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摘要:箱式变电站,又叫预装式变电所或预装式变电站。是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。通过对欧式变电站、美式变电站比较说明箱式变电站在电网建设中的应用。
关键词:箱式变电站;分类;特点;安装运行
引言
箱式变电站,是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置,按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备,即将变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起,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。箱式变电站在住宅小区、城市公用变、繁华闹市、施工电源等领域替代了土建配电房,配电站,成为新型的成套变配电装置。
1、箱式变电站的原理及分类
1.1箱式变电站的原理:
箱式变电站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。
1.2箱式变电站的分类:
1.2.1欧式变电站
欧式变电站最早是由欧洲引进中国的一项变电技术,也叫YBW-12系列预装式变电站。YBW-12系列预装式变电站,欧式预装式变电站是将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置布置在3个不同的隔室内,通过电缆或母线来实现电气连接。特点是防护性好,但由于多了一个外壳,变压器散热不易,要降低容量运行。
欧式变电站的优点有:①运行安全可靠、维护方便可移动。②在配电系统中,可用于环网配电系统。也可用于双电源或放射终端配电系统,是当前城乡变电站建设和改造的新型成受到套设备。
1.2.2美式变电站
美式变电站是将变压器器身、高压负荷开关、熔断器等元件一同放在变压器油箱内,因浸在油中,元件体积大为缩小,结构更为紧凑,安装方便、灵活。全绝缘、全密封结构、安全可靠、操作方便、免维护。但是在我国10kV电网系中性不接地系统中,一相熔丝熔断时不能跳开三相负荷开关,造成非全相运行,危及变压器及用电设备,并且不易实现配电自动化。
美式变电站的优点有:①高压侧采用双熔断器保护,其中插入式熔断器熔丝为双敏熔丝(温度、电流)、后备熔断器为限流熔断器,降低了运行成本。②高压进线采用电缆接插件结构,全绝缘、安全可靠、操作方便。③变压器为三相三柱或三相五柱等结构,铁芯采用阶梯接缝工艺或卷铁芯工艺,噪声低、损耗低、抗短路和过载能力强。
2、箱式变电站安装运行时的注意事项
箱式变电站在工厂完成箱体组装、设备安装、接线、试验、调试等工作,运到现场只需要完成箱体安装和电缆的连接,就可开通送电。箱体可采用吊车或者其他牵引设备安装到预埋的地基位置。箱体四角焊有高强度起吊件,起吊时应遵守相应起吊作业规范,起吊时必须按箱变外壳上标明部位起吊。一般来说长度低于10m、总重低于25t箱体的起吊可利用箱体上的起吊件,特殊长度的箱体起吊需要设计专用的起吊工具。
箱式变电站放置的地坪应选择在较高处,不能放在低洼处,以免雨水灌入箱内影响设备运行。浇制混凝土平台时要在高低压侧留有空档,便于电缆进出线的敷设。开挖地基时,如遇垃圾或腐土堆积而成的地面时,必须挖到实土,然后回填较好的土质并夯实后,再填三合土或道渣,确保基础稳固。土建地基上需预留千斤顶安放位置,以便箱体就位时调整位置。箱体安装到位后,外壳底部与基础结合处需要用水泥浆抹封,以防虫、水进入电缆室。所有电缆进入套管后,其缝隙必须密封,以防虫、水进入。在箱式变电站的基础下面设有电缆室,而在箱体内部底板上开设有人井孔,可供人员进入电缆室进行安装维护。
3、箱式变电站的实际应用
在长兴电网的建设中,已经大量运用到了箱式变电站。例如在长兴西部洪桥镇地区城东所宅里台区改造工程中,通过用欧式箱变替代临时基建变。不仅提高了供电的可靠性、安全性,还美化了当地农村环境。对长兴美丽乡村的建设提供可靠的电力支持。在城镇建设步伐加快下,大量的房地产项目也使用了箱式变电站,如在长兴的李家巷万城房地产项目中,考虑到用地面积紧张和美观的因素,将配电房改为315KVA欧式箱变。由于其占地面积小、供电可靠、维护方便、外形美观的特点,受到了用户的广泛好评。
4、箱式变电站在同类设备中的优越性
通过以上实例看出,在电网建设中,箱式变电站获得了广泛的使用,箱式变电站具有不可取代的优越性,具体如下:
(1)安装地点到负荷中心距离小:常规变电站不能过分接近负荷,供电线路半径较长,电压降落及电能损失较高。而箱式变电站,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,并且降低了线路成本。
(2)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。
(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核型号,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、传动试验及其他调试的工作,整个变电站从安装到投运大约只需几天的时间,大大缩短了建设工期。
总之,随着技术的发展,箱式变电站的性能和建造水平会有更大的提高,在我国广大城市、农村、工矿企业、公共建筑设施中将会得到广泛应用,它将以其物美价廉的优点被越来越多的人们所使用,使我国的电网运行水平再上一个台阶。
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第一作者:
周禹航,男,助理工程师,学士学位,研究方向:电网工程设计与建设