35kV新建变电站和输电线路工程施工组织设计方案
摘 要：我国经济快速发展，用电量急剧攀升，带动了电力建设的高速发展。变电站和输电线路作为电力系统的重要组成部分，具有变电、输电和配电的作用。35kv变电站和输电线路在用电负荷小、面积大的地方具有高的性价比，因此做好其施工组织设计仍具有非常现实的意义。本文对35kV新建变电站和输电线路工程施工组织设计方案进行分析，提出了相应的设计建议。
关键词：35kV新建变电站;输电线路;工程施工;组织设计方案;建议
引言：35kV新建变电站和输电线路工程施工组织设计是一项比较复杂的工作，在施工的过程中，会受到多方面因素的影响。设计人员在设计的过程中，要保证设计的合理性，科学正确的设计方案，对于保证整个工程的施工质量和进度尤为重要。
1 35kV新建变电站施工组织设计方案
1.1 变电站站址选择
选择变电站站址时要尽可能的靠近主要用户，接近负荷中心，按照技术经济合理的原则，合理总布置，尽量不占用耕地，最大程度提高土地的利用率，查明站址地质构造、水文地质条件等情况，以确保站址基础的稳定性，给电缆进线、电缆出线提供足够的进出线走廊，站区布置要安全、经济、合理，确保电网设备安全稳定运行。
1.2 变电站选型及设计
变电站选型时，要对占用土地面积及土建造价进行比较，要对建设施工周期、运行可靠性、扩展性、移动性进行分析，合理选择变电站类型。
1.3 變电站安装地理条件确定
确定变电站安装地理条件时，要对海拔、环境温度、最大风速、覆冰厚度、最大相对湿度、日照强度、污秽等级、耐震能力做好分析，保证地理条件能符合变电站的安装要求，确保后期能正常施工。
2 输电线路工程施工组织设计方案
2.1 布线位置的选择
对35kv输电线路经过的区域进行全面考察在进行布线勘察时，既要考虑到线路所经地区可能会遭遇的气温、大风和雷电等气候环境的影响也要考虑走线会不会破坏周围建筑物的稳定性或者建筑物周围敷设的各种管线。
2.2 输电线路定位桩位置选择
在选择定位桩位置时，一定要考察地形环境选择地势相对平坦、地质条件好的地区。同时要在与通讯线之间的距离超过20米，与公路边的距离超过15米与周围建筑物的距离超过10米的位置安置定位桩。只有这样才能从各方面保证输电线路的安全性。
2.3 导线和避雷线的防雷设计塔杆的选择
考察线路经过地区雷电的活动情况，活动较为频繁和不经常出现的地区避雷线的数量是不同的，根据雷电活动的基本情况，进一步确定避雷线保护角的大小以及档距中央导线与其距离。一般情况下，建议采用接地避雷线，保护角则建议越小越好最少要<20°，这样能达到较好的遮蔽效果。此外还应该考虑到一个问题，即35kV输电线路系统是中性点，在线路设计的时候要对无避雷线部分的线路进行特殊处理，比如可以采用导线三角形的排列方式。
2.4 塔杆的选择
塔杆的选择要根据输电线路的不同来确定，农村地区发展水平较低，且范围较大，混凝土杆的低造价和标准自立塔的防腐蚀性能非常适合此区域，城市地区的人口密度大，用电量集中，且建筑物较高，因此在规划时应充分考虑节省空间和减少对交通或高层筑的影响，一般选用多拔梢单杆，要因地制宜，选择合理的塔杆搭配方式，满足各地区的需要。
3 35kV新建变电站和输电线路工程施工组织设计方案建议
3.1 做好主要设备选型
主变压器，变压器的台数和容量的选择应根据地区供电方案、电网规划、电压情况、预增负荷、现有用电容量等综合考虑确定。变压器台数的选择：为保证供电的可靠性、连续性，避免发生对重要机关单位、重要企业的停电，避免过负荷运行，变电站应装设两台主变压器。远期为满足电网发展需要，可装设三台主变压器;变压器容量的选择：三相变压器，考虑 5—20 年的负荷发展变化，变压器容量可满足预期负荷要求。两台变压器单独运行时，每台变压器均能带起最大负荷的 80%，一台变压器出现问题无法供电时，单独一台变压器能否保障重要客户、重要單位、政府机关的供电。
3.2 做好继电保护配置
装置应具备足够操作的主变各侧断路器及分段断路器，装置内保护回路与控制回路的电源应分开，保护范围内发生任何故障时，保护装置应能正确动作。保护范围外部发生任何故障时，保护装置不应误动，护装置在电压互感器次级断线时不应误动作，这时应闭锁有电压输入的保护，并发出告警信号，保护装置在电流互感器二次绕组一相或两相开路时，不应误保护动作，保护装置应发电流互感器断线告警信号，满足变电站内综合自动化系统通信接口所提要求。
3.3 优化设计方案
在设计的过程中，为了方便进出线的架设，变电站 35kV进出线要和架空线路终端引线配合好，要对变电站防雷保护范围和架空线的防雷保护范围进行连接，设计人员要到现场进行放线测量，要把理论和实际有机的结合起来，根据地形地貌的实际情况，选择杆型。要详细的了解输电线路的水文情况、地貌情况和地质情况，合理的选择卡盘、电杆埋深、底盘的规格，做好电杆底部的防腐和防碱处理。T 接的输电线路，要将该接点使用杆型设计出来，并将连接的方法说明，要标明钢芯铝绞线的截面大小，输电线路的路径要符合逻辑性，简明准确，简单易懂。
3.4 严格审查设计方案
组织技术人员对设计方案进行全面审核，对设计方案上的设计进行复议，对设计方案中不合理的地方进行调整和修改，提高设计方案的可行性与经济性。施工单位应该组织相关的工作人员对施工设计方案进行培训，以提高他们的综合素质和专业技能，完全按照要求进行方案的设计。
3.5 加强技术应用
计算机技术的发展，变电站的控制、输电线路工程逐渐走向智能化方向，通过智能化的信息监控和采集运行参数，并进行一系列的处理，最终把整合的信息反馈给相关人员，相关人员根据其提供的信息结合实际经验对变电站设备进行调控，降低维护人员的工作量，提高工作效率和供电可靠性。
结语
在35kv新建变电站和输电线路施工组织设计方案的设计过程中，将理论知识与实际经验相结合，做好变电站中的站址选择、变电站选型及设计、变电站安装地理条件确定，做好输电线路工程的布线位置的选择、定位桩位置、导线和避雷线的防雷设计、塔杆的选择，不断优化设计方案，保证后期能正常、高效施工，确保变电站以及输电线路的安全和安稳运行。
参考文献：
[1]郭海涛.浅谈35kV输电线路的设计及施工方案[J].中国新技术新产品，2015，(16)：54.
[2]彭凯莉.35kV输电线路设计与施工方案分析[J].技术与市场，2013，(12)：106+108.
[3]高兆勇，李学斌，张立德，周大明.35kV变电站的设计与施工[J].小氮肥，2000，(02)：8-9.
