箱式變電站特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及配置方案

高壓開(kāi)關(guān)站（HV Switching Station）：設(shè)有35kV及以上線路進(jìn)出線，對(duì)功率進(jìn)行再分配的裝置，相當(dāng)于變電站母線的延伸，主要用于解決變電站35kV及以上出線間隔不足，進(jìn)出線走廊受到限制，以及減少相同路徑的電纜條數(shù)等問(wèn)題。高壓開(kāi)關(guān)站內(nèi)不設(shè)變壓器。

開(kāi)閉所（MV Switching Station）：設(shè)有中壓配電進(jìn)出線、對(duì)功率進(jìn)行再分配的配電裝置。相當(dāng)于變電站母線的延伸，可用于解決變電站進(jìn)出線間隔有限或進(jìn)出線走廊限制，并在區(qū)域中起到電源支撐的作用。開(kāi)閉所內(nèi)可附設(shè)配電變壓器。

配電室（Distribution room）：戶內(nèi)僅設(shè)有中壓進(jìn)出線、配電變壓器和低壓配電裝置，僅帶低壓負(fù)荷的配電場(chǎng)所統(tǒng)稱為配電室。

箱式配電室 （Cabinet/pad-mounteddistribution substation）：也稱預(yù)裝式變電站或箱變，是指中壓開(kāi)關(guān)、配電變壓器、低壓出線開(kāi)關(guān)、無(wú)功補(bǔ)償裝置、計(jì)量裝置等設(shè)備共同安裝于一個(gè)封閉箱體內(nèi)的戶外配電裝置。

環(huán)網(wǎng)單元（Ring Main Unit）：是接于電纜線路中，在電源回路中設(shè)有分段、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，在線路中起聯(lián)絡(luò)、分段和分接負(fù)荷作用的配電裝置。

電纜分接箱（Cable Junction Cabinet）：是用于電纜線路中分接負(fù)荷的配電裝置，在電源回路中不能用作線路聯(lián)絡(luò)或分段。

由于電纜的供電能力大，事故率低且不影響市容，已被大、中城市普遍采用。中壓電纜網(wǎng)的接線方式見(jiàn)圖B8 a、b（注：圖中僅為示意圖，可根據(jù)需要選擇不同的接線方式）。

a 雙放射接線

b 開(kāi)環(huán)運(yùn)行的單環(huán)網(wǎng)

雙放射接線方式用于雙電源供電的重要用戶。大城市中心區(qū)負(fù)荷密度高，需雙電源供電的重要用戶密集，可采用此方式。雙放射接線的電源可來(lái)自不同變電站，也可來(lái)自同一變電站的不同母線。

開(kāi)環(huán)運(yùn)行的單環(huán)網(wǎng)用于單電源供電的用戶。隨著用戶對(duì)供電可靠性要求不斷提高，單放射接線方式逐漸被淘汰，單環(huán)網(wǎng)雖然只提供單個(gè)運(yùn)行電源，但在故障時(shí)可以在較短時(shí)間內(nèi)倒入備用電源，恢復(fù)非故障線路的供電。

單環(huán)網(wǎng)的電源來(lái)自不同變電站，也可來(lái)自同一變電站的不同母線，由環(huán)網(wǎng)單元（負(fù)荷開(kāi)關(guān)）組成的單環(huán)網(wǎng)必須開(kāi)環(huán)運(yùn)行。

箱式變電站特點(diǎn)

箱式變電站具有重量輕，安裝維護(hù)方便，外形美觀等特點(diǎn)，特別適合于工礦企業(yè)，城市配電、公園、居民住宅區(qū)等場(chǎng)所變電。箱式變電站主要由多回路高壓開(kāi)關(guān)系統(tǒng)、鎧裝母線、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、通訊、遠(yuǎn)動(dòng)、計(jì)量、電容補(bǔ)償及直流電源等電氣單元組合而成，安裝在一個(gè)防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動(dòng)的鋼結(jié)構(gòu)箱體內(nèi)，機(jī)電一體化，全封閉運(yùn)行，主要有以下特點(diǎn)：

