電源。全所還設(shè)有工作照明和事故

41、照明，當全所停電時，事故照明回路自動切換至直流系統(tǒng)供電。 4.11 調(diào)度自動化 變電所隸屬于縣公司調(diào)度所調(diào)度管理，應向縣調(diào)度發(fā)送遙測、遙信、遙控等信息；ptv系統(tǒng)為集控式結(jié)構(gòu)，集中放在控制室內(nèi)。 4.12 土建設(shè)施規(guī)劃與施工值班室兩間，5060m2，要有一個通往高壓區(qū)的門，以便于巡視設(shè)備運行情況，巡視要設(shè)有巡視小道。土建施工應承包給有資質(zhì)的建筑企業(yè)，施工時要派一名專業(yè)技術(shù)人員作監(jiān)理，按照設(shè)計要求，對施工全過程進行監(jiān)控。4.13 設(shè)備安裝與調(diào)試設(shè)備安裝由施工組組織相關(guān)人員按照有關(guān)規(guī)范規(guī)定、技術(shù)標準進行施工，安裝人員要具有較高的專業(yè)技術(shù)水平。設(shè)備調(diào)試由調(diào)試投運組組織有關(guān)人員對新投設(shè)備做好各項試驗工

42、作，包括設(shè)備的交接試驗、定值整定及傳動試驗等。4.14 驗收投運施工結(jié)束后，經(jīng)施工組自查，局驗收領(lǐng)導組組織初驗合格，具備投運條件，報請上級有關(guān)部門驗收合格后投入運行。第5章 關(guān)于建設(shè)農(nóng)村小型化變電所的一些意見目前正值農(nóng)村電網(wǎng)改造之機，如何在節(jié)約投資、確保功能的前提下，高質(zhì)量、高標準地建設(shè)好農(nóng)村變電所，設(shè)計工作尤顯重要。下面就農(nóng)村小型化變電所的建設(shè)與特點談一下體會，供大家參考。5.1主接線的確定結(jié)合這些變電所在電網(wǎng)中的位置及負荷性質(zhì)，我選擇了不同的接線方式及運行模式。為簡化接線，35kv側(cè)采用單母線不分段接線方式，具體應考慮以下兩個方面：（1）對于終端所或潮流方向一定時，電源進線側(cè)可不設(shè)斷路器，

43、只在出線側(cè)設(shè)斷路器，所用變壓器接于進線隔離開關(guān)外側(cè)：這類變電所一般進出線2回。如無計量要求，為簡化保護方案，可不設(shè)35kv電壓互感器。（2）若為中間聯(lián)絡(luò)所或潮流方向有變化時，為保證運行靈活性和保護動作的選擇性，在各出線上均應設(shè)置斷路器，并加裝功率方向元件，使保護指向線路側(cè)，這就要求母線設(shè)置電壓互感器，同時滿足計量、測量及經(jīng)緣監(jiān)察的需要。該組tv可與金屬氧化物避雷器共用一組隔離開關(guān)接于母線。所用變壓器接于主進線隔離開關(guān)外側(cè)，必要時，可在10kv側(cè)引入備用電源，并能自動投切，以保證檢修電源。10kv側(cè)采用單母線不分段接線方式，饋線6回以上時，可設(shè)簡易分段。10kv電容補償遵循無功就地平衡的原則，容

44、量一般按主變壓器容量的10%15%來選擇，以補償主變壓器消耗的無功。具體設(shè)計時應根據(jù)本所在該區(qū)域電網(wǎng)中的位置及負荷情況而定，若距離主電源點較近且負荷較輕，電壓質(zhì)量容易得到保證，則一期工程可暫不上電容器或取下限值配置，并應通過潮流計算校核補償前后各有母線電壓。5.2 主要電氣設(shè)備選擇主變壓器。選擇“9”型以上節(jié)能型變壓器。在遠離電源點的地區(qū)，若負荷波動較大，電壓質(zhì)量難以保證，應選擇有載調(diào)壓變壓器。5.2.1 開關(guān)設(shè)備35kv側(cè)：可選擇sf6斷路器或戶外真空斷路器。sf6斷路器采用氣體絕緣性能優(yōu)良，具有開斷容量大、性能可靠、不檢修周期長、無火災隱患等優(yōu)點。近年來戶外真空斷路器在解決了滅弧室外絕緣的