作者：苏震 王佳男 张宇 刘嘉琦
摘要：目前，许多煤矿使用35kV变电站，其安全运行的实现对煤矿生产和采矿工人的正常生产有重要影响。因此，要注意煤矿35kV变电站的安全性和可靠性。分析了煤矿35kV变电站运行管理中存在的问题，探讨了加强安全运行管理的措施和方法，希望业内同事能够参考并从中学习。
关键词：煤矿;35kV变电站;运行管理
引言
有关变电站专业管理人员清楚的知道，在电力系统的运行过程中，变电运行一般是分为电网运行管理、倒闸操作以及事故处理机构这三个方面的内容。变电站变电运行的工作人员应当切实保证电网能够安全运行、稳定运行以及更加经济化的运行。在变电站的运行过程中，无论是何种不规范的行为，都会直接的导致电网的安全和稳定运行受到影响，这对于社会、企业以及家庭来说，都是非常严重的经济损失，更为严重的将会上升到政治层面。因此，必须要坚持科学规范的运行规则，这样才能确保变电站安全稳定的运行下去。
1、综合自动化35kV变电站的发展特点
从目前的发展情况来看，35kV变电站运行管理模式可以分为以下三种情况：
(1)有人值班模式。该模式主要是在变电站内设置专门的值班人员，通过倒班的形式对变电站进行操控。在该模式下，不仅要求值班人员可以熟练的掌握变电站内设备仪器的操作流程，减少失误的发生，还要对运行中存在的问题进行及时的处理，降低运行风险。
(2)无人值班，有人值守模式。该模式只是在变电站中预留少部分人实施相关操作，不会设置专门的人员轮班制度。在该模式下，变电站的工作被分成三个部分：一是变电站的安保和清洁工作;二是设备的检查和巡检工作;三是事故处理。这些工作会安排专门的组员分别实行管理。
(3)无人值守模式。在变电站运行过程中，工作人员成为导致变电站运行事故的主要因素，因为人员操作不当而造成的变电站事故屡见不鲜，尤其是在一些较为偏远的区域内，变电站内的工作人员会受到环境、情绪等多方面的影响出现操作失误，进而导致变电站运行出现问题。基于此，无人值守模式应运而生，其通过自动化管理有效的规避了人员操作不当而导致的事故发生，保证了变电站运行的安全性。同时无人留守模式还降低了变电站运行管理中人员成本的支出，为煤矿企业节省了更多的资金。
2、煤矿中35kV变电站存在的问题分析
作为为煤矿供电的变电站，通常在相对偏远的地区设置特殊维护目标，这些目标可能会造成干扰并影响运营管理中的某些因素。此外，变电站运营经理可能没有足够的安全意识。不时发生变电站事故，造成煤矿企业生产经营安全隐患。因此，煤矿应更加注重变电站的安全管理，及时更新和升级相关設备，建立可靠的安全管理体系，提高35 kV变电站的运行管理水平。对于一些有条件的煤炭企业，必须积极推进自动化维护模式，尽量减少管理变电站运行的剩余人员数量，实施换挡系统。如果煤矿变电站采用自动运行控制方式，则必须结合工厂变电站的实际运行条件，接受与实际工作相对应的变电站辅助设施。无人值守模式确实是变电站控制系统发展的主要趋势，但同时必须进行远程监控工作，必须实时监控变电站设备的运行状态。根据生产实践经验和现有原型模型调查，煤矿企业35 kV变电站的运行管理仍存在一些问题。
3、煤矿中35kV变电站的运行管理方法和措施
3.1、树立安全管理意识
在煤矿运行和管理35 kV变电站时，首先要做的是提高安全管理人员的意识，这也是后续实施其他安全管理措施的前提和基础。特别是，煤矿可以通过增加培训来提高他们的安全和控制意识。同时，要建立工业安全责任制，严格落实工业安全责任制，作为确保变电站稳定的重要依据。特别是煤矿企业应根据35 kV变电站运行管理的目标和目标划分运行控制职责，履行各环节的安全职责，形成明确的每个岗位安全标准和安全任务。谁负责管理，谁负责系统。与此同时，煤矿必须不断完善评估机制。在实现公正，公平原则的基础上，有必要从科学的角度评估相关安保管理人员的能力，督促他们不断提高安全管理意识和能力。
3.2、建立完善的管理制度
首先，加强工作人员的安全管理意识。只有树立正确的安全管理意识，才能加大管理工作的重视力度，落实管理工作的相关内容。因此在煤矿企业中，可以定期的举办一些关于安全管理的讲座或者培训活动，并加强安全管理重要性的宣传，优化员工认识水平，保证安全管理工作的开展。其次，建立考核机制。考核机制的建立可以帮助企业更好的评价员工的综合水平，另外还应采取有效措施强化安全管理的效果，保证变电站运行的可靠性。同时在考核机制建立过程中，需坚持公平、公正的原则，增强考核机制的实用性。最后，提升安全管理的有序性。有序性是让管理工作顺利进行的重要手段，其对于煤矿企业生产效率的提升有着显著效果。而管理有序性的实现，一方面需要工作人员对变电站的实际情况进行准确的了解，另一方面需要定期实行设备维修和保养，确保变电站的正常运行。
3.3、防止变电运行电气设备的误操事故出现
根据变电站变电运行管理的长期工作经验观察看来，变电站出现事故的原因无非来自两个方面的问题，总结出来就是人员问题或者设备问题。首先讨论人员问题，人员问题也就是操作不当的问题，解决这个问题需要变电运行管理人员对操作不当的部分展开具体的分析，将更加科学的防范对策制定出来，重要的操作步骤应当以书面形式记录下来，以供广大工作人员遵循。其次就是要对变电运行管理的相关设备进行科学的巡视和检查，目的在于避免设备事故的发生，这是当前变电运行管理工作需要重点处理的一个问题。落实到具体的操作层面，首先需要强化变电设备在基础建设时期的治理问题，变电运行基础建设时期做好了电力设备的强化工作，可以极为有效的降低变电运行管理设备问题发生的概率。其次还要加强对变电运行管理设备的巡视、检查以及维护工作，定期的展开变电设备的测温，有季节性的进行检查，如果发现了变电设备存在问题，应当立即针对这些问题展开有效的处理，并把处理的结果上报给领导管理层。
3.4、落实变电站设备组件的定期维修
调控一体化智能变电站在运行管理中，涉及了较多的智能化组件、通讯模块、基础变电模块，在实际发展中有效提升智能变电站运行管理的稳定性和可靠性，加强智能变电站设备组件的定期维护检修，则为主要的注意事项。在具体落实的过程中，关于智能变电站设备组件的维护检修，应以制订维护检修制度，加强绩效考核的方式进行实施。以此确保智能变电站运行管理中设备组件维护检修质量的合格性，并且达到提升智能变电站在调控一体化实施中可靠性的目的。
结束语
在我国电力行业迅速发展的今天，只有不断改进变电站运行管理的效率和质量，才能有效减少运行中存在的安全隐患，保证运行的安全稳定性，在电网顺利运行的基础上，为我国社会经济的发展贡献力量。
参考文献：
[1] 林龙，张文康.变电站变电运行管理及技术措施[J].中国新通信，2018，20(24)：212.
[2] 陈荣杰.变电站倒闸操作模式及安全运行管理探讨[J].科技与创新，2018(22)：104-105.
[3] 雷崔蓉.煤矿35kV变电站运行管理的几点探讨[J].技术与市场，2018，25(10)：195-196.
[4] 韩威.变电站变电运行管理的探究[J].山东工业技术，2018(17)：182.
[5] 王由甲，钱学鹏，张云，史岩.变电站直流系统运行管理的优化[J].科技风，2018(22)：172.
