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。
美式箱变,其箱体采用防腐设计和特殊喷漆处理,可适用于各种恶劣环境,如多暴风雨和高污染地区。其箱体在喷漆前经过八道预处理工序,然后进行七道喷漆和烘烤工序才算完成,可见其对防腐的慎重态度。而目前国内生产的美式箱变壳体几乎没有进行特殊处理,基本上是采用酸洗后,静电喷涂处理,甚至有的企业连酸洗处理都不进行,更有甚者,在外表面上只进行喷漆处理,可想而知,其外壳的防腐能力如何。即便是静电喷涂处理,由于底表面进行处理时往往会出现一些死角,而静电喷涂在这些没有处理好的部位上很难喷涂上粉末,所以必然留下锈蚀的隐患。由于箱变要长年累月的在风吹、雨淋、日晒的户外环境中工作,如果表面处理不好,锈蚀将是十分严重的。这一问题是十分重要的,也是国内几十年来一直十分关注、重视、研究的课题,所以有许多厂家采用一些其它技术来解决这- 问题。关于防护问题,美式箱变的变压器油箱和散热片部分裸露在外边,其目的就是为了改善散热条件。但是,由于其直接暴露在阳光下,在阳光的热辐射下,会不会影响温升,还没有详细介绍。此外,裸露在外的部分很容易受到外力的碰撞、敲击而遭到损坏。如果一旦损坏,变压器油就会大量流失,后果不堪设想,所以一些国内厂家在散热片部位又包上一层钢板,以求得增加防护能力
箱变特点:
1、结构紧凑、体积小、安装方便、灵活;
2、全绝缘、全密封结构、安全可靠、免维护,可靠保护人身安全;
3、高压侧采用双熔断器保护,其中插入式熔断器熔丝为双敏熔丝(温度、电流)、后备熔断器为限流熔断器,降低了运行成本;
4、高压进线采用电缆接插件结构,全绝缘、安全可靠、操作方便;
5、既可用于环网,又可用于终端,转换十分方便,提高了供电的可靠性
6、变压器为三相三柱或三相五柱等结构,铁芯采用阶梯接缝工艺或卷铁芯工艺,噪声低、损耗低、抗短路和过载能力强;
7、采用真空干燥和真空注油的特殊工艺,我公司将用在110kV产品的此工艺延伸到10kV产品,为提高产品质量提供有力保障;
8、箱体可根据运行环境的要求采用防腐设计和特殊喷漆处理,具有“三防”功能,即防凝露、防盐雾、防霉菌的功能,并能满足高温、高湿环境下的防腐要求。
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。
箱式变电站主要技术条件
3.1 环境条件
3.1.1 周围空气温度
年温度:45℃
热月平均温度:30℃
年温度:-10℃
日温差:25K
3.1.2 海拔高度:≤1000m
3.1.3 环境湿度:日平均相对湿度不大于90%
日平均水蒸汽压力值不超过2.2kPa
月平均相对湿度不大于90%
月平均水蒸汽压力值不超过1.8kPa
3.1.4 地震烈度:8度
3.2 工程条件
3.2.1 系统概况
a.系统额定电压:12kV
b.系统额定频率:50Hz
c.系统中性点接地方式:不接地、消弧线圈接地和小电阻接地。
3.2.2 新建或扩建工程。
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。