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箱式变电站

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箱式变电站范文第1篇

关键词:箱式变电站;特点;安装维护

1.箱式变电站概述

箱式变电站简称箱变,是一种把高压开关设备配电变压器,低压开关设备,电能计量设备和无功补偿装置等按一定的接线方案组合在一个或几个箱体内的紧凑型成套配电装置。它适用于额定电压10/0.4KV三相交流系统中,作为线路和分配电能之用。因其具有组合灵活、便于运输、迁移、安装方便、施工周期短、运行费用低、占地面积小、无污染、免维护等优点,受到广泛重视。

2.箱式变电站特点

箱式变电站主要由多回路高压开关系统、铠装母线、变电站综合自动化系统、通讯、远动、计量、电容补偿及直流电源等电气单元组合而成,安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内,机电一体化,全封闭运行,其主要有以下特点。

2.1技术先进安全可靠。箱式变电站应用及设计中应注意的问题箱体部分采用目前国内领先技术及工艺,外壳一般采用镀铝锌钢板,框架采用标准集装箱材料及制作工艺,有良好的防腐性能,保证20年不锈蚀,内封板采用铝合金扣板,夹层采用防火保温材料,箱体内安装空调及除湿装置,设备运行不受自然气候环境及外界污染影响,可保证在-40℃~+40℃的恶劣环境下正常运行。箱体内一次设备采用单元真空开关柜、干式变压器、干式互感器、真空断路器(弹簧操作机构)等国内技术领先设备,产品无带电部分,为全绝缘结构,完全能达到零触电事故,全站可实现无油化运行,安全性高,二次采用微机综合自动化系统,可实现无人值守。

2.2自动化程度高。全站智能化设计,保护系统采用变电所微机综合自动化装置,分散安装,可实现"四遥",即遥测、遥信、遥控、遥调,每个单元均具有独立运行功能,继电保护功能齐全,可对运行参数进行远方设置,对箱体内湿度、温度进行控制,满足无人值班的要求。

2.3工厂预制化。设计时,只要设计人员根据变电站的实际要求,作出一次主接线图和箱外设备的设计,就可以选择由厂家提供的箱变规格和型号,所有设备在工厂一次安装、调试合格,真正实现变电所建设工厂化,缩短了设计制造周期;现场安装仅需箱体定位、箱体间电缆联络、出线电缆连接、保护定值校验、传动试验及其它需调试的工作,整个变电站从安装到投运大约只需5~8天的时间,大大缩短了建设工期。

2.4组合方式灵活。箱式变电站由于结构比较紧凑,每个箱均构成一个独立系统,这就使得组合方式灵活多变,我们可以全部采用箱式,即35kV及10kV设备全部箱内安装,组成全箱式变电所;也可以采用35kV设备室外安装,10kV设备及控保系统箱内安装,这种组合方式,特别适用于农网改造中的旧所改造,即原有35kV设备不动,仅安装一个10kV开关箱即可达到无人值守的要求。总之,箱式变电站没有固定的组合模式,使用单位可根据实际情况自由组合一些模式,以满足安全运行的需要。

2.5投资小、见效快。箱式变电站较同规模常规变电所减少投资40%~50%,以35kv单主变4000kva规模变电所计算,土建工程(包括征地费用)箱式变电站要比常规变电所节约100余万元;若从竣工投产角度分析,保守估计按每站提前4个月投运计算,若平均负荷2000kw,售电利润0.10元/kw.h,三个月可增加净利润60余万元;从运行角度分析,在箱式变电站中,由于先进设备的选用,特别是无油设备运行,从根本上彻底解决了常规变电所中的设备渗漏问题,变电站可实行状态检修,减少维护工作量,每年可节约运行维护费用10万元左右,整体经济效益十分可观。

2.6占地面积小。以4000kva单主变规模变电所为例,建设一座常规35kv变电所,大约需占地3000m2左右,而且需要进行大规模的土建工程;而选用箱式变电站,主变箱和开关箱两箱体占地面积最小可至100m2,包括35kv其他设备总占地面积最大为300m2,仅为同规模变电所占地面积的1/10,可充分利用街心、广场及工厂角隅即可安装投产,符合国家节约土地的政策。

2.7外形美观。箱体外壳采用镀铝锌钢板及集装箱制造技术,外形设计美观,在保证供电可靠性前提下,通过选择箱式变电站的外壳颜色,从而极易与周围环境协调一致,特别适用于城市建设,如:城市居民住宅小区、车站、港口、机场、公园、绿化带等人口密集地区,它既可作为固定式变电所,也可作为移动式变电所,具有点缀和美化环境的作用。

3.箱式变电站的安装与维护技巧

3.1用户收货时应按有关规定仔细检查,对于不马上安装的产品,应按正常使用条件规定,存放于适当的场所。产品应采用专用吊具底部起吊。产品水平安放在事先做好的基础上,装好四只地脚螺栓(可采用二次浇灌法),然后将产品底座与基础之间的缝隙用水泥沙桨{封,以免雨水进入电缆室。通过高、低压室的底封板接入高、低压电缆。电缆与穿管之间的缝隙密封防水。箱式变电站高压侧无论是采用架空进线还是电缆进线,均应在变电站附近设置高压侧进线的明显可见的断口(如跌落式熔断器等)。从而向维修操作人员明确显示变电站内是否带电。以确保维修操作人员的安全。产品安装就位后应做好可靠接地:电站底座槽钢上的两个主接地端子、变压器中性点及外壳、避雷器下桩头等均应分别由安装部门直接接地。所在接地应共用一组接地装置,其接地电阻应小于4欧姆,从接地网引至本产品的接地引线应不少于两条。

3.2箱式变电站在安装完毕或维修后,投运前应进行如下检验和试验。产品在安装完毕或维修后,投运前应进行如下检验和试验。变电站内是否清洁。操作机构是否灵活。主要电器的通断是否灵活可靠。电器辅助触头的通断是否可靠准确。表计及继电器动作是否准确无误。仪表及互感器的变比及接线极性是否正确。所有电器安装螺母是否拧紧,安装是否牢固可靠。母线连接是否良好,其支持绝缘子,夹持件是否安装可靠。电器的整定值是否符合要求,熔断器熔心规格是否正确。主电路及辅助电路的接点是否符合电气原理图要求。产品内部保护接地系统的电阻应小于0.01欧姆。各部分应根据相应的电压等级进行耐压试验。

3.3箱式变电站中所有元件按各自规定的技术要求进行维护。若选用的变压器为油浸式,每年应按规定至少进行一次油样分析检查。运行中的高压开关设备,经20次带负荷或2000次无负荷分合闸操作后,应检查触头情况和灭弧装置的损耗程度,发现异常应及时检修或更换。低压开关设备自动跳闸后,应检查分析跳闸原因,待排队故障后,方能重新投运。避雷器每年应在雷雨季节到来之前进行一次预防性试验。检修高压开关设备或整体维修时,必须先切断变电站进线电。

4.结语

箱式变电站以其体积小、占地面积少、布置灵活、安装方便、节能环保、噪音小,有利于改善和美化环境,因此必将在我国的工程建筑设施中得到广泛应用。

参考文献:

1. 王建庆. 箱式变电所与防潮.中国科技纵横.2010(10)

