淺談農村配電設備的選擇

王志鋼

[摘要] 由于社會對于電力的總的需求不斷增大，同樣對于農村電網設施的改造、長遠規劃以及設備選型等技術要求也更加嚴格，變電站的選址、建設規模和配電設備的設計成為電力部門非常重視的問題，文章講述了變電站的選址、發展、規模以及設備的選型設計詳情策略及應用。

[關鍵詞] 規劃建設設備節能技術

本人十幾年在農村電網的輸配電系統中做技術管理工作，對農村輸配電系統的特點及規律有一定的了解，對農村配電設施的選擇上有深層次的認識，特別是國家在2000年前后對農村電網實施的改造工程，解決和補償了農村電力設施選擇上的技術要求和長遠規劃要求，盡管如此，有些中小型的輸變電設施，從技術性、節能性以及長遠規劃要求都存在一定的問題，在近幾年農村發展用電負荷劇增的矛盾中顯現出來。因此，在農村電網的設備選擇上，應該堅持科技進步、節能降耗、安全可靠運行為原則，尤其是中小型變電所的電氣設備，應選擇自動化、智能化、無油化和免維護和少維護的產品，運行方式靈活的變電站，以提高農村電網整體運行水平，但也要滿足今后農村長期發展的供電需求。

一、在變電所的選址上

應以降低造價為原則，力求減少占地和建筑面積，在以往的變電站的新建和擴建工程中，由于設備技術的局限和人為因素，造成變電站的整體占地建筑面積增大，而且占地面積的利用率較低，無形增大了工程的投資。近年由于電力工業快速發展，我們在變電所的設計選形上盡力采用新技術、新材料、新工藝，目前，很多技術資料上推廣的將配電設施集為一體，集中控制，而且采用無人值班的箱式變電站，減少了建筑占地面積，又節省投資，還能滿足供用電需求。

二、在選擇變電所的主接線的形式上

要有長遠規劃的要求，做到循環經濟，可持續發展，在主接線的選擇上可靈活多變，運行方式簡單，可靠性強，易操作，但要根據用電戶的具體情況、用電的規模和性質確定變電站的接線方式，便于檢修維護和運行方式的調整，一般的中小型農村變電所的主接線采用單母線分段和單母線不分段的兩種接線方式，這主要由農村供電負荷性質所決定。

三、在主變的選擇上

應考慮運行方式降耗節能和發展規劃需求相結合，運行靈活可靠性，便于檢修，安全可靠。從運行方式來說，農村用電的特點，設計上要考慮兩臺變壓器的并列運行方式或單臺運行，一般稱為暗備用運行的方式，隨時可投切和并列兩臺主變的運行，錯開了高低峰周期的電力負荷，既經濟又節能，同時對檢修期間能保證用戶的不間斷供電，在降耗節能方面來說，應采用國際先進降損節能的低耗變壓器，一般采用S9系列變壓器,它比S7系列的變壓器，其空載損耗降低了8%左右，負載損耗降低25%左右，雖然價格增高，但其所增加的初始投資，可在3—5年收回成本，特別是負載率較高的變壓器，其經濟效益更加可觀。目前，我國正在開發生產非晶合金鐵芯的變壓器，其空載損耗較常規鐵芯的損耗有顯著的降低，如有條件可使用非晶合金電力變壓器，對主變容量的選擇一定要根據當地工農業用電發展的需求確定，要考慮投資受益，同時要做出五至十年的長遠規劃，但要留有可發展空間。

四、在斷路器設備的選擇上

我們盡可能采用技術先進、安全可靠，目前對農村電網，由于年代的不同，相當一部分設備落后，年限已久、老化，而且故障率很高，造成了供電質量和斷電的機率很高，但在技術改造中盡可能采用新技術和產品。 在我們的電網系統中有10kv、35kv、110kv中使用少油斷路器，真空斷路器和六氟化硫斷路器，而真空斷路器和六氟化硫斷路器都優于少油斷路器，目前是首選的兩種斷路器，而真空斷路器只在10kv配電系統中采用，因此六氟化硫斷路器做首選的設備。該斷路器性能優，額定參數高，使用壽命和使用周期長，而六氟化硫氣體做為絕緣和滅弧的良好介質，沒有火災危險，整體結構簡單，體積小，占地面積小，可大大提高供電可靠性，宜在農村的各種電壓等級下的電網中推廣使用

