淺談箱式變電站的設(shè)計

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展、工業(yè)經(jīng)濟集中開發(fā)區(qū)、工廠、礦山機電的發(fā)展，要求高壓直接進入負荷中心，所以供配電要向節(jié)地、節(jié)電、緊湊型、小型化的方向發(fā)展，箱式變電站（簡稱箱變）正是具有這些特點的最佳產(chǎn)品，因而得到廣泛應(yīng)用。

一、簡介

箱式變電站是一種高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置，按一定接線方案排成一體的工廠預(yù)制戶內(nèi)、戶外緊湊式配電設(shè)備，即將高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能有機地組合在一起，安裝在一個防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動的鋼結(jié)構(gòu)箱體內(nèi)，機電一體化，全封閉運行，特別適用于城網(wǎng)建設(shè)與改造，是繼土建變電站之后崛起的一種嶄新的變電站。箱式變電站適用于礦山、工廠企業(yè)、油氣田和風(fēng)力發(fā)電站，它替代了原有的土建配電房，配電站，成為新型的成套變配電裝置。

箱式變電站外殼采用鋼板或者合金板，配有雙層頂蓋，隔熱性好。外殼及骨架全部經(jīng)過防腐處理，具有長期戶外使有的條件。外形及色彩可與環(huán)境相互協(xié)調(diào)一致。安裝方便。箱變高壓側(cè)采用負荷開關(guān)加限流熔斷器保護。發(fā)生一相熔斷器熔斷時，用熔斷器的撞針使負荷開關(guān)三相同時分閘，避免缺相運行。低壓側(cè)采用負荷開關(guān)加限流熔斷器保護，自動空氣開關(guān)欠電壓保護或過電流保護就會動作，低壓運行不會發(fā)生。

二、箱式變電站的類型選擇

箱式變電站有美式箱式變電站和歐式箱式變電站。

美式預(yù)裝式變電站在我國叫做“預(yù)裝式變電站”或“美式箱變”，它將變壓器器身、高壓負荷開關(guān)、熔斷器及高低連線置于一個共同的封閉油箱內(nèi)，構(gòu)成一體式布置。用變壓器油作為帶電部分相間及對地的絕緣介質(zhì)。同時，安裝有齊全的運行檢視儀器儀表，如壓力計，壓力釋放閥，油位計，油溫表等。

歐式預(yù)裝式變電站以前在我國習(xí)慣稱為“組合式變電站”，它是將高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置布置在三個不同的隔室內(nèi)，通過電纜或母線來實現(xiàn)電氣連接。

三、箱式變電站的箱體要求

（一）箱體內(nèi)照明、通風(fēng)、防沙、散熱應(yīng)滿足正常運行、維護要求，并應(yīng)加裝溫度、濕度測量表計、凝露器、煙霧報警裝置，并將溫度、濕度、凝露、煙霧報警探頭信號接入綜合自動化系統(tǒng)，要考慮安裝通訊設(shè)備的位置。

（二）箱頂應(yīng)考慮自然排水功能。

（三）要抗紫外線輻射，抗暴曬性能好，不易導(dǎo)熱可避免因外部溫度過高而引起箱體溫度升高。

（四）防潮性能好，不會因冷熱突變而產(chǎn)生凝露。

（五）防腐、防裂、阻燃、防凍性能好。

（六）要機械強度高，耐壓抗張，抗沖擊。

（七）對環(huán)境有良好的協(xié)調(diào)性，能美化環(huán)境，可適應(yīng)各種氣候條件，外形美觀，結(jié)構(gòu)緊湊，箱體占地面積少，節(jié)約土地。

四、箱式變電站對主接線的基本要求

概況地說，對主接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟四個方面。

安全包括設(shè)備安全及人身安全。要滿足這一點，必須按照國家標準和規(guī)范的規(guī)定，正確選擇電氣設(shè)備及正常情況下的監(jiān)視系統(tǒng)和故障情況下的保護系統(tǒng)，考慮各種人身安全的技術(shù)措施。

可靠就是主接線應(yīng)滿足對不同負荷的不中斷供電，且保護裝置在正常運行時不誤動、發(fā)生事故時不拒動，能盡可能的縮下停電范圍。為了滿足可靠性要求，主接線應(yīng)力求簡單清晰。

靈活是用最少的切換，能適應(yīng)不同的運行方式，適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡便、迅速地倒換運行方式，使發(fā)生故障時停電時間最短，影響范圍最小。

經(jīng)濟是指在滿足了以上要求的條件下，保證需要的設(shè)計投資最少。在主接線設(shè)計時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟性之間

五、主接線的選擇

主接線采用單母線分段接線，單母線分段接線是采用斷路器（或隔離開關(guān)）將母線分段，通常是分成兩段。母線分段后可進行分段檢修，對于重要用戶，可以從不同段引出兩個回路，當一段母線發(fā)生故障時，由于分段斷路器在繼電保護作用下自動將故障段迅速切除，從而保證了正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。

六、高壓接線方式

高壓側(cè)，采用負荷開關(guān)+限流熔斷器作為變壓器的主保護，一般有環(huán)網(wǎng)、雙電源和終端三種供電方式，限流熔斷器一相熔斷時必須能聯(lián)動跳開三相負荷開關(guān)，不發(fā)生缺相運行。

七、箱式變電站箱體的確定

箱體的底座和骨架一般采用槽鋼和角鋼焊接而成，頂蓋和四壁采用金屬板內(nèi)襯阻燃材料壓制而成，能起到隔熱的作用。根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，可在訂貨時對主體結(jié)構(gòu)提出相應(yīng)的要求。箱體的密封和防塵是一個重要方面，特別是保護裝置對防塵等指標要求較高，應(yīng)引起重視。箱體的底板下面，一般作為電纜室，在考慮箱體基礎(chǔ)的設(shè)計時，應(yīng)顧及到電纜的安裝和維護方便，應(yīng)考慮人員出入、通風(fēng)以及照明等方面的要求。

八、變壓器的散熱處理

變壓器設(shè)置有二種方式：一種將變壓器外露，另一種將就壓器安裝在封閉隔室內(nèi)。35kV箱式變電站變壓器采用第二種接線方式，將變壓器安裝在封閉的變壓器隔室內(nèi)。為了通風(fēng)，變壓器室的箱體上設(shè)置百葉窗。百葉窗結(jié)構(gòu)，使氣流能進去，而灰塵被分離。有為防止灰塵對絕緣的影響，在變壓器連接處加上絕緣防護罩。

九、箱式變電站總體布置

箱式變電站主要包括4部分，分別為框架、高壓室、低壓室、變壓器室。

（一）框架：基本結(jié)構(gòu)是由槽鋼、角鋼和鋼板焊接而成，門和頂蓋用鋼板制作。

（二）高壓室：裝備真空斷路器。

（三）低壓室：裝備固定式低壓配電屏、包括主開關(guān)柜、計量柜等。

（四）變壓器室：配備2500kVA油浸式變壓器。