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摘 要：随着用电负荷的增加，大容量低压线路远距离输电需求侧压降大、线损高的缺点逐渐暴露，县级供电公司上划后，项目审批难度逐年加大，县级供电公司在资金筹措方面遇到了一定的困难，而集约化变电站在县级电网的应用则在一定程度上解决了上述问题。本文从生产过程中遇到的实际问题出发，着重阐述了解决问题的原理，集约化变电站在县级电网中的应用的可行性分析以及集约化变电站的实际建设过程和应用情况，最后通过效益分析来说明应用集约化变电站带来的经济效益。
关键词：负荷中心 箱式变电站 应用
中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（c）-0123-01
1 课题的提出
石材加工业和矿山工业是公司驻地所在的招远市的两大支柱产业，石材加工和矿山工业用电具有负荷分散、地处山区、导线架设难度大、输电半径大、需求侧压降大、线损率高等特点，传统的变电站已经难以满足用户对供电质量和公司日益提高的经济指标的要求，加之负荷持续性难以预测等问题，一次性筹措建设传统意义的标准化变电站的大量资金逐渐成为困难。如何解决这些困难成为公司工作中的一个重要课题。
2 解决方案的提出
众所周知在功率传输一定的情况下，由公式P=U×I得知，电压越高，电流越小，而电流在导线中流动因为导线阻抗的存在，会产生热量、导致损耗和需求侧压降（p=I2R和U=I×R），在导线直径一定的情况下，电流越大产生的热量和损耗也越大，同时压降也越大，所以采用深入负荷中心建站的方式可以减少到达需求侧的输电距离，有效的减少输电线损和压降，然而石材和黄金工业都地处山区，找一块可以建设标准变电站的地点绝非易事，因此我们将目光投向集约化变电站。集约化变电站的主要组成部分是箱变式变电站，箱变具有体积小、全封闭、美观、运行可靠和维护方便等特点；但传统的箱变式变电站都是10 kV进线，0.4 kV出线，不能满足我们的需要，所以公司进行了革新，我们的设计方案是将10 kV的高压开关柜和全站的二次保护设备集成到箱变中，35 kV高压设备放置在室外，这样整个变电站结构简单、外观整洁而且占地面积可以缩小40%而成本降低30%。
3 可行性分析
首先，设备技术可行性。国内的设备提供商经过几十年的设备研发和产品完善，国产的110 kV、35 kV、10 kV设备（包括一次设备和微机保护设备）及通讯自动化设备已经相当成熟，尤其是110 kV的GIS、35 kV敞开式组合电器都在向着占地面积小、结线简单、集成度高、自动化程度高、运行维护成本低等方向发展，无论从安全可靠性、占地面积、维护成本、性价比等方面都能够完全满足箱变式变电站的需要。
其次，设计方案可行性。经过一代又一代设计人员的努力工作和经验积累，县级公司已经拥有了35 kV变电站的设计资质，利用已有的经验和经常更新的设备信息，无论在土建设计、电气设计、设备选型等方面都能做到在满足设计要求的前提下与时俱进，能够满足集约化变电站的建设要求。
第三，工艺可行性。箱变设备提供商经过几十年的发展和工艺完善，已经能够提供大容量10 kV箱变产品且产品可靠性高、维护方便，从工艺上满足了建设集约化变电站的要求。
第四，施工方案可行性。公司拥有专门的土建施工队伍和一二次设备安装、调试队伍，完全掌握了35 kV、10 kV土建基础及一二次设备的各种施工工艺，完全能够满足集约化变电站的建设要求。
4 工程介绍
（1）工程情况：35 kV栾家河输变电工程新建35 kV进线一回，35 kV开关一组，主变一台，10 kV电抗器一组，10 kV出线4回，10 kV高压开关柜箱变及保护装置箱变各一座，高压开关柜及保护装置箱变都采用箱内加支撑钢架结构，整体占地面积仅70余平米加上基础不过100余平米，极大的节省了占地面积。
（2）建设情况：经过工程设计、土建及设备招投标、一、二次设备安装及调试三个阶段后，工程于2012年1月25号顺利通过验收，一次性送电成功，投入县网运行。
5 工程建设中的技术应用亮点
