箱式变电站浅析

箱式变电站浅析

李晓刚

河北水利水电勘测设计研究院， 天津 300250

摘要：箱式变电站又称户外成套变电站，也称组合式变电站．因其具有组合灵活、便于运输、迁移、安装方便、施工周期短、运行费用低、占地面积小、无污染、免维护等优点，受到广泛重视．被广泛应用于城区、农村10——1lOkV中小型变(配)电所、厂矿及流动作业用变电所的建设与改造．因其易于深入负荷中心，减少供电半径，提高末端电压质量，特别适用于农村及工矿企业电网改造．被誉为21世纪变电所建设的目标模式。 关键词：箱式变电站；组成；应用 中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)21-0153-01

1 箱式变电站的类型

箱式变电站分为两大流派： 欧式箱变和美式箱变，欧式箱变是将中压开关设备， 变压器，低压配电设备各自分隔并排列成 “目” 字型或“ 品” 字型； 美式箱变则以变压器为主体， 将负荷开关、后备保护熔断器、分接开关和变压器装在变压器油箱内， 插入式熔断器、电缆和低压配电部分围绕变压器油箱排列， 构成整体布置， 欧式箱变的优点是结构灵活， 适应性强； 中压开关设备可以采用SF6环网柜、真空环网柜、压气式环网柜等， 高压侧主接线方案灵活， 变压器可以采用S9M、S11M 等油浸变压器或SCB9、SG10 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如GGD~ GCS， 低压侧主接线可以包括进线柜、任意路数的出线柜以及无功补偿， 缺点是体积偏大， 而美式箱变的优点是体积小， 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， 缺点是结构局限性太大， 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， 但基本原理大同小异， 因此下面以欧式箱变为例进行探讨。

2 箱式变电站的构成 2.1 箱体

箱体的主要作用是一个容器，其中放入中压开关设备、 变压器和低压配电设备。 它主要由底座、侧板、隔板门和顶盖等部分组成。 箱体内分为高压室、 变压器室及低压室。 底座以上的围板、隔板、门及顶盖通过焊接或紧固件连接在一起。 底座和顶盖骨架一般由角钢或槽钢焊接而成。有些箱体外壳还覆以经特殊防火处理的木板，使它更好地与现代建筑群相协调。在我国，箱体材料五花八门， 有普通冷轧板、铝板、 热镀锌钢板、铝合金板、夹层彩钢板和非金属板等。 其中非金属板性价比较高，因为这种材料机械强度高、 耐热、防潮、阻燃、耐腐蚀、易成形、抗紫外线、装饰性强、造价低、不需进行表面油漆等处理~ 减少了环境污染。 箱体的设计至关重要，因为它是整个变电站的骨架。 所以，我们在设计时必须考虑周全， 明确何处加通风孔，何处加风扇，加安装梁，何处加固定支架等等。

2.2 中压开关设备

目前国内使用较普通的有压气式环网柜和真空环网柜，如HXGN15、HXGN17 等， 高端用户可选用SF6环网柜。 SF6环网柜分两种类型： 一种是将高压供电母线、 开关等密封在一个压力容器中。该容器内充满略大于大气压的SF6绝缘气体，如ABB 公司的safe 环网柜； 另一种是将高压开关密封在顶上单元中， 顶上单元内充满略大于大气压的SF6绝缘气体， 而高压供电母线，接地刀， 熔断器等采用空气

绝缘。如ABB 公司的uniswitch环网柜。对于终端变电站，采用负荷开关-熔断器组合电器； 对于环网供电的变电站， 一般至少由三个间隔组成，即两个环网进出线间隔和一个变压器回路间隔。

2.3 变压器

箱式变电站中用的变压器为降压变压器， 一般将10kV 电压降至380V/ 220V，供用户使用。变压器的容量一般为50- 1600kVA，最常用的容量为250-630kVA， 由于价格因素，大多采用油浸变压器。在防火要求严格的场合， 可采用干式变压器。欧式箱变一般将变压器放在封闭的箱体内，为了解决散热问题，常采用自然通风和强迫通风两种。从整体运行费用和可靠性考虑，应采用自然通风。即利用整个箱变箱体上的通风孔、 管道、百页窗等构成空气循环系统。 强迫通风一般采用带自动测温控制的排风扇。 对于高级用户， 也可采用空调系统。 由于箱式变电站用于户外， 为防止日照使变压器室温度上升， 可采取双层夹板结构， 顶盖采用带空气垫的气楼结构， 使用隔热材料等技术措施。

3 箱式变电站在设计过程中的设计要点 3.1 接地 依据相关规定，在对箱式变电站进行设计时，还应注意：在箱式变电站安装过程中，需要安设一条能够连接每个运行设备的专用接地导体。而选用的接地导体其自身电流密度要符合一定标准，比如对于选用的铜导体，当运行中其额定短路时间为1s时其电流密度不能超过200A/mm2，但当其额定短路时间为3s时，其电流密度不能超过125A/mm2，此外它的截面面积不能小于32mm2。

3.2 辅助设备

设计过程中，对于箱式变电站内部的照明以及辅助电源等设备，应依据GB/T14821.1或者是相应的GB7251.1来进行安装和操作。

3.3 操作通道

在对变电站内部进行操作时，一定要充分有效的考虑到其维修作业时所遇到的空间问题。一般情况之下，对通道宽度的最低要求应控制在800mm。而且整个箱式变电门应根据要求面朝出口方向，这样就能够在操作过程中做到不占用原有操作通道宽度。

参考文献

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[3]薛玉梅.浅谈箱式变电站的应用与推广[J].大众科技，2012(6)：141.

2015年21期 153