摘要：本文主要围绕35kV变电站增容改造的技术与方法方面展开分析，希望能给相关研究提供参考。
关键词：35kV；变电站；增容改造
引言
某35kV用户变电站采用内桥接线方式，站内有35kV架空进线两回，35kV主变压器2台，容量2×20MVA；10kV有2段母线，单母线分段接线方式。用户提出，现有主变压器容量不能满足公司发展需要，需要由2×20MVA增容为2×40MVA。
1、短路电流相关规定
根据《城市电力网规划设计导则》，为了取得合理的经济效益，电网各级电压的短路容量应该从网络设计、电压等级、变压器容量、阻抗选择、运行方式等方面进行控制，使各级断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流相配合。建议35kV及以下变电站的低压侧选取表中较低的数值。
2、短路电流计算
2.1计算前提条件
第一，计算水平年取2020年。第二，增容后的变压器采用普通阻抗变压器，短路电压百分数Uk取10%，出线断路器额定开断电流31.5kA，配电设备断路器额定开断电流20kA。第三，故障类型：三相短路。
2.2短路电流计算结果
10kV母线短路电流计算结果：两台主变压器分列运行时短路电流18.3kA；两台主变压器并列运行时短路电流31.4kA。
2.3短路计算结论
采用短路电压百分数Uk为10%的普通阻抗变压器，主变压器分列运行方式下，10kV母线短路电流18.3kA，接近10kV配电设备断路器额定开断电流（20kA），满足要求；主变压器并列运行方式下，10kV母线短路电流31.4kA，接近10kV出线断路器额定开断电流（31.5kA），大于10kV配电设备断路器额定开断电流（20kA），不满足要求。
3、解决方法探讨
3.1方法一
采用高阻抗变压器降低短路电流，以采用短路电压百分数Uk为17%的高阻抗变压器为例计算10kV母线短路电流：两台主变压器分列运行时短路电流11.6kA，并列运行时短路电流21kA。短路计算结论。由短路计算结果可以看出，采用高阻抗变压器可以有效地降低短路电流。主变压器分列运行方式下，10kV母线短路电流为11.6kA，满足要求。主变压器并列运行方式下，10kV母线短路电流为21kA，小于10kV出线断路器额定开断电流（31.5kA），满足系统接入要求，较接近10kV配电设备断路器额定开断电流（20kA）。建议两主变压器采用并列运行方式。
3.2方法二
主变压器低压侧或出线断路器出口侧加装电抗器，降低短路电流。在主变压器低压出线桩头至主变压器低压出线断路器之间加装限流电抗器后，可以达到降低短路电流的效果，但这将改变电网潮流分布。所以必须根据限流电抗器和变压器的参数及负荷特性进行潮流计算分析，以确定电压水平是否满足要求，并确定正常、检修和事故运行方式。限流电抗器的参数选择应遵循各变压器低压绕组阻抗与限流电抗器之和相等的原则。电抗器计算值为6.92%，采用10%的电抗器代入进行短路电流计算，10kV母线短路电流计算结果为：两台主变压器分列运行时短路电流12.6kA，并列运行时短路电流18.3kA。短路计算结论：①采用1000A，10%的电抗器，主变压器并列运行的短路电流为18.3kA，满足要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆②经潮流计算，加装电抗器后，正常工作时压降为1.4%，小于5%，符合要求。
4、最终方案
用户变电站最终采用低压侧加装电抗器的方法，参数为1000A，10%，加装位置为配电设备断路器与母线之间。加装后，短路电流为17.9kA，降低到了20kA以内；母线电压为10.7kV，在正常范围。总之，解决低压短路电流大的问题，从经济可行的角度来说，可以采取高阻抗变压器、低压出口侧加装电抗器等方式。当需要更换变压器时，采用高阻抗变压器和低压侧加装电抗器均可，高阻抗变压器比普通变压器价位增加10%左右，与一组电抗器价格相差不大；当不更换变压器时，宜采用低压侧加装电抗器的方法[1]。
