宁夏10kv户外柱上配电变压器台架方案研究

宁夏10kv户外柱上配电变压器台架方案研究

1党校系统配电变压器台2007年初，国网公司发布了2006年版《国家电网公司输电工程典型设计》（以下简称“国网典型”）。10kv户外柱上的压力装置设计参照了中国北方、浙江和湖南的设计方案。它包括三个基本模块：高压压力设计、变压器和低压压力装置，以及14种不同配置的杆状安装方案。在农网改造之前,宁夏全区10kV户外柱上配电变压器台存在多种组装形式,其中以单杆简易10kV户外柱上配电变压器台为主,为节约投资,设备配置标准和台架高度普遍较低,存在较多的安全隐患,也给后期配变增容带来一定的困难。1999年底,随着大规模农网改造的开始,原农电局结合我区配电变压器台应用情况,借鉴其它省份的应用模式,组织设计、运行、建设等单位编制了《10kV户外柱上配电变压器台架典型设计图集》(以下简称宁夏典设),图集中部分杆型组装图也借鉴了华北地区的设计形式。在实施的过程中,跌落式保险高位安装的模式被各运行单位所认可,在全区得到了广泛应用。目前,我区10kV配电变压器台基本都采用了这种模式,安装和运行水平也日趋成熟。其高压部分布置形式基本一致,低压部分有所区别,低压出线有黑皮线穿PVC管和低压电缆两种形式,低压控制部分有塑壳断路器和低压可调式熔断器两种控制方式。对比国网和宁夏10kV户外柱上配电变压器台的典型设计,二者各具特点,存在很多不同之处。2宁夏农业网10kv室外柱上的配电站与全国网络设备的差异2.11配电变压器台分离两种典型设计最大的不同点是10kV户外柱上配电变压器台的10kV跌落式熔断器的安装形式。国网典设更加突出操作的方便性。以12m双杆10kV户外柱上配电变压器台为例,国网典设中10kV跌落式熔断器有两种安装形式:一种是将10kV跌落式熔断器和10kV户外柱上配电变压器台分离,在10kV户外柱上配电变压器台旁设立副杆,将10kV跌落式熔断器单独安装在此杆上,熔断器的底部对地面的垂直距离为5.5m。避免了台架上的铁附件和其它设备对维护和操作的影响;另一种是将10kV跌落式熔断器安装在10kV户外柱上配电变压器台主杆上,熔断器横担用支架向垂直于10kV户外柱上配电变压器台正面的方向引出,跌落式熔断器距离砼杆中心线1.5m,操作路径上无低压线路、铁附件等障碍,运行人员站在地面上就可完成10kV跌落式熔断器的操作。我区户外柱上配电变压器台的10kV跌落式熔断器通常安装在主杆上,且安装位置较高。同样以12m砼杆台架为例,10kV跌落式熔断器距离地面的高度达到9.1m,操作时必须登杆,登杆过程中要克服配电变压器台铁附件和低压线路的阻碍,还要防治误碰带电配变。在遭遇雨雪、大风等恶劣天气时,操作更为不便,如杆体打滑,就无法完成操作,延长了事故处理时间,降低了供电可靠率。2.2低压侧配电网国网典设中在配变低压侧采用了低压综合配电箱的形式,将计量、出线、无功补偿、综合测控等功能器件和装置全部装设在低压综合配电箱中,使之成为集控制、保护、监测、无功补偿为一体的多功能配电箱。在满足供电的安全性、可靠性的前提下,提高了设备的保护性能和监测性功能。具有以下特点:(1)断路器选用带剩余电流保护的塑料外壳式断路器,有过载、短路、欠电压和漏电保护的功能,可有效防止人身触电事故的发生。(2)低压出线可装设多只断路器,能够实现分路控制,减少停电面积,提高供电可靠性。(3)低压综合配电箱内加装低压避雷器,减少雷电压和操作过电压对设备的损害。(4)加装了无功补偿装置,降低线损,改善电压质量,提高变压器的供电能力。(5)加装了综合测控装置,可实现负荷、电压、无功、三相平衡等监测和数据记录,其预留接口可为配网自动化控制、数据遥测功能、集中抄表等功能的实现提供平台。我区农网配变低压侧的配置形式造价低,设备简单,维护方便,但也存在很多不足:(1)低压侧进出线控制有两种形式,一是采用低压可挑式跌落保险,二是采用普通塑壳断路器。低压可挑式跌落保险在运行中存在分合不同期、易缺相、暴露在户外运行环境恶劣、容易遭到破坏等问题。普通塑壳断路器存在停电后无明显断开点、拒动等问题。(2)虽设置了低压综合配电箱,但容积小,有的装设计量表计和塑壳断路器,有的只装设计量表计。无法分路出线和安装无功补偿及综合监测等装置。(3)低压侧未设计避雷器。2.3预应力钢筋混凝土电弧的安装应用国网典设中对砼杆形式做了要求,均采用普通钢筋混凝土电杆,不采用预应力钢筋混凝土电杆。我区典设中没有涉及到对农网配10kV户外柱上配电变压器台架砼杆的选择,对不同容量的配变选用何种砼杆没有进行测算。在实际应用中,均选择与线路同形式、同等级的预应力钢筋混凝土电杆。普通钢筋混凝土电杆与预应力钢筋混凝土电杆比较,具有承载力大、挠度大、寿命长等优点,但其造价是预应力钢筋混凝土电杆的两倍以上。我区虽地处于多风区域,但强风发生次数很少,其强度也较低,砼杆遭受的横向剪切较小,加之双杆安装形式自身具有一定的稳定性,在实际应用中,我区10kV户外柱上配电变压器台所使用的预应力钢筋混凝土电杆未出现裂纹、倒杆等现象。通过近10年来的农村电网建设与改造,农村配电网得到极大改善,越来越注重安全性和可靠性,对检修和恢复送电均提出了更高的要求,对比国网典设和我区所使用的10kV户外柱上配电变压器台,我区目前采用的形式更具经济性,有着低造价、易安装等优点。而国网典设在安全性、操作的便利性均优于我区目前所使用的10kV户外柱上配电变压器台,更适应农村配电网发展的要求。3典型的配电压力台设计应用建议3.1低压电缆增设安装模式从方便操作、利于抢修等方面考虑,在我区农网应积极推广10kV跌落保险低位安装的建设模式。对此种安装模式存在的变台停电后检修同杆架设的低压线路可能触碰变压器台10kV引下线的问题,可采用低压电缆出线的方式解决或提高变台低压电缆与台区出线接线的可靠性,从而避免变台低压出线的维修。配变低压出线采用低压电缆,并制作低压电缆头,不再采用黑皮线穿PVC管的形式。3.2综合配电箱、配变整体方案设计我区农网10kV户外柱上配电变压器台变台综合配电箱的设计采用国网典设,并考虑今后扩展的通讯和集中抄表等内容。实现无功随器补偿、配变在线监测、集中抄表、远方控制、故障停电提示、多路低压出线等功能。系统组成见图1。(1)综合配电箱外壳采用厚度不小于1.5mm的不锈钢板,进出线均设置出线防水弯管,内部分割为进线室、出线室、计量室、电容器室等4个分室。(2)综合配电箱进线侧选用熔断器式隔离开关(HR6),出线选择具有过载、短路、欠电压和重合闸功能的漏电综合保护装置,并具备485接口,可以及时发送装置的动作情况。(3)配置配变在线监测型低压