箱式变电站(简称箱变)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。
与同容量的欧式箱变相比较,美式箱变的结构更为合理。由于欧式箱变是将变压器及普通的高压电器设备装于同一个金属外壳箱体中,变压器室温很高,引起散热困难,影响出力;另一方面在箱体中采用普通的高压负荷开关和熔断器、低压开关柜,所以欧式箱变体积较大。美式箱变与欧式箱变结构上不一样。从布置上看,其低压室、变压器室、高压室不是目字型布置,而是品字型布置。从结构上看,这种箱式变分为前、后两部分前面为高、低压操作间隔,操作间隔内包括高低压接线端子,负荷开关操作柄,无载调压分节开关,插入式熔断器,油位计等;后部为注油箱及散热片,将变压器绕组、铁芯、高压负荷开关和熔断器放入变压器油箱中。
中国的箱变初是从欧式箱变发展而来的,其体积往往比较庞大。随着中国对外经济的开放,市场经济的大力发展,大约在90 年代,美式箱变在中国市场打入了美式箱变,并以其的特点在中国市场获得了迅速的发展。中国从南到北,从东到西,几乎到处都可以看到这种美式箱变的身影,而且大都是国内厂家仿造的产品,其质量可以说参差不齐。通过这些年的应用和实践,有必要对美式箱变结合中国国情进行认真分析,给予正确定位,以此来推动中国箱变的技术和市场发展。
箱式变电站的型式可以分为普通和紧凑型两类。普通型箱式变电站有ZBW型和XWB型等,紧凑型箱式变电站有ZB1-336型和GE箱式变电站等。箱式变电站10KV配电装置不用断路器,常用的有FN5-10型或FN7-10型负荷开关加熔断器和环网供电装置,并从邻近架空线支接到变压器高压端。根据产品结构不同及采用元器件的不同,分为欧式箱变和美式箱变两种典型风格。
(一)拼装式变电站。拼装式变电站将高、低压成套装置及变压器装入金属箱体,高、低压配电装置间还留有操作走廊。这种型式的箱式变体积较大,已较少使用。
(二)组合装置型变电站。组合装置型变电站的高、低压配电装置不使用现有的成套装置,而是将高、低压控制、保护电器设备直接装入箱内,使之成为一个整体。由于总体设计是按免维护型考虑的,箱内不需要操作走廊。这样可以减小箱式变的体积,这种型式是欧式箱变,是普遍采用的型式。
(三)一体型变电站。一体型变电站就是所谓的美式箱变。它是在简化高、低压控制、保护装置的基础上,将高、低压配电装置与变压器主体一齐装入变压器油箱,使之成为一个整体。这种型式的箱式变体积更小,其体积近似于同容量的普通型油浸变压器。仅为同容量欧式箱变体积的1/3左右。
箱式变电站的高压配电装置
1.高压配电装置所用开关柜宜选用加强绝缘型,其技术条件满足DL404-91、SD318-89、GB3906标准的规定。
2.高压采用VS1真空断路器,上隔离,下接地带微机保护
3.高压母线和连线有相别标记,其结合部位采用支持绝缘子固定,使用绝缘导线的用线夹固定,三相导线各自单固定。
4.高压室门的内侧标出主回路的线路图,同时操作程序和注意事项。高压配电间隔的门面上标出主回路图。开关状态位置有中文标识。接地开关需设置防误操作的锁。信号灯及仪表装设在易于观察和方便、安全地更换的地方。电缆接线套管的高度满足安装、试验、检修的要求。
5.避雷器的安装位置便于试验,接地符合有关标准的规定。
6.高压带电显示器的安装位置应便于观察
箱式变电站的变压器室配置:
1.变压器的安装设有基座。铭牌尽可能面向箱门。
2.与变压器相连接的高、低压连线可采用单蕊绝缘线或绝缘铜排,其截面选择满足额定电流和热稳定电流的要求,固定方式满足动稳定电流的要求。变压器的接线端子上宜设绝缘保护罩。
3.变压器室根据高压配电装置设计技术规程的要求装设可靠的安全防护网或遮栏。
箱式变电站的结构形式
1.箱式变电站一般采用品字型或目字型结构排列,箱体采用平板式。其中品字型也称紧凑型,占地面积小,人站在壳体外面操作;目字型空间较大,
2.箱体以覆镁铝锌板作为基本框架,法兰镶嵌复合水泥外饰板。复合水泥外饰板应具备耐腐蚀、不褪色、等特点。结合北京市朝阳区的特点,针对中心区、商业街区、文保区、旅游区几种典型场所,外饰板的图案和颜色可选。
3. 复合水泥装饰板的损坏不能影响设备的正常运行,能在不停电的情况下,快速方便的更换。
箱式变电站外壳的材质主要有复合板、雕花板仿景观式,水泥景观式箱体,铁皮喷塑、不锈钢等材质。不同材质的箱变外壳价格也不一样,其中复合板和雕花板为含有五公分厚夹层的板材。
箱式变电站的安装和调试
1、供方按进度要求向供方提供相关技术资料、图纸和文件。
2、需方按协议和相关资料验收供方所提供的设备。
3、安装、调试、验收均在需方的厂区内进行。
4、设备安装由需方自行完成,供方提供相应的技术支持。
5、如需方有需要供方可协助调试,并在调试现场对需方的操作维修人员进行现场技术培训。
箱式变电站在设计时,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。
箱式变电站由于结构比较紧凑,每个箱均构成一个立系统,这就使得组合方式灵活多变,一方面,我们可以全部采用箱式,也就是说,35kv及10kv设备全部箱内安装,组成全箱式变电站;也可以仅用10kv开关箱,35kv设备室外安装,10kv设备及控保系统箱内安装,对于这种组合方式,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。总之,箱式变电站没有固定的组合模式,使用单位可根据实际情况自由组合一些模式,以满足安全运行的需要。