摘要：文章介绍了南水北调中线工程总干渠陶岔至沙河南段35kV专网供电方案，从中心开关站、降压站、输电线路及无功补偿等方面阐述了该方案较高的供电可靠性和供电质量，为今后负荷分散的长距离供电工程提供了借鉴。
关键词：南水北调中线工程；供电专网；35kV
一、项目概况
南水北调总干渠陶岔至沙河南段供电系统采用专网供电，设置了2座35kV中心开关站，其中严陵河中心开关站设在邓洲市（县）的严陵河退水闸建筑物内，2回电源引至中心开关站的35kV母线上，1回来自邓州市110kV张村变电站，线路长度约为15km；另1回来自邓州市金王35kV开关站，线路长度约为24km。由35kV馈线引出2回35kV线路，分别沿总干渠上、下游架设的专用35kV输电线路，在干渠负荷点处设降压站。其中向上游架设的线路长度约为46.22km，分布着7个降压站（含中心站），向下游架设的线路长度约为69.76km，分布着13个降压站。贾河中心开关站设在方城县的贾河退水闸建筑物内，1回电源线路，取自方城县的古庄店110kV变电所，线路长度约为10km。由35kV母线引出2回35kV线路，其中向上游架设的线路长度约为64.08km，分布着11个降压站（含中心站），向下游架设的线路长度约为62.3km，分布着9个降压站。
二、中心开关站设计
中心开关站的位置选择主要是根据35kV线路的输电距离、干渠负荷分布及负荷大小来确定的。开关站与闸站的降压变电站结合布置，标高满足100年一遇洪水位的要求设计，并避开左岸排水建筑物和跨越总干渠的交通桥梁等建筑物，使中心开关站基础设置牢固，电缆沟的开挖不受影响，同时使35kV架空线路进出通畅。
考虑到单母线接线清晰、设备少、操作方便、投资省等原因，开关站35kV和 0.4kV侧都采用单母线接线方式。由于中心开关站内用电负荷含有一级负荷，故在中心开关站的0.4kV侧设置1台快速启动的柴油发电机组。另外，在每个中心开关站的供电区段内设置2台移动式柴油发电机组，一为区段内移动式用电设备进行供电，二为区段内事故条件下的应急供电。移动式柴油发电机组均布置在中心开关站内。
为方便中心开关站内的设备管理，提高供电、运行可靠性，开关站变压器采用干式变压器，布置在户内。35kV设备选用户内手车式开关柜，0.4kV设备选用户内固定分隔式开关柜，采用单列布置方式。35kV开关柜、0.4kV开关柜和干式变压器均布置在闸站旁中心开关站内。自启动柴油发电机布置在紧靠开关站配电室的柴油发电机房内。
为防止雷电侵入波对中心开关（变电）站电气设备造成危害，在35kV专网进、出线入口处的母线上各装设一组氧化锌避雷器；35kV中心开关（变电）站四周敷设以水平接地体为主，垂直接地体为辅的复合接地网，所有电气设备均应以最短的接地线与接地网相连，进出线门构及避雷器附近设置集中接地装置，中心站接地网经两根接地干线与之结合的闸站接地网连接。整个接地网接地电阻<1W。
三、35kV降压变电站设计
降压变电站的站址选择原则同于中心开关站，尽量与负荷点建筑物相结合，不具备结合条件的，则尽量靠近供电负荷点中心，降压变电站站址选择避开了交叉建筑物及35kV进出线路有干扰的地方。且按50年一遇洪水位设计，并高于最高内涝水位。
由于总干渠沿线渠闸建筑物多为敞开建筑，上面已布置满闸门、启闭机等金属结构装备，没有空间布置降压站。因此部分降压变电站布置在总干渠右岸，靠近渠闸建筑物处。
用电负荷为一级负荷的降压站，35kV侧采用“π”型接线方式接入供电专网，设置一台35kV /0.4 kV变压器，0.4 kV侧设置一台快速自启动柴油发电机组。大型隧洞及倒虹吸的排水、通风、照明等检修设备，在检修期间除有一回由供电专网提供的电源外，还设置一台移动式柴油发电机组可临时供电；通信及计算机监控、消防、应急照明等设备均考虑由所在降压（变电）站的0.4 kV电源供电，必要时可配置不间断电源。
