箱式变电站的应用

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1、0前言11世电箱式变电站的发展11.1　欧式箱变及其存在问题11.2美式箱变及其存在问题21.3　国产箱变的改进43世电箱式变电站在煤矿中的应用74世电箱式变电站在其他领域的应用85　世电箱式变电站设计中应注意的问题95.1世电箱式变电站布置95.2世电箱式变电站的保护配置95.3变压器的匹配和散热处理105.4　防火问题：105.5　扩容问题：105.6　检修问题：116　世电箱式变电站的应用前景11摘要：浅析世电箱式变电站的发展过程，世电箱式变电站在各领域的应用，通过技术数据比较，介绍了世电箱式变电站与常规变电站的对比分析，以及在实际应用存在的问题。关键词：世电箱式变电

2、站；煤矿中的应用；0前言 世电箱式变电站又称户外成套变电站，也称做组合式变电站，它是发展于20世纪60年代至70年代欧美等西方发达国家推出的一种户外成套变电所的新型变电设备。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。世电箱式变电站在国外应用极为广泛，在西欧占变电站总数的70%以上，美国为90%，在我国的市场份额相对较小，拥有很大的发展空间。　随着城市电网改造和市场化建设，城市变电站向小型化、节地、节能、无人值班发展，给世电箱式变电站带来巨大的发展空间。世电箱式变电站被广泛应用于城区、农村10～35kV中小型变(配)电

3、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，被誉为21世纪变电所建设的目标模式。为更好的服务用户，设计出更适合现场要求的变配电系统，我们不仅需要了解世电箱式变电站的特点，更要发现并解决世电箱式变电站应用中出现的问题。1世电箱式变电站的发展1.1　欧式箱变及其存在问题　　欧式箱变具备变(配)电站所需的功能，但和我国的供用电法规要求相比，缺少无功补偿和计量功能。其高压开关大多是充SF6气体绝缘开关和专为配套箱变、开闭所而设计RM6、CGC型等环网单元开关柜。欧式箱变体积小，一般高度不超过1.6m。可把变压器室做成沉到地下的船型槽

4、，以降低高度。11欧式箱变遵循的是IEC-1330标准，其特点之一是变压器在箱体内采取自然冷却方式，由于箱体内外的温升差值，箱变的负载能力必然小于内装的变压器容量，而就整台箱变的成本来说，变压器占重要成分，箱变的价格是按整台箱变的标称负载能力(kVA)定的，因此装配了大容量的变压器而只能依小容量的箱变出售，制造厂利润下降，这一点在我国行不通，因此都普遍采用在重载时风冷的措施，避免降容。图1欧式箱变1.2美式箱变及其存在问题　　美式箱变的真正名称是“台置式变压器”(pad·mountedtransformer)。在美国教科书上配电变压器就分为两大类：一类是“杆装式变压器”(p

5、ole－mountedtransformer)，另一类就是这种安装在平台(包括地上)上的台置式变压器，其高压侧内部装有避雷器和熔断器。1995年，我国科锐公司将此产品介绍到中国，起名为“美式箱变”。　　美式箱变是一种和我国国情不相适应的产品，存在以下问题：11(1)中性点接地问题。美国10kV电网为中性点接地系统，而我国为中性点不接地系统，按照国标及IEC－420标准，当高压组合电器的熔断器任何一相熔断时必须由联动机构撞开三相负荷开关，以避免缺相运行。如此规定的原因是由于箱变是无人进行运行监视的设备，较长时间维持不对称运行状态，会使低压侧有的工作相严重偏离正常工作电压(偏高

6、或偏低由线圈接线方式而定)，从而导致低压侧所接电气设备损坏。　　(2)负荷开关引起的污染问题。美式箱变中的负荷开关基于多油开关灭弧原理，每次开断电流时的游离炭留在箱体内，污染位于下部的变压器器身,切断励磁电源所产生的游离炭不容忽视，而且游离炭沉淀时刚好沉至下部线圈和铁心上，对绝缘及散热会造成严重影响。　　(3)短时耐受电流时间过短。美式箱变中油浸式负荷开关的额定短时耐受电流，只能达到12kA／2s。由于我国电力系统迅猛发展，电网愈联愈大，短路容量增加，10kV电气设备额定短时耐受电流至少需要16kA／3s以上，而美式箱变不能解决此问题。这可能是引起美式箱变在我国曾经发生的多

7、起爆炸和火灾事故的原因之一。(4)不符合我国中压开关“无油化”政策。中压开关“无油化”是我国国策，目前全国无油化率已经达到80％以上。而美式箱变又将多油式负荷开关带入电网中来，并且与之串联的保护用主熔断器，虽有限流式后备熔断器，但位于油箱内，正常动作全由插入式主熔断器来完成，而熔断器位于上层油中，油温升高散热不利，并且随负载而变化，其保护特性变差。另外，该熔断器动作时无限流功能，极易造成事故扩大以致油箱炸开。(5)散热不利。当高压侧为环网结构时，由于负荷开关浸在油箱内，此时油箱已被变压器加热，负荷开关散热不利，而此