試論35KV 變電所多方案設(shè)計(jì)與建設(shè)

【文章摘要】

本文根據(jù)本廠供電電源的實(shí)際情況，參照工廠生產(chǎn)時(shí)的用電負(fù)荷，論述了在安全生產(chǎn)、科學(xué)發(fā)展的前提下，如何進(jìn)行總降壓變電所以及車間變電所的多方案設(shè)計(jì)，并提出了有效的建設(shè)措施，以供相關(guān)實(shí)踐參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】

35KV 變電所；多方案設(shè)計(jì)；建設(shè)策略

提高變電所設(shè)計(jì)的科學(xué)、合理與安全性，是確保工廠安全和可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。本廠主要以給大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)各附屬?gòu)S家制造大型電機(jī)、變壓器和鍋爐配件等為生產(chǎn)任務(wù)，附近所能提供的電源有兩個(gè)，皆出自220/35KV 區(qū)域變電所，為此進(jìn)行多方案的設(shè)計(jì)可以確保用電的高效性，全面帶動(dòng)工廠的安全高效生產(chǎn)。

1 35KV 變電所設(shè)計(jì)原則與環(huán)境基礎(chǔ)

本廠使用的35KV 變電所總體設(shè)計(jì)的原則標(biāo)準(zhǔn)包括以下幾個(gè)方面：

一是要與國(guó)家出臺(tái)的政策相一致，并與上級(jí)下達(dá)的技術(shù)規(guī)范、建設(shè)章程保持一致；二是要不斷滿足客戶對(duì)變電所供電情況的要求，例如供電可靠性、用電質(zhì)量等都要把好關(guān)；三是要繪制出詳細(xì)的結(jié)線圖，力求在設(shè)計(jì)與施工過程中減少不必要的中間環(huán)節(jié)，便于檢修；四是要節(jié)約資源，降低運(yùn)行費(fèi)用，并保留今后擴(kuò)建的空間； 五要提高自動(dòng)化水平，完善變電站風(fēng)險(xiǎn)控制體系。

該地區(qū)的平均海拔是500 米，土壤結(jié)構(gòu)中砂粘土占據(jù)很高比例，地下水位一般在2 米左右。每年最高氣溫是38℃，最低時(shí)候是零下8℃，每年平均溫度保持在23℃左右，一年中溫度最熱月份的最高氣溫是33℃，最熱月的平均氣溫是26℃，當(dāng)處于最熱月份時(shí)，地表以下深度為80 厘米的位置平均溫度是25℃。主導(dǎo)風(fēng)向是東北風(fēng)，每年出現(xiàn)雷暴的次數(shù)較多，平均雷暴日數(shù)是20 天。

本廠一共有六個(gè)生產(chǎn)車間，從設(shè)備所需功率上而言，電機(jī)修理車間設(shè)備運(yùn)行一共需消耗4390kW，鍛造車間3600kW，原料車間2870kW，機(jī)械加工車間1970kW， 新產(chǎn)品試驗(yàn)車間1450kW，備件車間1228kW。車間一般為三班工作制，少數(shù)為一或兩班，每年最大的有功負(fù)荷時(shí)間總計(jì)為2300 小時(shí)，60% 的負(fù)荷類型為一、二級(jí)負(fù)荷。

2 變電所多方案設(shè)計(jì)與建設(shè)

根據(jù)本廠附近區(qū)域所能提供的電源可以將供電方式設(shè)計(jì)為：工作35KV，備用35KV，最大運(yùn)行方式為并列運(yùn)行，最小為分列使用。當(dāng)本廠工作電源和備用電源都采用25KV 時(shí)，電壓比較高，可以降低線路中的功率損耗程度，需要補(bǔ)償?shù)娜萘恳脖容^小，所需的功率因數(shù)值非常低，因此供電系統(tǒng)可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，可靠性較高。將B 變電所作為工作電源，其距離要比A 距離近，作為常用電源可以節(jié)省電消耗，降低運(yùn)行的成本。

無功補(bǔ)償是電網(wǎng)輸出功率的一種形式，另一種是有功功率。有功功率是直接消耗了電能，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能等完成做功過程，而無功功率不消耗電能，將其轉(zhuǎn)化為另一種形式的能，并且在電網(wǎng)和電能完成周期性的轉(zhuǎn)變。進(jìn)行無功補(bǔ)償能夠增大電網(wǎng)中有功功率的比例常數(shù)，降低對(duì)發(fā)電和供電設(shè)備的容量設(shè)計(jì)，從而減少資金的投入，也可以減小線路的損耗。