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用电负荷为二级负荷的降压站，35kV侧采用“π”型或“T”型接线方式接入供电专网，设置一台35kV /0.4 kV变压器。通信及计算机监控、消防、应急照明等设备均考虑由所在降压（变电）站的0.4 kV电源供电，必要时可配置不间断电源。
三级负荷：对距降压站较远、用电功率不大、较少使用的临时设备，不设永久固定的供配电设施，而由移动式柴油发电机组供电。
降压站变压器采用干式变压器，布置在户内。35kV设备选用户内手车式断路器开关柜或35kV环网开关柜，0.4kV设备选用户内固定分隔式开关柜，采用单列布置方式。自启动柴油发电机布置在紧靠闸站降压站配电室的柴油发电机房内。
35kV专网进、出线入口处的母线上各装设一组氧化锌避雷器。35kV降压站四周敷设以水平接地体为主，垂直接地体为辅的复合接地网，降压站接地网经两根接地干线与之结合的闸站接地网连接，整个接地网接地电阻<1W。
四、35kV输电线路设计
根据干渠供电系统专网供电接线方案，35kV输电线路采用以架空线路为主，局部电缆的方式。在每个供电区域内，35kV线路均从地区电源变电所35kV母线引接并架设到各中心开关站，然后从中心开关站沿干渠向上、下游两侧辐射，在每个需供电的闸站负荷点“p”接或“T”接进35kV降压站。
1.线路走向及布置
南水北调中线一期工程35kV架空输电线路主要为干渠上的各负荷点供电，走向应与干渠基本一致。为了避免线路另占耕地，节省工程投资，便于线路施工和运行管理，确定35kV架空输电线的路径大部选择为沿干渠架设。
2.导线（电缆）型号选择
根据输送容量及输送距离，经过容量和电压降计算，架空线路拟采用LGJ-120型导线；局部采用的电缆可选择YJV22 -3×120型。
3.杆塔选型
35kV线路路径大部分沿渠道管理区内架设，考虑线路与干渠协调美观，尽量减少影响渠道安全稳定运行的因素，杆塔基础不能太大，杆塔将承受的荷载较小，杆塔选用高强钢筋混凝土预应力电杆以及少量的角钢塔。
五、无功补偿
由于经济发展，在工程设计、建设及运行期间，因地方新改建跨越干渠公路、铁路需要，渠道35kV专用架空输电线路相关部分改为电缆线路，使得35kV输电线路的容性无功增加，增高35kV专用电网的工频运行电压，为降低工频运行电压、减少35kV设备安全隐患，对无功补偿进行了研究及配置。
根据无功就地平衡的原则，并结合南水北调中线一期工程供电系统的具体情况，干渠供电专网的无功补偿将采用以分散补偿为主并适当结合集中补偿的补偿方式。南水北调陶岔至沙河南段，功率因素集中补偿装置安装在严陵河35KV中心开关站和贾河35KV中心开关站，每站各设置一台1500kvar高压SVG动态无功连续补偿装置，实现感性，容性无功的双向集中补偿。
分散安装的功率因素补偿装置，根据两中心开关站所辖35kV专网4段线路的形式，分成4部分。根据计算容量，靠近线路的末端进行安装。
六、结论
南水北调总干渠陶岔至沙河南段供电系统采用35kV专网供电，将中心开关站 “Π”接互为备用，提高了运行可靠性；开关站与变电站的结合布置方式，节省了投资、使维护方便；无功补偿的合理配置，减少35kV设备运行安全隐患。从调试和试运行这两年来看，各阶段的设计和论证工作是充分、合理的。35kV专网电压稳定、运行正常、可靠性较高，保证了南水北调的正常运行。该工程为今后负荷分散的长距离供电工程提供了借鉴。
论文作者:洪玮,黄涵
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/19
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