在35 kV栾家河站工程中，新做电子围栏大门一扇，同时将报警和警戒系统与大门有机的结合了起来。同时由于电子围栏周界个别点同变电站设备距离较近，为防止电子围栏金属导线非正常因素崩断，给变电站设备造成危害后果，在PV过线杆之间缩短距离，加密PV过线杆，在PV过线杆绝缘子处固定金属导线。通过安装电子围栏后，变电站安全防御能力大大增强，栾家河站从运行至今没有发生过外界入侵，大大确保了变电站的安全运行。
同时电子安全围栏和图像监控系统实现了联动，当有人非法翻越围墙或进行破坏，探测器可立即将警情传送到管理中心，同时外界的声光报警开始报警，与图像监控系统联动，监控屏幕上跳出入侵区域的现场实时画面，中心值班人员通知巡视人员立即赶往现场处理，处理完毕后对报警主机及探测器的报警状态进行复位即可恢复正常。电子安全围栏的报警不受自然环境（如雾、雨、雪）及小动物的影响，误报率极低。
为了加强对无人值守变电站的设备巡查力度，我们对栾家河站安装了应用PDA的的变电站设备巡检系统，通过安装在设备上的巡检点对设备状态进行采集，巡视人员利用PDA每周对设备巡检点进行一次数据采集，然后将数据上传至巡检服务数据库，分管副经理、生技部、调度所主任及变电专工都可以通过WEB网页看到变电设备的实际运行状况，便于及时发现并处理缺陷，有效的保证了设备的稳定运行。
6 效益分析
35 kV栾家河站所在的张星镇是招远市石材产品的中心产区，用电负荷具有输电半径大，负荷增长迅速的特点，由于近年来石材加工业的迅速发展，原来的厂站格局带来的问题逐渐暴露，需求侧电压降高，线损大给公司和用户都带来了影响，虽然枢纽站埠南站已由35 kV升壓到110 kV，但仍难以满足要求，栾家河站的建立，很大程度的解决了上述矛盾，由栾家河站电度报表可知，栾家河站所带线路平均总负荷在5000 kW/h，每年供电4000余万度，通过栾家河站供电相比原来通过10 kV线路输电，综合降损在1%左右，每年降低运行成本在300万左右，而栾家河站的资金投入不过300余万，投运当年即可收回成本，效益显著。
参考文献
[1]变电所总布置设计技术规程[S].DL/T 5056-2007.
[2]35～110 kV变电所设计规范[S].GB 50059-92.
[3]35～110 kV无人值班变电所设计规程[S].DL/T 5103-1999.
关键词：负荷中心 箱式变电站 应用
中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（c）-0123-01
1 课题的提出
石材加工业和矿山工业是公司驻地所在的招远市的两大支柱产业，石材加工和矿山工业用电具有负荷分散、地处山区、导线架设难度大、输电半径大、需求侧压降大、线损率高等特点，传统的变电站已经难以满足用户对供电质量和公司日益提高的经济指标的要求，加之负荷持续性难以预测等问题，一次性筹措建设传统意义的标准化变电站的大量资金逐渐成为困难。如何解决这些困难成为公司工作中的一个重要课题。
2 解决方案的提出
众所周知在功率传输一定的情况下，由公式P=U×I得知，电压越高，电流越小，而电流在导线中流动因为导线阻抗的存在，会产生热量、导致损耗和需求侧压降（p=I2R和U=I×R），在导线直径一定的情况下，电流越大产生的热量和损耗也越大，同时压降也越大，所以采用深入负荷中心建站的方式可以减少到达需求侧的输电距离，有效的减少输电线损和压降，然而石材和黄金工业都地处山区，找一块可以建设标准变电站的地点绝非易事，因此我们将目光投向集约化变电站。集约化变电站的主要组成部分是箱变式变电站，箱变具有体积小、全封闭、美观、运行可靠和维护方便等特点；但传统的箱变式变电站都是10 kV进线，0.4 kV出线，不能满足我们的需要，所以公司进行了革新，我们的设计方案是将10 kV的高压开关柜和全站的二次保护设备集成到箱变中，35 kV高压设备放置在室外，这样整个变电站结构简单、外观整洁而且占地面积可以缩小40%而成本降低30%。
3 可行性分析