(作者单位：攀枝花煤业(集团)有限责任公司水电分公司)
作者：李天霞
摘 要：Powerscada系统集中了变电站保护与监控的所有功能。通过自动控制技术、计算机数字信号处理技术和数字化信息通信技术，将变电站相互有关联的各部分连接为一个有机的整体，完成变电站继电保护、远程控制、测量、通讯、资料存储和处理等全部功能。进入Powerscada系统遥控界面向遥控主机发出遥控监护的请求时，遥控监护主机将自动弹出遥控监护界面，实现远程控制。Powerscada变电站综合控制系统主要由调度工作站、网络交换机、通信服务器、微机自动保护装置、小电流接地装置及电能表等监控装置构成。
关键词：微机监控 数据采集 保护 通讯 SCADA RTU
传统的保护装置中，继电保护存在着元件数量多、连线较复杂等缺陷。该文以Power scada在35 kV变电站的应用为例来介绍变电站监控系统，该系统将监控装置作为核心，结合了国内外当前最新的变配电自动化技术，最后构成一套安全性高、技术先进、性能优越、拥有灵活购电方式的技术方案，其特点是结构简洁，功能全面，更可靠。
1 Powerscada微机监控系统
Powerscada数据采集与监视控制系统，可以通过监视并且控制线程运行的设备，进行采集数据，控制设备，测量，调节参数，利用各种信号报警等功能操作。能够准确可靠的实时监控变电站所有高压电气设备，在事件记录上能更加准确及时，在进行图表的汇总、分类、输送、上报上也有体现，同时可以进行打印、存盘、刻录光盘等存储操作。
1.1 数据采集
系统能够对所有的模拟量、开关量、脉冲量进行实时和定时数据采集，所有的电量均采用交流直接采样，保证测量的高精度和同时性。定时数据自动转存于硬盘，并可以定期刻录光盘存档。
1.2 数据处理
能对模拟量进行合理性校验、上下限比较等。对开关量进行实时扫描，对开关变位作事件记录输出并告警，对重要历史数据进行处理并存盘。
1.3 事件记录与报警
当出现开关事故变位，遥测越限、保护动作和其它报警信号时，系统能发出音响提示，并自动推出报警画面。报警确认后手动复位，报警音响能根据报警等级发出不同的音响提示，并记录入监控系统数据库。
1.4 显示、查询及打印功能
系统监控软件包含：主接线图和报表编辑软件包。操作者可以根据配电系统的实际情况随时建立、编辑修改主接线图和报表格式，图、表制作灵活、易于修改并与监控软件自然接口。监控系统自动存储历史数据和历史事件，用户可按照设备、数据类型、时间段等项目自定义查询。
1.5 安全保护
为了使实时系统能够安全稳定地运行，整个系统提供可靠的安全保护措施。所有的系统操作员能够根据权限大小赋予某些特性，这些特性规定了各个操作员对系统及各种活动的使用范围，如：用户名、口令字、操作权及操作范围等特性，对重要的控制使用双口令密码，对操作员的重要操作给予记录。如：对主变抽头和断路器及电动隔离开关控制操作的内容、时间、结果及人员姓名记录下来备查。
1.6 控制功能
控制功能分为集中控制和分散控制。分散控制与集中控制之问的切换依靠问隔层上的就地/远方选择开关进行。集中控制通过监控主机的键盘和鼠标对断路器等进行遥控操作，以上键盘操作可设置操作级别和密码，有操作过程预演并作操作步骤提示，以确保操作合法性、合理性、安全性和正确性。系统均对操作人、操作时间及操作类型进行记录，自动生成遥控操作记录，并将记录存盘，此记录可随时调用显示、打印，但不能修改。
1.7 远方通讯功能
系统能够提供标准的通讯规约和协议与其它监控系统通信，如：Modus、以太网Tcp/1P协议等。将采集到的设备运行状态和电气参数远传。并接受上级调度遥控遥调命令。具有与直流系统、GPs、消弧线圈接地补偿自动装置、电度计量和其他智能装置的通讯功能(包括规约转换)。
2 系统构成
35 kV变电站监控系统由前置机(通信服务器)、后台服务器(工作站)、保护装置及监控装置构成，系统拓扑结构图如图1所示。
前置机系统采用的是DSS-PRTU通信服务器，DSS-PRTU通信服务器是具有综合通信功能的网络规约转换装置，提供包含以太网、标准RS232、标准RS485等不同通信接口的综合数据通信处理功能;其主要功能是完成与变电站RTU或综自系统、后台服务器的通讯，RTU为远程终端单元，RTU与主站采用以太网方式通信，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令，实现对设备的功能控制;完成不同的转发，实现不同系统的应用软件通信的透明传输。DSS-PRTU全面集散了系统的信息数据，可实现实时数据的综合处理功能。
工作站主要完成SCADA系统画面显示和报表等功能，工作站通过局域网与通讯服务器交换数据、命令等信息，完成各种人机联系功能。如在CRT上显示画面、控制开关、打印报表等，供值班人员专用。后台服务器由实时数据服务器与历史数据服务器两部分组成。实时数据服务器主要负责接收前置机预处理过的RTU数据，经过对遥测、遥信、电度和计算量等进行处理后产生数据和可能的报警、事件和历史数据。同时响应SCADA系统中工作站的画面/报表数据请求及其他各种操作，并向WEB服务器、前置机和历史数据服务器等各子系统提供数据和服务。历史数据服务器主要完成各类历史数据和记录的存储、维护和统计等功能。
3 结语
通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务，简化了变电站二次接线，提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能，实现了传统的人工管理模式向现代化数字变电站管理模式前进。
参考文献
[1] 于书文.变电站综合自动化原理及应用[M].北京：中国电力出版社，2010.
[2] 杨新民.电力系统综合自动化[M].北京：中国电力出版社，2002.
[3] 为群，陶然.继电保护自动装置及二次回路[M].2版.北京：中国电力出版社，2006.
[4] 卓乐友.电气工程设计手册电气二次部分[M].北京：中国电力出版社，1989.
[5] 贺家李.电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，1994.
作者：张融海
成人高等教育毕业设计
题目：35kV箱式变电站设计 摘要
在我国目前箱式变电站使用的广泛、各行各业都在使用，箱式变电站又称户外成套变 电站，
即将高压受电、 变压器降压、
低压配电等功能有机地组合在一起， 安装在一个防潮、
防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，机电一体化， 全封闭运行，特别适用于负荷集中的经济开发区、工厂、矿山、住 宅
小区等城市 公用设
施，用户可根
据不同的使用条件、负荷等级选 择箱式变 电站。
关键词：
箱式变电站;一次系统，二次系统、设计、选型。
目录
Ⅱ
第一章
引言
第二章
箱式变电站的类型、结构与技术特点 2.1 箱式变电站的类型
2 2.3 箱式变电站的箱体要求
3 第三章 35kV 箱式变电站的总体结构设计
·
4 3.1 箱式变电站对主接线的基本要求
· ·
4 3.2 主接线的选择
4 3.3 高压接线方式
5 3.4 箱式变电站箱体的确定
·
5 3.5 变压器的散热处理
5 3.6 箱式变电站总体布置
·
5 第四章 35KV 箱式变电站一次系统设计与设备选型
· ·
6 4.1 一次系统设计 6 4.2 箱式变电站设备选型应注意的方面
· · ·
6 4.3 设备选型的基本原理
6 4.4 高压一次设备的选型
·
7 4.5 低压一次设备选型 7 4.6 高压熔断器的选择
7 4.7 开关柜的选型
7 第五章 35kV 箱式变电站二次系统设计
·
8 5.1 二次系统的定义及分类
·
8 5.2 电气测量仪表及测量回路
· · ·
8 5.3 二次系统设计
·
8 5.4 断路器控制与信号回路
9 5.5 控制回路设计
·
10 结论 ·
11 参考文献
·
结
论
第一章
引
言
随着我国经济的发展、工业经济集中开发区、工厂、矿山机电的发展，要求高压 直接进入负荷中心， 形成高压受电 --- 变压器降压 --- 低压配电的供电格局， 所以供配
电要向节地、节电、紧凑型、小型化的方向发展，箱式变电站 ( 简称箱变 ) 正是具有这
些特点的最佳产品，因而在矿山电网中得到广泛应用。
箱式变电站外壳采用钢板或者合金板， 配有双层顶盖， 隔热性好。 外壳及骨架全 部经过防腐处理，
具有长期户外使有的条件。
外形及色彩可与环境相互协调一致。 安
装方便。 箱变高压侧采用负荷开关加限流熔断器保护。 发生一相熔断器熔断时， 用熔
断器的撞针使负荷开关三相同时分闸， 避免缺相运行。
低压侧采用负荷开关加限流熔
断器保护，自动空气开关欠电压保护或过电流保护就会动作，低压运行不会发生。
第二章
箱式变电站的类型、结构与技术特点
2.1 箱式变电站的类型
