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箱式變電站基礎知識
2016-04-14
一前言
箱式變電站是一種能深入負荷中心作為受電和配電的新型成套設備。它的應用在我國剛剛開始，它適應電力系統(tǒng)輸變電設備向無油化、小型化、低損耗、低噪音、成套化、無污染、免維護的方向發(fā)展，它以其占地少、安裝迅速方便、運行可靠、移動方便、投資少等優(yōu)點，越來越受到用戶的信任和肯定，正獲廣泛的應用。
二、箱式變電站的結構性能
箱式變電站是由高壓開關設備、變壓器、低壓開關設備和功率補償裝置等組成在一個或幾個箱體內構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。高壓線路進入箱式變電站，經(jīng)過高壓開關后，由變壓器變?yōu)榈蛪?，再?jīng)低壓主開關和支路開關到最終用電設備。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：可分為戶內和戶外兩種形式。
3）按結構分：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。
4）從外殼上分：可分為鋼板外殼、復合板外殼、鋁合金外殼等。
三、箱式變電站的特點
箱式變電站為組合型成套產(chǎn)品，它與常規(guī)式設備相比有以下特點：
1）結構緊湊，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，通過優(yōu)化設計，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。有關設計資料表明，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)調試和出廠試驗合格后運到現(xiàn)場，安裝時只需將其吊放在土建基座上加以固定，一天內即可裝好投入運行，安裝大大簡化，工作量大大減少，加快了施工進度，縮短了安裝工期，節(jié)省了施工費用，具有顯著的經(jīng)濟價值。
3）較高的可靠性和安全性。一般常規(guī)式變電站的電氣設備，由于長期處于戶外，其絕緣和導體易因受大氣的污染而劣化。而箱變由于結構設計的特點，導體、內部絕緣、接觸部分等完全封閉在箱體內，外殼的防護等級一般可以做到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體暴露于箱外，不會引起外物短路和觸電危險。高壓側有完備的五防措施，設有機械和電氣連鎖，安全性較高。
4）通用互換性強。箱變的高低壓方案齊全，高低壓之間線路方案可任意組合；高低壓設備及元件可選用各種名優(yōu)或進口產(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。
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行維護。
6）進出線纜靈活。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至高壓電源及用戶，也可引至電桿上。
四、設備選型
1）高壓開關柜
箱變中高壓開關柜的配置有兩種方式：一種是斷路器，另一種是負荷開關加熔斷器。由于斷路器體積大，價格貴，且維護工作量大等原因，一般設計中，推薦選用第二種方式。只有在較高要求時才采用第一種方式。高壓開關柜可采用國產(chǎn)開關或進口開關柜。
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，可避免傳統(tǒng)油浸產(chǎn)品的滲漏、爆炸給環(huán)境造成污染，無火災危險，具有良好的環(huán)保價值。選擇變壓器時，建議變壓器帶溫顯、溫控、風機及零序保護設備。
3）低壓開關
低壓開關品種繁多，用戶可根據(jù)需要選配，推薦低壓開關帶脫扣線圈及漏電保護功能。
4）保護
保護的配置可根據(jù)用戶的需要進行配置，推薦箱變具有下列的監(jiān)測、報警、控制和保護手段：
高壓設備設置高壓限流熔斷器保護、單相短路保護、過負荷保護和五防安全保護。
變壓器設置高溫啟動風機和跳閘保護（高壓開關跳閘）及零序保護。
低壓設備裝設主開關有過流脫扣、分勵脫扣、支路開關過流脫扣和漏電保護。
箱變設置緊急跳閘按鈕和事故聲光報警。聲光報警信號取自變壓器短路、零序、溫度保護、高壓斷路器故障保護、低壓主開關過流保護、支路開關過流和漏電保護。
五、應用前景
由于箱式變電站具有占地少、安裝快速方便、電氣性能和機械性能優(yōu)良、外觀整齊美觀、投資少等優(yōu)點，能深入負荷中心，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。預計在不久的將來會有較為廣闊的應用前景。
