王肖
摘 要:箱式變電站又稱預(yù)裝式變電站,簡稱“箱變”,顧名思義,箱式變電站是變電裝置集裝在一個箱子內(nèi),不像土建式變電站施工周期長,占地面積廣,建設(shè)復(fù)雜,相反,箱式變電站有這些對立的優(yōu)點。所以在國內(nèi)外,箱式變電站應(yīng)用廣泛,占市場比例較大,主要應(yīng)用于負荷集中、地價較貴的地方。據(jù)此,對箱式變電站的應(yīng)用現(xiàn)狀進行研究分析,是具有一定價值的,我們通過調(diào)查箱式變電站的應(yīng)用情況以及存在的問題,可以使得箱式變電站更好地為我們所用。
關(guān)鍵詞:箱式變電站;應(yīng)用現(xiàn)狀;存在問題
中圖分類號:TB文獻標識碼:Adoi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.19.098
1 箱式變電站特點及應(yīng)用范圍
箱式變電站是將高壓開關(guān)設(shè)備、配件變壓器和低壓配電裝置按一定的連接方式安裝在一起,并且箱體中實現(xiàn)機電一體化,具有封閉性和可移動性等特點,所以在城市化建設(shè)中發(fā)揮了很大作用,它是在土建變電站之后又一種新型的變電站。下面介紹箱式變電站的幾個優(yōu)點。
1.1 箱式變電站制造周期短
電氣設(shè)計工作者針對箱式變電站的具體要求,畫出一次主接線圖和箱外設(shè)備,再根據(jù)設(shè)計要求選擇廠家提供的箱變規(guī)格和型號,構(gòu)成箱式變電站的所有設(shè)備可以在工廠一次性組裝完成,并進行調(diào)試,這就意味著箱式變電站的工廠化制造,與土建式變電站相比,大大減少了設(shè)計制造時間,也就減少了制造成本。
1.2 箱式變電站組裝更加靈活
箱式變電站的空間有限,結(jié)構(gòu)非常緊湊,每個箱體都是一個獨立的系統(tǒng),互不干擾,這就意味著可以靈活組裝,組裝方式多變。比如我們要安裝一個35千伏和10千伏的設(shè)備,我們可以將兩組設(shè)備分別安裝到兩個箱體內(nèi),也可以將10kV開關(guān)箱安裝在箱體內(nèi),35kV設(shè)備進行室外安裝,對于這種組合方式,特別適用于農(nóng)網(wǎng)改造中的老舊變壓站改造,即原有35kV設(shè)備不動,只需要安裝一個10kV開關(guān)箱即可達到無人值守的要求。綜上所述,箱式變電站并沒有一種固定的組裝形式,生產(chǎn)或使用單位可根據(jù)實際情況自由組裝多種模式的箱變,以滿足現(xiàn)實情況的需要。
1.3 箱式變電站占地面積小
以4000千伏安的單主變規(guī)模變電所為例,建設(shè)一座常規(guī)35kV變電所,大約需占地3000m2,需要進行大規(guī)模的建設(shè)安裝工程;而選用箱式變電站,主變箱和開關(guān)箱兩箱體占地面積可縮小至100m2,再加上35kV其他設(shè)備,總共占地面積也不超過300m2,只是同規(guī)模變電所占地面積的1/10,箱式變電站可充分利用街心、廣場及工廠角落進行安裝,方便快捷,節(jié)約土地。
1.4 箱式變電站外表美觀
箱式變電站相對土建變電站簡約的外表多應(yīng)用于繁華鬧市、住宅小區(qū)等,另外在負荷非常集中,土地稀有的城鎮(zhèn)終端供電網(wǎng)和大型工礦企業(yè)也廣受歡迎。因其生產(chǎn)時間短、生產(chǎn)效率高、運行費用低、占地面積小、組裝方式靈活多變、安裝便捷快速等優(yōu)點,在各個領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用,已成為變配電系統(tǒng)不可缺少的一部分。
2 箱式變電站的發(fā)展歷程
