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摘要：箱式变电站拥有体积小、占地少、成套性强、安装使用方便、选址灵活、供电质量高、损耗少、送电周期短、适应环境性强、运行安全可靠、投资少、见效快等优点。因此广泛应用于城市配网工程中。文章对葙式变电站在配网工程中的应用进行了探讨。
关键词：箱式变电站；配网工程；变电站安装
箱式变电站是指的一种将高压开关设备、低压配电装置和配电变压器，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，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种新型的变电站。
一、箱式变电站的类型
箱变有多种分类方法。按产品结构可分为组合式变电站(欧式箱变),预装式变电站(美式箱变);按安装场所可分为户内、户外式箱变;按高压主接线方式可分为终端接线、双电源接线和环网接线式箱变;按箱体结构可分为整体、分体式箱变。
1.组合式变电站(欧式)。欧式箱变是将高压开关设备,电力变压器,低压配电设备三个不同的隔室,通过电缆或母线来实现的电气连接。排列成“目”字型或“品”字型,所用的高低压配电装置及变压器均为常规的定型产品。欧式箱变的优点是结构灵活,适应性强,高压主接线方案灵活,变压器可以采用S9,S10等油浸变压器或SCB9等干式变压器,低压配电设备则完全可以根据用户要求量身定做,可以选用各种类型的低压配电设备,低压侧主接线可以包括出线柜,任意路数的出线柜以及无功补偿。缺点是体积偏大。
2.预装式变电站(美式)。美式箱变是将变压器器身,高压负荷开关,后备保护熔断器及高低压连线置于一个共同的封闭的油箱内,构成一体式布置,用变压器油作为带电部分相间及对地的绝缘介质,同时预装式箱变具有齐全的运行监视仪器仪表,如压力计,压力释放阀,油位计,油温表等。预装式箱变的优点是体积小。由于采用了全绝缘的高压进出线端子和电缆附件,使高压间隔内没有任何裸露的带电部分,具有安全可靠的运行特点:由于变压器油箱即是美式箱变外壳的一部分,因此散热条件好,由于采用难燃油作为绝缘介质,使之既可用于户外,又可用于户内,适用于住宅小区,工矿企业及各种公共场所。缺点是结构局限性大大,往往无法满足用户各种各样的需求。
由于这两大流派各有优缺点,国内箱变制造厂家在市场竞争的压力下,逐渐将这两大流派的技术特点加以融合,开发出一些派生类型。
二、箱式变电站的特点
1.技术先进可靠。箱变的10KV设备采用的是全封闭,全绝缘结构产品,无裸露带电部分,安全性高。如:安瑞吉,ABB,施耐德等。
2.工厂预制化。设计时,只要设计人员根据箱式变的实际要求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,调试合格缩补了设计制造周期,现场安装仅需箱体定位,整个箱变从安装到投运只需5～8天的时间,大大缩补了建设工期。
3.投资省,见效快。箱式变电站的发展建设由采用了先进的设备及材料其体积或面积只达到常规变电站的1/10左右,土建工程中包括征地费用就节省很多,从运行角度分析在箱式变电站中,由于先进的设备的选用特别是无油设备运行,从根本上解决了常规变电站中的设备漏油问题,变电站可实行状态性检修减少维护工作董,所以从整体经济效益上看是十分可观的。
4.外形美观,易与环境协调。箱体外壳采用镀锌钢板或彩钢板制造,外形设计美观在保证供电可靠性前提下,通过选择箱式变的外壳颜色,从而极易与周围环境协调一致,特别适用于城市建设,具有点缀和美化环境的作用可充分利用街区,广场及工厂角隅即可安装投运。
5.使用灵活,转移方便。既可作为固定式变电站,也可做移动式变电站,具有可移动性,由于它是整体组合电气设备,使用较灵活,在一个地方完成供电任务后就可以完整转移到另外一个地方移做他用,同时它还可以做监时性的工作电源,供大型建筑或道桥长距离施工用电。
三、箱式变电站存在她问题与对策及其前景展望
箱式变电站虽然有以上诸多优点,但它仍然存在不少问题。
1.箱式变电站一般为全封闭无人值守运行,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,补偿电容及鼠害等,一旦发生火灾不利于通风,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.散热问题。散热问题是现有箱式变电站普遍存在的主要问题之一,与之相关的问题还有通风防尘问题,这三个问题相互影响之约。可以在箱体外壳上镀上一层特殊的反光材料,将太阳光中的红外波段反射掉,或者在设计时将当地的气候条件特点和箱变的散热问题考虑进去,适当增大变压器的容量裕库。
3.扩容问题。箱式变由于受体积及制造成本所限,出现间隔的扩展裕度较小,如想在箱体中增加1～2个出现间隔是非常困难的,只有再增加箱体才能做到。
4.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,使箱变的检修空间较小,不利于设备检修,特别是事故抢修,这也是箱式变电站的先天不足。
5.防雷问题。箱式变电站两箱体一般为金属框架,对内部电气设备来说,本身就处在一个大的屏蔽体内,加之箱变内进出线处都装有避雷器,雷电进入的几率不大,在城网中可不做考虑,但在农网中却是一个非常重要的问题,农网中箱式变安装的位置一般位于空旷的野外,周围没有高大的建筑物,发生雷击事故的概率就非常大。
6.凝露问题。箱式变电站一般安装于室外,所处环境条件较恶劣,箱体的内外温度、湿度差较大,在外界温度急剧变化时,箱体内部容易产生凝露现象,从而引起带电设备闪络放电,安装凝露控制器,随时监控被测环境的温度湿度的变化,当湿度达到一定程度,有产生凝露的可能时,控制器驱动加热器工作,破坏产生凝露的条件,当凝露的条件消失后,加热器自动断开,控制器又恢复到监测状态,
7.接地问题。箱式变电站内集成的设备较多,各种不同设备要求的接地形式不同,实际运行中较容易发生计算机的串口烧毁现象,经检查,系由接地问题造成。后台计算机的外壳和通讯电缆一定要按照规定可靠接地与屏蔽。
四、结束语
箱式变电站自问世以来,发展极为迅速,在欧洲发达国家已占配电系统的70%,美国已占90%。随着我国城市现代化建设的发展,城乡配电网的不断更新改造,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。箱式变电站必将向智能化、小型化、免维护、节能环保、高可靠性方向发展,并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的台阶。
参考文献
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