2. 罗晖. 箱式变电站及其在设计中的若干问题探讨.科技资讯.2009(18)

箱式变电站范文第2篇

关键词 箱式变;高压室;低压室;变压器室

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)110-0106-02

1 箱体结构

箱变考虑到用户需求的多样性,在箱变本身结构上,采用模块式结构,每一台箱变可有下列各种形式组合而成:

按高压开关接入电网形式分:“目”字型结构,“品”字型结构。按内装变压器种类分:油浸全封密封变压器、干式变压器。按高压开关选型分:压气式负荷开关、真空式负荷开关、SF6开关、固体绝缘。按箱体(外壳)材质分:金属外壳、非金属外壳、复合彩钢外壳。布置紧凑合理,便于设备的操作,搬运、检修、试验、和巡视,还要考虑发展的可能性。高压室、变压器室、低压室相互独立分开。箱体是由:底座、外壳、顶盖三部分构成。箱变的变压器室、高、低压室设有可自动开闭的充分的照明设施。

底座一般用槽钢、角钢、扁钢、钢板等,底架材料采用槽钢,焊接组合。组合固定成形,高压、低压箱体底部开圆形或长条孔,以便电缆方便进入。为满足通风、散热的需要、在相应的位置开出通风孔。不管那种材料的箱变壳体,都具备:防晒、防雨、防尘、防锈,防小动物等进入的五防功能。

大多采用传统的喷漆、烤漆、喷塑等方法进行处理,除采用上述方法外,还有水泥板结构(GRC材料),箱体有安全可靠的防护性能,防护等级不低于IP33,箱体内无导体。箱体主体部分GRC材料的厚度不小于45mm,有足够的机械强度,RC需满足的性能指标抗压强度≥80Mpa;抗弯强度≥18Mpa;抗拉强度≥5MPa;抗冲击强度≥9KJ/m2;薄弱地方增加加强筋以满足机械强度的需求。在无需维护的情况下,保证20年以上的正常使用寿命。壳体外贴上彩色瓷砖,放在住宅小区的箱变外观,与当地小区建筑的风格相协调美观。

2 高压配电装置结构

以SF6气体为灭弧介质的SF6系列负荷开关较多,是一种全封闭的供电单元,所有带电部件及开关全密封在一个不锈钢的壳体中,壳体内充有一定的SF6气体。整个开关装置不受外部环境的影响,完全可以确保运行的可靠性和安全性,并可以实现免维护。带带电显示器,气体压力指示器及带有无线通讯功能的短路故障指示器和电缆故障指示器。进线间隔的接地刀应封闭。一次开关负荷侧都装有隔离-接地三工位负荷开关。目的在于将需要检修的电气设备用隔离开关与电网带电部分可靠的隔离,使被检修的电气设备与电源有明显的断开点,以保证检修工作的安全。

气体环网柜所有功能单元,如负荷开关、断路器、组合电器等全部为独立的模块设计,所有绝缘模块表面均涂覆导电或半导电屏蔽层,模块与模块间的导电或导电屏蔽层连接后与金属壳体通过铜质导体可靠接触,接地导体全部采用铜质导体,在规定的接地故障条件下,额定短路持续时间为4s时,电流密度不超过110A/mm平方,接地铜排最小截面积不小于30mm。

带电显示装置安装于柜体前操作面板上,通过检测电压信号判断电缆侧是否带电。带电回路发出灯光闪烁。当其中任意一相发生无电压信号时(其它相有电),则该相指示灯不指示,并发出相应的蜂鸣报警。

接地、短路二合一面板式故障指示器,此装置位于柜体前操作面板上,有三只互感器和一只零序互感器提供电流信号,通过指示灯显示电缆侧的接地或者相间短路故障,并可通过光纤将故障信号远传至远程控制中心。

现在新一代环网柜――固体绝缘环网柜,采用固封极柱技术,利用环氧树脂和硅橡胶实现全绝缘,壳体内无任何气体,整个开关不受外界环境的影响。满足10KV电压系统,电流分为在1250A及以下的中压配电系统中,取消SF6气体应用,避免了SF6环网柜因气体压力不足造成绝缘性能和灭弧能力下降。比传统SF6环网柜更可靠、更环保适用范围更广的新一代环网开关设备。环网柜放在高压室为了便于安装,在变压器和高压室之间作一活板,在安装环网柜中,把此活板卸下,安装完后再上此活板。

3 变压器室结构

箱变都设有独立的变压器室,变压器室主要由:变压器,自动控温系统,照明及室内设有网门,以防观察时误入带电间隔。一般为了变压器维修方便,变压器室一般设有两个门,正面门一般设为对开门,侧面设一个单开小门。

变压器运行时,将在变压器室中产生大量的热量向变压器室中散出,使变压器室的温度不断升高,使其它各室的环境温度也随之升高,所以变压器室的散热、通风问题是重点考虑的问题;所以单靠自然通风散热往往不能保证变压器可靠、安全运行;除变压器容量较小的箱变采用自然通风外,在屏顶顶部装有不少于2只容量相当的自动温控排风扇。通过手动和自动温湿度控制回路,对排风扇是否需要投入,对变压器可靠、安全运行进行设置控制。以保证变压器在规定环境条件下满负荷运行。不至于温度过高影响变压器本体及其它各室。箱变中,变压器既可选用油浸式变压器,也可采用干式变压器,干式变压器其特点不用经常检查油位、油质油压等,成为免维护式变压器,还有阻燃防爆等优点成为组合变电站的首选。但是由于干式变压器价格较高,所以在用户没有特别要求的情况下,为了降低成,一般采用油浸式变压器、。油浸式变压器每年至少按规定进行一次抽样分析检查。变压器容量一般选100-1250KVA为宜。

4 低压室结构

低压开关柜:一般有进线开关柜、电容器开关柜、馈线开关柜。为了节省空间,也会把上述三柜中的元件,设在统一的框架壳体中,进行操作、控制。内有进线总开关,总计量回路、总测量回路,无功补偿,各分支开开关,分支回路的计量回路、测量回路。主回路中多选抽出式框架断路器,配有过载长延时,短路短时,短路瞬时保护,失压与分励的多种脱扣器,构成了比较完善的保护措施。而各分支馈线回路,一般选塑壳断路器,一般选用带动操作的。无功补偿一般采用共补带分补补偿方式,共补一般补偿总容量的60%,分补一般补偿总容量的40%。

箱式变电站的低压出线视变压器容量而定,一般不超过4回,最多不超过6回。

箱式变电站箱壳门向外开,有把手、暗闩和锁,暗闩和锁防锈。箱壳不论采用金属的或非金属的材料,箱体金属框架均应有良好的接地。

箱式变电站选择在较高处,不要在低洼处,以免雨水灌入箱内影响设备运行。总之,展望未来,箱式变电站以功能多,投资少,见效快,寿命长等特点。使我国的电网运行水平再上一个新台阶。

参考文献

箱式变电站范文第3篇

【关键词】 户外;箱式变电站;箱壳设计

中图分类号:TM411文献标识码: A 文章编号:

户外箱式变电站是一种成套的配电装置,它是由高压电器、变压器以及低压电器整合而成的。鉴于它的应用领域广泛,如今在我国得到很好的发展,其数量在不断增加。为了保证这种配电装置的工作质量,本文就其箱壳设计的要点问题进行了分析。

