文章摘要:箱式變電站,又叫預(yù)裝式變電所或預(yù)裝式變電站。是一種高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置,按一定接線方案排成一體的工廠預(yù)制戶內(nèi)、戶外緊湊式配電設(shè)備,即將高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能有機(jī)地組合在一起,安裝在一個防潮、防銹、防塵、防鼠、
箱式變電站,又叫預(yù)裝式變電所或預(yù)裝式變電站。是一種高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置,按一定接線方案排成一體的工廠預(yù)制戶內(nèi)、戶外緊湊式配電設(shè)備,即將高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能有機(jī)地組合在一起,安裝在一個防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動的鋼結(jié)構(gòu)箱體內(nèi),機(jī)電一體化,全封閉運行,特別適用于城網(wǎng)建設(shè)與改造,是繼土建變電站之后崛起的一種嶄新的變電站。箱式變電站適用于礦山、工廠企業(yè)、油氣田和風(fēng)力發(fā)電站,它替代了原有的土建配電房,配電站,成為新型的成套變配電裝置。
箱式變電站適用于住宅小區(qū)、城市公用變、繁華鬧市、施工電源等,用戶可根據(jù)不同的使用條件、負(fù)荷等級選擇箱式變。箱式變電站自問世以來,發(fā)展極為迅速,在歐洲發(fā)達(dá)國家已占配電變壓器的70%,美國已占90%.中國城市現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展,城市配電網(wǎng)的不斷更新改造,必將得到廣泛的應(yīng)用。
對于箱式變電站,中國自20世紀(jì)70年代后期,從法國、德國等國引進(jìn)及仿制的箱式變電站,從結(jié)構(gòu)上采用高、低壓開關(guān)柜,變壓器組成方式,這種箱變稱為歐式箱變,形象比喻為給高、低壓開關(guān)柜、變壓器蓋了房子。從20世紀(jì)90年代起,中國引進(jìn)美國箱式變電站,在結(jié)構(gòu)上將負(fù)荷開關(guān),環(huán)網(wǎng)開關(guān)和熔斷器結(jié)構(gòu)簡化放入變壓器油箱浸在油中。避雷器也采用油浸式氧化鋅避雷器。變壓器取消油枕,油箱及散熱器暴露在空氣中,這種箱變稱為美式箱變,形象比喻為變壓器旁邊掛個箱子。
箱式變電站外殼采用鋼板或者合金板,配有雙層頂蓋,隔熱性好。外殼及骨架全部經(jīng)過防腐處理,具有長期戶外使用的條件。外形及色彩可與環(huán)境相互協(xié)調(diào)一致。安裝方便,在箱式變電站的基礎(chǔ)下面設(shè)有電纜室,而在低壓室內(nèi)設(shè)有人孔可進(jìn)入電纜室進(jìn)行工作。從體積上看,歐式箱變由于內(nèi)部安裝常規(guī)開關(guān)柜及變壓器,產(chǎn)品體積較大。美式箱變由于采用一體化安裝體積較小。
歐式箱變高壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)加限流熔斷器保護(hù)。發(fā)生一相熔斷器熔斷時,用熔斷器的撞針使負(fù)荷開關(guān)三相同時分閘,避免缺相運行,要求負(fù)荷開關(guān)具有切斷轉(zhuǎn)移電流能力,低壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)加限流熔斷器保護(hù)。美式箱變高壓側(cè)采用熔斷器保護(hù),而負(fù)荷開關(guān)只起投切轉(zhuǎn)換和切斷高壓負(fù)荷電流的功能,容量較小。當(dāng)高壓側(cè)出現(xiàn)一相熔絲熔斷,低壓側(cè)的電壓就降低,塑殼自動空氣開關(guān)欠電壓保護(hù)或過電流保護(hù)就會動作,低壓運行不會發(fā)生。從產(chǎn)品成本看,歐式箱變成本高。從產(chǎn)品降價空間看,美式箱變還存在較大降價空間,一方面美式箱變?nèi)辔逯F心可改為三相三柱鐵心,另一方面,美式箱變的高壓部分可以改型后從變壓器油箱內(nèi)挪到油箱外,占用高壓室空間。
箱式變電站(簡稱箱變)是一種把高壓開關(guān)設(shè)備配電變壓器,低壓開關(guān)設(shè)備,電能計量設(shè)備和無功補償裝置等按一定的接線方案組合在一個或幾個箱體內(nèi)的緊湊型成套配電裝置。它適用于額定電壓10/0.4KV三相交流系統(tǒng)中,作為線路和分配電能之用。
與同容量的歐式箱變相比較,美式箱變的結(jié)構(gòu)更為合理。由于歐式箱變是將變壓器及普通的高壓電器設(shè)備裝于同一個金屬外殼箱體中,變壓器室溫很高,引起散熱困難,影響出力;另一方面在箱體中采用普通的高壓負(fù)荷開關(guān)和熔斷器、低壓開關(guān)柜,所以歐式箱變體積較大。美式箱變與歐式箱變結(jié)構(gòu)上不一樣。從布置上看,其低壓室、變壓器室、高壓室不是目字型布置,而是品字型布置。從結(jié)構(gòu)上看,這種箱式變分為前、后兩部分前面為高、低壓操作間隔,操作間隔內(nèi)包括高低壓接線端子,負(fù)荷開關(guān)操作柄,無載調(diào)壓分節(jié)開關(guān),插入式熔斷器,油位計等;后部為注油箱及散熱片,將變壓器繞組、鐵芯、高壓負(fù)荷開關(guān)和熔斷器放入變壓器油箱中。
避雷器也采用油浸式金屬氧化物避雷器。變壓器取消油枕,采取油加氣隙體積恒定原則設(shè)計密封式油箱,油箱及散熱器暴露在空氣中,沒有散熱困難。低壓斷路器采用塑殼斷路器作為主斷路器及出線斷路器。由于結(jié)構(gòu)簡化,這種箱式變電站的占地面積和體積大大減小,由于其體積很小再加上只是一側(cè)開門,其所需占地面積僅是歐式箱變的1/4,體積僅為同容量歐式箱變的1/5-1/3.美式箱變高壓側(cè)采用熔斷器保護(hù),低壓側(cè)采用塑殼自動空氣斷路器保護(hù),與中國10kV配變保護(hù)方式相同。高壓熔斷器保護(hù)變壓器內(nèi)部故障,自動空氣斷路器保護(hù)低壓側(cè)線路的過電流、短路、欠電壓故障。美式箱變存在的缺點。由于負(fù)荷開關(guān)浸在油里,油被電弧碳化、分解,產(chǎn)生乙炔等有害氣體,使得性能下降,曾發(fā)生事故。看不到明顯斷開點,檢修不方便。因為美國低壓保護(hù)及計量方式與中國不同,美式箱變本身不帶低壓保護(hù)和計量。為滿足國內(nèi)用戶的需要,國產(chǎn)箱變在低壓側(cè)加裝低壓配電柜。由于箱式變長期處于太陽的直曬下,影響塑殼斷路器的散熱,使得斷路器不能正常開斷負(fù)載及短路電流,易引發(fā)高壓側(cè)故障。
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箱式變電站應(yīng)用及設(shè)計中應(yīng)注意的問題:全站智能化設(shè)計,保護(hù)系統(tǒng)采用變電所微機(jī)綜合自動化裝置,分散安裝,可實現(xiàn)"四遙",即遙測、遙信、遙控、遙調(diào),每個單元均具有獨立運行功能,繼電保護(hù)功能齊全,可對運行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)置,對箱體內(nèi)濕度、溫度進(jìn)行控制,滿足無人值班的要求。
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