唐楷　于宏艷

摘 要：隨著用電負荷的增加，大容量低壓線路遠距離輸電需求側(cè)壓降大、線損高的缺點逐漸暴露，縣級供電公司上劃后，項目審批難度逐年加大，縣級供電公司在資金籌措方面遇到了一定的困難，而集約化變電站在縣級電網(wǎng)的應用則在一定程度上解決了上述問題。本文從生產(chǎn)過程中遇到的實際問題出發(fā)，著重闡述了解決問題的原理，集約化變電站在縣級電網(wǎng)中的應用的可行性分析以及集約化變電站的實際建設(shè)過程和應用情況，最后通過效益分析來說明應用集約化變電站帶來的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：負荷中心 箱式變電站 應用

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（c）-0123-01

1 課題的提出

石材加工業(yè)和礦山工業(yè)是公司駐地所在的招遠市的兩大支柱產(chǎn)業(yè)，石材加工和礦山工業(yè)用電具有負荷分散、地處山區(qū)、導線架設(shè)難度大、輸電半徑大、需求側(cè)壓降大、線損率高等特點，傳統(tǒng)的變電站已經(jīng)難以滿足用戶對供電質(zhì)量和公司日益提高的經(jīng)濟指標的要求，加之負荷持續(xù)性難以預測等問題，一次性籌措建設(shè)傳統(tǒng)意義的標準化變電站的大量資金逐漸成為困難。如何解決這些困難成為公司工作中的一個重要課題。

2 解決方案的提出

眾所周知在功率傳輸一定的情況下，由公式P=U×I得知，電壓越高，電流越小，而電流在導線中流動因為導線阻抗的存在，會產(chǎn)生熱量、導致?lián)p耗和需求側(cè)壓降（p=I2R和U=I×R），在導線直徑一定的情況下，電流越大產(chǎn)生的熱量和損耗也越大，同時壓降也越大，所以采用深入負荷中心建站的方式可以減少到達需求側(cè)的輸電距離，有效的減少輸電線損和壓降，然而石材和黃金工業(yè)都地處山區(qū)，找一塊可以建設(shè)標準變電站的地點絕非易事，因此我們將目光投向集約化變電站。集約化變電站的主要組成部分是箱變式變電站，箱變具有體積小、全封閉、美觀、運行可靠和維護方便等特點；但傳統(tǒng)的箱變式變電站都是10 kV進線，0.4 kV出線，不能滿足我們的需要，所以公司進行了革新，我們的設(shè)計方案是將10 kV的高壓開關(guān)柜和全站的二次保護設(shè)備集成到箱變中，35 kV高壓設(shè)備放置在室外，這樣整個變電站結(jié)構(gòu)簡單、外觀整潔而且占地面積可以縮小40%而成本降低30%。

3 可行性分析

首先，設(shè)備技術(shù)可行性。國內(nèi)的設(shè)備提供商經(jīng)過幾十年的設(shè)備研發(fā)和產(chǎn)品完善，國產(chǎn)的110 kV、35 kV、10 kV設(shè)備（包括一次設(shè)備和微機保護設(shè)備）及通訊自動化設(shè)備已經(jīng)相當成熟，尤其是110 kV的GIS、35 kV敞開式組合電器都在向著占地面積小、結(jié)線簡單、集成度高、自動化程度高、運行維護成本低等方向發(fā)展，無論從安全可靠性、占地面積、維護成本、性價比等方面都能夠完全滿足箱變式變電站的需要。

其次，設(shè)計方案可行性。經(jīng)過一代又一代設(shè)計人員的努力工作和經(jīng)驗積累，縣級公司已經(jīng)擁有了35 kV變電站的設(shè)計資質(zhì)，利用已有的經(jīng)驗和經(jīng)常更新的設(shè)備信息，無論在土建設(shè)計、電氣設(shè)計、設(shè)備選型等方面都能做到在滿足設(shè)計要求的前提下與時俱進，能夠滿足集約化變電站的建設(shè)要求。

第三，工藝可行性。箱變設(shè)備提供商經(jīng)過幾十年的發(fā)展和工藝完善，已經(jīng)能夠提供大容量10 kV箱變產(chǎn)品且產(chǎn)品可靠性高、維護方便，從工藝上滿足了建設(shè)集約化變電站的要求。

