35kV變電所電氣設(shè)備布置型式分析與比較

王永才

【摘 要】主要介紹了35kv變電所的電氣主接線、電氣設(shè)備布置型式及適用場(chǎng)合。礦井35kV變電所設(shè)計(jì)是礦井供電設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分。電氣主接線和電氣設(shè)備布置又是變電所電氣設(shè)計(jì)的主要組成部分。必須研究礦井35kV變電所電氣設(shè)備的布置型式問題。

【關(guān)鍵詞】35kV變電所；電氣設(shè)備；布置型式；電氣主接線

0.前言

某煤礦35kV變電所主要擔(dān)負(fù)著向煤礦地面用電負(fù)荷及井下用電負(fù)荷供電的任務(wù)。變電所設(shè)計(jì)是否合理，不僅涉及投資大小、運(yùn)行費(fèi)用高低的問題，而且是運(yùn)行是否安全可靠，關(guān)系著全礦的正常生及煤礦職工的人身安全問題。因此，礦井35kV變電所設(shè)計(jì)是礦井供電設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分。電氣主接線和電氣設(shè)備布置又是變電所電氣設(shè)計(jì)的主要組成部分。必須研究礦井35kV變電所電氣設(shè)備的布置型式問題。

1.35kV變電所的電氣主接線

礦井35kV變電所的主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)企業(yè)總體供電規(guī)劃、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。由于礦井35kV變電所—般為終端變電所，主變壓器臺(tái)數(shù)不超過兩臺(tái)；故35kV側(cè)接線一般采用橋型接線或單母線分段接線，6～10kV側(cè)—般采用單母線分段接線。

2.35kV變電所電氣設(shè)備布置型式分析

2.1屋外布置型式

該布置型式的主要特征為35kV配電裝置選用屋外式配電裝置，主變壓器亦布置在室外，6kV配電裝置選用成套的高壓開關(guān)柜，布置在室內(nèi)，見圖1。

圖1屋外布置型式

該布置型式過去被廣泛采用。原因是成套的35kV戶內(nèi)配電裝置尚未成熟，基本建設(shè)投資有限。該布置型式的優(yōu)點(diǎn)就是投資少，不足之處是與室內(nèi)布置相比占地面積較大，由于配電裝置布置在室外，布置分散，污染較嚴(yán)重，檢修維護(hù)工作量要比室內(nèi)布置大。同時(shí)，根據(jù)《煤礦地面高壓供電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中的要求，屋外絕緣子和穿墻套管一般采用高一級(jí)電壓的產(chǎn)品，因此對(duì)屋外配電裝置的絕緣水平要求更高一些，安全可靠性相對(duì)較差。

2.2單層布置型式

該布置型式的主要特征為35kV和6kV配電裝置均選用成套的高壓開關(guān)柜，均布置在室內(nèi)，且均為單層建筑物。主變壓器布置在室外，見圖2。

圖2單層布置型式

該布置型式的優(yōu)點(diǎn)在于布置非常靈活，35kV配電室、6kV配電室與主變壓器之間可較隨意移動(dòng)相對(duì)位置，以確保他們之間的電氣距離最合理，布置顯得整齊美觀。各建筑物相對(duì)獨(dú)立，不互相影響，且便于施工安裝及改擴(kuò)建。其缺點(diǎn)是：占地面積雖然比第一種布置型式小，但仍較大。另外，由于布置較分散，不便于值班人員維護(hù)巡視，而且控制電纜用量較大。

2.3雙層布置型式

該布置型式的主要特征為35KV和6kV配電裝置均選用成套的高壓開關(guān)柜，均布置在室內(nèi)。變電所內(nèi)建筑物為雙層建筑物，35kV配電裝置及主控制室設(shè)于二層，6kV配電裝置設(shè)于一層。主變壓器布置在室外，見圖3。

圖3雙層布置型式

該布置型式的優(yōu)點(diǎn)在于布置緊湊，占地面積小，值班人員維護(hù)巡視較方便，其缺點(diǎn)為：由于35kV配電室與6kV配電室分上、下層布置，互相制約。如主變壓器與出線孔間距相配合、出線孔與建筑物構(gòu)造柱間距等，有時(shí)又要造成配電室面積的擴(kuò)大及主變壓器至配電裝置的母線斜置，影響美觀。此外，雙層布置給設(shè)備施工安裝帶來不便，上層建筑還需考慮預(yù)留設(shè)備安裝孔，且不便于擴(kuò)建。

2.4主變壓器室內(nèi)布置型式

該布置型式與第三種雙層布置型式的不同之處就在于主變壓器布置在室內(nèi)。該布置型式比雙層布置型式更為緊湊，而且避雷裝置減少。其缺點(diǎn)是增加了土建工程量，主變壓器在室內(nèi)應(yīng)考慮通風(fēng)散熱問題，主變壓器一次側(cè)引下線方式與其他型式不同，除考慮線間距需滿足規(guī)程要求外；變壓器室墻壁尚應(yīng)能夠承受一定的拉力。引下線亦可采用銅母線型式，這就需要考慮母線橋的做法。

3.電氣設(shè)備布置型式的適用場(chǎng)合

屋外布置型式只適用于小規(guī)模礦井、投資較少、占地為不良農(nóng)田或一些臨時(shí)變電所及老變電所改擴(kuò)建時(shí)選用，一般不推薦；單層布置型式適用于礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)面積裕度較大時(shí)選用；雙層布置型式適用于礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)面積較小時(shí)選用；主變壓器室內(nèi)布置型式適用于礦井工業(yè)場(chǎng)地布局緊張、環(huán)境污染嚴(yán)重、氣候條件惡劣或主變壓器與相鄰建筑物間距不滿足要求時(shí)選用。此時(shí)這種布置型式是一種最佳的選擇。

4.結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，變電所一次設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)是體積越來越小，功能越來越強(qiáng)；二次保護(hù)裝置也經(jīng)歷了由原來的繼電器型式到晶體管保護(hù)型式，直到現(xiàn)在的微機(jī)綜合保護(hù)的發(fā)展過程。目前煤礦35kV變電所已經(jīng)開始由有人值班向無人值班過渡。所有這些都將使得礦井35kV變電所的建筑面積及占地面積大大減少，運(yùn)行安全可靠性及自動(dòng)化程度越來越高，使得礦井35kV變電所能夠更好地為礦區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。