五、選擇無功補償裝置

在農村電網，由于線路長，季節性的周期性負荷影響和設備的利用率低，一般在農村電網感性負荷較 大,其無功電流偏大，從而引起線損增加。因此在其設計時要考慮在變電站內采取集中安裝電容器補償裝置，對配電線路無功補償較 普遍選用負荷端采用電容屏進行補償，該無功補償屏運用微機監測監控的自動化投切裝置。而電容器采用技術先進的集合式、自愈式電容器，其性能良好、可靠。在運行使用中，可維持線路的功率因數值恒定，達到了無功補償的功效。

六、在二次設備的選配上，盡可能選擇高新技術的產品，用微機對所有設備實施監測、監控的自動化單元保護裝置

各種控制、保護、信號及中央音響裝置部分，由原來模擬控制方式發展為由微機控制的數字控制方式。微機控制的應用,使電力操作的運行自動化程度大大提高，并可實現變電站電氣設備的四遙功能，即遙調，遙控，遙測，遙信。數據的采集，設備的調整與控制，微機抄表、保存和打印存檔，實現供電管理的各環節。實現了聯網功能以滿足變電站無人值班的要求。尤其是直流電源的選擇，要保證保護裝置不受配電系統運行的變化而變化，或是受停送電的影響，一般將供給直流系統的變壓器裝于系統的恒壓源35kv側，而蓄電池采用免維護的鉛酸蓄電池組，其性能可靠，使用壽命長。電力電子技術的迅猛發展以及功能器件制造工藝技術的提高，更使高頻開關電源的可靠性及使用性優于機控電源和磁飽和式電源。它的體積小，重量輕，效率高，輸出紋波小，動態響應快，控制程度高，模塊不疊加輸出，可智能化管理等特點，取代了機控電源或磁飽和式電源，它的運用大勢所趨，因此，對農村配電設施的選擇上，選用自動化程度高的二次保護設備以提高變電站二次設備技術管理水平來滿足供電的需求。

七、選擇負荷開關加限流熔斷器組合的電器

農村電網中有常用熔斷器來保護變壓器，但為防止熔斷器的單相熔斷時設備的非全相運行，必須由負荷開關配合動作，完成三相電路的開斷，所以選用負荷開關加限流熔斷器的組合電源來保護變壓器。負荷開關有產氣式和壓氣式為一般型，真空和六氟化硫負荷開關為頻繁型，如操作頻繁和大電流，容量1000kvA—1600kvA最好選用頻繁型。對操作次數不多，轉移電流不超過800A，容量在800kvA以下，可選用一般型限流熔斷器，它的特性應滿足分斷功能高，最小開斷電流小，運行溫度低，伏安特性曲線陡峭，特性曲線誤差小及耐老化。熔斷器的額定電流要與變壓器容量相匹配，選擇熔斷器時，當其環境溫度達40度的功率，損失不得超過75w。

八、選擇金屬氧化物避雷器

它具有較好的保護特性，流容量大，動作反應快，結構簡單和體積小等優點，內部設計不帶串聯間隙，這對在中性點直接接地的農村電網推廣是十分適合，可另一方面，有些地區10—35kv電網中性點絕緣大部分是不接地或經消弧線圈接地，當發生一相接地故障時，允許帶故障運行兩小時，線路斷路器不跳閘，此時，健全相對地電壓升高為線電壓，這對無串聯間隙的金屬氧化避雷器來說是嚴峻的考驗，解決辦法是提高金屬氧化物避雷器放電電壓或選用帶有串聯間隙的金屬氧化物避雷器，該避雷器已被納入避雷器的國家標準，適合在10—35kv農村電網中推廣。

以上是針對變電站電氣設備的選擇談一點自己的初淺認識，由于各單位實際情況不盡相同，解決問題的方法也多種多樣，因此，這些方法僅供參考。