主接線采用35KV 的進(jìn)線和兩臺(tái)主變，并根據(jù)電能使用情況決定上35KV 母線壓變。主變壓器的容量范圍在2000KVA 至10000KVA 之間，類型是全密封變壓器，并且具有自冷功能、消耗低的變壓器。斷路器的選擇要優(yōu)先考慮SF6 國(guó)產(chǎn)型號(hào)的斷路器，例如LW8 系列的斷路器在實(shí)際運(yùn)行中質(zhì)量比較可靠，使用的時(shí)間也比較長(zhǎng)。每一車間的斷路器的選擇也至關(guān)重要，使用真空斷路器可以解決壓力指示表容易出現(xiàn)的故障，經(jīng)常出現(xiàn)漏氣問題的地方宜選用密度繼電器。高壓隔離開關(guān)的選擇上要注重使用抗腐蝕和污染的類型，并且使用材質(zhì)較為優(yōu)良的，這樣能夠保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。同時(shí)也要考慮在無人值守的情況下車間生產(chǎn)的安全，因此可以使用GW4 型的高壓隔離開關(guān)，具有自動(dòng)化控制的功能。高壓熔斷器的安裝要使用效能強(qiáng)的，國(guó)內(nèi)一些優(yōu)質(zhì)品種完全具備此類保護(hù)功能。電壓互感器的使用首要注重其實(shí)際功效，例如使用干式的過勵(lì)磁具有容性的電壓互感器，或者電容式的，都可以防止鐵磁諧振對(duì)整個(gè)電路系統(tǒng)的影響，確保安全生產(chǎn)和運(yùn)行。值得注意的是當(dāng)使用電容式互感器后就無需再安裝高壓側(cè)熔斷器了，節(jié)省了建設(shè)的成本。

避雷器的選擇通常都使用氧化鋅類型的，若是在室內(nèi)使用，則可首選合成絕緣避雷器，在戶外則要優(yōu)先考慮使用瓷絕緣型。該區(qū)域的雷暴現(xiàn)象對(duì)工廠生產(chǎn)可能造成一定的損失，同時(shí)60% 的負(fù)荷為一、二、級(jí)負(fù)荷，這就意味著一旦因雷暴而導(dǎo)致斷電停產(chǎn)，則會(huì)給車間和人們的安全造成無法估量的損失，因此一定要做好防雷措施。

采用全膜的電容器，當(dāng)使用的電容器組為兩組或者更多時(shí)，則要同時(shí)使用干式電抗器，以平衡電網(wǎng)系統(tǒng)的功率。直流電源的選用要先使用微機(jī)檢測(cè)或者利用遠(yuǎn)傳接口中的高頻開關(guān)控制，模塊的電流控制在每?jī)蓧K為5A 到10A 范圍內(nèi)。二次設(shè)備的設(shè)計(jì)和安裝采用分散式，將35KV 主供電電源建設(shè)好后，采用備用電源作為聯(lián)絡(luò)線，同時(shí)還可以與自投裝置相配合使用。用集中組屏布置的策略確保線路的穩(wěn)定和通暢。本廠的生產(chǎn)規(guī)模比較大，因此提高變電所的自動(dòng)化控制水平尤其重要。在新建35KV 變電所的設(shè)計(jì)階段就要充分考慮到自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行要求，在無人值守的情況下，要確保生產(chǎn)和設(shè)備的安全性，所以設(shè)備的選型要多方面權(quán)衡。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)還要提高與火警信號(hào)連通的及時(shí)性，擴(kuò)大安全消防措施的發(fā)展空間。使用數(shù)字化的載波通信設(shè)備，將光線通信以及一點(diǎn)多址的管理運(yùn)營(yíng)模式相結(jié)合，提高每一車間之間的信號(hào)溝通，拓展交流的平臺(tái)，便于發(fā)現(xiàn)問題從而在最短的時(shí)間內(nèi)解決問題，確保車間生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

3 總結(jié)

綜上所述，為實(shí)現(xiàn)工廠的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)用電，使變電站能更有效地為日常生產(chǎn)運(yùn)行服務(wù)，就要在方案的設(shè)計(jì)階段對(duì)周圍環(huán)境、氣候、供電情況和工廠用電負(fù)荷做全面的考察，設(shè)計(jì)者要綜合考慮造價(jià)、布局、技術(shù)等因素，進(jìn)行多方面的嘗試，在對(duì)比中選取最優(yōu)方案，基于安全用電最大限度降低建設(shè)過程中的成本投入，將變電所的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益有機(jī)統(tǒng)一起來。

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