35 kV变电站配电化应用.pdf

10 RURAL ELECTRIFICATION 低电压 治理 Low Voltage Administering 2011年第02期 总第285期 35 kV变电站配电化应用 摘要 该文针对农网35 kV变电站布点不足与10 kV线路供电半径过长的问题 为适应农村电网负荷发展的需要 探索一种投资少 易施工 见效快的解决10 kV线路长距离送电造成电压低的方法 通过试点开展35 kV变电站配 电化应用研究 寻求一种解决10 kV线路供电半径长而导致台区低电压问题的方法 并进行分析与推广 关键词 低电压 变电站配电化 解决方案 中图分类号 TM727 1 文献标志码 B 文章编号 1003 0687 2011 02 0010 03 詹 涛1 程正福2 王坤华2 1 江西省电力公司 江西 南昌 330077 2 广丰县供电有限责任公司 江西 广丰 334600 一 二期农网改造 由于改造面大 受资金限制 江 西广丰县35 kV变电站布点不足 部分跨乡 镇 供电的 10 kV线路供电半径过长 导线截面小的线路末端电压无 法保证 造成了10 kV配变输入电压低 由于配变调档能 力有限 使得10 kV线路末端台区出现了低电压问题 为 了适应 家电下乡 农村经济快速发展等引起的农村用 电快速增长的需要 为农村提供更可靠 更安全 更经济 的用电保障 必须对已改造的农村电网实施升级改造 新建变电站 缩短10 kV供电半径 是彻底解决低电 压的常规做法 但是由于投资大 建设周期长 而江西省 广丰县电网需要改造面较大 而电网改造需要的资金有 限 为此 开展35 kV变电站配电化应用研究 解决10 kV 电压低的方法 是非常必要的 本项目选点为10 kV吴村线与35 kV线路交叉跨越处 10 kV吴村线属于跨乡镇供电的线路 供电半径长且导线 截面细 造成前村新增等台区的输入电压偏低 低电压用 户有185户 1 项目选点和实施方案 1 1 项目研究解决的关键问题和主要思路 35 kV变电站配电化 是利用35 kV主变进行降压 在 不改造10 kV线路的情况下 缩短10 kV供电半径 提升 10 kV配变台区高压侧输入电压 进而解决用户低电压问 题 35 kV变电站配电化的概念是指 35 kV主变小容量 供电线路轻型化 采用瓷横担 高压保护简易化 用熔 断器 10 kV断路器采用环网柜 可实现遥控 本次研究使用的产品主要技术性能指标和设计原理 如下所示 主设备 主变为SZ9 3150 kVA变压器 主变35 kV侧 使用跌落式熔断器 10 kV及二次使用环网柜 一次 额定电压 35 kV 分7个档位 3 1 25 二次 额定电压 10 5 kV 10 kV母线采用单母线联接方式 从主变低压侧用 YJV22 10 3 240电缆接入主电源 经总开关实行保 护 出线开关保护就地化 通信通过GPRS接入调度自动化系统 实现遥测 遥 信 遥控 遥调 终端保护箱采用智能型装置 继电保护采用智能综合自动化 具有过流I段 II段过 流后加速 单相接地信号传输 保护电源采用小容量 蓄电池 日常运行采用电压互感器 0 5 kVA 经整 流后作为保护电源输入 10 kV电压校核 取5个低电压台区中距离电源点最远 的台区 前村新增台区 本台区距离35 kV普塘配电站 5 04 km 其中10 kV吴村镇线1 92 km 导线LGJ 70 前村新增台区支线3 12 km 导线LGJ 35 负荷率按30 计算 线路的阻抗按照平均分布 通 过查 10 kV三相平衡负荷架空线路的电压损失表 并根据计算可得 变电站到主干线末端的压降百分比为 1 54 变电站到主干线末端的压降为0 16 kV 末端处前 村新增台区的输入的电压约为10 34 kV 完全满足末端台 区输入电压的要求 1 2 技术解决方案 1 2 1 现状 前村 前村新增 仁湖 良种场 路亭山台区存在低 电压用户 低电压用户产生的原因分析 10 kV线路供电 半径长 末端负荷重 造成线路压降大 线路末端客户电 压低 整改措施 在吴村镇吴村社区普塘选择一处作为35 kV 普塘配电站 在35 kV大排线 49杆与吴村主线 37杆交叉 处 场地 占地面积400 m2 租用 然后按照变电站的 设计 安装1台3150 kVA的主变 