箱式变电站在县局35kV电网中的应用
2017-06-01 17:44:00
祥泰电气
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箱式变电站是一种高压开关设备、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，即将高压受电、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、可移动的钢结构箱体内，机电一体化、全封闭运行，它替代了原有的土建配电房、配电站，成为新型的成套变配电装置。
箱式变电站施工如何安装
一、箱体结构
箱式变电站的箱体是由：底座、外壳、顶盖三部分构成。底座一般用槽钢、角钢、扁钢、钢板等，组焊或用螺栓连接固定成形;为满足通风、散热和进出线的需要、还应在相应的位置开出条形孔和大小适度的圆形孔。箱体外壳、顶盖槽钢、角钢、钢板、铝合金板、彩钢板、水泥板等进行折弯、组焊或用螺钉、铰链或相关的专用附件连接成形。不管哪种材料的箱变壳体，按标准要求必须具备：防晒、防雨、防尘、防锈，防小动物(如蛇)等进入的五防功能。箱体外壳体为防止炎热夏季强烈的日光辐射，其顶部一般都设有导热系数较低的隔热材料作填料。常用的填料有：岩棉板、聚苯乙烯泡沫塑料等。在统一设计的传统“组合式变电站”中，一般在壳体中也填充隔热填料，这种方法大多数设计者已不再采用，这是因为：隔热填料虽然能防止炎热夏季强烈的日光辐射，同时也阻碍了变压器运行时产生大量热量的散发，所以设计者们除保留在壳体上冲百叶窗孔的方法外，同时采用加大散热面积、加强空气对流的方法散热，同时还可减少制造成本。
二、箱式变电站特点
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，产品无裸露带电部分，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设备及控制保护系统箱内安装，这种组合方式，特别适用于农网改造中的旧站改造，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。
2.5 投资省、见效快
箱式变电站(35kV设备户外布置，10kV设备箱内安装)较同规模综自变电站(35kV设备户外布置，10kV设备布置于户内高压开关室及中控室)减少投资40%～50%。
2.6 占地面积小
以4000KVA单主变规模变电站为例，建设一座常规35kV变电站，大约需占地3000平方米左右，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100平方米，包括35kv其他设备总占地面积最大为300平方米，仅为同规模变电所占地面积的1/10，符合国家节约土地的政策。
三、箱式变电站在农网建设(改造)中的应用
在农网建设(改造)中，箱式变电站模式被广泛采用。如庄头乡雏鹰集团我局为其新建一座35kV临时变电站，主变容量2×3150kVA，采用三相双绕组无励磁调压电力变压器，电压等级为35±2×2.5%/10.5kV。35kV架空进线一回，主变高压侧采用35kV真空负荷隔离开关和快速熔断器配合使用，替代35kV真空断路器，降低造价，能在熔断器一相熔断，缺相运行时，实现联动分闸。10kV部分采用箱式配电站布置形式，10kV电缆出线4回，其中一回为无功补偿回路，一回备用。35kV、10kV母线均采用单母线不分段接线形式。站用变设置在35kV进线侧，容量为50kVA，电压等级为35±5%/0.4kV。箱式配电站电气二次系统采用微机综合自动化系统。
四、箱式变电站设计中应注意的问题
4.1 主变压器与箱体之间应满足最小防火净距
《35～110kV变电站设计规范》中规定，耐火等级为二级的建筑物与变压器(油浸)之间最小防火净距为10m。其面对变压器、可燃介质电容器等电器设备的外墙(符合防火墙要求)，在设备总高加3m及两侧各3m的范围内不设门窗不开孔洞时，则该墙与设备之间的防火净距可不受限制;如在上述范围内虽不开一般门窗，但设有防火门时，则该墙与设备之间的防火净距应等于或大于5m。
配电装置的最低耐火等级为二级，箱式配电站箱体内部一次系统采用单元真空开关柜结构，每个单元均采用特制铝型材装饰的大门结构，每个间隔后部均设有双层防护板，即可打开的外门，我们在设计工作中，主变与箱体之间最小防火净距建议采用10m，以确保变电站安全运行。
4.2 10kV电缆出线应穿钢管敷设
为求美观，变电站内10kV箱式配电站箱体四围一般均设计为水泥路面，10kV线路终端杆一般在变电站围墙外10m处。如果将电缆直埋，引至线路终端杆，将给检修带来很大不便。因此10kV电缆出线应穿钢管敷设，以方便用户维护检修。如10kV线路终端杆距离变电站较远，则箱体至变电站围墙段的10kV电缆出线必须穿钢管敷设。在电缆出线末端的线路终端杆上装设新型过电压保护器，以防止过电压。
五、应用前景
箱式变电站，是当前农网改造和今后变电站建设的主要方向，但就某些方面还存在着一些不足，具体表现在：
(1)防火问题：箱式变电站一般为全密封无人值守运行，虽然全部设备无油化运行且装有远方烟雾报警系统，但是箱体内仍然存在火灾隐患，如：电缆、补偿电容器等，一旦突发火灾，不利于通风，也不利于火灾的扑救，因此应考虑设计自动灭火系统，但这样会增加箱式变电站的制造成本。
(2)扩容问题：箱式变电站由于受体积及制造成本所限，出线间隔的扩展裕度小，如想在原箱体中再增加1～2个出线间隔是比较困难的，必须再增加箱体才能做到。
(3)检修问题：由于箱式变电站在制造时考虑制造成本及箱体体积所限，使箱式变电站的检修空间较小，不利于设备检修，特别是事故抢修，这是箱式变电站的先天不足，是无法克服的缺点。
总之，展望未来，箱式变电站在我国广大城市、农村、工矿企业、公共建筑设施中会得到广泛的应用，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新台阶。
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