一、户外箱式变电站概述

1、户外箱式变电站

箱式变电站是一种将中压开关设备、变压器、低压配电设备按照一定接线方案组合成一体的成套配电设备。它与常规的土建变电站相比,具有占地面积小、现场安装工作量少、安装周期短、可以自由移动、减少线路损耗、投资少等优点。因此,在国外得到了广泛应用,而目前在国内,随着城乡电网改造,箱式变电站得到更多用户的认可。

组合(箱式)变电站系三相交流50Hz,6~12KV的户内外组合式变配电成套装置。产品以合理设计手段,使高压开关设备变压器。低压电器元件有机地组合在一起或几个箱体内。

主要用于城市的生活小区 工矿企业 矿山 油田 码头 机场。也可以作为各种建设工地的临时性供电设备。

2、技术要求

箱式变电站一般用于户外,因此在结构上必须采取一系列措施,要防止凝露,否则会引起闪络放电;要防发热,否则轻则引起设备功率下降,重则烧毁设备,要防腐蚀,因为外壳在户外风吹雨淋之下很容易受到腐蚀;要防水,否则雨水进入箱式变电站后,会影响设备正产工作;要防爆炸,主要是从人身安全方面考虑。由于箱式变电站经常用在生活小区等场所,还要考虑它的外观,增加美学特点,甚至还要对它进行人性化设计,如不能太高,以免影响人们的视线,也不能太低,以免有人爬到变电站顶上,造成危险。

二、户外箱式变电站箱壳设计中应注意的问题

1、户外变电站的机柜尺寸要符合标准

尺寸的要求是为了确保户外变电设备的技术规范性,只有具备了良好的规范性,才能有更好的兼容性,这对设备的工作、维护或维修都起一定的保障作用。因此,户外变电站的机柜设计尺寸必须按照国际电工委员会制定的三个标准草案来设计。设备的尺寸设计不规范可能带来工作或维护或者维修三方面的不便。就像螺丝和螺母的设计需要遵循一定的设计规则才能确保两者的完美吻合,确保两者的工作价值,户外变电站的机柜设计也需要满足一定的国际标准才行。

2、机柜的密封设计

设计时通常考虑的问题有结构问题、材料选择问题以及工艺问题。户外变电站的机柜的密封设计自然也需要从这三方面考虑。鉴于箱式变电站的工作环境是恶劣的外界环境,就需要从外界环境的恶劣因素上去挖掘其密封设计中要面对的问题。密封设计主要针对的外界因素是空气中的灰尘或砂粒等机械活性分子,这些物质的作用机制可以分为阻塞作用和腐蚀作用(腐蚀作用是由这些活性分子本身的腐蚀作用或者是其和空气中的水分或其他的化学物质发生反应产生有腐蚀作用物质而引起的)。外界的活性分子或其他物质进入到变电设备的不同的工作环境,它的影响机制也会不同。

箱式变电站的机柜设计的防护等级要达到IP55的要求。其具体含义就是“虽然不能保证完全防止尘埃等外界物质的进入,但要保证其进入量不会干扰变电设备的正常工作”。

户外像是变电站的机柜的密封设计还能保证其对一些生物因素的抗干扰能力。连水分子和其他活性物质都不能进入变电设备,这样自然界的大部分昆虫都难以进入变电设备。因此,密封性在一定程度上保证了设备对生物因素的抗干扰能力。此外,密封设置对设备的内部温度控制要求就更加严格。密封其散热能力自然受到一定影响,因此,要加强设备的温度控制。

为了使得户外变电站的设计密封性达到标准要求,加强在设备的材料选择和工艺选择以及结构设计上的慎重性,会有事半功倍的效果。

3、户外箱式变电站机柜的材料和表面涂层的选择

对机柜的材料的选择不仅要保证其结构设计上的要求还要保证其在室外的恶劣环境下的稳定性,这就要求机柜材料具有良好的抗腐蚀性和对外界机械力的承受能力。符合这种要求的材料可以选择不锈钢或者复合钢板。倘若为了降低设备成本选择了普通的钢材,但为了确保设备对恶劣环境的抵抗能力,对材料的表面涂层和采取的工艺的选择必须更加慎重。对涂层的要求是:保证其稳定性、结构紧密性、无孔性以及不透介质性;与材料金属有较强的粘合力;表面硬度要高,对外界机械力承受能力强;在金属表面的分布要均匀(这不仅保证了设备的美观,还保证了其对外界抵抗力的均一性,避免因设备的薄弱环节影响整个设备的正常工作)。机柜内部的材料也要保证其具有较强的腐蚀能力或者有较强的抗腐蚀涂层。塑料涂层比油漆有更好的抗腐蚀性,并且前者更加紧密,其对外界物质的侵入有更好的阻止作用,这还体现在塑料涂层相对低的吸水性和透气性的特性上,此外,塑料涂层的机械强度也更强。此外,涂层工艺的选择,对设备的抗腐蚀能力的影响也是很重大的。现在比较先进的涂层工艺是静电喷塑工艺。考虑到塑料涂层的优点,这种工艺也更加为人们所重视。

4、机柜内湿度和温度的控制

湿度和温度会给一些物质的化学活性以及一些菌类生物提供更好的生活环境。湿热环境对变电设备的影响是不可小觑的。众所周知,温度的提高会使得分子运动更加剧烈,分子扩散更加明显和剧烈,此外,还可能使得一些材料的缝隙相对扩大,这就为一些小分子进入设备创造了有利条件。此外,温度还是影响化学反应的一个重要因素,高温会加快一些腐蚀反应的反应速率,使得其腐蚀作用更加剧烈。高湿会影响空气的导电能力,从而对变电设备产生不利的影响。总之,湿热对电子设备的危害可从四个方面考虑:腐蚀作用(针对金属材料而言)、性能变坏(针对非金属材料而言,如绝缘材料的老化)、极性介质(水)引入的影响和生物因素的影响(霉菌的生长)。

机柜的密封设计没有达到组织潮湿空气进入设备的技术要求,因此,其不能保证设备对工作环境的湿度要求;而设备内部的温度也会因为太阳或者设备工作放热的影响往往有逐渐升高的趋势,而设备的工作环境对温度是有一定的阈值要求的,倘若温度一直升高,不仅会影响设备的正常工作,还可能带来安全隐患,导致火灾等重大灾害的产生。而变电设备的工作环境温湿度过低,又会影响其正常工作。因此,为了保证变电设备的正常工作就应该注意设备内部的温度和湿度控制。

户外箱式变电站的温度湿度控制可以通过结合冷却系统和加热器来实现。通过两者的协调作用来确定设备的工作环境的湿度和温度的稳定性。由于温度和湿度之间存在着一定的联系,对其中一方面的控制也会对另一方产生影响。若设备的工作环境是高温高湿型,就可以通过空调制冷来控制其工作温度,同时其还有抽湿作用,从而维持设备工作环境的温度湿度在阈值之内,保证其正常工作;若其工作环境是低温型,加热系统也会降低其工作环境的相对湿度,从而保证其工作环境的合格性。此外,为了提高设备的散热效率,对风道的设计至关重要。风道的设计既要保证设备内循环空气是干净的合格的,还要将散热器上的热量送到设备外。