45、問題后，技術(shù)上走向成熟，價位逐步降低。真空斷路器除具有sf6斷路器的優(yōu)點外，還有合閘能量小，分合閘速度快、使用壽命長、機構(gòu)可靠性高、維護量極少等諸多優(yōu)勢，特別適于重合閘及頻繁操作。早期的斷路器在開斷小電感性負荷時易引發(fā)截流過電壓。目前已研制出新型觸頭材料，能有效地抑制截流及重燃過電壓。需要注意的是，sf6斷路器的ta安裝在套管法蘭處，精度一般很難達到計量要求，如有計費要求，需另附ta；而真空斷路器ta則安裝在機構(gòu)箱內(nèi)，該型ta專為戶外真空斷路器設(shè)計，具有高精度(可達0.2級)、多次級(4個二次繞組)、容量大等特點，能滿足計量和保護需要。在終端所對于容量較小的變壓器，可用prwg2-35新型快速

46、熔斷器作為主保護。該熔斷器具有較為準確與穩(wěn)定的安秒特性曲線，可配置t型(慢速)、k型(快速)熔絲，滅弧 性能與機械性能穩(wěn)定可靠，但必須合理選擇，才能夠做到與上下級保護的配合。以我區(qū)人和35kv所為例，該所電源2回，分別來自漯河、西平110kv所，進線均不設(shè)斷路器，主變壓器2臺，容量均為315kva，采用100a熔斷器保護。西平110kv所側(cè)35kv斷路器限時速斷定值1ka/0.5s，過流定值200a/1.4s，經(jīng)查熔斷器安秒特性曲線知，原熔斷器在主變壓器過流200500a時，動作時間均大于1.4s，導致電源側(cè)斷路器先于熔斷器動作，從而失去選擇性。如按主變壓器額定電流的1.3倍改用65a“k”型

47、熔斷器，則可最大限度地實現(xiàn)與上級保護的配合，滿足速斷和過流保護動作的可靠性、選擇性要求。10kv側(cè)：可選用戶外sf6斷路器、真空斷路器及真空自動重合器或6重合器作為開斷設(shè)備。重合器是用于配電系統(tǒng)的智能化斷路器，它可自動檢測過電流按預選確定的分斷一重合操作順序和時間間隔開斷路短電流，并自動重合恢復；若遇永久性故障，則重合器完成操作順序后，閉鎖于分斷位置，把故障區(qū)分開。分段器作為10kv配電系統(tǒng)中自動隔離故障區(qū)段的開關(guān)設(shè)備，能記憶故障電流次數(shù)，并在達到額定的記憶次數(shù)(13次)時，在無電流的情況下自動分閘，使后備保護能成功地重合。重合器和分段器配合使用，可大大提高供電可靠性。目前農(nóng)村用電負荷普遍較小

48、，對可靠性要求不太高，并且農(nóng)電資金相對緊張，重合器和分段器的價位又偏高，因此我們一般選擇sf6斷路器或真空斷路器，并配置三相一次(或三相三次)重合閘作為10kv開關(guān)設(shè)備，同樣具有消除瞬間短路故障，迅速恢復供電的功能，并大大節(jié)約設(shè)備投資。目前35kv變電所配置成套集控設(shè)備，通過整定線路三次重合閘時間便可完成上述各次重合閘功能。幾座小型化變電所的運行情況表明，早期的sf6斷路器雖具有諸多優(yōu)點，但sf6氣體的管理受技術(shù)力量、管理范圍及人員素質(zhì)條件的制約，運行中出現(xiàn)問題時很難及時處理，尤其是氣體泄漏，幾乎無一例外地返還給廠家修理，影響到停電時間長，從而限制了在該電壓等級中的廣泛使用。真空斷路器經(jīng)過不斷

49、的改進，技術(shù)上得到進一步完善，在解決真空泡外絕緣問題上，先后出現(xiàn)過以空氣、sf6氣體、變壓器油為絕緣介質(zhì)的產(chǎn)品，某些廠家新近推出的以硅橡膠為絕緣外套的真空斷路器；體積較小，內(nèi)附ta，大部分可滿足計量和保護需要，建議在農(nóng)網(wǎng)中廣泛使用。5.2.2 補償設(shè)備根據(jù)安裝及運行經(jīng)驗，我們推薦使用戶外半封閉式電容器，它具有安裝簡便、維護方便、容量可調(diào)、安全系統(tǒng)高等特點。相比之下，密集式電容器存在含油量大，容量不可調(diào)等不利因素，不適合農(nóng)村變電所分期建設(shè)及少油化的需要；而戶外框架組裝式安裝較為麻煩，并且需做護網(wǎng)以保證安全。據(jù)了解，我區(qū)出山所、宋集所原采用這種方式，曾出現(xiàn)過老鼠鉆過護網(wǎng)造成短路跳閘及暴風雨掀翻棚蓋

