35kV配電化技術主要用于解決偏遠農村地區的電壓質量問題和無電地區的供電問題，與常規35kV變電站相比，35kV配電化變電站具有工程造價低、占地面積小、建設周期短、維護工作量少等優點。文章主要針對福建偏遠山區電網出現的供電能力不足、“低電壓”等問題，分析應用35kV配電化技術，通過新增35kV電源布點，縮短10kV線路供電半徑，完善網架結構，提高電壓質量。
1 應用背景
福建省依山傍海，九成陸地面積為丘陵地帶，偏遠山區負荷分散，平均負荷密度低、變電站布點稀疏，且山區配電網結構薄弱，仍有大量10kV線路為輻射式接線模式，聯絡水平較低，部分供電線路存在“卡脖子”、供電半徑大等問題，同時導致用戶端“低電壓”現象發生。針對山區配電網因10kV線路供電半徑過長而出現的“低電壓”問題，常規解決方案是在10kV供電質量不能滿足要求的區域，通過新建35kV變電站，縮短10kV線路供電半徑，徹底解決“低電壓”.但是由于35kV常規變電站建設方案投資大、山區施工難、建設周期長，且局部地區負荷受季節性影響較大，變電站建成后全年大部分時間處于輕載狀態，投資效益低。為了快速解決山區電網供電“低電壓”問題，同時緩解資金投入與產出的矛盾，建議在偏遠山區推廣應用35kV配電化技術，采用輕型、簡易化設計，可以經濟高效的解決問題，通過新增35kV配電化變電站布點，縮短10kV線路供電半徑，提升10kV線路末端供電質量，進而提高用戶端電壓，滿足用戶用電需求。
2 建設標準
35kV配電化建設應滿足《農網35kV配電化技術導則》，根據區域經濟發展水平、負荷水平、負荷性質、地理條件等，統籌兼顧，合理確定規劃、設計、建設與改造方案。
2.1 35kV配電化變電站建設標準
35kV配電化變電站參照配電標準進行設計與建設，具有主變容量小、10kV出線少、配置簡化等特點。35kV配電化變電站的建設應滿足無人值守要求，根據建設環境及需求，變電站建設型式可分為戶外式、半戶內式、戶內式和移動式四種布置方式。變電站35kV側宜采用線路變壓器組接線方式，10kV側宜采用單母線接線方式。
2.2 35kV配電化線路建設標準
35kV配電化線路具有簡易化、輕型化等特點，導線截面宜采用70mm2、95mm2、120mm2的標準。35kV配電化線路設計應與供電方式以及變電站建設方式互相結合，合理確定線路結構模式，35kV配電化線路網架結構一般為單輻射模式，主要包括無分段、分段、T接和混合等幾種接線方式，設計時可結合具體情況選用。
2.3 35kV配電化保護配置原則
35kV配電化站的主變壓器主保護為35kV進線開關，上級變電站出線保護作為本35kV配電化變電站或35kV支配臺區的遠后備保護；35kV配電化線路宜采用A、C兩相電流保護，并配置遠后備保護；10kV出線宜配置三段保護，主變壓器低壓側開關為10kV出線保護的后備保護。
3 應用實例
福建省莆田市仙游縣西苑鄉位于莆田市西北部山區，與泉州市德化縣交界，是典型的山區地貌，電網分布點多、面廣、分散且供電半徑長，境內負荷主要以居民生活、紅木加工、農業生產為主。隨著當地經濟發展，居民生活水平不斷提高，生活用電量、紅木加工用電量迅速增長，附近供電的35kV變電站在用電高峰時會出現重載，用戶端電壓質量已不能滿足供電需求，“低電壓”現象時有發生，部分用戶投訴反映家用電器及加工機械無法正常啟動。
從該區域“低電壓”臺區電源分析仙游縣西苑鄉配電網供電情況，目前西苑鄉由2回10kV線路供電，一回是35kV度尾變10kV仙西線607線路，運行年限14年，線路總長度是31.5km,最長供電半徑為16.8km;另一回是35kV坑峰水電站西苑線904線路，運行年限11年，老化嚴重，線路總長度是89.4km,最長供電半徑為16.4km?回10kV線路運行年限長，且最長供電半徑均超過《配電網規劃設計技術導則》中關于農村配電網10kV線路供電半徑的標準長度（15km以下）要求，10kV線路末端供電質量不能滿足配變臺區的供電需求。