1 2 2 研究的主要方法 本次研究中采用了调查法 比较研究法和实验法等 开展研究工作 通过现场测试用户端电压值 现场普查用 户用电负荷 询问电压质量情况 再对比35 kV配电站投 11 RURAL ELECTRIFICATION Low Voltage Administering 低电压 治理 2010年第02期 总第285期 运前后效果 最终检验解决用户低电压问题的实际效果 在7月份的用户用电高峰时段 通过对10 kV吴村线末 端前村新增台区JB柜的低压出线电压测量 根据配变档 位 推算出前山支线 39杆末端台区10 kV实际输入电压情 况 在同样的用户用电高峰时段 对10 kV吴村线末端前 村新增台区JB柜的低压出线电压测量 并建立台账 对35 kV变电站配电化应用安装前后的台区10 kV输入 电压和用户电压进行比较 得出初步结论 通过一定时间的运行 对35 kV变电站配电化应用进 行评价 对解决10 kV线路电压低问题进行分析总结 2 项目实施情况 2 1 项目建设情况 配电站选点 35 kV普塘配电站位于35 kV大排线 49杆 直线 杆 下 利 用电缆直接从 35 kV线路引 下 该 站 距 10 kV吴村主 线路 37杆距 离不到60 m 选 点 位 置 如 图1所示 主变投运后 将供电半径缩小3 2 km左右 基本上解决低电压及供电可靠性等一系列的问题 同时 10 kV吴村线一分为三 其中一回仍然由35 kV排山变电 站供电 其余分两条线路供电 一路供10 kV姜家支线 导线为LGJ 35 一路供10 kV吴村镇主线 导线为 LGJ 70 10 kV线路供电半径各缩短3 2 km 提高了电 压质量及线路的输送功率 装置的安装 主变和10 kV环网柜安装在水泥基础上 电源线的连接 通过35 kV电缆从35 kV大排线 49直 接引下 经熔断器接到35 kV主变 10 kV由主变低压侧接入10 kV环网柜 出线经10 kV 电缆分别接到10 kV吴村镇线和10 kV姜家支线 本方案未安装站用变 10 kV开关跳合闸电源取自 10 kV PT 0 5 kVA 避雷器接地 主变 10 kV环网柜外壳直接接地 10 kV避雷器接地应在安装补偿装置的电杆下打入接地 体 建立配电站接地网 接地电阻小于4 完成相关电气试验和计量装置校验 2 2 项目运行情况 35 kV普塘配电站由变电工区负责维护 变电工区负 责编写35 kV普塘配电站现场运行规程 工区操作班负责 日常维护 调度通信所负责运行监控 包括监控主变负 荷 油温 10 kV出线开关状态等 由于35 kV普塘配电站是T接于35 kV线路上 对35 kV 线路的运行管理要求有所提高 需做好通信系统维护和监 控管理工作 由于10 kV线路发生单相接地故障时 一般 允许运行2 h 如果出现通信和监控信号故障 极易因通 讯中断而使故障扩大 所以必须明确运行管理办法 加强 变电站各类设备的日常管理 35 kV普塘配电站投运后 减少了原35 kV排山变电站 的主变负载率 提高了吴村供电所的供电可靠率和电压合 格率 原一条10 kV线路供电改成3条10 kV线路供电 大 大缩小了故障查找的范围 减轻了本所的运行维护工作 3 应用效果 经济技术 社会效益分析 3 1 应用效果 投运后前村新增台区配变输入电压得到明显改善 用 户端电压合格率得到较大提高 补偿装置安装后在用电高 峰时段到前村新增台区和线路末端去实测电压 电压值为 191 210 V 经过现场普查 以及对用户的走访调查 用 户普遍反映比以前电压提高了许多且很稳定 家用电器也 都能正常使用 整改台区低压电压合格率由原来的75 提 高到95 前村新增台区低电压用户电压前后对比 由于处于 35 kV普塘配电站最远的前村新增台区已经得到了提升 其他较近的前村 仁湖 良种场 路亭山台区等输入电 压提升更高 通过配合配变档位调整 保证这些低电压 台区的配变出口电压的合格率 最终实现用户端电压在 合格范围 35 kV配电站位置选择影响提高10 kV电压的实际效 果 应按照变电站选址的要求选定35 kV配电站位置 具 体选择条件如下 台区高压侧输入电压不合格产生的低电 压 场地地势较高 容易排水 地质稳定 尽量选择35 kV 线和10 kV线路交叉距离最近点 减少10 