箱式變電站是一種高壓開關設備,配電變壓器和低壓配電裝置,根據工廠預制室內、室外緊湊配電設備、高壓電源、變壓器降壓、低壓配電功能有機結合,安裝在防潮、防銹、防塵、老鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、移動鋼結構箱、全封閉運行,特別適合城市網絡建設和改造,是土建變電站后崛起的新變電站。
箱式變電站適用于礦山、工廠和企業、油氣田和風力發電站。它取代了原有的土建配電室和配電站,成為一種新型的成套變配電裝置。箱式變電站適用于居民區、城市公共變電站、繁華市中心、建筑電源等。
■箱式變電站適用場所:
1.用作路燈箱變化:歐洲箱變化和美國箱變化在小負荷電力系統中都比傳統土建電房有優勢。因為箱式變電站的成本比普通電房低很多,外觀也很漂亮,式變電站也可以采用景觀外殼,這是一條美麗的風景線。
2.公園、社區用電:在公園、社區等地方也經常使用箱式變電站供電,公園、社區往往追求美觀,占用空間,箱式變電站很好地解決了這兩個問題,外觀美觀,占地面積小。
3.工礦用電:由于地形復雜,時間成本高,工廠、礦山等地區對供電設備要求高。箱式變電站安裝方便,現場施工量少,保護等級為IP33、可大大減少施工量和工期,安裝在地形復雜的地區。
4.臨時用電:施工單位經常隨著施工現場的遷移而改變用電地點,因此需要一套可移動的配電設備。箱式變電站具有良好的移動性和足夠大的負載能力,完全可以滿足施工現場的臨時用電需求。
■箱式變電站分類及優缺點:
■如何配置箱式變電站:
一、箱變高壓側配置
(1)箱變根據高壓側的一次接線方式分為終端型和環網型。不需要考慮另一個接線是終端箱變:如果高壓側是一進多出(多為一進兩出或三出,或兩進一出或兩出),可視為環網箱變。
(2)歐式箱變高壓側有斷路器配置,也有負荷開關-保險絲組合保護。考慮到箱變成本,容量不超過800kV·A后者多用于箱變,高壓側保護配置要求不高。
(3)歐式箱變內配置的高壓負荷開關多為FLN-12型六氟化硫負荷開關。
(4)保護用高壓熔斷器熔體的額定電流如下:
Irr=KIgmax
式中Irr——熔體的額定電流,A;
K——系數,一般可取1.3:
Igmax——變壓器高壓側額定電流。
(5)考慮到操作和維護的安全,歐式箱變高壓側配置應滿足以下要求。
①負荷開關斷開時有接地裝置,保證維護安全。
②負荷開關和隔離開關確保相互鎖定,確保操作安全。
(6)由于高壓負荷開關、熔斷器組合電器和變壓器組裝在同一油浸箱中,包括位置負荷開關、儲備保險絲、插入式保險絲和變壓器。其環網類型是通過轉換位置負荷開關的內部連接端實現的。
二、箱變低壓總配電柜配置
箱式低壓總配電柜一般需配備進線低壓隔離開關、低壓總斷路器和低壓總計量裝置。低壓隔離開關必須安裝,以滿足日常維護的需要。低壓總斷路器根據變壓器容量和斷路器安裝處的短路電流進行選擇。
變壓器低壓主斷路器一般采用框架式智能斷路器,其選擇和整定要求如下:
(1)斷路器的額定電流。一般選用變壓器容量值的2.0~2.5倍。相應的額定開斷電流大于變壓器低壓側短路電流值,很少需要驗證。
(2)長延時(即反時限、過載)過電流脫扣器設定電流Lset,要求滿足In≤Iset1≤Iz。其中,In變壓器低壓側額定電流,Iz為低壓母線載流。為了在不影響其使用壽命的情況下充分利用變電器容量,Iset1應等于或接近于In。
(3)短延時(即時限、過電流)過電流,脫扣器整定電流Iset2,要求滿足1.2Ifj≤Iset2≤Id/1.3。其中,Ifj為變壓器短時負載尖峰電流,Id變壓器單相接地故障電流。這一要求對于變壓器單相接地故障電流。D,yn11接線的變壓器容易滿足,但對于11接線的變壓器,Y,yn0接線變壓器不容易滿足,這也是箱變多的使用D,yn11變壓器原因。變壓器低壓總斷路器短延時過電流脫扣器整定時間一般為0.6s,與下一級斷路器的時間級差可保證不小于0.2s。
(4)瞬時過電流脫扣器Iset3.由于短延時過電流保護,為了保證更好的選擇性,Iset3值可以設大,一般取Iset1、值的12~15倍。