十九世紀以來,隨著歐美國家城市化建設(shè),箱式變電站也被廣泛利用,由于土建變電站施工周期長,成本高,占地面積廣等,逐漸被箱式變電站所代替。箱式變電站的在這些歐美國家的占有率很高,有很大的發(fā)展?jié)摿?。但是在箱式變電站的?yīng)用初期,一些問題隨之也出現(xiàn)了,比如噪聲污染大,設(shè)備運行溫度高等,這些問題也引起了社會各界的研究。面對用電負荷不斷增加和風力發(fā)電的發(fā)展,大容量的預(yù)裝式變電站逐漸被研究開發(fā),并且不斷改進預(yù)裝變電站的缺陷:降低變電站的噪聲污染,降低其運行溫度等。
3 箱式變電站在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀
同樣在20世紀,我們國家在80年代時開始研制箱式變電站,近些年來,我國對于箱式變電站的研究也日益成熟,但是技術(shù)上還存在一些缺陷,目前國內(nèi)生產(chǎn)的額定容量800kVA以下的預(yù)裝式變電站的技術(shù)已經(jīng)非常成熟可靠。大容量箱變在近幾年也有廠家開始設(shè)計并生產(chǎn),但大容量變壓器散熱問題不易解決,我們可以發(fā)現(xiàn)在夏天,許多箱式變電站為了散熱而開著門運行。我國在快速發(fā)展過程中對箱式變電站的需求量越來越大,尤其將在農(nóng)網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮很大作用,并且隨著社會的發(fā)展以及科學技術(shù)的發(fā)展,不僅對箱式變電站的需求量增大,而且還對其供電可靠性、智能化、景觀化、人性化的要求越來越高。擁有智能化遠程遙測、遙信、遙控、遙調(diào)功能且供電安全可靠是箱變產(chǎn)業(yè)最主要的發(fā)展趨勢。
目前我國在研究一種大容量,并且散熱性能好、噪聲污染小、可移動性強的預(yù)裝式變電站,將其廣泛應(yīng)用于農(nóng)網(wǎng)建設(shè)中,在變電站的建設(shè)中預(yù)裝式變電站的使用比例越來越大。
4 箱式變電站在使用中遇到的問題
(1)箱式變電站存在防火難的問題。因為箱式變電站是全封閉式運行方式,并且無人值守,根據(jù)上文我們已經(jīng)知道,箱式變電站的運行溫度高,減低溫度存在一定難度,所以全封閉運行的箱式變電站更容易引發(fā)火災(zāi),而且一般無人值守,雖然在箱式變電站中配有報警裝置,但是在封閉的空間內(nèi)不利于滅火,所以依然存在火災(zāi)隱患,由此應(yīng)在設(shè)計新型箱式變電站中將這一安全隱患考慮在內(nèi),可以增設(shè)自動滅火系統(tǒng),但是在變電站的建設(shè)中還應(yīng)考慮成本的因素,努力在保證變電站安全運行的情況下,使成本最小。
(2)箱式變電站容量有限,不易擴展,若需改裝,必須增加箱體才能做到,但是如果只是增加幾條出線,便要增加一個箱體,就會造成箱體的浪費,增加成本,占用空間,得不償失。
(3)箱式變電站檢修難。因為其空間的有限性,并且其全封閉運行,當出現(xiàn)故障時不能及時發(fā)現(xiàn)并檢修。由于箱式變電站空間的有限性,而造成許多運行中的問題,箱式變電站這一缺點亟待改進。
5 總結(jié)
箱式變電站相對于土建變電站有著很多的優(yōu)點,施工周期短,成本低,占地面積小,可移動性強,無論是在國外還是國內(nèi)的城市化建設(shè)中,箱式變電站都被廣泛應(yīng)用,起到很大的作用。但是在使用過程中,我們也逐漸發(fā)現(xiàn)了箱式變電站的缺點,由于其應(yīng)用的廣泛性,我們更需要一種大容量、性能好的箱式變電站,并且與時俱進,不斷實現(xiàn)智能化、人性化等,滿足人們對電力系統(tǒng)的要求。
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