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箱式变电站是如何发展的?
[  发布时间:2020-11-21 13:48:00    信息来源:全德电气股份  ]

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高压开关站

设有35kV及以上线路进出线,对功率进行再分配的装置,相当于变电站母线的延伸,主要用于解决变电站35kV及以上出线间隔不足,进出线走廊受到限制,以及减少相同路径的电缆条数等问题。高压开关站内不设变压器。

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开闭所

设有中压配电进出线、对功率进行再分配的配电装置。相当于变电站母线的延伸,可用于解决变电站进出线间隔有限或进出线走廊限制,并在区域中起到电源支撑的作用。开闭所内可附设配电变压器。

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配电室

户内仅设有中压进出线、配电变压器和低压配电装置,仅带低压负荷的配电场所统称为配电室。
箱式配电室:也称预装式变电站或箱变,是指中压开关、配电变压器、低压出线开关、无功补偿装置、计量装置等设备共同安装于一个封闭箱体内的户外配电装置。

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环网单元

是接于电缆线路中,在电源回路中设有分段、联络开关,在线路中起联络、分段和分接负荷作用的配电装置。

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电缆分接箱

是用于电缆线路中分接负荷的配电装置,在电源回路中不能用作线路联络或分段。
       由于电缆的供电能力大,事故率低且不影响市容,已被大、中城市普遍采用。中压电缆网的接线方式见图B8 a、b(注:图中仅为示意图,可根据需要选择不同的接线方式)。

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 中压电缆网接线方式

      双放射接线方式用于双电源供电的重要用户。大城市中心区负荷密度高,需双电源供电的重要用户密集,可采用此方式。双放射接线的电源可来自不同变电站,也可来自同一变电站的不同母线。
       开环运行的单环网用于单电源供电的用户。随着用户对供电可靠性要求不断提高,单放射接线方式逐渐被淘汰,单环网虽然只提供单个运行电源,但在故障时可以在较短时间内倒入备用电源,恢复非故障线路的供电。
       单环网的电源来自不同变电站,也可来自同一变电站的不同母线,由环网单元(负荷开关)组成的单环网必须开环运行。

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箱式变电站特点(以小型化箱变为例)

小型化箱变具有重量轻,安装维护方便,外形美观等特点,特别适合于工矿企业,城市配电、公园、居民住宅区等场所变电。箱式变电站主要由多回路高压开关系统、铠装母线、变电站综合自动化系统、通讯、远动、计量、电容补偿及直流电源等电气单元组合而成,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,主要有以下特点:
      (1)技术先进安全可靠。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,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全封闭高压开关柜(如XGN型)、干式变压器、干式互感器、真空开关,弹簧操作机构、旋转隔离开关等设备,产品无裸露带电部分,为全封闭、全绝缘结构,完全能达到零触电事故,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)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。

(4)组合方式灵活。箱式变电站结构比较紧凑,每个箱均构成一个独立系统,这就使得组合方式灵活多变,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。
       (5)投资省见效快。箱式变电站较同规模常规变电所减少投资40%~50%,由于先进设备的选用,特别是无油设备运行,从根本上彻底解决了常规变电所中的设备渗漏问题,变电站可实行状态检修,减少维护工作量,可节约运行维护费用,整体经济效益十分可观。
       (6)占地面积小。选用小型化箱变,体积为传统欧变的32%,占地面积为传统欧变的30%。可充分利用街心、广场及工厂角隅即可安装投产,符合国家节约土地的政策。

(7)外形美观,易与环境协调。箱体外壳采用镀铝锌钢板及集装箱制造技术,外形设计美观,在保证供电可靠性前提下,通过选择箱式变电站的外壳颜色,从而极易与周围环境协调一致,特别适用于城市建设,如城市居民住宅小区、车站、港口、机场、公园、绿化带等人口密集地区,它既可作为固定式变电所,也可作为移动式变电所。

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箱式变电站的分类

(1)拼装式。将高低压成套装置和变压器装入金属箱体,高低压配电装置中留有操作走廊,这种箱变体积较大,现很少采用。
       (2)组合装置型。不使用现有成套装置,而将高低压控制、保护电器设备直接装入箱内,成为一个整体。设计按免维护考虑,无操作走廊,箱体小,又叫欧式箱变或普通型箱变。
       (3)一体型。简化高压控制、保护装置,将高低压配电装置与变压器主体一齐装入变压器油箱,成为一个整体,体积更小,接近同容量油浸变压器,是欧式箱变的1/3。又叫美式箱变或紧凑型箱变。