箱式变电站有美式箱式变电站和欧式箱式变电站。 美式预装式变电站在我国叫做 “预装式变电站”或“美式箱变”
，它将变压器器身、高压负荷开关、熔断器及高低 连线置于一个共同的封闭油箱内， 构成一体式布置。
用变压器油作为带电部分相间及
对地的绝缘介质。同时，安装有齐全的运行检视仪器仪表，如压力计，压力释放阀， 油位计，油温表等。欧式预装式变电站以前在我国习惯称为“组合式变电站” ，它是
将高压开关设备、
配电变压器和低压配电装置布置在三个不同的隔室内， 通过电缆或
母线来实现电气连接。
2.2 箱式变电站的技术特点
箱式变电站的高压室一般是由高压负荷开关、高压熔断器和避雷器等组成的， 可以进行停送电操作并且有过负荷和短路保护。 低压室由低压空气开关、 电流互感器、 电流表、
电压表等组成的。
箱式变中的电器设备元件， 均选用定型产品， 元器件的技
术性能均满足相应的标准要求。 各电器元件之间采用了机械联锁， 各电器元件都安装
结
论
在有足够强度和刚度的结构上， 以便于导线的连接。 操作采用电动方式， 不需另配电 源，由 TV 引出即可。另外箱式变还都具有电能检测、显示、计量的功能，并能实现 相应的保护功能，
还设有专用的接地导件， 并有明显的接地标志。 此外为适应户外工 作环境，
箱式变电站的壳顶一般都采用隔层结构， 内装有隔热材料， 箱体底部和各室
之间都有冷却进出风口，
采用自然风冷和自动控制的强迫风冷等多种形式， 以保证电
气设备的正常散热，具有防雨、防尘、防止小动物进入等措施。目前，国内生产的箱 式变的电压等级：高压侧为 3 ～ 35kV 、低压侧为 0.4 ～ 10kV 。
箱式变电站有如下特点：
(1) 技术先进安全可靠
箱体部分采用目前国内领先技术及工艺， 外壳一般采用镀铝锌钢板， 框架采用标
准集装箱材料及制作工艺， 有良好的防腐性能，
箱体内安装空调及除湿装置， 设备运
行不受自然气候环境及外界污染影响，
可保证在-40℃～+40℃的恶劣环境下正常运 行。
箱体内一次设备采用单元真空开关柜、 干式变压器、 干式互感器、 真空断路器 ( 弹
簧操作机构 ) 等技术领先设备，产品无裸露带电部分，为全绝缘结构，完全能达到零 触电事故，
全站可实现无油化运行， 安全性高，
二次采用微机综合自动化系统， 可实
现无人值守。
(2) 工厂预制化
设计时，只要设计人员根据变电站的实际要求，作出一次主接线图和箱外设备 的设计，
就可以选择由厂家提供的箱变规格和型号， 所有设备在工厂一次安装、 调试
合格，真正实现变电所建设工厂化，缩短了设计制造周期;现场安装仅需箱体定位、 箱体间电缆联络、 出线电缆连接、 保护定值校验、
传动试验及其它需调试的工作， 整
个变电站从安装到投运大约只需 5 ～ 8 天的时间，大大缩短了建设工期。 。
( 3) 组合方式灵活
箱式变电站由于结构比较紧凑， 每个箱体均构成一个独立系统， 这就使得组合方 式灵活多变。
(4) 占地面积小。
(5) 投资省、见效快
箱式变电站较同规模综自变电站减少投资 40 %～ 50 %。
2.3 箱式变电站的箱体要求
电气一次部分
一、可研
根据现场收资和系统、土建提资，做出项目可行性研究报告，并设计出电气主接线图和电气总平面图。若为改造项目，则收资时应收集对应的原设计资料。此处假设此次所做为新建35kV变电站，35kV配电装置采用箱式开闭锁布置，主变采用户外布置，10kV配电装置采用箱式开闭锁布置，二次设备采用箱式开闭锁布置。设计应考虑实用性、可靠性与安全性。设计完成后应向业主汇报相关情况，以避免设计成果与业主想法产生较大分歧。
二、初步设计
根据可研报告所提出的方案和方向，修改完善总平面图和主接线图，并对所选择的设备进行设备选校。此时电气一次部分应完成：
D0101-01初步设计说明书(各专业配合完成);
D0101-02初步设计主要设备材料清册(各专业配合完成); D0101-03电气主接线图(与二次、线路核对);
D0101-04电气总平面图(与土建、二次、线路核对); D0101-05短路电流计算和主要设备选校结果表; D0101-06 35kV进线断面图; D0101-07主变间隔断面图;
D0101-08 35kV配电装置接线图; D0101-09 35kV配电室断面图; D0101-10 35kV配电室平面布置图; D0101-11 10kV配电室断面图; D0101-12 10kV配电室平面布置图; D0101-13 10kV配电装置接线图;
D0101-14 全站接地平面布置图(与土建核对); D0101-15 全站防雷保护图，
并根据实际情况编写招标材料表，二次设备室及10kV配电室接地图(与二次核对)、户外照明图、照明系统图、的设计。应进行的计算包括导体的电气及力学计算、配电装置的电气校核计算、站用电负荷及站用变压器选择计算、接地计算、防雷保护范围计算。
三、施工设计
根据初步设计内容和厂家资料，按电气设备所属类别的不同分为6个板块，以下分别介绍每一个板块的内容。
第一个板块D0101为总的部分，包含以下内容： D0101-01 施工说明书(各专业配合完成);
D0101-02 施工设计主要设备材料清册(各专业配合完成); D0101-03 电气主接线图(与二次、线路核对);; D0101-04 电气总平面图(与土建、二次、线路核对); D0101-05 短路电流计算和主要设备选校结果表; 目录。
第二个板块D0102为35kV配电装置部分，里面包括： D0102-01 35kV部分设计说明一份; D0102-02 35kV进线断面图; D0102-03 主变间隔断面图; D0102-04 35kV配电装置接线图; D0102-05 35kV配电室断面图; D0102-06 35kV配电室平面布置图; D0102-07 35kV进线断面图;
D0102-08 主变侧绝缘子支架制作图; D0102-09 主要设备材料表(35kV部分); 目录。
第三个板块D0103为10kV配电装置及电容器，里面包括： D0103-01 10kV部分设计说明一份; D0103-02 10kV配电室断面图; D0103-03 10kV配电室平面布置图; D0103-04 10kV配电装置接线图; D0103-05 10kV进线平断面图; D0103-06 10kV电容器平断面图; D0103-07 主要设备材料表(该部分); 目录。
第四个板块D0104为防雷接地部分，里面包括： D0104-01 设计说明一份(该分册); D0104-02 全站接地平面布置图; D0104-03 全站防雷保护图;
D0104-04 二次设备室接地图(与二次核对); D0104-05 主要设备材料表(防雷接地); 接地部件施工图集(一套、通用); 目录。
第五个板块D0105为照明部分，里面包括： D0105-01 照明设计说明书一份、 D0105-02 变电站户外照明图、 D0105-03 照明系统接线图、 D0105-04 户外照明灯具安装图、
D0105-05 主要设备材料表(照明部分)、 目录。
第六个板块D0106为全站埋管及电缆敷设，此处需与二次人员协商埋管事宜。该板块里面包括：
D0106-01 设计说明一份(该分册);
D0106-02 全站埋管图(与线路、土建核对); D0106-03 主要设备材料表(该板块); 目录。
说明：
1、在设计主接线图和总平面图时，需与系统、二次、土建、线路人员密切配合，严防出现各专业设计成果相互矛盾的问题。
2、在设计时若设计有特殊部分，应特别说明，有条件者应单独做图说明。
3、每一个阶段的材料表都应当及时提与技经人员做相应的计算。若有调整项目，应及时通知技经人员做相应的改动。
4、与其他专业有关的图纸、报告、说明书等文件都应当主动发给各相关专业人员进行修改核定，并在这些文件上会签以示确认。
5、设计过程中如发生任何更改应以电子版形式及时通知其余专业，以便其余专业及时进行相应的更改。
发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计
目录
摘要 .................................................. 2 一主变压器的选择 ......................................... 2 1.1、主变压器的选择 ................................... 2 1.2 主变压器容量的选择 ................................ 2
2、变电所主变压器的容量和台数的确定 ................... 2 二主接线选择 ............................................. 3 1.1、主接线选择要求 ................................... 3 1.
