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35kV变低压配电系统

发表时间：2021/3/26 来源：《中国电力企业管理》2021年1月作者：杨俊杰

[导读] 随着社会经济的快速发展，由于电能要求不断增长，因此扩大电网的规模，科学、合理设计供配电系统是很有必要的。电能已经在我们的生活、工作及学习中扮演着不可缺少的角色，供电的中断将会使人们的生活一片混乱，生产停顿，并且给电力系统和国民经济都会造成严重的损失。

广西电网有限责任公司河池大化供电局杨俊杰 530800

【摘要】随着社会经济的快速发展，由于电能要求不断增长，因此扩大电网的规模，科学、合理设计供配电系统是很有必要的。电能已经在我们的生活、工作及学习中扮演着不可缺少的角色，供电的中断将会使人们的生活一片混乱，生产停顿，并且给电力系统和国民经济都会造成严重的损失。所以保持电力供配电系统正常、可靠的运行是很重要的。文中主要介绍了35kV变电站及低压配电系统，根据其特点及实际需求阐述系统的相关设计。
关键词：35kV变电站低压配电系统设计
        1、变电站
        1.1变电站的概念
        变电站是主要由开关和变压器组成的改变电压的场所，通过一整套组装设备达到切断（或接通）、改变（或调整）电压的目的。变电站当做是电力供应的设施中间的一个，其建设目的是将发电厂发送出来的电能输送到较远的地方。在输送电能的过程中，为了减少耗损，变电站会将除了用户（用户电压处于较低范围）附近的电压提高。
        1.2运行操作中需考虑的问题
        35kV（其实是一个系统）双母线并列运行可以保证南京路站正常的可靠供电,在正常操作条件下,不允许并行运行在同一时间有两个接地电阻,它允许只有一个主变压器接地装置操作,其他主变压器操作,但接地装置备用,以免地球电流太大,造成设备损坏和失去选择性保护。因为两个接地电阻一个操作,一个备份,需要注意的操作来解决问题的“失落的”考虑安全切换两个接地装置,它是被迫性接地保护可能拒绝考虑。
        1.3目前35kV系统用的电力设备制造水平
        作为一个整体，35kV的电力设备在制造上没有问题，在中国也可以生产，只是比制造商稍微少一点。35千伏电网日益增加，将与设备规格、绝缘测试及相关参数提供良好的技术开发、技术更新，通过该设备将为电网提供更多高质量的电气设备。根据现在的水平，35kv断路器特别制约35kV传输系统发展。总所周知，现在市面上35kV断路器的电流断电流为和长期工作电流分别为31.5卡和2500A。这限制了变压器容量为110kv/20kv或220kv/20kv。
        1.4变电站的作用
        变电站主要有以下四个方面的作用：
       ①分配并传输电能；
       ②是电网的构成之一；
       ③根据实际需求改变电压；
       ④变电站是电力系统中输配电的集合点。
        2、低压配电系统
        两接地装置开关操作，如果发生35千伏的系统接地故障，有故障电流断路器，事故发生，可能会损害操作人员，因此，在将开关连接到连接开关前，在单相接地信号的密切监测系统上。为了保护人的生命安全，隔离开关，电操作可在隔离开关的电路中使用，并可在接地故障回路操作时，使用35千伏的总线零序电压和低压锁定接触。
        2.1低压配电系统的概念
        低压配电系统是根据用户的需求，根据配电系统的标准规范而建立的一套智能配电系统，有更好的专业性能，自动化性能较高，用起来不复杂、可靠性高。低压配电系统也是供配电系统中的环节之一，适用于各种低压用电设备的技术条件。但值得注意的是，由于低压配电系统一般要从高压系统获得电能，因此在运行时必须被要求与高压系统所规定的要求相协调。
        2.2安全特低电压的选择
        所处环境条件不同时，交流接触电压限值不同。在潮湿或干燥环境条件下，人体阻抗不同，所以身体的接触电压限值也不一样。环境干燥时，人体接触的电压不大于50V，不会发生触电身亡。但是环境潮湿时，由于身体的阻抗会降低，当人类触碰到的电压高于25V时，电流将高于30mA，就可能发生触电身亡事故。当环境潮湿时，国际电工委员会规定安全电压为25V，对于特低电压设备，其额定电压为35V，国际电工委员会指定的水下电器的额定电压为12V，采用6V比较合适。由于城市轨道交通车站大部分设置在地下，环境比较潮湿，即使高架车站，下雨时，站台也会有水，而城市轨道交通特低电压一般用在电缆夹层、高架车站站台带电疏散指示等潮湿或敞开环境，从操作人员的安全角度考虑，建议城市轨道交通特低电压选择24V。

