箱式變電站以其小型,、緊湊、方便,、快捷等優(yōu)點在10kV以下低壓網(wǎng)絡得到了廣泛的應用,，但在35kV中壓網(wǎng)絡的應用還很少。其實箱式空電站在中壓網(wǎng)絡依舊可以發(fā)揮其其小型,、緊湊,、方便、快捷的作用,。

35kV箱變方案作為一種成套解決方案,，其內(nèi)部集成了一次開關(guān)設(shè)備、繼電保護設(shè)備,、交直流電源設(shè)備,、自動化監(jiān)控系統(tǒng)、通信設(shè)備等,，并集成了照明系統(tǒng),、環(huán)境控制系統(tǒng)（空調(diào)、除濕器,、加熱器,、煙霧監(jiān)測報警器、圖像監(jiān)視攝像設(shè)備等）等輔助系統(tǒng),，箱體材料具有耐火,、保溫、隔熱,、防潮,、防雨、防腐等特性,。為適應運輸要求,，預裝式箱變可以在工廠內(nèi)模塊化整體分割，現(xiàn)場模塊化拼裝,。

采用預裝式變電站具有以下優(yōu)點：

1）全絕緣,、全屏蔽。

2）變電站不再構(gòu)架高聳,，高壓線交錯,，站內(nèi)沒有裸露帶電部位，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),，對環(huán)境影響少,?？纱蟠筇岣哌\行的可靠性。

3）工廠集成化,、模塊化生產(chǎn),，縮短施工周期。

4）變電站中壓設(shè)備及二次設(shè)備都在預裝式箱體內(nèi),，在工廠內(nèi)完成設(shè)計,、制造、安裝和內(nèi)部電氣接線,，出廠前整組調(diào)試合格,。預裝式箱體內(nèi)的照明組件、環(huán)境控制組件（包括空調(diào),、除濕器,、加熱器、煙霧監(jiān)測報警器,、圖像監(jiān)視攝像設(shè)備等）也均在工廠安裝完畢,。

5）現(xiàn)場工作只需完成變電站箱體水泥基礎(chǔ)建設(shè)，箱體直接吊裝就位,，拼裝即可,，大大減少了現(xiàn)場施工的工作量。

6）變電站模塊化布置,，各功能模塊可以根據(jù)不同地形,、地質(zhì)條件靈活布置。各功能模塊采用插拔式電纜連接,，模塊與模塊之間,、模塊與常規(guī)設(shè)備之間連接靈活，現(xiàn)場施工,、調(diào)試簡單,。容易選擇建設(shè)地點，降低變電站的土建費用,，提高設(shè)備檔次,、水平。

7）變電站箱體的外形美觀,，改變變電設(shè)備在城市環(huán)境中的影響，起到美化城市的作用,。

一,、電氣主接線的確定

1.1  主接線的基本形式

    主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式,，概括為有母線的接線形式和無母線的接線形式兩大類,。

（1）具有母線的電氣主接線

①單母線接線：單母線接線是一種最原始,、最簡單的接線方式。

②單母線分段接線

③雙母線及雙母線分段接線

③旁路母線接線方式

（2）無母線的電氣主接線

①橋形接線：當具有兩臺變壓器和兩條線路時,，在變壓器線路接線的基礎(chǔ)上,，在其中間架一個連接橋，則稱為橋形接線

②單元接線：發(fā)電機與變壓器直接連接成一個單元,，組成發(fā)電機

1.2  箱式變電站對主接線的基本要求

對主接線的基本要求包括安全,、可靠、靈活,、經(jīng)濟四個方面,。因此，主接線的設(shè)計應滿足可靠性和靈活性的前提下,，做到經(jīng)濟合理,。主要應從投資少、占地面積少,、電能損耗小等幾個方面綜合考慮,。

1.3  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,。單母線接線是一種原始、最簡單的接線,，所有電源及出線均接在同一母線上,，其優(yōu)點是簡單明顯，采用設(shè)備少,，操作簡便,，便于擴建，造價低,。缺點是供電可靠性低,。母線及母線隔離開關(guān)等任一元件發(fā)生故障或檢修時，均需使整個配電裝置停電,。所以35kV母線選用單母線接線方式,，10kV采用單母線分段接線。