kV和35 kV线路投 资 缩短工期 所带配变总负荷不能大于主变容量 3 2 经济技术 社会效益分析 3 2 1 经济效益 降低了10 kV线损率 主要原因有两个 其一是提高 10 kV线路电压 减少10 kV线路的压降 降低10 kV线路 损耗 其二是缩短10 kV线路供电半径 由计算公式可 知 在电压提高 电阻降低的情况下 线损大大降低 据10月份统计 线损率下降到3 1 10 kV月损耗降低约 16100 kWh 因电压提高和停电范围缩小增加供电量约增 加5500 kWh 图1 选点位置图 12 RURAL ELECTRIFICATION 低电压 治理 Low Voltage Administering 2011年第02期 总第285期 降低了台区低压线损率 在线路电阻未变 线路输 送功率未变的情况下 提高线路首端电压 线路电压提 高了 输送电流降低 最终达到降损节能的目的 增加了35 kV主变的变损 主变SZ9 3150 kVA 空载 损耗4 8 kW 短路损耗26 37 kW 平均负荷650 kW 根据 主变变损计算公式 可计算出主变月损 耗约4506 kWh 忽略低压线损 降低增效和公用配 变损耗增加情况 10月份增加利润 7732 34元 经济 效益明显 具体数据如表1所示 3 2 2 社会效益 通过新建35 kV配电站 缩短10 kV供电半径 彻底解 决了10 kV配变输入电压低的问题 相应地提高配变输出 电压 最终可以使配电台区末端电压在合格范围内 提高用户的供电可靠率 原来1回10 kV线路供1个乡 镇 现由3回10 kV线路供电 停电时停电范围更小 故障 停电次数更少 根据统计 该方法解决了前村新增等台区的 低电 压 户数105户 由于台区末端导线细 低压供电半径长 的一些用户 低电压 问题仍然得不到解决 需要进一 步通过低压线路改造或新增配电台区加以彻底解决 4 结论 适用条件及建议 4 1 结论 35 kV变电站配电化应用 是一种彻底解决因10 kV线 路供电半径长 配电台区输入电压低 导致的低电压问题 的简便易行的方法 与新建标准35 kV变电站相比 配电 化变电站具有工程投资少 工期短 见效快的优点 建设 成本仅为常规35 kV变电站投资的五分之一 特别适合农 村10 kV线路供电半径长的乡镇 4 2 适用条件 输送距离大于10 km的10 kV重负荷长距离农村线路 输送容量宜选择1200 kVA 主变容量 3150 kVA 宜选 择有35 kV线路经过的农村地区 优先选择35 kV和10 kV 线路交叉或邻近地方 其次选择10 kV负荷中心 无35 kV 线路经过的末端负荷或偏远地区 选择10 kV负荷中心 所在地区需具备GPRS无线通讯网络 或在安装建设时采 用含光纤复合导线实现远程监控与无人值班功能 4 2 1 每公里35 kV线路造价 线路条件1 按照导线用LGJ 35 1 km线路7基杆 直线杆6基 耐张杆1基 6档线 杆型全部按15 m考 虑 横担采用瓷横担 地形按照50 山地 50 平地考 虑 综合造价为10万元左右 线路输送功率为2317 kW 线路条件2 按照导线用LGJ 50 1 km线路7基杆 直线杆6基 耐张杆1基 6档线 杆型全部按15 m考 虑 横担采用瓷横担 地形按照50 山地 50 平地考 虑 综合造价为11 13万元 线路输送功率为3311 kW 4 2 2 每公里10 kV线路造价 对应LGJ 50的35 kV线路输送能力的10 kV线路造价 线路条件 10 kV导线用LGJ 70 1 km线路14基杆 终端杆1基 耐张杆1基 直线杆12基 13档线 杆型 全部按10 m考虑 横担采用铁横担 地形按照50 山地 50 平地考虑 综合造价为7万元左右 4 3 建议 10 kV线路造价明显比35 kV线路造价低 对于10 kV 供电半径过大 无法满足电压质量要求时采用35 kV配电 化布点站供电 是通过迅速布点解决低电压问题的较为可 行的方案 须要不断积累配电站运行经验 进一步优化设计 如 主变高压侧加装隔离开关 用35 kV真空开关取代跌落式 熔断器 探索不安装站用变 采用300 W的TV给二次设备 供电 35 kV引下线尽量不使用电缆 如果选点处于10 kV线路过长的偏远地方 负荷不 大 且用户不多的