结束语

外箱式变电站的设计要考虑多方面的环境因素影响,从材料的选择、工艺的选择以及结构的设计上,有针对性地提高设备的环境稳定性。

参考文献

[1] 邵劲光. 智能型户外箱式变电站结构设计中应考虑的问题[J]. 东北电力技术. 2005(09)

箱式变电站范文第4篇

箱式变电站是一种把高、低压配电装置和配电变压器按一定的接线方式组装成一体的预装式变电站。具有环境适应性强、体积小、结构紧凑、建设验收送电周期短、运行安全可靠、维护方便、占地面积小、投资少、见效快等特点。因此在城乡电网中得到了广泛的应用。

1 箱式变电站箱体存在的一些问题

1.1 箱体材料选用存在的防腐问题。

1.1.1 箱式变电站箱体现在选用金属材料的较多。金属箱体也有选用铝材的,绝大多数首选的是铁板加填充物。铁板材一般选用的是镀锌铁板,由于箱变安装地点往往条件较差,一般运行2-5年后箱体底部容易出现锈蚀,有的还相当严重。这样只有修补和作防腐处理,但是越修补越容易出问题,损毁更快。

1.1.2 为了防止锈蚀,箱式变电站箱体也有选用水泥的,但重量较大,不易于运输和安装。所以较倾向于玻璃钢等合成材料的箱体。玻璃钢等合成材料的箱变箱体使用运行效果较好些。但价格较贵,费用较高。同时材质不容易鉴别,有些材质较差一些的也被箱变选用,运行效

1.2 箱体存在防火的问题果就大打折扣了。

作为防火一是箱体材料的耐火阻燃能力,再是箱体对燃烧的隔阻能力。一些变电站的箱体选用钢板、铝合金板是防火的,但其钢板、铝合金板中间的填充物往往使用的是一些阻燃效果不好,或根本不阻燃的保温材料,这样就达不到阻燃的效果。按规程规定:箱式变电站的箱体填充物应使用玻璃纤维、石棉或合成材料,但合成材料应按IS01210:1990方法A进行阻燃试验,符合要求方可。否则是不可以的。

1.3 箱体存在防潮的问题。

变电站箱体按规程规定:应防止水分的浸入。一些变电站的箱体底部封闭不够严密,箱体下部基础中间一般有600mm左右深的空间,相对比较潮湿,往往造成箱体内的潮湿度较高,特别是高、低压开关隔间内凝露较多,有些箱变内部绝缘件出现闪络故障,同时刀闸刀口出现氧化锈蚀现象。有的变压器隔间内为了自然通风散热,底部留有较大的网孔状通风面,加之变压器隔间的上部封闭不严,潮湿侵入高、低压开关室,也是造成高、低压开关室潮湿的一个原因。

2 箱式变电站内部安全防护的问题

2.1 箱式变电站母线应用绝缘材料封闭,母线最好是采用封闭式母线。

按规程规定:无绝缘裸导体距地面高度大于2.3m时应加装不低于IP2X等级的防护装置。箱式变电站高度一般不超过2.5m,再加上箱式变电站内设备安装紧凑、密集,留有的操作、维护通道距离较小,所以采用全封闭母线是很有必要的。

2.2 箱式变电站内高低压配电设备中带电导体部分应采取防护措施。

箱式变电站配电设备隔间内的盘柜较多,这些盘柜侧面和后面有许多是开启式的,当人们维护、操作时可能触及时应加装防护装置,否则,由于箱体内空间较小,留有安全隐患容易发生安全事故。这些盘柜之间的连接线路相对比较多,线路布置走向应加装相应的防护,以防出现损伤造成安全事故。特别是一些运行年限相对长一些的箱变,运行检修中,容易造成人员触电烧伤和设备事故。

3 箱式变电站应加装安全防护遮栏

对于箱式变电站,低压部分采取接地防护,出现接地故障时应在规定时间内自动切除故障,这部分应该是I类防护电气设备。对于高压设备如采用封闭绝缘组合电器应该是Ⅱ类防护电气设备。配电变压器装设在封闭间隔单元内,这样整个箱式变电站的触电防护应该说是形成了一个完整的防护体系。但是对于处于人员密集的公共地带的箱式变电站,还应该在其周围加装防护遮栏,一是防止出现电气故障时造成对周围的伤害,二是防止来自外界对箱变造成的机械伤害。因此装设的这个防护遮栏应有三个要点:一是要有一定的机械强度;二是导电体遮栏应单独加装接地线与接地体相连,而不应和箱变共用一条接地引下线,且最好与其接地网的连接点有一定的距离;三是要与周围的环境相协调,美观好看。

4 箱式变电站运行存在的问题

4.1 应防止箱变超负荷运行。

箱变运行中最大的缺点就是散热能力相对较差,超负荷运行会使箱变的热量产生过多,热量不能及时散出去将会严重影响箱变设备安全运行。所以应高频度地监测箱变电流大小和三相负荷平衡情况,既不允许三相过负荷,也不允许单相过负荷运行。

箱变过负荷的理解绝不是仅仅以配变容量为界限,应根据环境温度不同做好相应规定。环境温度较高的夏天,配变的负荷一般不能超过80%,对于寒冷的冬天,配变最大负荷是可以按要求提高到额定容量运行。其实配变的负荷情况应以配变的温度为最终判据,当配变温度较高,散热风扇开启后配变温度仍在高温时,配变负荷就应该加以严格限制,降低负荷运行。

4.2 箱式变电站运行灵活性较差也是其一个弱点,负荷较小时箱变运行经济性较差。所以箱变在设计之初就应注意其安装地点和高、低压电源的联络。当负荷较小时,经核算确实使用联络电源较经济时应及时报停,切换至联络电源供电。

也有在一台箱变中设置两台配变的,分别装在两个隔间内。这样箱变的运行方式就比较灵活了,负荷适应性也就较强了,同时也提高了供电可靠性。缺点是最初投资较高一些。

箱式变电站范文第5篇

关键词:箱式变电站;铁路;供电系统;应用分析

中图分类号:TM633 文献标识码:A

现代化建设中,铁路发挥着不可替代的作用,而铁路安全运行则离不开电力的保障。但是,通过对铁路供电实际情况予以了解和分析,确定某些铁路之中依旧使用早期建设的变电站,无法满足供电系统运作需要,这不利于保证铁路安全、高效、稳定地运行。对此,应当积极将箱式变电站引用到铁路供电系统中,如此可以充分发挥箱式变电站的优势,体积小、占地面积少、深入负荷中心、提高供电质量、减少线路损耗等,从而保证铁路供电系统可靠运行,持续供电,满足铁路运行需要。所以,将箱式变电站有效应用于铁路供电系统之中具有较高的现实意义。

