【摘　要】　35kV农网变电站建设模式随着技术进步和高新设备的应用而得到了很大的发展和变化。文章通过对黄化地区不同阶段农网变电站建设的实践总结，分别对4种模式农网变电站的电气主接线、设备配置与选型、二次控制保护、直流所用系统配置、占地造价、运行维护量、技术先进程度及自动化水平等方面的问题进行了简要分析，提出了今后农网变电站应按其规模及地理负荷重要性确定建设模式的原则，并对老旧农网变电站改造提出了具体方案及建议。
【关键词】　农网　变电站　建设　模式

　　黄化电网是一个以110kV为主干，以35kV为辐射的农村电网，目前电网网架还不完善，35kV农电变电站布点少，供电半径长，损耗高，满足不了经济发展需求，因而35kV农网建设与改造任务还十分繁重。总结我局农网变电站建设的实践经验，讨论各种建设模式的设备选型与接线，分析各种控制、保护、直流测量等的技术性与可靠性，并通过对占地、造价、运行维护、改造难易程度等的简要分析，得出了各种模式适用规模及优缺点，进而探讨了今后农网变电站建设模式与改造方案，为今后农网变电站建设提供借鉴和参考。

2　黄化农网变电站模式的分析

　　黄化电网始建于70年代初，随着科技发展和新设备新技术的应用，带动了变电站技术与设备的革命，黄化农网变电站建设历程从简陋的柱上开关型模式发展到SF6开关与四合一微机集控等模式，特别是在设备性能与技术方面有质的飞跃，下面结合本局建成几种模式从主接线、设备选型、占地面积及房屋建设，运行维护难易等方面进行总结与分析。
2.1　简陋的柱上油开关型模式，如建于70年代的原昂思多变电站，见图1。
 

图1　35kV昴思多变电站主接线示意图

2.1.1　主要设备
　　主变压器：SJL1－1800kVA／35kV
　　开关：DW1－10／600A
　　计 量 箱： 杆上型
　　二次控制保护：开关属就地手动，无远控装置，10kV开关有电流脱扣，35kV跌落熔断器构成保护装置。
　　测量计量部分：10kV进出线采用户外计量箱(内装有功、无功电能表，测量单相电流表)，10kV母线电压就地户外装测量表，主变瓦斯和10kV接地系统有信号，无直流系统，共有信号屏和所用屏各1面。
　　变电站总占地约1666.75m2，主控室10m2。
2.1.2　主要特点
　　主接线简单，全户外平面布置，设备简陋，无完善的二次保护装置，电缆使用少，占地面积少，造价低，运行维护、检修工作量小，操作简单，少人值班方式，适用于偏远、供电质量要求不高的小型终端变电站。
2.1.3　主要缺点
　　设备与技术落后，计量精度差，保护简陋，经常越级跳闸，供电可靠性很差，自动化水平低。
2.2　户内式少油开关与常规电磁型继电保护及控制信号装置型模式，如建于1984年的35kV甘都变电站，见图2。

图2　甘都变电站主接线示意图

2.2.1　主要设备
　　主变：SL－3200／35kV SJL1－1800／35kV
　　开关：35kVDW8－35／1000A 配CD11－X
　　　　机构
　　　　10kVSN10－10I／600A 配CD10电动
　　　　机构
　　并联补偿电容器：由78只BWF10.5－25－2W型电容器按三角型排列组成，总容量1950kVA。
　　10kV采用GG－1A高压柜9面。
　　二次设备及装置：主变采用BCH型差动、瓦斯、过流保护等，10kV出线采用速断、过流及重合闸，与控制、计量测量等装设在高压柜体上，就地实现，远方有接地及故障信号；35kV及主变测控保护集设在主控室内；直流系统采用电容储能式硅整流装置，以满足保护及油开关电动操作之用。
　　主控室共设有PK屏5面、主变保护屏1面、中央信号屏1面、直流屏2面、所用屏1面。
　　该变电所占地面积约2000.1m2，高压室建筑面积90m2，控制室建筑面积70m2。
2.2.2　主要特点
　　10kV设备采用户内式，控制测量保护等采用常规电磁型元件构成，实现就地控制方式；测控信号保护等配置齐全，自动化程度较高，测量计量精度高，保护动作较可靠，选择性高，运行较可靠，运行维护及检修工作量大，适合供电要求质量高、进出线多的大中型农网地区或枢纽变电站。
2.2.3　主要缺点
　　采用一、二次设备多，如主变2台，78只电容器组和电抗器，所用变1台以及大量互感器；设备及构成复杂，运行维护与检修工作量大。如10kV出线为少油开关，检修周期短，加上农网线路状况差，跳闸次数多，需每月检修1次，继电保护年检量也很大；运行维护人员较多，需5～6人倒班值守与维护。10kV采用户内式，建筑造价高，工程量大，建设工期长，年维护量较大，整体建设造价较高。
2.3　90年代以来，随着10kV户外SF6开关和真空开关技术的成熟和应用，以及集测量、控制、保护、信号为一体的微机型四合一集控台、集控屏的研制与应用，使农电变电站技术大大推进了一步，如建于1993年循化变四合一集控台模式和昂思多改造后集控屏模式(见图3)，以循化变为例。
 

