試論35KV 變電所多方案設(shè)計與建設(shè)

【文章摘要】

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

【關(guān)鍵詞】

35KV 變電所；多方案設(shè)計；建設(shè)策略

提高變電所設(shè)計的科學(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)各附屬廠家制造大型電機、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，皆出自220/35KV 區(qū)域變電所，為此進行多方案的設(shè)計可以確保用電的高效性，全面帶動工廠的安全高效生產(chǎn)。

1 35KV 變電所設(shè)計原則與環(huán)境基礎(chǔ)

本廠使用的35KV 變電所總體設(shè)計的原則標準包括以下幾個方面：

一是要與國家出臺的政策相一致，并與上級下達的技術(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)；三是要繪制出詳細的結(jié)線圖，力求在設(shè)計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，降低運行費用，并保留今后擴建的空間； 五要提高自動化水平，完善變電站風(fēng)險控制體系。

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℃，當處于最熱月份時，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。

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

2 變電所多方案設(shè)計與建設(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)計為：工作35KV，備用35KV，最大運行方式為并列運行，最小為分列使用。當本廠工作電源和備用電源都采用25KV 時，電壓比較高，可以降低線路中的功率損耗程度，需要補償?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)可以長時間穩(wěn)定運行，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，降低運行的成本。

無功補償是電網(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。進行無功補償能夠增大電網(wǎng)中有功功率的比例常數(shù)，降低對發(fā)電和供電設(shè)備的容量設(shè)計，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 的進線和兩臺主變，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 國產(chǎn)型號的斷路器，例如LW8 系列的斷路器在實際運行中質(zhì)量比較可靠，使用的時間也比較長。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)的安全可靠運行。同時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)，具有自動化控制的功能。高壓熔斷器的安裝要使用效能強的，國內(nèi)一些優(yōu)質(zhì)品種完全具備此類保護功能。電壓互感器的使用首要注重其實際功效，例如使用干式的過勵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整個電路系統(tǒng)的影響，確保安全生產(chǎn)和運行。值得注意的是當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)象對工廠生產(chǎn)可能造成一定的損失，同時60% 的負荷為一、二、級負荷，這就意味著一旦因雷暴而導(dǎo)致斷電停產(chǎn)，則會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，當使用的電容器組為兩組或者更多時，則要同時使用干式電抗器，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檢測或者利用遠傳接口中的高頻開關(guān)控制，模塊的電流控制在每兩塊為5A 到10A 范圍內(nèi)。二次設(shè)備的設(shè)計和安裝采用分散式，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化控制水平尤其重要。在新建35KV 變電所的設(shè)計階段就要充分考慮到自動化系統(tǒng)的運行要求，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。綜合自動化系統(tǒng)還要提高與火警信號連通的及時性，擴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多址的管理運營模式相結(jié)合，提高每一車間之間的信號溝通，拓展交流的平臺，便于發(fā)現(xiàn)問題從而在最短的時間內(nèi)解決問題，確保車間生產(chǎn)的順利進行。

3 總結(jié)

綜上所述，為實現(xiàn)工廠的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟用電，使變電站能更有效地為日常生產(chǎn)運行服務(wù)，就要在方案的設(shè)計階段對周圍環(huán)境、氣候、供電情況和工廠用電負荷做全面的考察，設(shè)計者要綜合考慮造價、布局、技術(shù)等因素，進行多方面的嘗試，在對比中選取最優(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)濟效益有機統(tǒng)一起來。

【參考文獻】

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