一、铁路供电

电力是铁路运输生产的主要动力之一,铁路电力部门担负着对铁路指挥系统、自动化系统、牵引系统及铁路各行业供电的任务。这使得铁路电力部门对供电系统要求较高,以便铁路供电系统能够持续地、安全地、高效地运行,为铁路各个方面良好供电,使铁路正常运作。通过对铁路供电系统供电情况进行分析,确定铁路负荷的特点是负荷沿铁路分布,并且容量较小;要求不间断供电的多为一级负荷。从这一角度来分析铁路上使用的配电设备,确定传统的土建变电站及赶上变电站,价值早期生产的电气设备越来越不能满足电负荷增长的需要,如若不加以更换,则会影响铁路正常运行,甚至引发安全事故。当然,要想改变铁路传统供电局面,最好进行箱式变电站的构建,其具有体积小、占地面积少、深入负荷中心、提高供电质量、减少线路损耗等优点,良好的应用能够为铁路各个方面予以供电,保证铁路持续正常的、安全的运作。

二、箱式变电站

(一)箱式变电站

从本质上来讲,箱式变电站是变配电成套设备,其中电气设备与变压器、配电装置是根据特定接线方案排成一体的。也就是说,箱式变电站是有高压室、低压室及变压器室3部分组成的。其中,高压室内设有避雷器、负荷开关、熔断器等,其最大的作用是对供电及线路予以有效地保护;低压室内设有电流表、断路器等;变压器室内部结构通常为双层夹板式,四周与顶板应用了隔热材料和空气垫,如此可以提高室内的防晒和防辐射效果,同时为了避免变压器设备过热,还会设置通风口或散热设施。另外,出于保证变压器室内干燥,还会采取相应的针对性措施。

(二)箱式变电站的特点

参考相关资料及箱式变压站使用情况的分析,确定箱式变压站具有的特点为:

(1)自动化特点

出于保证箱式变电站有效运作的考虑,在具体进行箱式变电站设计阶段就融入了自动化设计,这使得箱式变电站能够自动化运作,尤其是保护系统,其分散安装的各项装置,能够支撑“四遥”功能,可以进行远程设置运行参数和监控。这充分说明了箱式变电站具有自动化的特点。

(2)工厂预制

箱式变电站所有的设备安装与调试均在工厂内完成的。这是因为在工厂内进行设备安装与调试,能够及时发现问题,及时处理问题,保证箱式变电站的设备不存在故障隐患。这也使得箱式变电站具有工厂预制特点。

(3)灵活组合

箱式变电站的结构非常急凑,并且各个箱都相当于一个独立的系统,可以根据实际需要,对箱式变电站进行自由组合,并且其有效性还不会受到影响。

三、箱式变电站在铁路供电系统中的运用

基于上文的分析,确定箱式变电站具有较高的应用价值,将其科学、合理的应用于铁路供电系统中,利于保障铁路供电系统持续安全、稳定、高效的运行。那么,如何将箱式变电站有效的应用于铁路供电系统中呢?

(一)站场供电方面

车站信号、通信等一、二级负荷为双路电源供电,结合站场供电实际需要,合理地设计独立的箱式变电站,可以为车站信号、通信等方面进行供电。因为箱式变电站能够引入两路电源,分别接引自铁路电力贯通电源和铁路电力自闭电源。箱式变电站是与变压器、低压开关柜、双电源检测装置、电力线路故障自动切除系统等组合在一起的,能够在箱式变电站具体运行的过程中,车站信号电源及户外真空开关参将同集成在箱式变电站内部的远程终端“RTU”接入运动系统,从而有效的、事实的监控车站信号电源及户外真空开关。另外,在对铁路信号、通信等方面设置独立的箱式变电站时,还要注意运用2M专用铁通光缆作为通信数据通道,并利用“环引”方式来设置调度站与被控站值之间的通信方式,如此可以保证调度站、被控站的开关状态、电流、电压等方面的参数传入主控站,以便主控站能够统一监控和调度供电。

(二)区间供电方面

箱式变电站除了能够在战场供电方面可以有效应用之外,在^间供电方面也能有效地应用,发挥重要作用。为了说明箱式变电站在区间供电方面具体应用,笔者在此引出实际案例来加以说明。某新建隧道供电中,按照相关规定直线隧道长度超过1km,曲线隧道长度超过500m,都应有隧道固定照明,并且需要设置维修插座箱以便对线路及隧道的维护。此种情况下,在隧道壁预留洞口处安装箱式变电站,并且将其设置为隧道内供电专用的,如此可以将变压器、双电源检测装置、电力线路故障切除系统等组合在一起,箱式变电站在具体为隧道区间供电的过程中,能够对供电设备进行实时监控,及时发现电力设备存在的故障,以便相关工作人员能够及时处理故障,避免故障问题的产生,影响电力设备正常运行,致使整个隧道区间供电受到影响。从这一方面来说,箱式变电站应用在区间供电之中是非常适合的,不仅能够保证隧道区间供电稳定、可靠、高效,还能实时监控供电设备,及时查处故障隐患,从而保证隧道区间供电安全。

结语

在国内现代化建设水平不断提高的情况下,铁路安全运行需要电力的保障。而通过对国内铁路供电系统运作实际情况进行分析,确定早期建设的变电站已经无法满足铁路供电系统安全、高效运作的需要。基于此,本文提出了箱式变电站,其具有多种优点,将其科学、合理地应用于铁路供电系统之中,能够在站场供电方面和区间供电方面发挥作用,为保障铁路安全、高效、可靠的运作创造条件。所以,在我国铁路运输不断发展和自动化、电气化程度不断提高的情况下,在铁路供电系统中积极引用箱式变电站是非常有意义的。

参考文献

[1]杨林,黎文生.箱式变电站在铁路供电系统中的应用[J].大众科技,2011(8):132-133,131.

[2]张艳.浅谈箱式变电站在铁路供电系统中的应用[J].大科技,2015(9):56-57.

[3]李家骏.箱式变电站在铁路供配电系统中的应用[J].山西建筑,2010,36(12):179-180.

[4]曾宪勇,庄传盛,许睿.智能化箱式变电站网络设备检测方案的探讨[J].通信世界,2014(18):79-81.

箱式变电站范文第6篇

关键词:箱式变电站 环网柜 应用推广

1、对箱式变电站的概述

箱式变电站简称箱变。随着城市住宅小区的飞速发展,人们生活水平的不断提高,日益巨增的家用电器等等,对供电的要求是用电量大、可靠性高,传统的架空线路,变压器台已经不适应现代化住宅小区了,取而代之的是变电厅、箱式变电站(箱变)及地下电缆。而箱式变电站以其综合投资少,维护费用低,占地面积小,现场安装时间短等优势,被广为推广。以下我们从不同角度,对箱式变电站进行粗浅的简介:

首先,从箱式变电站的类型来看。目前,箱式变电站的型式可分为普通型和紧凑型两类。普通型箱变有ZBW型和XWB型等,紧凑型箱变有ZB1型和GE箱式变电站等。

其次,从箱式变电站的结构设计来看。箱变主接线设计多在满足可靠性和灵活性的前提下进行,并应做到经济合理。同时,也应该考虑到投资、占地面积、电能损耗等几个方面的综合因素。主要有单母线接线、单母线分段接线、双母线分段接线几种形式。箱式变一般选用单母线接线方式。另外,箱变10KV配电装置不用断路器,常用的有负荷开关熔断器和环网供电装置,并从邻近架空线直接到变压器高压端。进线方式可采用电缆线或架空绝缘线,按照使用环境和不同用途任意选择。