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箱式变电站的结构断面图和接线图如图3-3-39所示。欧式箱变高压1.高压室;2.环网柜;3.框架;4.底座;5.底部吊装轴;6.变压器;7.低压柜;8.低压室;9.箱顶;10.顶部吊装支撑;11.变压器室;12.温控排风扇室为环网、双线或终端单元负荷开关,体积较小,兼容环网柜。采用安全可靠的紧凑型设计,具有全面防误操作连锁功能,可靠性高,操作检修方便。高压设备一般采用负荷开关和熔断器组合电器,熔断器装有撞击器,熔断器熔断后,撞针顶动脱口机构,负荷开关三相同时跳开,避免缺相运行,同时若采用电动操作机构,可实施配电自动化功能。环网结构10kV电缆出线配置接地故障指示器零序传感器。变压器可采用油浸变压器或干式变压器,D,yn11接线,考虑到散热不利,可采用自然通风或顶部强迫通风。低压室设有计量和无功补偿,可根据用户需要设计二次回路及出线数量,满足不同需要。外壳采用钢板或合金板,双层顶盖,隔热好,外形及色彩可与环境协调一致。高压室,变压器室和低压室之间用隔板隔离成独立的小室。为了监视和检修,各小室设照明装置,由门控制照明开关。(2)美式箱变将高压开关与变压器共一油箱,常用美式箱变型号有ZB1336型、GE型和COOPER型。结构和接线如图3-3-40和3-3-41所示。

(1)我国多用欧式箱式变电站,三部分格为一室,组成“目”或“品”字结美式箱变采用全密封全绝缘结构,安全性高,可用于环网,又可用于终端,高压采用T型或V型三相联动四位置负荷开关控制。构,常用型号有ZBW型和XWB型。变压器采用后备熔断器与插入式熔断器串联起来提供保护,后备熔断器安装在箱体内部,只在箱变变压器发生内部相间故障时动作,用来保护高压线路,插入式熔断器在二次侧发生短路或过负荷时熔断。
       高压电缆接入绝缘性能良好的套管,套管与肘型电缆插头相接,将带电部分密封起来,肘型电缆插头是一种全屏蔽的绝缘插头,可带全负荷插拔,相当

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箱式变电站的运行

(1)箱式变电站(小型化箱变)应放置在较高处,不能放在低洼处,以免雨水灌入箱内影响设备运行。浇筑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,如遇垃圾或腐蚀土堆积而成的地面,必须挖到实土,然后回填较好的土质夯实,再填三合土或道蹅,确保基础稳固。

(2)箱式变电站(小型化箱变)接地和接零共用一个接地网。接地网一般采用在基础四角打接地桩,然后连为整体。箱式变电站与接地网必须有两处可靠连接。运行后,应经常检查接地连接,不松动,不锈蚀。定期测量接地电阻,不大于4Ω。
       (3)箱式变电站(小型化箱变)以自然风循环冷却为主。因此其周围不能堆放杂物,尤其是变压器室门,还应经常清除百叶窗通风孔,确保设备不超过最大允许温度。
       (4)低压断路器跳闸后,应查明原因方可送电,防止事故扩大。

负荷开关,结构见图3-3-44,但如果合到短路点后,肘型插头及套管均应更换(5)箱式变电站(小型化箱变)高压室应装设氧化锌避雷器,装设方式应便于试验及更换。
       (6)高压室中环网开关、变压器、避雷器等设备应定期巡视维护,及时发现缺陷并及时处理,定期进行绝缘预防性试验。超过3个月停用,再投运时应进行全项目预防性试验。
       (7)更换无开断能力的高压熔断器,必须将变压器停电,操作时要正确解除机械连锁,并使用绝缘操作杆。
      (8)箱式变电站(小型化箱变)所有进出线电缆孔应封堵,防止小动物进入造成事故。
       (9)必须具有高压危险的警告标志和电气设备的铭牌编号。

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