1.4 高壓接線方式

    高壓側(cè),，采用負荷開關(guān) 限流熔斷器作為就壓器的主保護,，一般有環(huán)網(wǎng),、雙電源和終端三種供電方式，有兩組插入式熔斷器和后備保護熔斷器串聯(lián)進行分段范圍保護,。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。線路側(cè)負荷開關(guān)必須配有直流電源電動操作機構(gòu),，可實現(xiàn)無外來交流電源狀態(tài)下自啟動,。環(huán)網(wǎng)回路必需配置檢測故障電流用的電流互感器或傳感器。 高壓開關(guān)選用可靠性高和具有自動化裝置及智能化接口的先進的產(chǎn)品：如負荷開關(guān),、壓氣式負荷開關(guān),、真空負荷開關(guān)等。環(huán)網(wǎng)供電單元一般至少由三個間隔組成,，即二個環(huán)纜進出間隔和一個變壓器回路間隔,。其中，負荷開關(guān)和在隔離故障線段時,，能及時恢復回路的連續(xù)供電,；同負荷開關(guān)相連的熔斷器在中壓/低壓變器發(fā)生內(nèi)部故障時起保護作用；對溶斷器和變壓器還起隔離和接地作用,。

一般35kV進出線不超過4回,，10kV出線不超過8回；35kV配電裝置預裝式模塊均為戶內(nèi)開關(guān)柜布置,，采用電纜出線,。

二、箱式變電站箱體的確定

2.1 箱體結(jié)構(gòu)的確定

箱式變電站按結(jié)構(gòu)主要有美式箱變和歐式箱變,。歐式箱變造價低而美式箱變體積小,，約為同容量歐式箱變的1/3~1/5。常規(guī)土建變電站占地面積最大,，歐式箱變次之,，美式箱變常規(guī)土建變電站建造周期最長，歐式箱變次之,。綜合考慮一般35kV箱式變電站的箱體選擇歐式箱變,。

2.2 合理配置

根據(jù)實際情況可以采用不同的箱變配置方案，一般將主變壓器和電容器等充油設(shè)備,，放置在箱體外,，設(shè)置兩個箱體，一個35kV箱體,，一個10kV箱體,，其中一個箱體預留保護裝置的位置。考慮節(jié)省資金,，也可以將35kV斷路器等設(shè)備放于戶外，只設(shè)置10kV箱體,。

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)提出相應的要求。我縣地處鹽堿地帶,，對設(shè)備的抗腐蝕性能要求較高,，因此除主體框架采取了防腐工藝加工外，箱體的整體外層襯板采用了0.5mm厚的不銹鋼板,。維護走廊是箱變正常運行和檢修中的重要環(huán)節(jié),，箱變的一個缺陷就是空間狹小，廠家從成本和設(shè)備緊湊性考慮,，維護走廊一般都盡量壓縮,。在選型時應該將維護走廊作為一項指標來考慮，不然會給將來的運行和維護,，造成很大麻煩,。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,，應顧及到電纜的安裝和維護方便，應考慮人員出入,、通風以及照明等方面的要求,。

三、變壓器

3.1 變壓器容量,、接線組別的確定

箱變用變壓器為降壓變壓器,，采用三相雙繞組，油浸式,、低損耗,、有載調(diào)壓變壓器。預裝式變電站式變壓器容量的選擇,，一般以6300kVA以下為宜,，更大容量的預裝式變電站可作為非標準處理。

3.2 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)。為防日照輻射使室溫升高,，采用四周壁添加隔熱材料,、雙層夾板結(jié)構(gòu)，頂蓋設(shè)計成帶空氣墊或隔熱材料的氣樓結(jié)構(gòu),，內(nèi)設(shè)通風道,，裝有自動強迫排氣通風裝置(軸流風機或幅面風機)。裝置的開啟和停止,，由變壓器室的溫度監(jiān)控裝置自控,，其溫度的整定值按允許溫度的80%～90%設(shè)定；室內(nèi)正常溫度下,，靠自然通風來散熱,。為了通風，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。室內(nèi)溫度不正常的情況下采用機械強迫通風,，以變壓器油溫不超過95℃作為動作整定值,。機械強迫通風用幅面風機，而不用軸流風機,。因軸流風機對變壓器散熱片內(nèi)外側(cè)散熱不均,，往往外側(cè)散熱好，內(nèi)側(cè)散熱差些,；而幅面風機的排風口均勻吹拂內(nèi)外側(cè),，通風散熱效果較好。