2、对变电所电气主接线的具体要求 ..................... 4 1.3、根据给定的各电压等级选择电压主接线 ............... 5 1.4母线型号的选择。 .................................. 6 1.5母线截面的选择 .................................... 6 三.电气主接线图(110kV/35kV/10kV) ....................... 8 四.总结 .................................................. 9 参考文献 ................................................ 10
1 发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计
摘要
电随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电稳定性、可靠性和持续性，然而电网的稳定性、可靠性和持续性往往取决于变电所的合理设计和配置。一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便能是由一次能源经加工转化成的能源，与其他形式能源相比，它就具有远距离输送、方便转换与控制、损耗小、效率高、无气体和噪声污染。而发电厂是将一次能源转化成电能而被利用。按一次能源的不同，可将发电厂分为火力发电、水力发电、核能发电、以及风力发电、等太能发电厂。这些电能通过变电站进行变电，降电能输送到负荷区。
一 主变压器的选择
1.1、主变压器的选择
概述：在合理选择变压器时，首先应选择低损耗，低噪音的S9,S10,S11系列的变压器，不能选用高能耗的电力变压器。应选是变压器的绕组耦合方式、相数、冷却方式，绕组数，绕组导线材质及调压方式。
在各种电压等级的变电站中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压，进行电力传输的重要任务。确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行素质将具有明显的经济意义。 1.2 主变压器容量的选择
变电站主变压器容量一般按建站后5-10年的规划负荷考虑，并按其中一台停用时其余变压器能满足变电站最大负荷Smax的50%-70%(35-110kV变电站为60%)，或全部重要负荷(当Ⅰ、Ⅱ类负荷超过上述比例时)选择。 即 n1SN0.60.7Smax
式中 n—变压器主变台数
2、变电所主变压器的容量和台数的确定
1. 主变压器容量的确定
2 发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计
1.1主变器容量一般按变电所建成5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期。10-20年的负荷发展
1.2根据变电所所带负荷的性质，和电网结构，来确定主变压器的容量。 1.3同等电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化，标准化。
2. 主变压器台数的确定
2.1对大城市郊区的一次变电所在中低压侧，构成环网的情况下，变电所应装设2台主变压器为宜。
2.2对地区性孤立的一次性变电所，或大型工业专用变电所，在设计时应考虑，装设3台主变压器的可能性。
2.3对于规划只装设2台主变压器的变电所，其变压器基础，应按大于变压器容量的1-2级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量。单台容量设计应按单台额定容量的70%—85%计算。
二 主接线选择
1.1、主接线选择要求：
1.可靠性: 所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电，衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是由其组成元件(包括一次和二次设备)在运行中可靠性的综合。因此，主接线的设计，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时，可靠性并不是绝对的而是相对的，一种主接线对某些变电站是可靠的，而对另一些变电站则可能不是可靠的。评价主接线可靠性的标志如下：
(1)断路器检修时是否影响供电;
(2)设备、线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电;
(3)有没有使发电厂或变电所全部停止工作的可能性等。 (4)大机组、超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。 2..灵活性: 主接线的灵活性有以下几方面的要求：
3 发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计
(1)调度灵活，操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷;能够满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。
(2)检修安全。可方便的停运断路器、母线及其继电器保护设备，进行安全检修，且不影响对用户的供电。
(3)扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已经投运的变电站进行扩建，从变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以，在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过度到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。
3.经济性: 可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性之间往往发生矛盾，即欲使主接线可靠、灵活，将可能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求前提下，做到经济合理。
(1)投资省。主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资;要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资;要适当限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备;在终端或分支变电站中，应推广采用直降式(110/6～10kV)变电站和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器。
(2)年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费以及大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以及避免两次变压而增加电能损失。
(3)占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。
(4)在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。
1.2、对变电所电气主接线的具体要求：
1按变电所在电力系统的地位和作用选择。 2.考虑变电所近期和远期的发展规划。 3.按负荷性质和大小选择。
4.按变电所主变压器台数和容量选择。
5.当变电所中出现三级电压且低压侧负荷超过变压器额定容量15%时，通常采用三绕组变压器。
4 发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计
6.电力系统中无功功率需要分层次分地区进行平衡，变电所中常需装设无功补偿装置。
7.当母线电压变化比较大而且不能用增加无功补偿容量来调整电压时，为了保证电压质量，则采用有载调压变压器。
8.如果不受运输条件的限制，变压器采用三相式，否则选用单相变压器。 9.各级电压的规划短路电流不能超过所采用断路器的额定开断容量。 10.各级电压的架空线包括同一级电压的架空出线应尽量避免交叉。
1.3、根据给定的各电压等级选择电压主接线
a：110kv侧：
110kv侧出线最终4回，本期2回。
所以根据出线回数电压等级初步可以选择双母不分段接线和双母带旁路母接线。
1.双母不分段接线：
优点：可靠性极高，故障率低的变压器的出口不装断路器，投资较省，整个线路具有相当高的灵活性，当双母线的两组母线同时工作时，通过母联断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上，当母联断路器断开后，变电所负荷可同时接在母线或副母线上运行。
缺点：当母线故障或检修时，将隔离开关运行倒闸操作，容易发生误操作。 2.双母线带旁路接线：
优点：最大优化是提供了供电可靠性，当出线断路器需要停电检修时，可将专用旁路断路器投运，从而将检修断路器出线有旁路代替供电。 两组接线相比较：2方案更加可靠，所以选方案双母线带旁路接线。
b：35kv侧
35kv最终6回
所以根据电压等级及出线回数，初步确定，双母线不分段接线和单母线分段带旁路母线接线。 1. 双母线接线
优点：可靠性极高，故障率低的变压器的出口不装断路器，投资较省，整个线路具有相当高的灵活性，当双母线的两组母线同时工作时，通过母联断路器并联运
5 发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计
行，电源与负荷平均分配在两组母线上，当母联断路器断开后，变电所负荷可同时接在母线或副母线上运行。
缺点：当母线故障或检修时，将隔离开关运行倒闸操作，容易发生误操作 2.单母线分段带旁母：
优点：供电可靠性高，运行灵活，但是主要用于出线回路数不多。但负荷叫重要的中小型发电厂及35—110kv的变电所