目前,箱式变电站多采用负荷开关—熔断器组合电器,保护变压器。其中,负荷开关是用来开、合负载电流的开关装置,它一般具有关合短路电流能力,但是它不能开断短路电流。负荷开关可以单独使用在远离电源中心、且容量较小的终端变电站,用于投切无功补偿回路、并联电抗器及电动机等。而熔断器的结构简单、价格便宜、维护方便,在达到熔断体熔点时,熔断体自行熔断切断过载电流或短路电流。负荷开关与熔断器配合使用于箱变可替代断路器,作为变压器的保护开关设备。

最后,从箱式变电站的总体布置来看。目前10kV母线多采用单母线接线,0.4kV侧母线采用单母线分段接线。而箱体则采用了双层密封。其中双层铁板间充入高强度聚胺脂,具有隔温、防潮等特点;外层则采用不锈钢体,底盘钢架采用金属喷锌技术,具有良好的防腐性能。内层采用铝合金扣板箱体内安装空调及除湿装置,从而是设备运行不受自然环境及外界污染的影响。同时,一次系统连接每个单元柜装有“五防锁”,也保证了人身与设备的安全。

2、对环网柜的概述

所谓环网开关柜,真实的含义是用于环网接线的开关柜,它可以是断路器柜,也可以是负荷开关柜,或负荷开关加熔断器柜。目前所用的负荷开关有SF6负荷开关,也有真空负荷开关。两种负荷开关各具优缺点:

其中SF6气体是温室效应明显的气体,一旦泄露,污染环境,用它作绝缘及灭弧介质的封闭的负荷开关柜,尽管体积小但维护不便,发展前景不够乐观,可能逐步退出市场。而真空负荷开关由于真空灭弧室制造非常成熟,截流非常小,不会造成操作过电压的危害,其封闭性也早已过关,不必担心渗气现象发生。美中不足之处是体积比SF6负荷开关柜大,不过目前已有厂家解决真空负荷开关柜体积过大的问题,那就是采用固体绝缘方式,真空灭弧室固封于环氧树脂中,这样相间及相对地电气间隙大大缩小,从而使真空负荷开关柜的体积大为减小,其体积比SF6负荷开关柜体积更小。

目前,我们从环网开关柜的使用情况来看,其在实际工作中具有明显的优越性:第一、投资节约,一台负荷开关加熔断器柜,平均造价两万多元;第二、采用负荷开关配限流熔断器向变压器馈电,对变压器的保护有的地方甚至优于断路器,主要因熔断器切除短路迅速且有限流作用,这使在同一回路内的其它元件受益匪浅,即不再考虑动、热稳定的要求了;第三、体积小,占地面积小。对于高层建筑来说,可以说寸土尺金,这样由环网柜组成的开关站,占地少,这无形带来更大的投资效益。更难能可贵的是,把体积小的环网柜集中于一箱体内,组成环网开关站,可置于建筑物旁或干脆置于马路边,不占用户的建筑面积,而且供电部门管理方便,发生事故不必进入用户建筑内,方便维护。

而在环网柜的使用中我们应重点注意以下几点:首先,接入环网系统内的开关站,不得用母线分段开关断开;其次,环网进出线柜电源侧不宜装接地开关。因为误操作会造成事故,影响供电安全,况且负荷开关是三工位,有接地一档,多加接地开关带来连锁麻烦,增加柜子复杂性。如果环网线路全为电缆地下敷设。且又为金属铠装电缆,实无必要加装避雷器。如果负荷开关为真空开关,由于截流,造成操作过电压,但开段的是负荷电流,截流很小,操作过电压不大,可不装过电压保护装置。同时,对装设带电显示器时,应观察进线是否带电,尤其回路中无电压互感器及电压表时,更应装设。

3、箱式变电站及环网柜的应用前景

对于用户分散,用电负荷容量小的供电,以前多采用树干式架空线路加杆上变电所的供电方式。此种供电方式供电可靠性低,架空线受自然灾害影响大,容易遭雷击及单相接地事故。由于架空线路受出线走廊的限制,很难伸入负荷中心。另外,架空线路及杆上变电所,对城市的美观也大受影响。如果改用环网柜加箱式变电站,既美观又可靠,且可直接伸入负荷中心,减少供电损耗。同时在实际维护,操作、使用、安装中也非常方便。因此可以说箱式变电站及环网柜具有广阔的发展远景,值得相关部门大力推广。

4、结语

总之,箱式变电站及环网柜在实际使用中不仅能够有效保障供电质量、供电可靠性,还能起到点缀和美化环境的作用,其整体经济效益也十分可观。因此箱式变电站及环网柜具有十分广阔的发展前景。

参考文献

箱式变电站范文第7篇

【关键词】35kV/10kV 箱式变电站 总体结构 设计

Abstract: box-type substation is an outdoor set of substation developed in the 1960s to the 1970s, Europe and the United States and other developed Western countries launched a new substation equipment, advanced technology, safe, reliable, high degree of automation, and installation cycleshort, less investment and quick, easy-depth load centers, reducing the radius of the power supply to improve the quality of the end of the voltage characteristics. In this paper, talkabout the overall structure of the 35kV/10kV box substation design.

Key words: 35kV/10kV box substation overall structure of the design

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

一、箱式变电站原理

箱式变电站主要由多回路高压开关系统、铠装母线、变电站综合自动化系统、通讯、远动、计量、电容补偿及直流电源等电气单元组合而成,安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内。机电一体化,全封闭运行。它具有如下特点:①技术先进安全可靠;②自动化程度高;③工厂预制化;④组合方式灵活;⑤投资省见效快;⑥占地面积小;⑦外形美观,易与环境协调。

箱体内一次设备采用真空开关柜、干式所用变柜、干式互感器、干式电容柜等无油设备,产品无带电部分,为全绝缘结构,完全能达到零触电事故,全站可实现无油化运行,安全性高,二次采用微机综合自动化系统,可实现无人值守。

全站智能化设计,保护系统采用变电所微机综合自动化装置、直流供电,分散安装,可实现“四遥”,即遥测、遥信、遥控、遥调,每个单元均具有独立运行功能,继电保护功能齐全,可对运行参数进行远方设置,对箱体内湿度、温度进行控制,满足无人值班的要求。

二、箱式变电站的特点

1、自动化程度高

全站智能化设计, 保护系统采用变电站微机综合自动化装置, 分散安装, 可实现“四遥”, 即遥测、遥信、遥控、遥调, 每个单元均具有独立运行功能, 继电保护功能齐全, 可对运行参数进行远方设置, 对箱体内湿度、温度进行控制和远方烟雾报警, 满足无人值班的要求; 根据需要还可实现图像远程监控。

2、工厂预制化

设计时, 只要设计人员根据变电站的实际要求, 作出一次主接线图和箱外设备的设计, 就可以选择由厂家提供的箱变规格和型号, 所有设备在工厂一次安装、调试合格, 真正实现变电站建设工厂化, 缩短了设计制造周期; 现场安装仅需箱体定位、箱体间电缆联络、出线电缆连接、保护定值校验及其它需调试的工作, 整个变电站从安装到投运大约只需5~8天的时间, 大大缩短了建设工期。

