一、油田35kV简要变电所现状及6（10）kV线路现状：
目前运行的简易变电所从设备的运行的安全角度考虑仍属于临时变电所，变电所及其附属线路普遍存在的网络结构复杂，设备运行缺少必要的监控保护和维护措施；地处戈壁和沙漠产品的运行环境较为恶劣；部分设备耗能高、绝缘老化，已超过使用寿命仍在运行等等，主要有以下几点：
1、变电所所有设备均运行于地处戈壁或沙漠的户外环境，日平均温差大，扬沙天气多、污秽等级高；
2、变电所设备已运行了约为10～15年，设备耗电量高、缺乏必要的维护，使用年限都已超过产品的寿命，存在安全隐患；
3、变压器一次侧使用隔离开关控制，线路或变压器发生故障后，不具备对变压器监控和保护功能，一旦发生故障后果将十分严重，设备运行同样存在安全隐患；
4、变压器二次侧使用DW1型少油断路器，属淘汰产品，不具备无线监控和保护功能；
5、变电所数量多、分布广、距离远；
    造成上述局面的原因具了解主要是当年的临时变电所建成投运后，由于采油厂用电的特殊性不能长时间的停电，故沿用至今！随着油田公司的逐步发展和进步，对电网运行质量、设备使用安全以及供电的可靠性等多个方面提出了更高的要求，简易变电所所存在的诸多问题已不能满足发展的需要，对简易变电所实施可靠性和智能化控制的技术研究战略势在必行。
二、技术方案主要研究课题和攻关目标
依据35kV简易变电所及6（10）kV出线开关提高可靠性并实施智能化控制的技术研究目标和简易变电所运行现状，考虑到户外运行环境、简易变电所数量多、分布广、距离远、无需实时监控的运行特点，确定一种全新的通讯方式作为简易变电所的信息传输，提高变电站的运行安全性、可靠性和经济性技术研究方案确定以下研究课题和攻关目标：
1、提高简易变电所运行可靠性和安全性，并实现对变电所运行的实施监控
针对简易变电所的当前35kV进线无断路器和保护功能运行状况，增设35kV断路器和智能控制装置、增加保护、监控和“四遥”功能，实现对进线和变压器的运行保护远方实时监控功能，提高35kV进线和变压器的运行可靠性和安全性；
针对10kV断路器仍在使用DW8型多油断路器，方案推荐固封式极柱技术和小型化的少维护断路器作为替换产品，减少对开关设备定期保养、维护的需要。同时增设智能监控装置、增加保护、监控和“四遥”功能，实现对10kV出线的运行保护远方实时监控功能，提高10kV出线的运行可靠性和安全性；
2、提高产品在沙漠环境运行的适应能力
针对简易变电所地处沙漠腹地，运行环境恶劣的特点，对断路器及智能控制装置的防紫外线辐射、防污染、防沙尘、宽运行温度的改进和研究，尤其是35kV断路器和10kV断路器机构部分的改进措施；
3、提高产品运输、安装、运行方式的简易性和经济性，实现开关及控制装置小型化、一体化设计
针对简易变电所的运输路途较远、安装不便等特点，方案将对开关和智能控制装置进行一体化设计，实现产品的小型化，便于运输、安装和运行；
4、智能控制装置可靠性、免维护、故障自检功能的实现
在线路出现故障电流时采取电流互感器供电、脱扣方式，以减少控制装置对UPS电源的依赖；对控制装置进行超低功耗设计的同时增强产品的电磁兼容性能和故障自检功能，实现断路器智能化，提高控制装置的运行可靠性； 
5、实现简易变电所公网通讯试点应用方案；
针对简易变电所分布广，架设专用通讯通道存在成本高、工期长的问题，本方案采用无线公网GSM/GPRS通讯方式的应用试点。因每个简易变电所的监控和通讯点至少需要3个以上，且范围小，故每个简易变电所仅采用一台公用通讯装置与运行人员和后台系统通讯，各监控和通讯点有线方式采用连接，能够更好的发挥GSM/GPRS公用通讯装置的优势，并降低整个简易变电所的成本；
7、实现断路器的多种操作方式的应用；
对断路器等一次设备采用多种操作方式，可现场操作、近距离遥控操作、远距离遥控操作等；
8、提高设备电源可靠性的设计方案
对于目前不需要电压采用的特点，故35kV和10kV部分不增加电压互感器，仅在变压器10kV出线侧增设电压互感器一台作为整个变电所的开关、控制装置及通讯装置的操作电源和后备UPS的公共电源使用，提高简易变电所改造的经济性；
根据以上研究课题和攻关目标内容，初步确定简易变电所改造的配置简图，如下：
三、方案的实施
1、增加35kV断路器、更换10kV断路器，实现固封式极柱技术和小型化的设计在断路器中的应用