所以两个比较所以两个比较，双母线接线更加适用，所以选择双母线接线。 C:10.kv侧： 10kv最终8回
1.单母线不分段线路：
优点：简单清晰、设备少、投资少;
运行操作方便，有利于扩建。 2. 单母线分段线路：
优点：可提高供电的可靠性和灵活性;
对重要用户，可采取用双回路供电，即从不同段上分别引出馈电线，有两个电源供电，以保证供电可靠性。
任一段母线或母线隔离开关进行检修减少停电范围。 缺点：增加了开关设备的投资和占地面积; 某段母线或母线隔离开关检修时，有停电问题;
任一出线断路器检修时，该回路必须停电。 所以选择单母线不分段。
1.4母线型号的选择。
矩形铝母线：220kv以下的配电装置中，35kv及以下的配电装置一般都是选用矩形的铝母线，铝母线的允许载流量较铜母线小，但价格便宜，安装，检修简单，连接方便，因此在35kv及以下的配电装置中，首先应选用矩形铝母线。
1.5母线截面的选择
1. 一般要求
6 发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计
裸导体应根据集体情况，按下列技术调节分别进行选择和校验
1. 工作电流 2. 经济电流密度 3. 电晕
4. 动稳定或机械强度 5. 热稳定
裸导体尚应按下列使用环境条件校验： 1. 环境温度 2. 日照 3. 风速 4. 海拔高度
2 按回路持续工作电流选择
IXUIg
Ig—导体回路持续工作电流，单位为A。
IXU— 相应于导体在某一运行温度、环境条件及安装方式下长期允许的载流量单位A。
7 温度25oC、导体表面涂漆、无日照、海拔高度1000m及以下条件。 发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计
三.电气主接线图(110kV/35kV/10kV)
6回出线
35kV
10kv 110kV 2出线
厂用电1线
厂用电2线
2回出线
10kV
110kV
35kV 厂用电线
厂用电线路
8 发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计
四.总结
课程设计已结束，通过对110kV/35kV/10.5kV/变电站接入系统设计，对发电厂电气部分的课程有了更深的了解、掌握，初步学会了用所学的知识解决一些问题，初步学会了把理论转化为实践。在此设计中需要画电气主接线图，电气主接线图大家深知是技术人员进行故障分析所需要的蓝图。变电所作为电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，对其进行设计势在必行，合理的变电所不仅能充分地满足当地的供电要求，还能有效地减少投资和资源浪费。
9 发电厂电气部分课程设计 [键入文字] 110kV/35kV/10kV变电站接入系统设计
参考文献
[1]熊信银. 发电厂电气部分. 北京: 中国电力出版社，2009. [2] 马永翔. 发电厂电气部分. 北京: 北京电力出版社，2014. [3] 朱一纶. 电力系统分析. 北京: 机械工业出版社，2012. [4] 刘宝贵. 发电厂电气部分. 北京: 中国电力出版社，200.8
10
随着我国经济建设的高速发展，现代电网结构日趋复杂，电网容量不断扩大，电网实时信息传送量成倍增多，对电网运行的可靠性要求也越来越高。35kV变电站现在虽然在用电量大的城市和经济发达的城市，但由于它具有投资少、见效快、建设周期短、安装、运行、维护、检修技术较容易解决等特点，在广大的农村地区这种供电方式仍将长期存在。
一、35kV变电站的设计原则：
1、 变电站设计必须认真执行国家的技术经济政策。并做到，保障人身安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理。
2、 变电站设计，应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设和远期发展的关系，做到近、远期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能。
3、 变电站设计，在执行本标准的同时原则上尚应符合现行的国家规范、规程和标准规定。
二、35kV变电站的站址选择
1、 站址应尽量靠近已有公路，并充分利用水文地质条件较好的荒地、坡地、劣地，不占或少占农田。
2、 站址应接近负荷距中心，并便于各级电压线路的引入引出，架空线路走廊应与站址同时确定。
3、 站址应尽量避开空气污秽地区，否则应采取有效的防污措施。
4、 站址选择应考虑对邻近设施的影响。
5、 站内地面应有适当的坡度，以利排水。
6、 变电站占地面积不超过1000平方米。
三、常见的常规35kV变电站设计
我们日常生活中常见的35kV 变电站设计一般采用的都是户外装置，设计安装有D W 12-35 户外型多油断路器，至于10kV 高压配电装置则以户内装置为主，设计过程中主要采用GG-1A (F) 高压开关柜，选用的是 SN 10-10 型少油断路器设备，也有设计过程中选用ZN -10 型户内高压真空断路器，而实际设计过程中以前者较为常见。至于35kV 变电站的继电保护屏或是控制屏基本采用的都是PK 型，以电磁式继电器来实现对继电设备的维护。这一设计过程从整体运行来看是较为安全可靠的，无论是设备安装还是维修保护都相对简单，这一常规35kV 变电站设计如今仍在乡镇或是山区得以沿用。然而，这套设备的问题就在于设备的整体性能较为落后，从占地面积、造价投资、结构能耗等方面来看都表现出极大的不合理性，整体设计方案与实际的电能消耗存在着较大差距，不利于电力系统的节能与环保。
四、主接线和主设备选择
1 、主接线选择
对于经济基础较弱工业性用电比例较小且农业负荷比例较大的用电地区，用电最大负荷处在第三季度或者冬季，
二、三季度在圩区防汛抗旱期间负荷较大，且必须保证供电，因此要保持一定水准的负荷平台。设计时主接线一般分两期实施，终期按两台主变考虑。首期工程电气主接线：35 kV 变电站首期工程一般采用一条 35 kV 进线和一台主变，因此首期工程电气主接线宜采用线路――变压器单元接线。在布置上应对二期工程位置作预留，首期不上的断路器、隔离开关等利用瓷柱过渡跳线;根据计量管理和电网位置情况决定是否上 35 kV 电压母线变压器;35 kV 站变可接在35 kV 进线侧，若是10 kV 站变，也可接在10 kV 母线上;10 kV 侧电气主接线采用单母线接线。二期工程电气主接线：二期工程安装两回进线，两台主变压器的主接线。35 kV 侧可采用桥形接线。对主变压器运行方式相对比较稳定，操作较少的35 kV 变电站，宜采用内桥接线;对主变压器操作较多的 35 kV变电站，宜采用外桥接线。桥形接线和单母线接线相比较可节省一台断路器，但操作复杂。
2、主设备选择
主变压器的选择，主变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。在有
一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的
一、二级负荷。具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的 15%以上，主变压器宜采用三线圈变压器。若运输条件允许，优先选用全密封变压器。高压断路器应选择 35kV 等级优先的SF6国产断路器，10kV等级户外布置的断路器优先采用柱上真空断路器，10kVSF6断路器在解决压力指示表、密度继电器等易引起漏气的问题后也可选用，高压隔离开关应选择35kV高压隔离开关，优先选用防污型、材质好、耐腐蚀的产品;无人值守变电站优先选用GW4 型带电动机构的隔离开关。互感器和避雷器：为防止铁磁出现谐振，优先选择干式电压互感器，过励磁时呈容性。若选择电容器式电压互感器，可省去高压侧熔断器。选择带0.2级副线圈专用电流互感器。保护用电流互感器选择独立式的，但断路器附带的套管式电流互感器也可在电气伏安特性满足二次要求的情况下采用。直流电源：优先选择带微机检测和远传接口的高频开关电源的成套直流电源装置，采用5～10A2块模块。蓄电池可选阀控全密封铅酸蓄电池，容量40～80Ah。二次设备：优先选用具有与变电站综合自动化或RTU灵活接口的微机型继电保护设备，分散布置10kV保护;35kV保护备用电源发挥联络线功能时需配备线路保护，集中组屏布置馈线保护;根据实际情况考虑配置主变纵差动保护。变电站自动化系统：设备选型要求满足无人值守需要。综合自动化系统应具备微机“五防”闭锁及接入火警信号等功能。通信采用数字式载波通信，条件允许可选扩频、光纤等方式。
五、突出35kV 变电站的综合性与自动化处理。
35kV 变电站设计中的综合性主要体现在其系统类别的集中式和分布式方面，无论是其中的管理层还是间隔层都需要通过独立的操作系统来对系统单元装置进行系统规划，以体现必要的工程建设标准。运行人员在对变电站基本数据进行整理与分析时能够通过简单的画面打印实现对控制系统的电能计算，进而更好地促进变电站现场的总线控制与测量结构规划。
六、结语
35kV电压登记在我国电力网中是一个重要的电压等级，35kV变电站在我国县级电力网中将长期使用。随着产品不断更新，相应的新型设备层出不穷，设计方案应力求结线简单、清晰、操作方便，提高可靠性，限制工程造价，节约土地，减少生产和生活办公设施建筑物的土建面积。发展方向应是向小型化、综合自动化和无人值班方向发展。在实际设计工作中，必须按照负荷的性质、用电容量、环境条件、工程特点和地区供电条件及用户的经济承受能力，安装、运行、维护、检修的技术力量，备品备件购置是否方便，抢修、操作、交通是否便利，将来是否升压扩建，与调度自动化配合等方面的因素。因此，我们应致力于去优化改善35kV变电站的设计，使之更好的为我们所用。
参考文献：
【1】 章盛 李江，几种35kV变电站设计方案的讨论，新疆电力，2005(4);
【2】 河北省电力局，农村35kV小型化变电站议计标准，农村电气化，1994(11);
【3】 李玉平，对35 kV 变电站设计的建议，电网建设，2006(8)
新疆伊犁河流域开发建设管理局 陈建忠 阅读次数：1066
摘要：该文根据原始资料简述了变电站电气主接线设计选择的原则、特点，并对某变电站电气主接线的设计选择过程进行了分析，并从经济性、可靠性方面来考虑，选择最优方案。
