摘要：针对某10ｋＶ变电站土建完成后需升压为35ｋＶ变电站，本文经过设备选型优化，全面采用通用设备，合理设计布置方式，巧妙实现了主变原地布置，２组电容器布置于原一间电容器室，二次设备原地布置。整个站土建改造仅限于局部设备基础加固，改造量小，全面实现了土建改造少、改造周期短、改造费用少的设计目标。本方案深入贯彻资源节约、环境友好的建设理念，尽量减少土建改动和设备购置费用，在尽可能满足35ｋＶ输变电工程通用设计的基本原则基础上，稳妥应用了新设备、新材料、新工艺，将土建先行的10ｋＶ变电站升压为环保、安全、可靠的新35ｋＶ变电站。
关键词：35千伏；变电站；电气设备；升压改造布置
一、工程概况
1.35千变电站的电气接线情况
对于新建35千伏变电站来说，共设计了2台35/10千伏主变，容量全部为10MVA；而10千伏配电站仍然沿有原有2台10/0.4千伏变压器，容量全部为2000千伏。在进线电源设计上，35千伏变电站设计了2路，以及采用2路独立的线路变压器组接线形式。每台变压器进线一回，在进线电源上使用35千伏电缆引入到新建变电站中。2台主变的低压侧额定电压为10千伏，采用单母线分段接线形式，对每个分段分别设置断路器，其中每段母线都是进线电源1回，分别引接到2台主变的低压侧。10千伏出线共有8回，同时每段母线都分别进行了母线PT设计。正常运行状态下，2台主变分列运行；当其中1台主变发生断电时，10千伏侧断路器会自动跳开，母线分段的断路器自动或者通过手动合上，由运行的1台主变给同时给2段母线供电。
2.10千伏配电站的电气接线情况
对于10/0.4千伏配电站中的2台10/0.4千伏变压器的供电方式，全部是直配供电，2台变压器的电源进线则分别引自35千伏变电站中的2台10千伏馈线柜，0.4千伏接线使用单母线分段接线方式。
二、35千伏变电站升压改造中的电气设备布置
1.原有10千伏配电站电气设备的布置情况
待升压改造的10千伏配电站位于待扩建单位的地下，确切的说是位于地下一层，整个空间大小为长20.6米、宽8.1米、高9米，在这一空间内共布置了2台10/0.4千伏主变和31台0.4千伏的开关柜，全部采用面对面布置方式。10千伏、0.4千伏进出线电缆全部采用“上进上出”方式，借助于电缆竖井、电缆桥架等设施、装置分别配送至用电负荷点；用于搬运、检修电气设备的吊物孔则设计在配电站地下空间的南侧上部楼板位置。
2.35千伏变电站电气设备的升压改造布置
2.1电气设备的选型
升压改造为35千伏变电站的首先要设备就是35千伏变压器，由于待升压改造配电站位于某待扩建单位的地下，属于典型的地下户内变电站，受到消防要求及现场空间条件所限，变压器型号必须为干式变压器。对于变电站所需的35千伏开关柜，由于可以利用的地下空间有限应该优先选择那些体积较小、接线相对简单的SF6气体绝缘封闭结构的开关柜；其中需要2台进线引线柜，2台主变进线开关柜和2台计量出线开关柜，共计6台。与常规中置式开关柜相比少了2台，极大的减少了设备占用空间。对于10伏配电站使用的开关柜选择，应该优先选择那些体积小、铠装的中置式金属封闭开关柜，共计需要14台；10千伏配电变压器仍然选用干式变压器，并要求要有外壳设计；而0.4千伏开关柜可以选用常规MNS抽屉柜，共计需要31台。
2.2电气设备的布置
由于可以利用的地下空间有限，为了保证升压改造成功，因此设计了多个电器设备布置方案以供选择，通过多方考虑、比较最后确定了长20.6米、宽16.2米的地下两层变电站、配电站电气设备布置方案，其中地下1层高5.3米，用来布置35千伏开关柜、10千伏开关柜和中控室，地下二层高3.7米，二层西侧用来布置10千伏配电站，东侧则用来做两台主变控制室，总层高仍然为9米。
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（1）35千伏主变控制室的布置