箱式變電站是一種能深入負荷中心作為受電和配電的新型成套設備。它的應用在我國剛剛開始，它適應電力系統(tǒng)輸變電設備向無油化、小型化、低損耗、低噪音、成套化、無污染、免維護的方向發(fā)展，它以其占地少、安裝迅速方便、運行可靠、移動方便、投資少等優(yōu)點，越來越受到用戶的信任和肯定，正獲廣泛的應用。
二、箱式變電站的結構性能
箱式變電站是由高壓開關設備、變壓器、低壓開關設備和功率補償裝置等組成在一個或幾個箱體內構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。高壓線路進入箱式變電站，經(jīng)過高壓開關后，由變壓器變?yōu)榈蛪?，再?jīng)低壓主開關和支路開關到最終用電設備。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：可分為戶內和戶外兩種形式。
3）按結構分：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。
4）從外殼上分：可分為鋼板外殼、復合板外殼、鋁合金外殼等。
三、箱式變電站的特點
箱式變電站為組合型成套產(chǎn)品，它與常規(guī)式設備相比有以下特點：
1）結構緊湊，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，通過優(yōu)化設計，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。有關設計資料表明，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)調試和出廠試驗合格后運到現(xiàn)場，安裝時只需將其吊放在土建基座上加以固定，一天內即可裝好投入運行，安裝大大簡化，工作量大大減少，加快了施工進度，縮短了安裝工期，節(jié)省了施工費用，具有顯著的經(jīng)濟價值。
3）較高的可靠性和安全性。一般常規(guī)式變電站的電氣設備，由于長期處于戶外，其絕緣和導體易因受大氣的污染而劣化。而箱變由于結構設計的特點，導體、內部絕緣、接觸部分等完全封閉在箱體內，外殼的防護等級一般可以做到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體暴露于箱外，不會引起外物短路和觸電危險。高壓側有完備的五防措施，設有機械和電氣連鎖，安全性較高。
4）通用互換性強。箱變的高低壓方案齊全，高低壓之間線路方案可任意組合；高低壓設備及元件可選用各種名優(yōu)或進口產(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。
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行維護。
6）進出線纜靈活。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至高壓電源及用戶，也可引至電桿上。
四、設備選型
1）高壓開關柜
箱變中高壓開關柜的配置有兩種方式：一種是斷路器，另一種是負荷開關加熔斷器。由于斷路器體積大，價格貴，且維護工作量大等原因，一般設計中，推薦選用第二種方式。只有在較高要求時才采用第一種方式。高壓開關柜可采用國產(chǎn)開關或進口開關柜。
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，可避免傳統(tǒng)油浸產(chǎn)品的滲漏、爆炸給環(huán)境造成污染，無火災危險，具有良好的環(huán)保價值。選擇變壓器時，建議變壓器帶溫顯、溫控、風機及零序保護設備。
3）低壓開關
低壓開關品種繁多，用戶可根據(jù)需要選配，推薦低壓開關帶脫扣線圈及漏電保護功能。
4）保護
保護的配置可根據(jù)用戶的需要進行配置，推薦箱變具有下列的監(jiān)測、報警、控制和保護手段：
高壓設備設置高壓限流熔斷器保護、單相短路保護、過負荷保護和五防安全保護。
變壓器設置高溫啟動風機和跳閘保護（高壓開關跳閘）及零序保護。
低壓設備裝設主開關有過流脫扣、分勵脫扣、支路開關過流脫扣和漏電保護。
箱變設置緊急跳閘按鈕和事故聲光報警。聲光報警信號取自變壓器短路、零序、溫度保護、高壓斷路器故障保護、低壓主開關過流保護、支路開關過流和漏電保護。
五、應用前景
由于箱式變電站具有占地少、安裝快速方便、電氣性能和機械性能優(yōu)良、外觀整齊美觀、投資少等優(yōu)點，能深入負荷中心，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。預計在不久的將來會有較為廣闊的應用前景。