关键词：变电站;电气主接线;设计选择
中图分类号：TM631+.2 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2008)09-009-02 1 设计原始资料
为保证某地区铁路沿线供电需要，需设计一座35kV降压终端变电站，其10kV架空线给锅炉、车站、货场、南铁大厦、体训中心、公园等铁路设施及生活供电，二类负荷占18.8%，其余为三类负荷。
距本变电站20km和16km处各有一110kV变电站，由这两个变电站以35kV架空线路向待建的35kV变电站供电，考虑一回线路故障或检修时，由另一回线供电的运行方式。
本变电站10kV母线到各出线终端杆均采用10kV电缆供电，出线负荷除#
2、#7为二类负荷，其余出线为三类负荷，各馈线负荷如表1所示。
表1 变电站10kV出线负荷表
该变电站站址地势平坦、地形开阔，交通运输方便。地层简单，无洪水威胁，平均海拔为900～1000m，年平均气温为11.65℃，极端最高气温为40℃，极端最低气温为-28℃。主导风向为东北风，最大风力为32～40m/s，地震裂度为7度。历年最多沙尘暴日数为19天，导线覆冰厚度为10mm，适宜建设变电站。
2 电气主接线设计选择
2.1 变电站35kV侧接线型式的确定 按照《变电站设计技术规程》的第23条规定：“35~60kV配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线;当出线为2回以上时，一般采用单母线分段或单母线接线。出线回路数较多、连接的电源较多、负荷大或污秽环境中的35~60kV室外配电装置，可采用双母线接线”。本变电站35kV侧可考虑以下3种方案，并进行经济和技术分析。
方案1：采用单母线分段接线，如图1所示。
图1 单母线分段接线
优点：用断路器把母线分段后，重要用户可从不同母线分段引出双回线供电;当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电，保证重要用户不停电。
缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电;当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越;扩建时需向两个方向均衡扩建;分段断路器故障造成35kV两段母线停电。
适用范围：
·6～10kV配电装置出线回路数为6回及以上时; ·35～60kV配电装置出线回路数为4～8回及以上时; ·110～220kV配电装置出线回路数为3～4回时。 方案2：采用单母线接线，如图2所示。
图2 单母线接线
优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。
缺点：不够灵活可靠，任一元件(母线及母线隔离开关等)故障或检修，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。
适用范围：
·6～10kV配电装置出线回路数不超过5回; ·35～60kV配电装置出线回路数不超过3回; ·110～220kV配电装置出线回路数不超过2回。 方案3：采用外桥接线，如图3所示。
图3 外桥接线
外桥接线的特点：当变压器发生故障或运行中需要切除时，只断开本回路的断路器即可，不影响其他回路的工作。当线路故障时，例如引出线1U故障，断路器1DL和3DL都将断开，因而变压器1B也被切除。为了恢复变压器1B的正常运行，必须在断开隔离开关2G后，再接通断路器1DL和3DL。
外桥接线适用于线路较短和变压器按经济运行需要经常切换的情况。以上三个方案，所需35kV断路器和隔离开关数量如表2所示。
表2 35kV断路器和隔离开关数量表
对以上三种方案分析比较。
从经济性来看：由于3种方案所选变压器型号和容量相同，占地面积基本相同，所以只比较设备，方案1所用设备最多，造价最高，故最不经济;方案3所用设备最少，造价最低，故最经济;方案2介于方案1和方案3之间较经济。 从可靠性来看：方案1，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电，可以满足
一、
二、三类用户负荷的要求，可靠性高;方案2，任一元件(母线及母线隔离开关等)故障或检修，均需使整个配电装置停电，不能满足
一、二类用户负荷的要求。方案3当线路发生故障时，需动作与之相连的两台断路器，从而影响一台未发生故障的变压器运行。因此方案
2、方案3可靠性均不如方案1。
从改变运行方式的灵活性来看：方案1因接线简单，所以投切变压器，倒闸操作最简便。
通过以上比较，可以发现方案1以供电可靠性高为主要优点;方案2以设备少，较经济，倒闸操作简便为主要优点;方案3以投资少，经济性好为主要优点。因本变电站无一类负荷，二类负荷所占比例较少(18.8%)，所以考虑综合因素，选方案2单母线接线为本变电站的35kV侧主接线。
2.2 变电站10kV侧接线型式的确定
变电站10kV母线侧的馈线多，在保证供电可靠性的情况下，如果采用双母线接线，设备多，投资大，运行操作不便，不满足灵活性和经济性;如果采用单母线分段接线，在母线故障或检修时，不致对所有出线全部停电，对重要的二类负荷出线，采用双回路送电，分别接在10kV的一段和二段，在满足可靠性和灵活性的前提下，比双母线接线经济，故推荐采用单母线分段接线的方式。正常运行时，分段断路器处于断开位置，即两台变压器各带一段母线。当负荷小于6300kVA或1台变压器故障、检修时，则断开该变压器低压侧断路器，合分段断路器，由一台主变向两段母线供电。
3 结束语
变电站电气主接线是变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。电气主接线是由高压电器设备通过连接组成的接受和分配电能的电路，反映各设备的作用、连接方式和各回路间相互关系，从而构成变电站电气部分的主体。它直接影响运行的可靠性、灵活性，并对配电装置的布置、继电保护的配置、自动装置和控制方式的选择，起决定性作用。因此，在确定主接线时，电气主接线要满足必要的供电可靠性、经济性、保证供电的电能质量，另外主接线应能适应各种运行方式，具有发展和扩建的可能性。
【摘要】文章以35kV变电站设计程序作为主要研究对象，通过分析与探讨35kV变电站设计中的问题，并从严格把握环保设计程序、节能设计程序以及无功补偿设计程序等方面详细介绍35kV变电站设计方案及程序，期待能够成为业内人士参考以及学习的指标，从而不断改善与优化35kV变电站设计程序，为国家经济发展作出重要贡献。
【关键词】35kV变电站;环保设计;节能设计;无功补偿设计
1. 前言
近年来，国内相关部门与机构在35kV变电站设计环节与建设环节都投入了较多的关注度，基于35kV变电站而言，设计程序不仅是建设环节的主要构成要素之一，同时还是建设中存在最为重要的难点部分，设计质量的优劣会对其利用效率、建设水平等造成直接影响，因此必须严格把握其难点，通过全面把握环保设计、节能设计、以及无功补偿设计等设计环节，确保35kV变电站能够充分体现其存在价值。
2.35kV变电站设计环节中的相关注意事项
近年来，国内在电网改造方面的力度越来越大，并将改造重点与目标放在安全用电以及优质用电等方面，旨在为服务区域内提供更加优质的供电服务。35kv变电站设计基本方案呈现出多样化特征，在技术布局层面、工程造价层面都得到了合理优化[1]。尽管如此，35kv变电站设计实践程序中，为了提升变电站综合使用价值，确保供电环节的稳定性以及安全性，还需要相关部门及人员充分把握其各个设计程序，并且严格把握以下诸多方面。
第一，合理把握35kV变电站设计中的主设备选取程序与主接线选取程序。一般情况之下，在开展首期工程时，其主接线方面需要使用的设备包括主变压器一台、35kV电源进线一条。而必须强调的是，在二期工程尚未开始之前，首期工程就要为其预留一些设备，除了要使瓷柱在空间过渡环节的效果得以有效展现之外，还需要严格把握隔离开关以及断路器的选择程序[2]。鉴于此，在具体设计环节，需要以桥型接线对两条线路进行分别设计，具体是外桥接线以及内桥接线，并在母线接线上对主变压器进行合理利用，从而有效提升单母线类接线方案的使用价值。与此同时，在设计变电站设备选择程序时，应当充分考虑能耗、自冷以及油浸等方面，确保变压器以及调压器都能满足电网运行、节能减排等方面的基本需求，使容量始终处于2 MVA-10MVA的可控范围内[3]。除此之外，在设备材质方面，必须选择具有较强抗腐蚀功能的材质，建议优先考虑35kV户外干式电压互感器。
第二，合理把握35kV变电站设计中平面布局方面的问题。基于35kV变电站设计而言，其设备在平面布局方面通常会涉及到控制保护、配电装置等方面的问题。譬如，如果35kV变电站平面布局以屋外中型的配电装置为主要选择，为了控制能耗消费，应当以双列布置为主要方案，在某单层建筑上方设置一间总控制室[4]。一般说来，35kV变电站设计中建议考虑集中式的控制保护方案，该保护模式除了能够提升设备的整体运行效率之外，在日常维护以及检修等程序上也能节省时间与金钱。
第三，35kV变电站设计中的要充分考虑到自动化、综合化处理程序。国内35kV变电站设计强调综合性特征，在系统类别方面可以采取分布式或者是集中式。与此同时，基于管理层以及间隔层来说，均要设置独立操作系统，用以全面性规划各个系统单位的内部装置，确保各项设计方案都能够满足国家相关标准与图纸设计既定要求[5]。除此之外，对于运行工作人员来说，除了要定期整理35kV变电站内部各项数据之外，经由画面打印之后，还应当对各个控制系统进行电能计算，有助于提升35kV变电站施工现场测量结构以及总线控制等方面的合理性与有效性。
3.35kV变电站设计基本内容
35kv变电站设计实践程序中，为了提升变电站综合使用价值，必须充分考虑各个设计程序。笔者结合自身多年实践经验，详细介绍35kV变电站设计基本内容。
3.135kV变电站环保设计
环保已经成为国家方针政策中重点强调的话题，也受到了各行各业的高度重视，35kv变电站设计同样不例外。而35kV变电站环保设计需从以下几个程序进行。