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        2.3剩余电流保护装置
        不需要安装剩余电流保护装置的场所，必须安装剩余电流保护装置或需要安装报警式剩余电流保护装置，对剩余电流保护装置的必要性需求和如何选择剩余电流保护装置，《剩余电流动作保护装置安装和运行》（GB13955-2005）是明确的规定。详细到城市中的轨道交通低压配电系统中的插座回路、室外照明、室内照明、广告照明及潮湿环境（如冷冻机房，消防泵房等）的配电回路应采用剩余电流动作保护装置。
         3、35kv变电站及低压配电系统的设置
         3.1主接线的选择
         分配电能的主要构件是导线和电缆，因此35kV是导线和电缆的选择变电站设计的重要内容，不仅线路的投资和耗损问题被影响着，也与电网的安全、经济运行有着很大的联系。在接线选择时，首先应严格按照用电设备对供电的安全性、可靠性和电能质量的要求来选择，遵循经济、合理、方便的使用原则。现阶段，我国提倡的主接线是铜线，铜线被选择不仅可以减少电能在输送过程中由于各种原因的线路被损耗的内容，而且具有良好的经济性。在一些特殊场所如易爆炸，在腐蚀更严重的地方，一些次要的电线和移动设备，仪表等连接时须采用铜线，以确保供电的安全性。另外，在主接线型号及截面的选择方面，我们需要从实际的供电需求出发及供电电能质量的要求从而进行合理分配。
        3.2变压器的选择
        当变压器被选择的时候我们需要考虑以下几点：
        ①确定绕组数量和其被连接方式：一般情况下35kV电压等级宜选择双绕以及Ｙ型连接方式，且其中性点将会通过消弧线圈接地；
        ②主变阻抗及调压方式的选择：根据供电的需求出发，主变阻抗应较小，所以在选择时应连同继电保护、短路电流、系统的运行稳定等综合考虑；在选择调压方式时，应根据供电需求及供电质量要求选择无激磁调压或有载调压；
        ③在变压器的中性接地和中性点的两种设计之中;中性点运用在35kv的电网里。
        3.3低压配电系统的设计
        在进行低压配电系统的设计时，应严格做好以下几个方面的工作：
        （1）严格控制配电电压的等级。一般来说，配电电压应不超过两级，同一电压等级配电保护或控制以三级为宜。
        （2）应合理设置配电箱。
        （3）应合理把控线路。对于相同性质的设备，应设置同一线路供电；对于不同性质的负荷，应设置单独的线路供电；对于那些冲击负荷和大容量负荷，需要弄个单独的回路来供给电力和供给插座。并且每个配电箱应预留适当的备用线路。
        （4）末端支线的电流应不超过20A，单相支线的长度应在20-40m内，三相支线的长度应在60-80m内。
        3.4分裂变压器
       ①变压器自身的可信度。高阻抗变压器在这一个领域更加出色。分裂式变压器必然的使结构更复杂，制作更不易，轴向力和轴向分压变压器控制强度较高，如若处理方式错误，则受变压器短路容量的影响。高阻抗变压器降低了短路电流，他的构造可用于传统电力变压器的成熟结构中，使短路强度更加得到保障。
       ②变压器的经济性。他的经济性主要表现在两个领域：变压器的制做及购买和运行成本。在一样的操作成本（即同样的空气和负载性能），高阻抗变压器消耗了太多的材料，导致采购成本提高了很多。但是如若购买的成本一样，高阻抗变压器的消耗大于分裂，所以增加了操作成本。
       ③运行中的不同操作。高阻抗变压器会造成很大的电压调整概率，为了给在变压器短路阻抗上的压降做弥补，需要改进供电侧电压。此外，如果出现故障的时候，主变压器负载的电源负载就会被影响。但变压器短路阻抗的分路能用正常值，一次电压根本不需要因为短路阻抗而调整，当其中一路向下的时候，另一种受影响的范围很小，可以继续供电。
        4、结束语
        电力系统主要是由变电站和低压配电系统构成的，他们在电力系统中都有着极其重要的地位。现在经济迅猛发展，能源紧张，环境问题等越发严重，节能降耗已经成为可持续发展的一大主题。现阶段35kv低压系统和变电站已经成了节能降耗的最佳选择，在对他们进行设计的时候，应对其构建合理的选择，而且对一些供电数据比如短路电流负荷等，进行精密的计算。根据系统中存在的问题，提出相应的防护措施，从而达到节能降耗这个目的，提高供电配电的安全性，保持电力供配电系统的安全，使其可靠运行。
参考文献：
[1]马荣方,宋绪鹏,周朝霖．500kV变电所35kV配电装置的设计优化[J].山东电力技术，2013，(02):39-41.
[2]廉征,董川.室外配电装置的选型与布置[J].中国新技术新产品,2015，(19):124.
作者简介：杨俊杰（1990-）男，汉族，广西北海人，大专，助理工程师，主要从事配网规划与电网建设工作。