35千伏主变压器控制室长16.2米、宽7.3米、高为9米，需要布置设备为2台35千伏有载调压变压器，并为每台变压器设置外围保护网。每台主变压器高压侧进线引自电缆夹层，而每台主变压器的10千伏侧低压侧用接线端子经电缆夹层引入到10千伏进线柜中。
（2）35千伏、10千伏配电装置室的布置
35千伏、10千伏配电装置室处于地下1层，高度为4米，考虑到高压电缆转弯半径的要求和敷设、检修的方便，专门进行了1.2米电缆夹层设计。在配电装置室中共布置6台35千伏开关柜和14台10千伏开关柜，全部采用面对面布置方式。
（3）中控室的电气设备布置
中控室处于地下1层，确切位于35千伏配电装置室的南侧位置，高度为4米，为了便于电缆敷设专门铺设了0.3米高的防静电架空地板，同时专门布置了模拟屏和交直流屏等二次屏柜。
（4）10千伏配电站的电气设备布置
10千伏配电站整体处于地下的2层，高度3.7米，同时铺设了0.3米高的防静电架空地板，布置的设备有10/0.4千伏变压器2台，0.4千伏开关柜31台，所有开关柜同样采用面对面布置方式。
（5）水平分体式主变布置
已建成变电站土建按照水平分体变压器设计，本次改造将利用原有主变室及散热器室布置新设备。升压后的主变本体及散热器体积增大，且其散热量也会大幅增加，导致分体布置的散热器组的数量增加。为此，对散热器布置方案进行优化，将两侧布置的散热器片组合到单侧，并分为上下两层，整体抬高，在顶部增加通风百叶面积，既做到了改善通风散热效果，也留出了运行检修通道。
（6）采用常规的耐压试验设备
由于层高问题，该方式无法在室内完成试验，需采用临时ＧＩＳ通管引至户外进行试验。该方式在新建设期间可采用先做试验再砌外墙方法较好地解决问题，但是在检修维护后再做该试验，则需敲墙，工作量大且周期过长
（7）设备搬运、检修通道布置设计
在保留原有配电站吊物孔位置和设计基础上，为了便于主变设备搬动和检修，专门在主变控制室上空开设吊物孔。在搬运地下二层设备时，主要有10千伏变压器和0.4千伏开关，通过吊物孔将相关设备搬至配电站就位后，应该对与主变室隔墙的预留孔洞进行封堵。在搬运地下一层设备时，可以尝试通过在吊物孔上用工字钢搭建平台的方式，将所需开关柜等设备搬运到所需位置后，再对35千伏配电室和主变控制室上空的隔墙预留孔洞进行封堵。最后，将2台主变利用吊物孔搬运到主变控制室就位。两个主变控制室中主变的搬运、检修等同时利用各自上空的吊物孔即可，两个主变控制室之间的设备检修、搬运互不影响。
结论
待升压改造的配电站为10千伏配电站，其位于城市老城区某单位的地下一层，高度为9米，现准备对该单位进行规模较大的扩建，原配电站的10千伏配电设计及配备的两台容量均为2000千伏的10/0.4千伏变压器已不能满足扩建后的单位需求，因此需要对其进行升压扩容改造，准备升压改造为35千伏的变电站和一座10千伏的配电站；新建35千伏变电站和10千伏配电站要求在原10千伏配电站空间基础上改造进行，由于空间比较紧张，需要对原有及新购电气设备进行重新布置。根据电气接线要求，经过设备选型，本方案成功实现了在有限空间内将地下10kV配电站原地升压改造为35kV变电站及10kV配电站。本站布置方案最终通过了电力部门及相关部门的检查和验收，现已顺利投入运行2年，解决了该院用电增长需求。
参考文献：
［1］西北电力设计院。电力工程电气设计手册（电气一次部分［Ｍ］。北京：电力出版社，１９９１
［2］国家电网基建〔２０１１〕３７４号国家电网公司标准化建设成果（输变电工程通用设计、通用设备）应用目录（２０１１年版）［Ｓ］
［3］刘振亚。国家电网公司输变电工程典型设计１１０ｋＶ变电站分册［Ｍ］。北京：中国电力出版社，２００７
论文作者:王晓瑞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/25
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