3.1.1严格把握降噪设计程序 基于35kv变电站而言，其噪声来源包括轴流风机、断路器以及变压器等。(1)轴流风机。轴流风机通常会产生大量振动噪声，因此在35kv变电站设计环节，建议将轴流风机的放置方位设计在室内，并优先考虑低噪音轴类流通风机，于其外部加用消声弯头，确保其噪音低于主变压器[5]。除此之外，轴流风机外部还需要安装一个吸声管道以及消声器，实现对排风口噪声的有效控制，而通过距离以及隔声设备的衰减，即可有效控制噪声。
(2)断路器。断路器通常会产生大量电机噪声以及电冲击噪声。
(3)变压器。变压器会产生持续性交流噪声。而为了减弱、控制这些噪声，建议35kv变电站设计环节优先考虑低噪声类设备，在设计主变压器时，将其放置方位设计在室内，并于其底部安装一个刚性的弹簧或者是弹性的防震支架，从而实现消振目标。与此同时，在主变压器出风口位置、进风口位置都设置相应的消音设备，其室内墙面上需要加装一定数量的吸音砖以及吸音板等，有助于提升其整体吸声系数[6]。
3.1.2严格把握电磁污染的防护设计程序
35kv变电站除了会受外界影响之外，同时也会直接影响周围环境影响，具体涉及到无线电干扰、工频电场以及工频磁场等。国内35kv变电站在交流电的输变电设备频率方面通常是50Hz，同时，随着工频电场和导线之间距离的加大，或者是受到房屋及树木的直接屏蔽，工频电场度往往会受到影响而降低，因此必须严格把握电磁污染的防护设计程序。首先，重视电磁屏蔽设计。电磁屏蔽即在某个空间内固定电磁辐射，主要涉及到屏蔽主变压器辐射源以及工作空间等。其次，重视设备设计程序。由于某些设备会出现大量电磁污染，因此针对这些设备，需要予以自动控制或者是远距离控制[6]。再次，重视个体防护设计。当技术人员操作各种设备时，应当根据相关规定严格穿戴防护服装、防护头盔以及防护眼镜等。最后，重视植树绿化设计。于35kv变电站附近应当种植大量花草树木，通过对辐射进行有效控制，有助于保护附近居民及变电站工作人员的健康。 3.1.3严格把握三废处理程序设计
35kv变电站设计中还应当严格把握三废处理程序设计。所谓三废，主要涉及到固体废弃物、废气以及废水。(1)固体废弃物的处理程序设计。35kv变电站设计中，应当考虑到修建一个危急事故的排油坑，在出现任何事故的情况下，变压器油都能够经由该管道进入至贮油池内，再由变电站内部电力部门对废油进行回收及处理，防止出现大量废油造成经济损失。与此同时，35kv变电站日常所用直流电源需要选取全密闭性免维护铅酸蓄电池。究其原因，主要由于该电池使用寿命较长，通常可以达到8年-10年，而且在其使用期限之内都可以省略维护保修等程序，待其使用期限正式到期之后，直接更换整组电池即可，而换下来的废旧电池还可以送至厂家进行回收处理，除了能够节省日常维修费用之外，还能够达到环保目标，具有较高可行性[7]。
(2)废气的处理程序设计。35kv变电站施工环节，还需要严格把握废气的处理程序设计。35kv变电站内部开关设备通常会选择使用一种绝缘性气体，即为六氟化硫气体。六氟化硫气体在灭弧性能以及绝缘性能等方面都存在着绝对性优势，因此已经被广泛应用于电力系统中。然而，六氟化硫气体本书属于非CO2温室效应类气体，会长时间稳定地存在于大气中，其分解的唯一方式是缓慢光解以及沉降。在此背景之下，控制六氟化硫气体整体排放量、加强六氟化硫气体回收效率以及对六氟化硫气体进行回收再利用显得十分关键。鉴于此，在废气的处理程序设计环节，应当严格把握六氟化硫气体控制程序，在对六氟化硫设备进行日常检修时，应当对六氟化硫气体进行回收，禁止直接排放等情况的出现[7]。而回收到的六氟化硫气体应当统一放置于液化钢瓶中，或者是以净化装置对其进行有效处理之后，实现对六氟化硫气体的循环使用。
(3)废水的处理程序设计。35kv变电站施工环节会产生大量废水，其来源是洗刷设备的污水、车辆冲洗水以及施工人员日常生活污水等。其中，洗刷设备的污水和车辆冲洗水中的成分偏为简单，不仅其污染物的整体浓度相对较低，同时水量也偏少，通常以瞬时排放为主要形式[8]。对于这些废水，可以在35kv变电站施工现场修建一个沉淀池，用于废水的沉淀及处理，当废水经处理且到达排放标准后，即可将其排入至市政污水处理管网中，有助于控制废水污染范围及污染力度。
3.2.35kV变电站节能设计
35kV变电站节能设计具体体现在供电照明、建筑节能、供热工程、空调工程以及供水节能等方面。 3.2.1供电照明的节能设计 35kV变电站内部通常需要设置配电室，并在配电室中装设一定数量功率因数自动补偿控制器，用以对功率因素的有效控制，达到节约电能等目标。除此之外，在户外照明方面的设计程序中，应当优先考虑光控开关，而建筑物的内部则需要选择声控延时类开关，实现供电照明的节能目标。 3.2.2空调工程及供热工程的节能设计
35kV变电站空调工程方面，其设计程序必须以2003版采暖通风与空气调节设计规范为主要参考指标与执行标准[8]。同时，在空调设备方面，应当以变频控制多联式空调系统为主要选择，而且空调设备还需要选择高效节能类产品，最大限度控制其耗损量。 3.2.3 建筑节能设计
一般情况之下，如果35kV变电站修建于寒冷地区，其建筑节能设计程序除了要考虑到冬季保温措施之外，同时还有考虑到夏季的防热设计。基于35kV变电站建筑物的朝向方面，以南北向为主要设计选择。与此同时，在35kV变电站建筑物屋顶以及墙体方面，必须严格控制其保温材料质量，优先考虑选择密度较低且导热系数相对较小的材料，包括无机轻集料保温砂浆以及挤塑聚苯乙烯泡沫板等[9]。除此之外，在对建筑物门窗型式进行设计时，优先考虑选择两层窗等形式，通过对系统整体传热系数进行有效控制，有助于提升节能效率。 3.2.4供水节能设计
35kV变电站建筑物内部供水以水表计量为主要形式，并且不断加强、规范计量程序。而在35kV变电站设计中，其建筑物内还应当设计雨水收集体系，通过水天然雨水进行有效收集，并将收集到的雨水用作附近绿地的浇灌，有助于节省绿地浇灌用水，实现节水目标。 3.335kV变电站无功补偿设计
3.3.1严格把握无功补偿相关设备优化设计程序
基于35kV变电站电网来说，其电力负荷主要涉及到变压器、电动机以及输电线路等，且以感性负荷最为普遍。35kV变电站内部都是以无功功率类型的设备为主要消耗源，如果要使这些设备充分发挥其价值，并始终处于正常运行状态，就需要为其提供大量无功功率。而在35kV变电站电力系统内部，无功功率型电源除了有电动机之外，线路电容同样会产生大量无功功率[9]。鉴于此，当无功电源无法达到电网内部无功功率基本需求时，必须实施无功补偿设计。对于35kV变电站在无功补偿相关设备而言，其基本任务是为主变压器提供补偿。为了达到无功功率基本补偿标准，其实现途径有两个，分别是优化电压、采取全网无功补偿等形式，确保电压能够达到既定标准，有助于最大限度控制电网耗损量，对于提升35kV变电站整体经济效率具有重要意义。 3.3.2无功补偿设计环节的基本原则
35kV变电站设计中，还应当合理选择无功功率各项补偿设备。一般情况之下，无功补偿设计环节的基本原则涉及到以下诸多方面：第一，平衡原则。针对平衡层面来说，除了要加强全网平衡和局部平衡之间的有机结合之外，更重要的是加强全网范围内无功功率整体平衡，并且保证分站无功功率以及分线无功功率都保持平衡状态。
第二，补偿原则。在补偿设计中，除了提升分散补偿的基本地位之外，还需要有机结合分散补偿以及集中补偿等形式，确保集中补偿能够充分发挥其辅助性功效。为了达到这一标准，需要将补偿范围设计在负荷十分集中的区域，同时还需要35kV变电站各个大功率设备覆盖范围内予以集中式无功补偿，并在变压器、输电线路等位置开展分散补偿，以此方式实现无功功率之间的平衡性，以免远距离输电条件下使无功功率出现大量耗损。
第三，结合原则。35kV变电站设计中，不仅要有机结合低压补偿及高压补偿，通过有效发挥低压补偿主要工作，确保高压补偿能在其中发挥其辅助功效。而且还需要有机结合电压调节程序与降低耗损程序等[10]。究其原因，主要由于35kV变电站输电线路普遍偏长，加之其分支十分繁多，在输电负荷方面也呈现出分散状，同时其功率因素也相对偏低。对于这些范围，都需要有机结合电压调节程序与降低耗损程序，最终实现无功补偿、降低耗损等整体目标。
4.结束语
35kV变电站设计中，在谨慎性、合理性严谨性、环保性可行性、节能性、科学性、可持续性以及实践性等方面都提出了较高要求，对于提升35kV变电站整体使用价值起着十分重要的促进作用。就目前而言，35kV变电站设计中还存在着许多难点需要去攻破，改善设计技术也显得迫在眉睫。在此背景之下，需要相关部门与机构严格把握环保设计程序、节能设计程序以及无功补偿设计程序等，通过对35kV变电站实际情况进行仔细调研与分析，并且不断优化设计手段，有助于提升35kV变电站设计实践活动的整体效率，为35kV变电站带来更多经济效益，并且不断推动35kV变电站又好又快地发展。 【参考文献】
[1]曲仪昂.高压电器选择在变电所电气设计中的重要性——以某35kV降压变电站继电保护设计为例[J].企业技术开发：中旬刊,2012,31(08):104-105. [2]闫英.试论35KV变电站关于自动无功补偿装置的设计及应用[J].科技创新与应用,2012,30(30):163. [3]黄峰远,杨超.基于滚球法的35kV模块化变电站直击雷防护设计[J].现代机械,2013,01(01):47-50. [4]徐鹏,梁少华.可调间隙防雷装置在35kV变电站防雷中的应用研究[J].高压电器,2012,48(09):7-15. [5]董建宏,吴伟强,刘金桂.新郑卷烟厂35KV变电站增容扩建设计及实现[J].电脑知识与技术,2012,08(05):1176-1177. [6]叶丽,杨艳玲.35kV分布式数字化变电站综合自动化系统设计[J].科学时代,2014,01(01):1-4. [7]陈本周,陈新.基于35kV变电站电气系统设计与方案研究[J].企业技术开发(下半月),2013,32(02):112-113. [8]王清华,杜威,路凯军.35kV变电站一次和二次设备的技术改造分析[J].科技风,2012,09(09):142-143. [9]吕帅.浅析35kV综合自动化变电站二次系统及问题[J].城市建设理论研究(电子版),2012,20(20):254-255. [10]胡玲华.试议小型化35kV变电站的设计[J].城市建设理论研究(电子版),2013,14(14):142-143.
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