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箱式變電站基礎(chǔ)知識
2016-04-14
一前言
箱式變電站是一種能深入負(fù)荷中心作為受電和配電的新型成套設(shè)備。它的應(yīng)用在我國剛剛開始，它適應(yīng)電力系統(tǒng)輸變電設(shè)備向無油化、小型化、低損耗、低噪音、成套化、無污染、免維護(hù)的方向發(fā)展，它以其占地少、安裝迅速方便、運(yùn)行可靠、移動方便、投資少等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到用戶的信任和肯定，正獲廣泛的應(yīng)用。
二、箱式變電站的結(jié)構(gòu)性能
箱式變電站是由高壓開關(guān)設(shè)備、變壓器、低壓開關(guān)設(shè)備和功率補(bǔ)償裝置等組成在一個(gè)或幾個(gè)箱體內(nèi)構(gòu)成緊湊型的變配電成套裝置。它主要用于取代傳統(tǒng)土建型變電站，實(shí)現(xiàn)變配電功能。目前，它主要用于3-35KV配電系統(tǒng)用戶。高壓線路進(jìn)入箱式變電站，經(jīng)過高壓開關(guān)后，由變壓器變?yōu)榈蛪海俳?jīng)低壓主開關(guān)和支路開關(guān)到最終用電設(shè)備。箱變的規(guī)格較多，具體可歸類為：
1）從接線方案分：可分為單端回路、雙端回路、環(huán)網(wǎng)回路三種方案。
2）按使用條件分：可分為戶內(nèi)和戶外兩種形式。
3）按結(jié)構(gòu)分：可分為一體式和分體式。一體式主要用于戶外，分體式主要用于戶內(nèi)。
4）從外殼上分：可分為鋼板外殼、復(fù)合板外殼、鋁合金外殼等。
三、箱式變電站的特點(diǎn)
箱式變電站為組合型成套產(chǎn)品，它與常規(guī)式設(shè)備相比有以下特點(diǎn)：
1）結(jié)構(gòu)緊湊，投資省，占地少。由于箱變是將配電裝置的幾大部分布置于封閉的箱體內(nèi)，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理組合，各部件之間的絕緣距離大大減少。壓縮了占地面積和占地空間。箱變占地約6-10M2，可直接放置在綠化帶上。有關(guān)設(shè)計(jì)資料表明，與傳統(tǒng)土建型變電站相比，采用箱變可減少占地約80%，并省去征地及建房費(fèi)用約60%。
2）安裝方便，建造快速。箱變的主要組件和二次配線均在制造廠組裝，并經(jīng)調(diào)試和出廠試驗(yàn)合格后運(yùn)到現(xiàn)場，安裝時(shí)只需將其吊放在土建基座上加以固定，一天內(nèi)即可裝好投入運(yùn)行，安裝大大簡化，工作量大大減少，加快了施工進(jìn)度，縮短了安裝工期，節(jié)省了施工費(fèi)用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
3）較高的可靠性和安全性。一般常規(guī)式變電站的電氣設(shè)備，由于長期處于戶外，其絕緣和導(dǎo)體易因受大氣的污染而劣化。而箱變由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，導(dǎo)體、內(nèi)部絕緣、接觸部分等完全封閉在箱體內(nèi)，外殼的防護(hù)等級一般可以做到IP2X和IP3X或者更高，不易受外界污染影響，不易因風(fēng)塵、雨淋、鹽害、霧害、動物及外力所造成的損害和事故，可靠性較高。箱變沒有裸露帶電導(dǎo)體暴露于箱外，不會引起外物短路和觸電危險(xiǎn)。高壓側(cè)有完備的五防措施，設(shè)有機(jī)械和電氣連鎖，安全性較高。
4）通用互換性強(qiáng)。箱變的高低壓方案齊全，高低壓之間線路方案可任意組合；高低壓設(shè)備及元件可選用各種名優(yōu)或進(jìn)口產(chǎn)品；變壓器可選用干式或油浸式變壓器，電氣元件通用性，互換性強(qiáng)。
5）操作維修方便。各室均有自動照明裝置，變壓器室有軌道和變壓器小車，便于變壓器的安裝、更換，打開箱門即可對高低壓室進(jìn)行維護(hù)。
6）進(jìn)出線纜靈活。高壓引入采用電纜或架空線，低壓引出采用電纜，引入、引出電纜可直埋或溝道敷設(shè)至高壓電源及用戶，也可引至電桿上。
四、設(shè)備選型
1）高壓開關(guān)柜
