本发明适用于电力系统35千伏变电站的设计。 目前,国内35千伏变电站设计一般采用户内式,电器设备系分立式,且控制操作电源为直流,因而投资大、占地多、周期长。美国和西欧等国家类似电压等级变电站的设计则采用全露天式,电器设备自具功能强且无人值班,因而对电网和电器设备的质量要求高,造价昂贵。
本发明的目的在于针对上述类似设计的缺陷,提供一种既能充分利用空间,又能尽量使用具有自具功能的集中组合式专用电器设备的35千伏户外式微型变电站设计方案。
本发明具有两种基本模式:第一种基本模式为“半高型框架式进线构架-主变压器-电磁式集中控制台-半高型框架式出线构架-户外电容补偿柜”模式(附图1),第二种基本模式为“半高型框架式进线构架-主变压器-户外手车式组合封闭柜-户外电容补偿柜”模式(附图2)。
半高型框架式进线构架系四杆五层结构。三根水泥杆组成一个Л形构架杆(8),Л形构架杆(8)和固定杆(9)呈直角且位于主变压器(1)的输入端侧。Л形构架杆(8)顶端横杆的两边各安装一组35千伏耐张绝缘子串(5),用以支撑悬吊的35千伏三相交流电源线。Л形构架杆(8)两竖杆的中上部固定一组两杆槽钢框架(7),两杆槽钢框架(7)上装有一组35千伏隔离开关(4)。三组两杆槽钢框架(7)按设计要求分上、中、下三层固定在Л形构架杆(8)的一根竖杆和固定杆(9)的中部,上层安装一组35千伏隔离开关(4),中层安装一组35千伏可控气吹开断器(3),下层安装一组35千伏支柱绝缘子(2)。为了检修方便,在下层两杆槽钢框架(7)上还配置了专用平台。两个35千伏隔离开关操作机构(6)分别沿轴向安装在Л形构架杆(8)的两根竖杆上。35千伏三相交流电源经35千伏支柱绝缘子(2)进入主变压器(1)的输入端(附图3、4)。
半高型框架式出线构架系三杆四层结构。三根同型号水泥杆[依与主变压器(1)的距离称为近杆(21)、中间杆(22)和远杆(23)]位于主变压器(1)的输出端侧。近杆(21)的顶部横装一组10千伏负荷开关(11)和竖装一组10千伏瓷横担绝缘子(12)。在略高于主变压器(1)的近杆(21)上固定一组单杆槽钢框架(19),单杆槽钢框架(19)上装有一组10千伏电流互感器(10)。中间杆(22)的顶端斜装一组10千伏瓷横担绝缘子(12)。远杆(23)的顶部竖装一组10千伏隔离开关(13),横装一组10千伏耐张绝缘子串(16)。在远杆(23)的上部固定一组横担支架(18),横担支架(18)地两边分别安装一组10千伏瓷横担绝缘子(12)和一组10千伏避雷器(17)。一组两杆槽钢框架(7)固定在中间杆(22)和远杆(23)的中部,两杆槽钢框架(7)上依中间杆(22)到远杆(23)的顺序分别装有一组10千伏隔离开关(13)、一组10千伏支柱绝缘子(14)、一组10千伏断路器(15)和一组10千伏电流互感器(10)。两个10千伏隔离开关操作机构(20)分别沿轴向安装在中间杆(22)和远杆(23)上。10千伏三相交流电源由中间杆(22)顶端安装的一组10千伏瓷横担绝缘子(12)同时引入10千伏母线和两杆槽钢框架(7)上的10千伏隔离开关(13),最后经远杆(23)顶部的10千伏隔离开关(13)和10千伏耐张绝缘子串(16)进入用户(附图5)。
电磁式集中控制台是一种执行35和10千伏电力系统的控制、保护、测量和信号任务的专用电器设备,控制操作电源为交流。该设备具有电流速断、过电流和零序保护装置,能控制35和10千伏断路器的分合动作,可自动检测35和10千伏电力系统的电流、电压、功率及功率因数,及时提供预告及事故信号,配置了一次自动重合闸、电容器过压切除与无压释放和母线绝缘监视等自动装置。
户外手车式组合封闭柜是一种执行10千伏电力系统的控制、保护、测量和信号任务的封闭式专用电器设备,它集五块10千伏出线柜、一块所用变柜和一块母线电压互感器柜为一体,具有电流速断和过电流保护装置,能就地控制油断路器的分合动作,可自动检测10千伏电力系统的电流、电压、功率及功率因数,及时提供预告及事故信号,配置了一次自动重合闸、电容器过压切除与无压释放和母线绝缘监视等自动装置,还能对主变压器(1)的瓦斯与温度自动检测和预告。柜内结构为手车式,检修时可将断路器车体等相应部分抽出。使用该设备后,现场施工无二次设备安装任务,一次安装时仅需向外连接电源线及出线。
户外电容补偿柜是一种户外自动补偿主变压器(1)的无功损耗的专用电器设备。柜的上部装有电流互感器、电压互感器、熔断器和控制电路,电力电容器置于柜的下部,四周通风良好。
本发明与户内式设计相比较,可节省投资40%,减少占地面积60%,缩短施工周期60%,还能减少值班及检修人员50%。
附图说明:
图1为本发明第一种基本模式的原理框图。
图2为本发明第二种基本模式的原理框图。
图3为半高型框架式进线构架的正面示意图。图中:(1)主变压器,(2)35千伏支柱绝缘子,(3)35千伏可控气吹开断器,(4)35千伏隔离开关,(5)35千伏耐张绝缘子串,(6)35千伏隔离开关操作机构,(7)两杆槽钢框架,(8)Л形构架杆,(9)固定杆。
图4为半高型框架式进线构架的侧面示意图。
图5为半高型框架式出线构架的正面示意图。图中:(10)10千伏电流互感器,(11)10千伏负荷开关,(12)10千伏瓷横担绝缘子,(13)10千伏隔离开关,(14)10千伏支柱绝缘子,(15)10千伏断路器,(16)10千伏耐张绝缘子串,(17)10千伏避雷器,(18)横担支架,(19)单杆槽钢框架,(20)10千伏隔离开关操作机构,(21)近杆,(22)中间杆,(23)远杆。