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三、箱變無功自動補償裝置
按照現行標準,無功補償容量一般要求按變電器容量的30%配置,當然滿足自然功率因數高的要求。
但隨著空調、洗衣機、冰箱、節能燈等電感家用電器的迅速普及,有時變壓器容量的30%配置達不到預期效果。應按變壓器容量的40%~60%配置,并分為10個控制電路進行自動補償。雖然成本增加了,但與整個箱體相比,成本微不足道,補償效果好。
四、低壓出線柜配置
箱式變壓器低壓出線柜的電路數量一般根據供電區域的負荷分布和適當預留1~3個電路來確定,每個電路選擇的斷路器規格和型號根據相應的計算負荷來確定。每個饋線低壓斷路器的選擇和設置要求與變壓器總斷路器相似。但前提是我們必須知道每個饋線的計算負荷電流。只有合理配置。
■箱式變電站戶外安裝注意事項:
1.箱式變電站接地導體必須為銅導體,橫截面不小于30mm2、對于一些故意降低接地導線規格的設備,容易遭受雷擊損壞。
2.箱式變電站接地網還需要保證足夠的覆蓋面積和深度。箱式變電站接地網埋在地下1米以下。為了降低電阻,應增加一些垂直接地極。
3.箱式變電站應安裝在無強烈振動和沖擊的區域,附近不能有較大的電磁感應,電纜進出線路應滿足施工安全距離。
4.箱式變電站安裝應選擇干燥通風區,水平安裝,傾斜度不超過5度。
5.箱式變電站安裝區不得有爆炸等危險物質,以及腐蝕性氣體或液體。
6.箱式變電站戶外使用過程無需值班,占地面積小,運行成本低。
■箱式變電站常見電氣故障處理措施:
1.箱變過熱處理措施
箱式變電站電氣設備過熱,持續時間長,容易導致絕緣老化,接頭松動。箱式變電站內部短路也會提高溫度,甚至引起火災。變壓器繞組在運行中也容易發熱,連續發熱容易損壞變壓器。針對箱式變電站過熱問題,及時清理箱式變電站內殘留物,如灰塵。二是加強箱式變電站各設備的溫度監測,及時發出高溫預警信號。
2.箱變有載開關故障
除自身故障外,箱式變電站的有載開關很少發生故障。有載開關故障主要有以下原因:
一是開關使用時間過長,開關框架變形,導致開關松動脫落;
二是零件強度不合格,導致分接開關切換時損壞;
三是開關質量不達標,使用一段時間后主軸斷裂。為了保證箱體變壓器的穩定運行,生產過程需要嚴格選擇負載開關,以確保開關的質量和安裝過程。
3.箱變低壓開關跳閘故障
箱式變壓器低壓開關跳閘主要有兩個因素,一是母線故障;二是開關誤動。如果低壓開關跳閘故障,需要仔細檢查箱式變壓器。一旦主變壓器低壓側出現過流保護,需要立即合理檢查和保護相關設備。
同時,排除開關誤動故障,重點考慮母線故障還是線路故障。進一步檢查相關設備,檢查使用設備的保護壓板是否泄漏,必要時進行專業設備檢查。
■箱式變電站跳閘故障檢修:
1.箱式變電站運行階段跳閘主要是主變開
2.如果箱式變電站安裝油浸式變壓器,還需要定期檢查變壓器油的絕緣性能,不合格的及時更換。
3.預裝變電站的運行過程應隨時監控變壓器的運行狀態,防止變壓器芯長期加熱導致絕緣老化,維護時注意不要損壞絕緣層。
4.箱式變電站日常維護時要注意導線接觸問題,及時處理接觸不良的導線。
5.預裝箱式變電站高壓開關柜、變壓器、低壓開關柜均安裝避雷器,防止雷擊損壞相關設備,保護箱式變電站運行安全。
6.箱式變電站的設計階段需要考慮通風和散熱,并設計足夠的通風口和排氣風扇。紫色箱式變電站在變壓器和低壓室內安裝排氣風扇,變壓器室有自動溫度監測系統,可有效控制箱式變電站內的溫度。
■結語:
箱式變電站通常安裝在室外,常年無人看守。只有每年定期檢查,才能對箱式變電站進行全面維護。箱式變電站的維護是一項危險的工作。如果帶電維護,我們應該更加注意安全。
箱式變壓器維修工作復雜、繁瑣、工作量大。如果長期從事這項工作,很容易引起心臟癱瘓和電力事故。因此,需要加強運維隊伍的安全教育。
箱式變電站的壽命一般為10~20年,如紫光箱式變電站,長壽命可達20年。為了使箱式變電站正常運行,箱式變電站的定期維護至關重要。