图3　循化变电站主接线示意图

2.3.1　主要设备
　　主变：SJL1－2000／35kV
　　　　　SZ10－3150／35kV，有载调压方式
　　开关：LW16－35／600A～12.5kA ，CT10
　　　　　弹簧机构
　　　　　LW3－10D／600A～12.5kA
　　并补电容器：密集型，BWF11／－900－1W
　　串联电抗器：CKS－60／10.5
　　二次设备：循化变选用洛阳无线电厂BWF－1A型四合一集控台；昂思多变送用该厂BXJ－1A型四合一集控屏(集成电路)。直流系统均采用10Ah镉镍直流蓄电池屏，共有集控屏及直流所用屏5面；主控室面积16m2，总占地面积1920.1m2。
2.3.2　主要特点
　　a.一次设备全采用户外半高布置，10kV出线架空和电缆混合使用，布置紧凑。
　　b.10kV、35kV开关全采用较为先进的SF6开关，检修周期间隔长，运行维护工作量小。
　　c.密集型电容器，占地少，运行维护量小，运行较可靠。
　　d.采用微机型及集成电路型四合一集控台(屏)，将变电站控制、保护、信号、测量等二次设备集装在一起，大大简化二次设备及接线，更方便于测控和运行监视，保护功能完善齐全，年检工作量大大减少，自动化程度高，易于实现“四遥”功能及无人值班方式。
　　e.采用直流蓄电池，电源较可靠，系统失电下能可靠操作和动作于开关。
　　f.一次设备采集量需引入主控集控台(屏)，需用大量电缆，互感器容量较大，数量较多。
　　g.采用户外半高布置，结构紧凑，节省占地，房屋建设量少，整体建设和日常维护的综合造价降低。
2.3.3　主要缺点
　　35kVSF6开关造价稍高；微机型四合一集控台(屏)虽技术先进，但抗干扰能力较差(制造和施工工艺方面)；二次设备较拥挤，容量有限制，难以再扩容改造(无扩展功能及位置)。
2.3.4　评价：该模式变电站一次接线简洁明了，二次设备集中，易于运行监控，方便操作，可实现少人或无人值班，集控屏(台)具有四遥接口，易于实现运动功能；一、二次设备先进，开关无油化，自动化程度高，若在制造工艺、抗电磁干扰及技术可靠性等方面加以改进，仍能适用于供电可靠性要求高的中小型农村终端变电站。
2.4　90年代后期，随着国外设备与控制等机电一体化技术与设备的引进，给农网变电站又带来新的革命。使设备转向户外型、机电一体化、接线简单、自动化程度较高的模式上来，如我局建于1996年的文都变模式，见图4。
 