第四，施工方案可行性。公司擁有專門的土建施工隊伍和一二次設(shè)備安裝、調(diào)試隊伍，完全掌握了35 kV、10 kV土建基礎(chǔ)及一二次設(shè)備的各種施工工藝，完全能夠滿足集約化變電站的建設(shè)要求。

4 工程介紹

（1）工程情況：35 kV欒家河輸變電工程新建35 kV進線一回，35 kV開關(guān)一組，主變一臺，10 kV電抗器一組，10 kV出線4回，10 kV高壓開關(guān)柜箱變及保護裝置箱變各一座，高壓開關(guān)柜及保護裝置箱變都采用箱內(nèi)加支撐鋼架結(jié)構(gòu)，整體占地面積僅70余平米加上基礎(chǔ)不過100余平米，極大的節(jié)省了占地面積。

（2）建設(shè)情況：經(jīng)過工程設(shè)計、土建及設(shè)備招投標、一、二次設(shè)備安裝及調(diào)試三個階段后，工程于2012年1月25號順利通過驗收，一次性送電成功，投入縣網(wǎng)運行。

5 工程建設(shè)中的技術(shù)應用亮點

在35 kV欒家河站工程中，新做電子圍欄大門一扇，同時將報警和警戒系統(tǒng)與大門有機的結(jié)合了起來。同時由于電子圍欄周界個別點同變電站設(shè)備距離較近，為防止電子圍欄金屬導線非正常因素崩斷，給變電站設(shè)備造成危害后果，在PV過線桿之間縮短距離，加密PV過線桿，在PV過線桿絕緣子處固定金屬導線。通過安裝電子圍欄后，變電站安全防御能力大大增強，欒家河站從運行至今沒有發(fā)生過外界入侵，大大確保了變電站的安全運行。

同時電子安全圍欄和圖像監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了聯(lián)動，當有人非法翻越圍墻或進行破壞，探測器可立即將警情傳送到管理中心，同時外界的聲光報警開始報警，與圖像監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，監(jiān)控屏幕上跳出入侵區(qū)域的現(xiàn)場實時畫面，中心值班人員通知巡視人員立即趕往現(xiàn)場處理，處理完畢后對報警主機及探測器的報警狀態(tài)進行復位即可恢復正常。電子安全圍欄的報警不受自然環(huán)境（如霧、雨、雪）及小動物的影響，誤報率極低。

為了加強對無人值守變電站的設(shè)備巡查力度，我們對欒家河站安裝了應用PDA的的變電站設(shè)備巡檢系統(tǒng)，通過安裝在設(shè)備上的巡檢點對設(shè)備狀態(tài)進行采集，巡視人員利用PDA每周對設(shè)備巡檢點進行一次數(shù)據(jù)采集，然后將數(shù)據(jù)上傳至巡檢服務數(shù)據(jù)庫，分管副經(jīng)理、生技部、調(diào)度所主任及變電專工都可以通過WEB網(wǎng)頁看到變電設(shè)備的實際運行狀況，便于及時發(fā)現(xiàn)并處理缺陷，有效的保證了設(shè)備的穩(wěn)定運行。

6 效益分析

35 kV欒家河站所在的張星鎮(zhèn)是招遠市石材產(chǎn)品的中心產(chǎn)區(qū)，用電負荷具有輸電半徑大，負荷增長迅速的特點，由于近年來石材加工業(yè)的迅速發(fā)展，原來的廠站格局帶來的問題逐漸暴露，需求側(cè)電壓降高，線損大給公司和用戶都帶來了影響，雖然樞紐站埠南站已由35 kV升壓到110 kV，但仍難以滿足要求，欒家河站的建立，很大程度的解決了上述矛盾，由欒家河站電度報表可知，欒家河站所帶線路平均總負荷在5000 kW/h，每年供電4000余萬度，通過欒家河站供電相比原來通過10 kV線路輸電，綜合降損在1%左右，每年降低運行成本在300萬左右，而欒家河站的資金投入不過300余萬，投運當年即可收回成本，效益顯著。

參考文獻

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