3、组合方式灵活

箱式变电站由于结构比较紧凑, 每个箱均构成一个独立系统, 这就使得组合方式灵活多变, 一方面, 我们可以全部采用箱式, 也就是说, 35kV和10kV设备各自全部箱内安装, 组成全箱式变电站;或者35kV设备室外安装、 10kV设备全部箱内安装的形式,特别适用于农网改造中的旧站改造。总之, 箱式变电站没有固定的组合模式, 使用单位可根据实际情况自由组合一些模式, 以满足安全运行的需要。

三、35kV/10kV箱式变电站的总体结构设计注意事项

1、 交直流系统

现有箱变一般交流、直流系统为不同厂家产品, 存在如下问题: ①交直流系统无法协调联动, 难以实现最佳方式运行; ②网络智能化管理困难; ③影响可靠患较多; ④运营成本偏高。要采用交直流一体电源系统,站用电源交直流一体化是指将站用交流电源系统、直流电源系统、逆变电源系统、通信电源系统统一设计、监控、生产、调试、服务, 通过网络通信、设计优化、系统联动方法, 实现站用电源安全化、网络智能化设计。实现站用电源交钥匙工程, 实现客户效益最大化目标。采用交直流一体电源系统后, 可取消UPS 、通信蓄电池, 整体网络智能化对外一个通信口。为提高可靠性, 重要变电站一体化监控宜采用双网模式。正常时主一体化监控器运行, 备用一体化监控作为后备不对下通信。当主一体化监控器故障时,备用一体化监控器自动投入运行。

2、 防雷及接地

35kV/10kV 箱式变电站户外布置围墙内面积一般不超过1500m2, 存在两个问题比较难解决: 一是独立避雷针安装位置,由于要考虑防火及独立避雷针对设备的安全距离, 往往在站内很难找到合适位置。二是地网接地电阻值, 由于变电站大多数建在山上, 土壤电阻率较大, 加之受面积限由于箱式变多布置于面积较小地方,接地网面积受限,接地电阻难于达到小于4 Ω。所以要优化平面布置, 独立避雷针尽量布置在远离设备及综合楼, 可考虑布置在墙角处同时考虑增加独立避雷针的高度,来达到保护范围。,地网要向户外延伸, 扩大地网敷设面积, 若附近地区1 km 范围内有水源, 可将地网延伸至水源处, 也可采用打深井接地, 采取措施后一般接地电阻值均可达到规程要求。

3、主接线的比较与选择

单母线接线是一种原始、最简单的接线所有电源及出线均接在同一母线上,其优点是简单明显,采用设备少,操作简便,便于扩建,造价低。缺点是供电可靠性低。母线及母线隔离开关等任一元件发生故障或检修时,均需使整个配电装置停电。因此,单母线接线方式一般只在发电厂或变电所建设初期无重要用户或出线回路数不多的单电源小容量的厂中采用。

箱式变电站范文第8篇

关键词:箱式变电站;结构;自动化;设计

1 前言

随着我国经济的迅猛发展,国家也加大了城乡供配电网的改造力度,要求高压负荷直接深入负荷中心,形成高压受电―变压器降压―低压配电的供电格局。近年来,土地供应愈来愈紧张,在城市中心建设独立式变电所或者高层附设式变电所的代价愈来愈高。箱变具有的成套性强、体积小、占地少、低损耗、选址灵活、安装方便、无人值守的优势和特点,特别适合于城网的建设和改造,在城乡电网中得到广泛应用。

与此同时,由于信息化、网络化和智能化住宅小区发展,因此不仅要求箱变安全可靠,同时要求具有“四遥”(遥测、遥讯、遥调、遥控)的智能化功能。这种智能箱式变电站(简称智能箱变)环网供电时,在特定自主软件配合下,能完成故障区段自动定位、故障切除、负荷转带、网络重构等功能,从而保证在一分钟左右恢复供电。

2 箱式变电站的类型、结构与技术特点

2.1 箱式变电站的类型

箱式变电站有多种分类方法,一般分为欧式箱变和美式箱变,近年来,地埋式箱变也开始出现并得到发展,另外,在欧式箱变和美式箱变的基础上改造而成的中式箱变也可以归纳为箱式变电站的一个类型。

2.2 箱式变电站的结构与技术特点

2.2.1 欧式箱变

欧式箱变是一种集高、低压开关设备和变压器于一体的变配电成套装置,其结构布置有“目”字型、“品”字型、带维护走廊、终端型、环网型等。箱变为框架结构,用型钢焊接而成,外壳为涂有专用漆层的铝合金板,并有隔热层。箱变设计有专用吊装结构,使用非常方便。

欧式预装式变电站的总体结构包括三个主要部分:高压开关柜、变压器及低压配套装置,其总体结构主要有两种形式:一种为组合式;另一种为一体式。组合式布置是高压开关设备、变压器和低压配电装置三部分各为一室,即由高压室、变压器室和低压室三个隔室组成,可按“目字型”或“品字型”布置,如图1所示。“目字型”布置与“品字型”布置相比,“目字型”接线较为方便,故大多采用“目字型”布置。但“品字型”布置结构较为紧凑,特别是当变压器室排布多台变压器时,“品字型”布置较为有利。

图1欧式预装式变电站的整体布置形式

2.2.2 美式箱变

美式箱变是将变压器、高压负荷开关、熔断器及高低压连线等置于一个共同的封闭的油箱内,用变压器油作为绝缘介质,是一种结构紧凑、体积小的新型变配电设备。由于采用了安全绝缘的高压进出线端子电缆附件,高压间隔内没有任何的带电部分,具有安全可靠的运行特点。

美式预装式变电站的结构型式大致有三种:

(1)变压器和负荷开关、熔断器共用一个油箱;

(2)变压器和负荷开关、熔断器分别装在上下两个不同的油箱内;

(3)变压器和负荷开关、熔断器分别装在左右两个不同的油箱内。

考虑到开关操作和熔断器的动作造成的游离碳会影响整个箱变的寿命。(3)型由于采用普通油和难燃油作为绝燃介质,使之既可用于户外,又可用于户内,适用于住宅小区、工矿企业及各种公共场所,如机场、车站、码头、港口、高速公路、地铁等。

图2美式箱式变电站的整体布置形式

(a)品字型(b)目字型(c)L字型(d)分体式

2.3 箱式变电站与常规变电站的对比

箱式变电站与常规变电站性能比较见表1。

表1 箱式变电站与常规变电站性能对比表

序号 对比项目 常规变站 组合式(箱变)变电站

1

设计工作

需要土建、电气二方面设计、工作量较大 土建工作仅一个安装基础,箱变本身有典型设计,只须根据用户要求,作一些调整,设计工作也大为减少。

2 基建时间 6个月以上 预先基础做好以后,只需4-6小时就可以安装完毕送电。

3 占地面积(10kV800K为例) ≥100 一般箱变12m2

ZBW174m2

4 安装地点和负荷中心距离 不能十分接近负荷中心,供电线路半径较长,电压降落及电能损失较高。 能贴近负荷中心,甚至直接置于建筑物处,供电线路半径可以很短电压降落及电能损失较少,提高了供电质量。