图4　文都变电气主接线示意图

2.4.1　主要设备
　　35kV侧采用新型熔断器
　　10kV采用真空重合器CHW－10／400，600A
　　二次设备：主变不设其它保护，靠新型熔断器保护，10kV出线用重合器带反时限电流保护，有远动接口，可实现自重合1～3次，无直流系统，设中央信号屏、计量屏，所用屏各1面。
　　主控室面积10m2，总占地面积1880.1m2(包括供电站，农电站用地)。
2.4.2　主要特点
　　a.35kV使用新型熔断器，可做主变保护及隔离开关之用，省去一次开关及二次保护等设备，设备及接线简化。
　　b.10kV采用技术先进的真空重合器，自带保护及控制系统，自具重合功能，非检修周期长，运行维护量少。
　　c.测量设装独立CT，集中到主控室，便于监测，计量精度高。
　　d.由于采用户外柱上型，设备与控制机电一体化，可减少大量电缆，主控室建筑及造价低。
　　e.变电站占地面积少，土建量小，设备少，构成简单，运行维护及检修量很小，可实现无人值班方式，适用于偏远、交通不便、供电质量要求不高的终端小型农村变电站。

3　农网变电站模式分析与总结

　　通过本局农网变电站运行经验及总结分析来看，改造前昂思多变的模式与文都变同属一种模式，均为户外平面布置，开关选用户外柱上型，只是随着技术发展把柱上油开关改为先进的户外真空型重合器；35kV侧均未装设开关及二次控制保护设备，而由跌落式熔断器改为性能较好的新型熔断器，技术上更为先进。该模式适用于无重要负荷的农村终端小型变电站。
　　甘都变模式为35kV设备及主变按全户外半高布置，10kV建在户内，一次开关刀闸等设备配置齐全，二次保护控制装置完备齐全；循化变模式为高压一次设备均为户外半高布置，开关选用SF6开关，性能较可靠，二次控制保护等集中在主控室，配置和功能完备齐全。这2种模式的不同点在于10kV设备布置有户内和户外之分，控制保护有就地方式或集中方式之不同，其运行可靠性较高，灵活性更大，但运行维护及检修量较大，此2种模式均适用于变电站进出线较多，有较重要的供电负荷、供电质量要求高的大中型枢纽或地区农网变电站。

4　农网变电站建设模式的原则要求

　　今后农网变电站建设要遵循“小容量、密布点、短半径”的原则，坚持向“户外型、小型化、造价低、安全可靠、技术先进”的方向发展，既要满足现实的需要，又要兼顾长远的发展，并且要向少维护、无人值班模式来建设和改造农网变电站。
4.1　对于较偏远、无重要负荷的乡村终端小型变电站，可采用文都变模式。根据我局运行经验，要把好设备选型及质量关。如对主要设备35kV侧熔断器要选择性能好、质量过关的新型熔断器，要求具有较好的灭弧性能，熔体特性满足主变压器及保护配合要求，建议使用PRGW－35／100型或美国产FDHL8*FL－140K型新型熔断器，可与负荷开关配合使用；10kV真空重合器国产部分厂家质量不过关，出现调试困难、动作不可靠等问题，建议使用性能可靠成熟的产品，如JVR重合器、KFE－100型重合器等，其重合器有电子自控电路，设计带有真空断流的最先进重合器技术和微处理控制技术，反时限电流保护，自具控制和保护功能，同时配有RTV卡、电能表卡，有串口可实现远方控制，实现变电站三遥。
4.2　对于负荷较大、有重要负荷、供电质量要求较高的地区或枢纽变电站、新建变电站宜选用循化变模式。一次设备按户外式框架或高层半高层布置，一次开关应选真空或SF6开关，二次设备宜选用微机型或集成电路型综合集控模式，实现四遥和变电站综合自动化功能。
4.3　对于老旧变电站改造，主要是甘都变模式改造问题，可采取将户内少油开关改造为免(少)维护的真空开关，将户外多油开关改为免(少)维护的SF6开关和真空开关，对常规电磁型保护及控制装置更改为微机型或集成电路型综合测控保护装置。如10kV控制保护装置可选用就地将控制、测量、保护、运动功能集为一体的分布式模块化综合测控装置，方便维护与改造；35kV保护宜更改为微机型单元保护，使变电站保护及运动自动化程度提高，实现“四遥”功能，达到无人或少人值班方式要求；另外还要对直流系统更改为免维护铅酸蓄电池系统，满足运行可靠性和远方操作要求。通过以上改造，将使变电站运行可靠性和自动化水平进一步提高。

参考文献：

［1］KFE重合器安装使用说明书.平顶山爱迪生电力系统有限公司
［2］农电变电站技术.电力部电力自动化研究院农电所