首先，设备技术可行性。国内的设备提供商经过几十年的设备研发和产品完善，国产的110 kV、35 kV、10 kV设备（包括一次设备和微机保护设备）及通讯自动化设备已经相当成熟，尤其是110 kV的GIS、35 kV敞开式组合电器都在向着占地面积小、结线简单、集成度高、自动化程度高、运行维护成本低等方向发展，无论从安全可靠性、占地面积、维护成本、性价比等方面都能够完全满足箱变式变电站的需要。
其次，设计方案可行性。经过一代又一代设计人员的努力工作和经验积累，县级公司已经拥有了35 kV变电站的设计资质，利用已有的经验和经常更新的设备信息，无论在土建设计、电气设计、设备选型等方面都能做到在满足设计要求的前提下与时俱进，能够满足集约化变电站的建设要求。
第三，工艺可行性。箱变设备提供商经过几十年的发展和工艺完善，已经能够提供大容量10 kV箱变产品且产品可靠性高、维护方便，从工艺上满足了建设集约化变电站的要求。
第四，施工方案可行性。公司拥有专门的土建施工队伍和一二次设备安装、调试队伍，完全掌握了35 kV、10 kV土建基础及一二次设备的各种施工工艺，完全能够满足集约化变电站的建设要求。
4 工程介绍
（1）工程情况：35 kV栾家河输变电工程新建35 kV进线一回，35 kV开关一组，主变一台，10 kV电抗器一组，10 kV出线4回，10 kV高压开关柜箱变及保护装置箱变各一座，高压开关柜及保护装置箱变都采用箱内加支撑钢架结构，整体占地面积仅70余平米加上基础不过100余平米，极大的节省了占地面积。
（2）建设情况：经过工程设计、土建及设备招投标、一、二次设备安装及调试三个阶段后，工程于2012年1月25号顺利通过验收，一次性送电成功，投入县网运行。
5 工程建设中的技术应用亮点
在35 kV栾家河站工程中，新做电子围栏大门一扇，同时将报警和警戒系统与大门有机的结合了起来。同时由于电子围栏周界个别点同变电站设备距离较近，为防止电子围栏金属导线非正常因素崩断，给变电站设备造成危害后果，在PV过线杆之间缩短距离，加密PV过线杆，在PV过线杆绝缘子处固定金属导线。通过安装电子围栏后，变电站安全防御能力大大增强，栾家河站从运行至今没有发生过外界入侵，大大确保了变电站的安全运行。
同时电子安全围栏和图像监控系统实现了联动，当有人非法翻越围墙或进行破坏，探测器可立即将警情传送到管理中心，同时外界的声光报警开始报警，与图像监控系统联动，监控屏幕上跳出入侵区域的现场实时画面，中心值班人员通知巡视人员立即赶往现场处理，处理完毕后对报警主机及探测器的报警状态进行复位即可恢复正常。电子安全围栏的报警不受自然环境（如雾、雨、雪）及小动物的影响，误报率极低。
为了加强对无人值守变电站的设备巡查力度，我们对栾家河站安装了应用PDA的的变电站设备巡检系统，通过安装在设备上的巡检点对设备状态进行采集，巡视人员利用PDA每周对设备巡检点进行一次数据采集，然后将数据上传至巡检服务数据库，分管副经理、生技部、调度所主任及变电专工都可以通过WEB网页看到变电设备的实际运行状况，便于及时发现并处理缺陷，有效的保证了设备的稳定运行。
6 效益分析
35 kV栾家河站所在的张星镇是招远市石材产品的中心产区，用电负荷具有输电半径大，负荷增长迅速的特点，由于近年来石材加工业的迅速发展，原来的厂站格局带来的问题逐渐暴露，需求侧电压降高，线损大给公司和用户都带来了影响，虽然枢纽站埠南站已由35 kV升壓到110 kV，但仍难以满足要求，栾家河站的建立，很大程度的解决了上述矛盾，由栾家河站电度报表可知，栾家河站所带线路平均总负荷在5000 kW/h，每年供电4000余万度，通过栾家河站供电相比原来通过10 kV线路输电，综合降损在1%左右，每年降低运行成本在300万左右，而栾家河站的资金投入不过300余万，投运当年即可收回成本，效益显著。
参考文献
[1]变电所总布置设计技术规程[S].DL/T 5056-2007.
[2]35～110 kV变电所设计规范[S].GB 50059-92.
[3]35～110 kV无人值班变电所设计规程[S].DL/T 5103-1999.