針對該區域供電問題，規劃在西苑鄉新建35kV仙東變配電化站，縮短該鄉10kV供電半徑，提高鄉鎮配電網的供電可靠率和電壓合格率。為合理布局線路，避免迂回供電，設計從距離西苑鄉最近的35kV度尾變~半嶺變的線路中間T接一條35kV配電化線路，線路長11km,采用LGJX-120/20型鋼芯鋁絞線，線路末端新建35kV仙東配電化站，該站配置主變一臺，容量為6300kVA,35kV側按線路變壓器組接線方式，10kV側按單母線接線方式，4回10kV出線供給西苑鄉各配變，出線長度均控制在10km以下。該站布點位于西苑鄉，深入該鄉用戶負荷中心，改變了10kV長線路供電模式，優化了10kV網絡結構，增強了供電可靠性，很好地解決了用戶“低電壓”問題，提高了用戶端供電質量。
4 應用效果及效益分析
4.1 應用效果
根據仙游縣西苑鄉35kV仙東變建設實例，分析35kV配電化技術的實際應用效果，主要體現在以下三個方面：（1）35kV仙東變投運后，西苑鄉10kV線路供電半徑已降到10km以下，相應的配變輸入電壓質量得到明顯改善，用戶端電壓合格率得到較大提高。通過縣域電力公司用電信息采集系統的數據反饋，35kV仙東變投運前，用戶端電壓時常會在190V以下，而投運后用戶端電壓基本在191~210V之間，能夠滿足家用電器及加工機械的正常用電需求；（2）35kV仙東變實際占地面積僅192.68m2,遠小于常規35kV變電站，該配電化站設備布置緊湊，接線簡化，減少占地，符合節能環保的理念，同時配電化設備維護簡單，能夠滿足無人值守的要求；（3）35kV配電化線路采用輕型化設計，線路采用12~15m鋼筋混凝土電桿架設，并采用瓷橫擔進行絕緣連接，與常規35kV線路采用砼桿與鐵塔混合架設以及懸式絕緣子相比，具有輕型化、投資少以及建設工期短等特點。綜合以上實際效果，35kV配電化技術應用成本低，見效快，改擴建方便，適用于解決偏遠的農村地區的供電問題。
4.2 效益分析
35kV配電化技術的應用既能解決山區配電網中壓線路供電半徑長的問題，又能緩解區域電網投入與產出的矛盾，獲得良好的經濟效益和社會效益，主要體現在以下六個方面：（1）通過新增35kV電源點，提高山區配電網的供電能力。在偏遠地區負荷中心增加35kV布點，緩解周邊變電站重載現象，滿足區域負荷發展需求；（2）通過新建35kV配電化站，將偏遠地區的10kV供電半徑降低到15km以下，徹底解決了10kV配電輸入電壓低的問題，提高用戶端供電質量，有效解決電網“低電壓”問題，滿足用戶需求；（3）利用35kV變電站新增10kV出線，合理優化10kV線路網絡結構，提高配電網供電可靠性。根據對區域停電時間的統計，35kV仙東變供電片區供電可靠率由之前的99.825%提高到99.910%,大大減少了年平均停電時間；（4）縮短10kV線路供電半徑，降低配電網損耗。由于10kV線路長度明顯縮短，同時線路電壓得到提高，由線損計算公式得知，在電壓提高、電阻降低的情況下，線損大大降低；（5）35kV配電化線路及設備均采用輕型化、簡易化設計，運輸方便，施工便捷，建設周期短，有效提高工程建設效率；（6）35kV配電化站工程造價低，投資效益高。根據農網項目結算統計結果，35kV配電化站的造價僅為常規35kV變電站的五分之一。綜上所述，35kV配電化技術按照節能環保、經濟高效的理念，通過輕型化簡易設計，實現了方便運輸、安裝、建設過程，解決了偏遠農村山區負荷分散、電壓質量低、供電能力不足等問題。應用35kV配電化技術，可以有效縮短建設周期，降低工程造價，提高投資效益。
5 結語
隨著福建“海西”戰略的逐步推進，福建山區縣域經濟快速發展，農村居民生活生產用電量大幅度上升，家用電器的普及、農業加工業的發展也對供電質量提出了較高的要求。結合文章的分析比較，建議在區域供電能力不足、10kV線路供電半徑較大，電網建設資金不足，負荷增長快、需求迫切，建設工期要求短的農村地區，適當應用35kV配電化技術，可有效改善供電電壓質量，提高供電效率，同時提高電網投資效益，符合電網發展需求。
參考文獻
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