3.3 采用負荷開關(guān)—熔斷器組合電器保護變壓器

負荷開關(guān)是用來開,、合負載電流的開關(guān)裝置,，它一般具有關(guān)合短路電流能力，但是它不能開斷短路電流,。負荷開關(guān)可以單獨使用在遠離電源中心,、且容量較小的終端變電站，用于投切無功補償回路,、并聯(lián)電抗器及電動機等,。熔斷器結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、維護方便,，仍然具有發(fā)展前途,。熔斷體是熔斷器的主要元件，當熔斷體通過的電流超過一定值時,，熔斷體本身產(chǎn)生的焦耳熱,，使本身溫度升高，在達到熔斷體熔點時,，熔斷體自行熔斷切斷過載電流或短路電流。負荷開關(guān)與熔斷器配合使用于箱變可替代斷路器,，作為變壓器的保護開關(guān)設(shè)備,。當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，為使油箱不爆炸,，故障切除時間必須限在20ms內(nèi),。采用斷路器保護的話，斷路器最快全開斷時間(繼電保護動作時間 斷路器固有動作時間 燃弧時間)一般需要2～3個周波(40ms～60ms)左右,，而限流熔斷器則可保證在10ms以內(nèi)切除故障,。由于同電壓等級負荷開關(guān)的價格大約是斷路器的價格的1/4～1/5，而負荷開關(guān) 熔斷器的價格僅僅是斷路器的價格的1/3,，因此采用負荷開關(guān) 熔斷器有較大經(jīng)濟性,。由于斷路器是用于開斷短路故障電流、大負荷電流,、容性電流等通用的開關(guān)設(shè)備,，因此體積大、笨重,，結(jié)構(gòu)也復雜,。相比之下負荷開關(guān)體積小，簡單易開發(fā),。

四,、箱式變電站總體布置

    35kV箱式變電站高壓室額定電壓35kV ，低壓室額定電壓10kV,。采用電纜進,、出線。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上具有防壓,、防雨和防小動物等措施及占地面積小,、操作方便，安全可靠,、可以移動等特點,。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。

   （1）框架：基本結(jié)構(gòu)是由槽鋼,、角鋼和鋼板焊接而成,，外股、門和頂蓋用新材料色彩鋼板制作,。

   （2）高壓室：裝備真空斷路器,。包括三工位負荷開關(guān)、熔斷器,、互感器,、避雷器等。

   （3）低壓室：裝備全國統(tǒng)一設(shè)計的GGD型固定式低壓配電屏,、包括主開關(guān)柜,、計量柜、多路出線柜,、耦合電容器,。

（4）變壓器室：配備5000kVA油浸式變壓器。室頂裝有溫度監(jiān)控儀啟動的軸流風扇,。

五,、箱式變電站設(shè)備選型應注意的方面

(1)箱變內(nèi)的一次設(shè)備，應以無油,、免維護或少維護設(shè)備為宜,。斷路器可采用真空斷路器CT操作，電流互感器,、電壓互感器和站用變應選用干式設(shè)備,。

(2)因箱變內(nèi)空間狹小，實際運行中掛,、拆接地線很不方便,，所以許多箱變在開關(guān)柜單元裝設(shè)了接地開關(guān)，但受空間限制,，一些箱變廠家將接地開關(guān)與隔離開關(guān)采用了連動的形式,，拉開隔離開關(guān)，則接地開關(guān)閉合,；合上隔離開關(guān),，則接地開關(guān)拉開。

(3)箱變內(nèi)的開關(guān)柜應留有適當?shù)挠^察窗,，以便于觀察運行設(shè)備的狀況,。

六,、箱式變電站訂貨主要技術(shù)條件

1）確定成套變電站的型號及對環(huán)境的要求；

2）應根據(jù)相關(guān)的要求加裝加熱電器元件及照明燈具,；

3）確定成套變電站的規(guī)格：

（1）變壓器單元：變壓器的類型,，容量，高,、低壓的額定電壓等級,，相數(shù)，阻抗電壓,，分接頭,，聯(lián)結(jié)組別；

（2）高壓單元：高壓回路的設(shè)計方案（附圖）,；

（3）低壓單元：低壓回路的設(shè)計方案（附圖）,；

（4）功能件的選項：變壓器的溫控裝置，瓦斯保護裝置,，變壓器風機，高壓單元顯示系統(tǒng),，高壓避雷保護裝置,，凝露控制裝置，低壓斷路器的分勵跳閘,、欠壓保護等,；

（5）有關(guān)的其他技術(shù)要求。

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