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谢蔚蔚 邵阳学院 湖南邵阳 422000
【文章摘要】
本文根据本厂供电电源的实际情况，参照工厂生产时的用电负荷，论述了在安全生产、科学发展的前提下，如何进行总降压变电所以及车间变电所的多方案设计，并提出了有效的建设措施，以供相关实践参考借鉴。
【关键词】
35KV 变电所；多方案设计；建设策略
提高变电所设计的科学、合理与安全性，是确保工厂安全和可持续发展的重要基础。本厂主要以给大型钢铁联合企业各附属厂家制造大型电机、变压器和锅炉配件等为生产任务，附近所能提供的电源有两个，皆出自220/35KV 区域变电所，为此进行多方案的设计可以确保用电的高效性，全面带动工厂的安全高效生产。
1 35KV 变电所设计原则与环境基础
本厂使用的35KV 变电所总体设计的原则标准包括以下几个方面：
一是要与国家出台的政策相一致，并与上级下达的技术规范、建设章程保持一致；二是要不断满足客户对变电所供电情况的要求，例如供电可靠性、用电质量等都要把好关；三是要绘制出详细的结线图，力求在设计与施工过程中减少不必要的中间环节，便于检修；四是要节约资源，降低运行费用，并保留今后扩建的空间； 五要提高自动化水平，完善变电站风险控制体系。
该地区的平均海拔是500 米，土壤结构中砂粘土占据很高比例，地下水位一般在2 米左右。每年最高气温是38℃，最低时候是零下8℃，每年平均温度保持在23℃左右，一年中温度最热月份的最高气温是33℃，最热月的平均气温是26℃，当处于最热月份时，地表以下深度为80 厘米的位置平均温度是25℃。主导风向是东北风，每年出现雷暴的次数较多，平均雷暴日数是20 天。
本厂一共有六个生产车间，从设备所需功率上而言，电机修理车间设备运行一共需消耗4390kW，锻造车间3600kW，原料车间2870kW，机械加工车间1970kW， 新产品试验车间1450kW，备件车间1228kW。车间一般为三班工作制，少数为一或两班，每年最大的有功负荷时间总计为2300 小时，60% 的负荷类型为一、二级负荷。
2 变电所多方案设计与建设
根据本厂附近区域所能提供的电源可以将供电方式设计为：工作35KV，备用35KV，最大运行方式为并列运行，最小为分列使用。当本厂工作电源和备用电源都采用25KV 时，电压比较高，可以降低线路中的功率损耗程度，需要补偿的容量也比较小，所需的功率因数值非常低，因此供电系统可以长时间稳定运行，可靠性较高。将B 变电所作为工作电源，其距离要比A 距离近，作为常用电源可以节省电消耗，降低运行的成本。
无功补偿是电网输出功率的一种形式，另一种是有功功率。有功功率是直接消耗了电能，将电能转变为机械能等完成做功过程，而无功功率不消耗电能，将其转化为另一种形式的能，并且在电网和电能完成周期性的转变。进行无功补偿能够增大电网中有功功率的比例常数，降低对发电和供电设备的容量设计，从而减少资金的投入，也可以减小线路的损耗。
主接线采用35KV 的进线和两台主变，并根据电能使用情况决定上35KV 母线压变。主变压器的容量范围在2000KVA 至10000KVA 之间，类型是全密封变压器，并且具有自冷功能、消耗低的变压器。断路器的选择要优先考虑SF6 国产型号的断路器，例如LW8 系列的断路器在实际运行中质量比较可靠，使用的时间也比较长。每一车间的断路器的选择也至关重要，使用真空断路器可以解决压力指示表容易出现的故障，经常出现漏气问题的地方宜选用密度继电器。高压隔离开关的选择上要注重使用抗腐蚀和污染的类型，并且使用材质较为优良的，这样能够保证电力系统的安全可靠运行。同时也要考虑在无人值守的情况下车间生产的安全，因此可以使用GW4 型的高压隔离开关，具有自动化控制的功能。高压熔断器的安装要使用效能强的，国内一些优质品种完全具备此类保护功能。电压互感器的使用首要注重其实际功效，例如使用干式的过励磁具有容性的电压互感器，或者电容式的，都可以防止铁磁谐振对整个电路系统的影响，确保安全生产和运行。值得注意的是当使用电容式互感器后就无需再安装高压侧熔断器了，节省了建设的成本。
避雷器的选择通常都使用氧化锌类型的，若是在室内使用，则可首选合成绝缘避雷器，在户外则要优先考虑使用瓷绝缘型。该区域的雷暴现象对工厂生产可能造成一定的损失，同时60% 的负荷为一、二、级负荷，这就意味着一旦因雷暴而导致断电停产，则会给车间和人们的安全造成无法估量的损失，因此一定要做好防雷措施。
采用全膜的电容器，当使用的电容器组为两组或者更多时，则要同时使用干式电抗器，以平衡电网系统的功率。直流电源的选用要先使用微机检测或者利用远传接口中的高频开关控制，模块的电流控制在每两块为5A 到10A 范围内。二次设备的设计和安装采用分散式，将35KV 主供电电源建设好后，采用备用电源作为联络线，同时还可以与自投装置相配合使用。用集中组屏布置的策略确保线路的稳定和通畅。本厂的生产规模比较大，因此提高变电所的自动化控制水平尤其重要。在新建35KV 变电所的设计阶段就要充分考虑到自动化系统的运行要求，在无人值守的情况下，要确保生产和设备的安全性，所以设备的选型要多方面权衡。综合自动化系统还要提高与火警信号连通的及时性，扩大安全消防措施的发展空间。使用数字化的载波通信设备，将光线通信以及一点多址的管理运营模式相结合，提高每一车间之间的信号沟通，拓展交流的平台，便于发现问题从而在最短的时间内解决问题，确保车间生产的顺利进行。
3 总结
综上所述，为实现工厂的安全、优质、经济用电，使变电站能更有效地为日常生产运行服务，就要在方案的设计阶段对周围环境、气候、供电情况和工厂用电负荷做全面的考察，设计者要综合考虑造价、布局、技术等因素，进行多方面的尝试，在对比中选取最优方案，基于安全用电最大限度降低建设过程中的成本投入，将变电所的生产效益和经济效益有机统一起来。
【参考文献】
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[2] 常乐. 浅析35KV 变电所主变压器停电烧毁事故分析与对策研究[J]. 中国科技纵横，2012(23)
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