箱變中高壓開關(guān)柜的配置有兩種方式：一種是斷路器，另一種是負(fù)荷開關(guān)加熔斷器。由于斷路器體積大，價(jià)格貴，且維護(hù)工作量大等原因，一般設(shè)計(jì)中，推薦選用第二種方式。只有在較高要求時(shí)才采用第一種方式。高壓開關(guān)柜可采用國產(chǎn)開關(guān)或進(jìn)口開關(guān)柜。
2）變壓器
變壓器可采用油浸變壓器或干式變壓器。推薦采用干式變壓器。干式變壓器具有低損耗、低噪音、無油等特點(diǎn)，可避免傳統(tǒng)油浸產(chǎn)品的滲漏、爆炸給環(huán)境造成污染，無火災(zāi)危險(xiǎn)，具有良好的環(huán)保價(jià)值。選擇變壓器時(shí)，建議變壓器帶溫顯、溫控、風(fēng)機(jī)及零序保護(hù)設(shè)備。
3）低壓開關(guān)
低壓開關(guān)品種繁多，用戶可根據(jù)需要選配，推薦低壓開關(guān)帶脫扣線圈及漏電保護(hù)功能。
4）保護(hù)
保護(hù)的配置可根據(jù)用戶的需要進(jìn)行配置，推薦箱變具有下列的監(jiān)測、報(bào)警、控制和保護(hù)手段：
高壓設(shè)備設(shè)置高壓限流熔斷器保護(hù)、單相短路保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和五防安全保護(hù)。
變壓器設(shè)置高溫啟動風(fēng)機(jī)和跳閘保護(hù)（高壓開關(guān)跳閘）及零序保護(hù)。
低壓設(shè)備裝設(shè)主開關(guān)有過流脫扣、分勵脫扣、支路開關(guān)過流脫扣和漏電保護(hù)。
箱變設(shè)置緊急跳閘按鈕和事故聲光報(bào)警。聲光報(bào)警信號取自變壓器短路、零序、溫度保護(hù)、高壓斷路器故障保護(hù)、低壓主開關(guān)過流保護(hù)、支路開關(guān)過流和漏電保護(hù)。
五、應(yīng)用前景
由于箱式變電站具有占地少、安裝快速方便、電氣性能和機(jī)械性能優(yōu)良、外觀整齊美觀、投資少等優(yōu)點(diǎn)，能深入負(fù)荷中心，可以用于城市公共建筑、集中住宅區(qū)、工廠、礦山、油田、施工工地、道路、港口等低壓配電場所。預(yù)計(jì)在不久的將來會有較為廣闊的應(yīng)用前景。
箱式變電站是一種能深入負(fù)荷中心作為受電和配電的新型成套設(shè)備。它的應(yīng)用在我國剛剛開始，它適應(yīng)電力系統(tǒng)輸變電設(shè)備向無油化、小型化、低損耗、低噪音、成套化、無污染、免維護(hù)的方向發(fā)展，它以其占地少、安裝迅速方便、運(yùn)行可靠、移動方便、投資少等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到用戶的信任和肯定，正獲廣泛的應(yīng)用。
二、箱式變電站的結(jié)構(gòu)性能
箱式變電站是由高壓開關(guān)設(shè)備、變壓器、低壓開關(guān)設(shè)備和功率補(bǔ)償裝置等組成在一個(gè)或幾個(gè)箱體內(nèi)構(gòu)成緊湊型的變配電成套裝置。它主要用于取代傳統(tǒng)土建型變電站，實(shí)現(xiàn)變配電功能。目前，它主要用于3-35KV配電系統(tǒng)用戶。高壓線路進(jìn)入箱式變電站，經(jīng)過高壓開關(guān)后，由變壓器變?yōu)榈蛪海俳?jīng)低壓主開關(guān)和支路開關(guān)到最終用電設(shè)備。箱變的規(guī)格較多，具體可歸類為：
1）從接線方案分：可分為單端回路、雙端回路、環(huán)網(wǎng)回路三種方案。
2）按使用條件分：可分為戶內(nèi)和戶外兩種形式。
3）按結(jié)構(gòu)分：可分為一體式和分體式。一體式主要用于戶外，分體式主要用于戶內(nèi)。
4）從外殼上分：可分為鋼板外殼、復(fù)合板外殼、鋁合金外殼等。
三、箱式變電站的特點(diǎn)
箱式變電站為組合型成套產(chǎn)品，它與常規(guī)式設(shè)備相比有以下特點(diǎn)：
1）結(jié)構(gòu)緊湊，投資省，占地少。由于箱變是將配電裝置的幾大部分布置于封閉的箱體內(nèi)，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理組合，各部件之間的絕緣距離大大減少。壓縮了占地面積和占地空間。箱變占地約6-10M2，可直接放置在綠化帶上。有關(guān)設(shè)計(jì)資料表明，與傳統(tǒng)土建型變電站相比，采用箱變可減少占地約80%，并省去征地及建房費(fèi)用約60%。