6kV~40.5kV断路器主要有四种类型：SF６断路器、少油断路器、多油断路器和真空断路器。2005年6(12)kV真空断路器在该级各类断路器所占比例达到98.85%，40.5kV级真空断路器所占比例达到72.24%。与其他断路器相比，真空断路器有一系列优点。例如结构简单，运行安全可靠，使用寿命长，能频繁操作，噪声小，真空熄弧效果好，电弧不外露，无火灾爆炸危险，维护检修工作量少等，故本方案中选择真空断路器作为35kV和10kV主体开关。
户外真空断路器的发展有两个趋势值得重视：一是采用固封极柱。使用APG工艺，将真空灭弧室、主导电回路包括真空灭弧室固封在绝缘筒中。固封极柱方案可望解决外绝缘由于受环境影响而降低的问题，并有利于进一步向小型化产品的发展，同时能够增强产品在戈壁、沙漠运行的适应性；二是操动机构性能方面提高，操动机构故障率占真空断路器故障的70%以上，因此提高操动机构性能方面的发展仍将是真空断路器的主要研究内容之一。
户外40.5kV真空断路器大多是瓷柱式结构配有弹簧操动机构，可以配装外置或内置电流互感器。以ZW7型产量最大，其他品种还有ZWl2, ZW21, ZW30, ZW37等。
户外6（12）kV真空断路器主要有罐式和瓷柱式两种结构，有ZW27，ZW6，ZW8型等品种，瓷柱式结构的以ZW32型为代表。随着国内电网的发展，部门省市供电局已逐步淘汰ZW1、ZW6、ZW8等型号产品。值得注意的是华仪电器集团有限公司生产的户外真空断路器2004年产量达到13889台。一个企业的生产量居然达到全行业约58个企业总产量的35%左右，这是很不容易的。
针对方案目标，采用北京电力科学研究院与华仪电器集团有限公司联合开发的ZW37-40.5型户外真空断路器为主开关原型，依据方案要求对产品进行改进，并在断路器前级应具有明显断开点，安装隔离开关。
ZW37开关是国内最早在40.5kV电压等级应用固封极柱技术的产品，与目前国内使用较多的ZW7型开关相比它具有以下几点优势：
（1）ZW37-40.5采用APG专利固封工艺，保证真空灭弧室能够在最大的可靠性下工作，工作寿命长，适应恶劣环境要求。ZW7型开关采用陶瓷罐封结构，内部采用填充硅油，密封较差，存在泄漏问题，并不适合长期户外运行要求。
（2）ZW37开关所有机构及可动连接元件全部密封内置，解决了ZW7型开关拐臂外露的问题，开关体积小、重量轻、无油化（整机仅重660公斤，ZW7型开关重量约1.3吨），可靠性高，是少维护的户外开关类产品。
（3）ZW37开关采用外置电流互感器，便于更换和维护，避免了ZW7型开关内置电流互感器的维护、维修、更换时工作量大、停电时间长的缺点，附和油田公司对供电产品少维护和少断电的要求。
ZW37-40.5型户外真空断路器图形如下：(略)
6（10）kV真空断路器采用新型固封式极柱技术的ZW43A-12型开关作为产品原型，进行技术改进，暂定产品型号为ZW43A（改）-12。ZW43A开关是目前国内自行设计同类产品中体积最小和重量最轻的户外真空断路器，因采用专利固封工艺，适应恶劣环境要求。ZW43A-12型户外真空断路器图形如下：(略)
2、针对使用环境的要求，对断路器及智能化控制装置的改进措施
简易变电所地处戈壁或沙漠腹地，变电所内设备均为户外运行，日平均温差大，扬沙天气多、污秽等级高、紫外线辐射强、设备维护少，针对这些情况，对ZW37开关和ZW43A开关进行改进措施，以达到现场运行的要求。
ZW37开关的改进，暂定型号为ZW37（改）-40.5，产品改进应能达到以下目标：
（1）ZW37开关现行CT19机构功耗较大、机构负责、操作繁琐；进行小型化改进后达到小巧、稳定、操作便捷，机构内即使有沙尘覆盖仍能可靠合分。机构改进图示如下：(略)
（2）开关的外绝缘和电流互感器密封材料进行防辐射、防污改进措施。采用德国进口齐巴户外专用环氧树脂浇注，并添加防辐射和防老化添加剂，提高产品的抗紫外线辐射能力；
（3）对开关的机构和开关各连接密封处改进，增强产品密封性能，达到防沙、防污秽要求，需进行密封改进措施的部位见下图：(略)

ZW43A开关的改进，暂定型号为ZW43A（改）-12，产品改进应能达到以下目标：
（1）开关的外绝缘和电流互感器密封材料进行防辐射、防污改进措施。采用德国进口齐巴户外专用环氧树脂浇注，并添加防辐射和防老化添加剂，提高产品的抗紫外线辐射能力；
（2）对开关的机构和开关各连接密封处改进，增强产品密封性能，达到防沙、防污秽要求，需进行密封改进措施的部位见下图：(略)
3、实现对监控和保护的智能化控制功能，实现断路器智能化
随着电子、微电子技术和计算机信息产业的迅猛发展，真空断路器产品在继