5、35kV箱式变电站在农网改造与建设中应用的优势
35kV箱式变电站展开同设置好的母线和电缆的连接要求，前期将农网中的母线和电缆铺设至变电站设置的位置，然后将箱式变电站安装在建设好的钢筋混凝土基础上，之后进行连接完成整个35kV箱式变电站的设计、安装和投入使用。第一，35kV箱式变电站采用的是智能化设计，即“遥测、遥信、遥控和遥调”的设计，在无人值班下仍能保证整个变电站的正常运行。当周边环境出现突变的时候，继电保护功能能够对变电站的各个参数情况进行遥调，从而实现温度和湿度的控制和警示。第二，35kV箱式变电站内部的设备结构较为齐全，其拥有多回路高压开关系统、变电站综合自动化系统、外部的钢结构箱体是由镀铝锌钢板为原材料设计制作，拥有防火、防水、隔热、全封闭的特性，从而保证变电站在农网改造与建设中应用的安全性。另外，35kV箱式变电站具有较高的组装动态性，即各个地区可以根据实际的电缆情况进行位置的组合，达到安全运行的需求。第三，从整个农网改造与建设项目来看，需要所建设的变电站能够尽快投入使用，所费用的资源较少[2]。对于35kV箱式变电站而言，其应用的重点在前期的选址和设计选择，不需要投入大量的人工等进行土建工程施工。同时，较改造前的变电站而言，35kV箱式变电站可以减少维护的工作量，从而减少运营费用，经济效益较高。不论从农网安全性还是智能化角度来看，35kV箱式变电站在农网改造与建设中都具有较高的应用价值。但是不可忽视的是，当前的35kV箱式变电站仍存在一些不足，给农网改造与建设项目带来一些不便。最后，能提高安全运行系数。改造后，系统配备了微机综合保护装置，测量精度高，动作准确、灵敏，整定值设定方便，且可以提供故障发生前后的参数及报警，减少故障处理时间，提高了供电系统的可靠性。此外，原供电系统没有安装接地选线装置，每次发现系统接地后，处理时间长，存在安全隐患。改造后对各路出线安装了零序电流互感器，并安装了小电流接地选线装置，当系统出现接地时，通过零序电流和小电流接地选线装置就能准确无误的判断是那一路出线接地，从而迅速地拉开故障出线柜，切除故障点，不仅避免了大范围停电对生产的影响，而且处理时间短。在日常操作方面，为进一步规范值班人员的操作，保证安全停送电，此次改造安装了防误模拟操作屏，值班人员须先开操作票，然后在模拟屏上操作完毕，方可拿着解锁钥匙去现场进行操作，若模拟出现错误，实际操作时无法解锁，提高了安全系数[3]。
结论
简而言之，35kV箱式变电站可操作性极高，能很好节约施工时间，具有运行稳定、维护方便等优势，受到外界环境因素的影响较少，对于农网建设而言，具有较高的普适性。35kV箱式变电站能够加快农网改造与建设的步伐，更快地达到农网改造与建设中资源合理配置的目标[4]。
参考文献
[1]徐超．35kV装配式变电站在农村电网升级改造工程中的应用[J].农村电气化，2018(4):14－16．
[2]王玉胜，闫华，王华阳.配电线路与防雷接地措施[J].商品与质量,2016(21):2-5.
[3]吴厚宽.电网输电线路防雷方法研究[J].电子世界,2017(14):3-6.
[4]周徐达，俞大明，陈健忠．变电站直流系统交流侵入问题的分析与对策[J].供用电，2018（04）：55－58．
论文作者:段佳丽
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/15
标签：变电站论文; 变压器论文; 电流论文; 母线论文; 断路器论文; 阻抗论文; 箱式论文; 《防护工程》2018年第36期论文;