2）安裝方便，建造快速。箱變的主要組件和二次配線均在制造廠組裝，并經(jīng)調(diào)試和出廠試驗(yàn)合格后運(yùn)到現(xiàn)場，安裝時(shí)只需將其吊放在土建基座上加以固定，一天內(nèi)即可裝好投入運(yùn)行，安裝大大簡化，工作量大大減少，加快了施工進(jìn)度，縮短了安裝工期，節(jié)省了施工費(fèi)用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
3）較高的可靠性和安全性。一般常規(guī)式變電站的電氣設(shè)備，由于長期處于戶外，其絕緣和導(dǎo)體易因受大氣的污染而劣化。而箱變由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，導(dǎo)體、內(nèi)部絕緣、接觸部分等完全封閉在箱體內(nèi)，外殼的防護(hù)等級一般可以做到IP2X和IP3X或者更高，不易受外界污染影響，不易因風(fēng)塵、雨淋、鹽害、霧害、動物及外力所造成的損害和事故，可靠性較高。箱變沒有裸露帶電導(dǎo)體暴露于箱外，不會引起外物短路和觸電危險(xiǎn)。高壓側(cè)有完備的五防措施，設(shè)有機(jī)械和電氣連鎖，安全性較高。
4）通用互換性強(qiáng)。箱變的高低壓方案齊全，高低壓之間線路方案可任意組合；高低壓設(shè)備及元件可選用各種名優(yōu)或進(jìn)口產(chǎn)品；變壓器可選用干式或油浸式變壓器，電氣元件通用性，互換性強(qiáng)。
5）操作維修方便。各室均有自動照明裝置，變壓器室有軌道和變壓器小車，便于變壓器的安裝、更換，打開箱門即可對高低壓室進(jìn)行維護(hù)。
6）進(jìn)出線纜靈活。高壓引入采用電纜或架空線，低壓引出采用電纜，引入、引出電纜可直埋或溝道敷設(shè)至高壓電源及用戶，也可引至電桿上。
四、設(shè)備選型
1）高壓開關(guān)柜
箱變中高壓開關(guān)柜的配置有兩種方式：一種是斷路器，另一種是負(fù)荷開關(guān)加熔斷器。由于斷路器體積大，價(jià)格貴，且維護(hù)工作量大等原因，一般設(shè)計(jì)中，推薦選用第二種方式。只有在較高要求時(shí)才采用第一種方式。高壓開關(guān)柜可采用國產(chǎn)開關(guān)或進(jìn)口開關(guān)柜。
2）變壓器
變壓器可采用油浸變壓器或干式變壓器。推薦采用干式變壓器。干式變壓器具有低損耗、低噪音、無油等特點(diǎn)，可避免傳統(tǒng)油浸產(chǎn)品的滲漏、爆炸給環(huán)境造成污染，無火災(zāi)危險(xiǎn)，具有良好的環(huán)保價(jià)值。選擇變壓器時(shí)，建議變壓器帶溫顯、溫控、風(fēng)機(jī)及零序保護(hù)設(shè)備。
3）低壓開關(guān)
低壓開關(guān)品種繁多，用戶可根據(jù)需要選配，推薦低壓開關(guān)帶脫扣線圈及漏電保護(hù)功能。
4）保護(hù)
保護(hù)的配置可根據(jù)用戶的需要進(jìn)行配置，推薦箱變具有下列的監(jiān)測、報(bào)警、控制和保護(hù)手段：
高壓設(shè)備設(shè)置高壓限流熔斷器保護(hù)、單相短路保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和五防安全保護(hù)。
變壓器設(shè)置高溫啟動風(fēng)機(jī)和跳閘保護(hù)（高壓開關(guān)跳閘）及零序保護(hù)。
低壓設(shè)備裝設(shè)主開關(guān)有過流脫扣、分勵脫扣、支路開關(guān)過流脫扣和漏電保護(hù)。
箱變設(shè)置緊急跳閘按鈕和事故聲光報(bào)警。聲光報(bào)警信號取自變壓器短路、零序、溫度保護(hù)、高壓斷路器故障保護(hù)、低壓主開關(guān)過流保護(hù)、支路開關(guān)過流和漏電保護(hù)。
五、應(yīng)用前景
由于箱式變電站具有占地少、安裝快速方便、電氣性能和機(jī)械性能優(yōu)良、外觀整齊美觀、投資少等優(yōu)點(diǎn)，能深入負(fù)荷中心，可以用于城市公共建筑、集中住宅區(qū)、工廠、礦山、油田、施工工地、道路、港口等低壓配電場所。預(yù)計(jì)在不久的將來會有較為廣闊的應(yīng)用前景。