变电所改造安全与经济效益分析

王培弘　李小刚（中国石油玉门油田分公司水电厂）



变电所改造安全与经济效益分析

王培弘李小刚（中国石油玉门油田分公司水电厂）

东湖变电所设备陈旧、损耗过大、已无法适应现代电网的发展要求。通过改造选用高效、自动化程度高的设备，选择合理的接线方式，缩小供电半径，达到了降低电能损耗、满足供配电平稳的要求，实现了变电所安全可靠经济性运行。

综合自动化经济运行节能降耗

1　变电所现状

玉门油田水电厂东湖变电所建于二十世纪七十年代，设备运行年限久，技术缺陷严重，配件购置困难，线路绝缘老化，腐蚀严重，继电保护装置不能匹配互换，年维护费用高。主变压器、35 kV、6 kV开关和刀闸、电压互感器、电流互感器等属于高耗能产品，负载力小、动作慢、计量差，无法满足电网发展要求。接地网部分锈蚀严重，接地网断裂后不能及时发现，使接地电阻达不到安全规范要求。配电线路杂乱，缺乏统一整体规划，结构布局不合理，主干线路达不到负荷中心或偏离负荷中心，低压线路供电半径过长，超出其规定要求，造成线路末端电压偏低，线路损耗大，供电质量差。

为了提供安全、经济的电力供应，对东湖变电所进行改造，使其适应现代电网要求的35 kV/6 kV变电所。

2　变电所改造方案

对变电所进行重新选址，整体规划、设计，优化接线方式和设备选型及综合能力。电压等级保持原35 kV/6 kV不变。35 kV母线采用单母线分段运行方式，6 kV接线为单母线分段运行方式，安全可靠，操作维护方便。将原东湖2台总容量为3600 kVA，型号为SJL-35的高能耗主变压器。更换为1台容量为3150 kVA，型号为S11-35低能耗主变压器（表1）。高压开关和开关柜采用SF6型及真空断路器系列。

表1　新旧变压器参数对比

改造6 kV线路，使线路延伸至负荷中心，缩短低压线路，提高供电质量。部分线路设联络开关，增加分支线路，便于用电调整及生产检修，安装开关保护设备，改造部分杆型。合理配置和布局配电变压器，更换部分高能耗及有严重缺陷的配电变压器。

3　经济效益分析

3.1变压器损耗计算方法［1］

式中：

Q0——空载无功损耗，kvar；

P0——空载损耗，kW；

Pk——额定负载损耗，kW；

β——平均负载系数；

KT——负载波动损耗系数；

Qk——额定负载漏磁功率，kvar；

KQ——无功经济当量，kW/kvar；

ΔP——有功损耗，kW；

ΔQ——无功损耗，kvar；

ΔPz——综合功率损耗，kW。

计算时各参数的选择条件：取KT=1.05；对工业企业电网的6～10 kV降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量KQ=0.1 kW/kvar；变压器平均负载系数，对于农用变压器可取β=20%；对于工业企业，可取β=75%。

3.2变压器损耗计算结果

新变压器：ΔP=15.895 kW，ΔQ=14.877 kW，ΔPz=17.383 kW。

旧变压器：ΔP=20.231 kW，ΔQ=16.316 kW，ΔPz=21.863 kW。

从上述计算可以看出，改造前2台变压器损耗远高于改造后的1台变压器损耗，可以计算出改造前后变压器年耗电量分别为191 516.217 kWh、152 272.329 kWh，年节省耗电量为39 243.9 kWh。

改造后1台主变压器可以带有负荷，可根据负荷情况调整运行方式，既避免了改造前2台带不动全部负荷的情况，又避免了在负荷较小的情况下出现“大马拉小车”的情况，确保变压器经济运行。

4　结论

东湖变电所的改造，实行以变电所为中心向四周辐射的科学合理配电布局，缩短了供电半径以达到线路末端电压合适，避免了近电远供、迂回送电的格局；同时，选择变比合适、精度更高的互感器，与用电负荷相适应，确保了计量准确。通过改造，实现了电网调度自动化和现场运行管理现代化，对提高电网的安全和经济运行水平起到了很大的促进作用。

［1］孙成宝，苑微微.配电技术手册［M］.北京：中国电力出版社，2005：478-482.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.11.016

2015-08-21）

王培弘，2013年毕业于西南石油大学（电气工程及其自动化专业），从事石油电力工作，E-mail：1197801727@qq. com，地址：甘肃省玉门老市区玉门油田分公司水电厂，735200。