50、的事故，現(xiàn)已全部改為半封閉式電容器。5.3 布置形式歸納起來，變電所布置模式主要分為高型和半高型兩種：高型布置以棠村所和官莊所為模式，此類變電所35kv進出線2回，方向與10kv出線方向垂直。35kv母線和10kv母線重疊布置，配電裝置位于同一構(gòu)架，主變壓器布置在組合構(gòu)架側(cè)，主運輸?shù)缆费由熘羶膳_主變壓器之間。這種布置方式結(jié)構(gòu)緊湊，最大限度地節(jié)約占地面積，通常情況下，變電所(含控制室)面積不超過0.1hm2。缺點是有些35kv設(shè)備如隔離開關(guān)、避雷器離地較高，檢修試驗不便。另一種布置形式以任店所和雙河所為例，35kv進出線方向與10kv相反，35kv配電裝置采用半高型布置，斷路器位于母線下方；10

51、kv組合構(gòu)架寬度4.0m，隔離開關(guān)安裝于斷路器上方；主變壓器位于35kv/10kv配電裝置中間，臨近運輸主干道。這種布置方式占地約0.140.16hm2。比較而言，設(shè)備的巡視、維護較方便，并且于擴建。5.4 控制方式及繼電保護裝置5.4.1 二次設(shè)備選型可選用成套集成電路控制保護裝置或綜合自動化裝置。早期的小型化變電所采用成套集控設(shè)備，控制屏(臺)為集保護、控制、信號、測量、計量、交直流為一體的多功能裝置。對于規(guī)格較小的變電所只需5面屏，即保護控制屏2面；電能表屏、交直流和遠動屏各1面；而采用集控臺方案，集控臺只完成控制、信號、測量功能，還配置其他3面屏。從變電所運行及檢修情況來看，屏式方案結(jié)

52、構(gòu)簡單，易于安裝維護，而且占地面積小，造價較低。如袁寨35kv變電所采用成套集控屏，運行情況良好，保護動作可靠，操作方便，用戶反映很好。根據(jù)省地方電業(yè)技術(shù)改造與技術(shù)進步的若干政策規(guī)定，我在新建小型化變電所中積極推薦采用綜合自動化裝置。它具有體積小、功能全、保護整定級差小、動作迅速、準確可靠等諸多優(yōu)點，易于實現(xiàn)調(diào)度自動化及無人值班變電所的功能。近年來綜合自動化裝置已在我區(qū)幾座110kv變電所使用，性能可靠、運行良好。但因目前價格偏高，只有雙河35kv變電所(在建)采用這種裝置。5.4.2 保護配置方案（1）主變壓器一般裝設(shè)：瓦斯、縱聯(lián)差動、過流、過負荷保護；對于小容量變壓器，高壓側(cè)采用熔斷器保護

53、以簡化保護接線。（2）35kv、10kv出線裝設(shè)電流速斷、過流保護、三相一次重合閘(或公用三相三次重合閘)保護。（3）10kv電容器裝設(shè)過流、過壓、欠壓保護：容量較大的根據(jù)電容器組接線方式可選擇電流不平衡保護或零序電壓保護。除上述幾項外，為適應調(diào)度自動化要求，進而實現(xiàn)無人值班所的發(fā)展方向，在今后的新建變電所中，應考慮設(shè)置rtu終端或遠動接口。我相信隨著新技術(shù)、新設(shè)備在農(nóng)網(wǎng)中的廣泛使用，必將帶動電力系統(tǒng)的職工素質(zhì)、管理水平和配網(wǎng)自動化程度的整體提高，進一步加快農(nóng)村電氣化建設(shè)步伐。第6章 農(nóng)村35kv無人值班變電所設(shè)計6.1 設(shè)計指導思想 農(nóng)村人口密度小，供電線徑長，電力負荷隨季節(jié)變化大，用電負荷范圍廣，峰谷差大，這嚴重影響著縣經(jīng)濟的發(fā)展。因此，35kv變電所的