5 生产方式 土建施工后,现场装配。 大规模、工作化生产,质量容量得到保证。

6 生产周期 7:1

7 投资费用 2:1

8 和环境协调性 和环境不协调 和环境协调一致/ZBW17高度1.6米,不挡视线,美化环境。

3 箱式变电站的接线方案

3.1 欧式箱变的接线方案

3.1.1欧式箱变的典型设计

欧式箱变有多种接线方式,常用的高压接线方案有:终端、双电源、环网等接线方式。在高压回路中,通常采用负荷开关与限流熔断器组合的保护方式,负荷开关通常采用真空或者SF6开关,额定电流为630A,动、热稳定电流一般选用50kA和20kA。

变压器箱区内主变压器一般选用常规的、性价比高的油浸式或者干式变压器,根据变压器的容量大小适当选用信号箱等设备,另外,主变压器选用干式变压器的情况下需自带温控器和风机。

低压接线方案非常繁多,出线保护多采用空气开关或者到熔开关,回路最多可达20回,具有无功补偿和多路计量功能;目前根据市场的需求,亦有安装低压电源自动转换开关的产品,可保障重要用户的供电可靠性。

下面就笔者在工程设计中使用过的接线方案来具体讨论一下欧式箱变的接线方案。

3.1.2 欧式箱变的接线方案

3.1.2.1 高压箱区接线方案

笔者在实际设计过程中,使用比较多的是环网型接线方式,清远市某小区使用的欧式箱变,就是采用了环网型接线方式。高压箱区使用的是SF6全绝缘负荷开关柜(共箱式),共分三个接线单元,分别是:环网进线单元、环网出线单元、变压器出线单元,每个单元均配置三工位SF6负荷开关,额定电流630A ,其中环网进线单元还配置肘型避雷器放置雷电过电压和内部过电压。变压器出线单元采用的是负荷开关加高压熔断器组合配置,同时配置接地刀闸。另外,每个接线单元还配置光纤型接地、相间故障功能指示器及插入式带电指示灯,同时送柜前柜后显示。高压负荷柜接地开关操作机构需配有防误操作外挂锁装置,负荷开关的操动机构一般采用手动机构,设备订货时需要告知厂家预留将来扩展电动操作机构的部分。

高压接线方案如表2所示。

表2清远某小区欧式箱变高压接线方案图

接线单元名称 环网进线单元 环网出线单元 变压器出线单元

一次系统图

负荷开关

三工位SF6负荷开关,额定电流630A 三工位SF6负荷开关,额定电流630A 三工位SF6负荷开关,额定电流630A

熔断器 配合变压器容量选取

故障指示器(可选) 光纤(接地、相间故障) 光纤(接地、相间故障)

带电显示器 插入式带电指示灯 插入式带电指示灯 插入式带电指示灯

肘型避雷器 13kV/36kV

3.1.2.2 低压箱区接线方案

低压箱区一般有3个固定式开关柜组成,分别为:进线柜、配线柜和电容补偿柜。其中进线柜配置电子三段保护(取消失压装置)的框架式断路器,即断路器带长延时、短延时和瞬时的保护功能,其额定电流和整定电流一般根据主变压器的容量来确定,主要原则为:In为主变低压侧额定电流,长延时:Ir1=0.73In,短延时:Ir2=4In/瞬 时:Ir3=8In t=0.4s,开断能力一般要求为65kA以上。同时配置低压避雷器。配线柜内开关的数量及规格可根据用户负荷的大小来适当配置,较常用的是隔离刀与带电热式二段保护的塑壳开关组合电器。低压母线采用集中补偿,补偿电容量为变压器容量的30%左右。

低压接线方案如表3所示。

表3 清远某小区欧式箱变低压接线方案图

接线单元名称 进线柜 配线柜 电容补偿柜

一次系统图

刀开关

配置刀开关 配置隔离开关熔断器

低压开关

电子三段保护框架式断路器 电热式二段保护塑壳断路器

电流互感器 0.2S级3台/0.5级4台(其中1台引至补偿柜) 0.5级 0.5级

测量仪表 多功能电能表1台/电压表1台/电流表3台 电流表3台 电压表1台/电流表3台

电容补偿控制器 配置电容补偿控制器

低压避雷器 0.28kV/1.3kV 0.28kV/1.3kV

3.1.3 欧式箱变应用的要点

(1)应有降温措施。欧式箱变的变压器议案不能放在箱体内,夏季的太阳光的照射下以及负荷高峰期间变压器箱区温度很高,散热比较困难。

(2)应有防凝露措施。欧式箱变不是全封闭结构,箱体内部比较容易发生凝露。因此可适当地在欧式箱变内部装设加热器或者去湿机,以防止因凝露而影响电气元件的绝缘性能和对金属材料的锈蚀。

3.2 美式箱变的接线方案

3.2.1美式箱变的典型设计

美式箱变的高压主回路一般由电缆进线端子、负荷开关、熔断器等主要部件组成,进线方式有环网、双电源和终端等供电方式。由于美式箱变的突出特点是体积小,故而其低压馈线方案就受到了一定的限制,一般来说,在不扩展低压柜体的情况下,出线保护可以后空气开关4回路或者刀熔开关6回路,基本上可以满足大部分的用户使用要求。

笔者针对工程设计中遇到的设计方案,挑出其中一个方案来简要讨论一下美式箱变的接线方案。

3.2.2美式箱变的接线方案

笔者曾设计过一个美式箱变,主变容量仅160kVA,低压馈线2回路,采用品字型户外布置。电源由10kV架空绝缘导线配置跌落式熔断器通过电缆引接至高压箱区,高压箱区分为2个接线单元,10kV电源进线单元配置金属氧化物避雷器和带电显示器,变压器出线单元配置符合隔离开关和熔断器组合电器,并配置一组后备熔断器,低压箱区分为3个单元:进线单元,馈线单元,电容补偿单元。进线单元配置框架式断路器,带长延时、短延时和瞬时三段式的保护功能。电容补偿按照常规补偿方式,根据160kVA主变的主变容量,要求补偿后的功率因数达到0.90以上,补偿容量设置为80kVAR。高压箱区接线方案见表4,低压箱区接线方案与欧式箱变类似,笔者在此就不在赘述。

因为本箱变为户外布置,高压室内需安装加热器,电源可取自箱变,功率一般按照50W即可满足需求。

表4 清远某企业美式箱变高压接线方案图

接线单元名称 电源点(户外柱上安装) 进线单元 变压器出线单元

一次系统图

负荷开关

三工位SF6负荷开关,额定电流630A

熔断器 跌落式 根据主变容量配置 插入式,同时配置一组后备熔断器

带电显示器 插入式带电指示灯

避雷器 13kV/36kV 13/36

4 箱式变电站自动化的特点

箱变的综合自动化系统主要实现检测、控制和通讯功能,检测变压器高、低压侧电流、电压、频率计开关状态,计算有功功率、无功功率、有功电度、无功电度,分析电能质量,统计电能数据,根据电网功率因数的需要实现自动跟踪补偿。

箱变变压器的容量叫一般变电所小,电压等级低,出线回路数少,操作相对比较简单。箱变的变压器高压侧一般采用真空断路器或者负荷开关加熔断器组合电器保护来实现对主变压器的保护,低压侧采用带有带长延时、短延时和瞬时三段式的保护功能的框架断路器及塑壳断路器,正泰箱变的检测、控制可集中于一个单元之内。

5 箱式变电站的发展展望