（1）技術(shù)先進(jìn)安全可靠。箱體部分采用目前國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)及工藝，外殼一般采用鍍鋁鋅鋼板，框架采用標(biāo)準(zhǔn)集裝箱材料及制作工藝，有良好的防腐性能，20年不銹蝕，內(nèi)封板采用鋁合金扣板，夾層采用防火保溫材料，箱體內(nèi)安裝空調(diào)及除濕裝置，設(shè)備運(yùn)行不受自然氣候環(huán)境及外界污染影響，可保證在-40℃～+40℃的惡劣環(huán)境下正常運(yùn)行。箱體內(nèi)一次設(shè)備采用全封閉高壓開(kāi)關(guān)柜(如XGN型)、干式變壓器、干式互感器、真空開(kāi)關(guān)，彈簧操作機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備，產(chǎn)品無(wú)裸露帶電部分，為全封閉、全絕緣結(jié)構(gòu)，完全能達(dá)到零觸電事故，安全性高，二次采用微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

（2）自動(dòng)化程度高。全站智能化設(shè)計(jì)，保護(hù)系統(tǒng)采用變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化裝置，分散安裝，可實(shí)現(xiàn)“四遙”，即遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)，每個(gè)單元均具有獨(dú)立運(yùn)行功能，繼電保護(hù)功能齊全，可對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)置，對(duì)箱體內(nèi)濕度、溫度進(jìn)行控制和遠(yuǎn)方煙霧報(bào)警，滿足無(wú)人值班的要求；根據(jù)需要還可實(shí)現(xiàn)圖像遠(yuǎn)程監(jiān)控。

（3）工廠預(yù)制化。設(shè)計(jì)時(shí)，只要設(shè)計(jì)人員根據(jù)變電站的實(shí)際要求，作出一次主接線圖和箱外設(shè)備的設(shè)計(jì)，就可以選擇由廠家提供的箱變規(guī)格和型號(hào)，所有設(shè)備在工廠一次安裝、調(diào)試合格，真正實(shí)現(xiàn)變電站建設(shè)工廠化，縮短了設(shè)計(jì)制造周期；現(xiàn)場(chǎng)安裝僅需箱體定位、箱體間電纜聯(lián)絡(luò)、出線電纜連接、保護(hù)定值校驗(yàn)、傳動(dòng)試驗(yàn)及其它需調(diào)試的工作，整個(gè)變電站從安裝到投運(yùn)大約只需5～8天的時(shí)間，大大縮短了建設(shè)工期。

（4）組合方式靈活。箱式變電站結(jié)構(gòu)比較緊湊，每個(gè)箱均構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，這就使得組合方式靈活多變，使用單位可根據(jù)實(shí)際情況自由組合一些模式，以滿足安全運(yùn)行的需要。

（5）投資省見(jiàn)效快。箱式變電站較同規(guī)模常規(guī)變電所減少投資40%～50%，由于先進(jìn)設(shè)備的選用，特別是無(wú)油設(shè)備運(yùn)行，從根本上徹底解決了常規(guī)變電所中的設(shè)備滲漏問(wèn)題，變電站可實(shí)行狀態(tài)檢修，減少維護(hù)工作量，可節(jié)約運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，整體經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

（6）占地面積小。選用箱式變電站，僅為同規(guī)模變電所占地面積的1/10，可充分利用街心、廣場(chǎng)及工廠角隅即可安裝投產(chǎn)，符合國(guó)家節(jié)約土地的政策。

（7）外形美觀，易與環(huán)境協(xié)調(diào)。箱體外殼采用鍍鋁鋅鋼板及集裝箱制造技術(shù)，外形設(shè)計(jì)美觀，在保證供電可靠性前提下，通過(guò)選擇箱式變電站的外殼顏色，從而極易與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致，特別適用于城市建設(shè)，如城市居民住宅小區(qū)、車站、港口、機(jī)場(chǎng)、公園、綠化帶等人口密集地區(qū)，它既可作為固定式變電所，也可作為移動(dòng)式變電所。

箱式變電站的分類

（1）拼裝式。將高低壓成套裝置和變壓器裝入金屬箱體，高低壓配電裝置中留有操作走廊，這種箱變體積較大，現(xiàn)很少采用。

（2）組合裝置型。不使用現(xiàn)有成套裝置，而將高低壓控制、保護(hù)電器設(shè)備直接裝入箱內(nèi)，成為一個(gè)整體。設(shè)計(jì)按免維護(hù)考慮，無(wú)操作走廊，箱體小，又叫歐式箱變或普通型箱變。

（3）一體型。簡(jiǎn)化高壓控制、保護(hù)裝置，將高低壓配電裝置與變壓器主體一齊裝入變壓器油箱，成為一個(gè)整體，體積更小，接近同容量油浸變壓器，是歐式箱變的1/3。又叫美式箱變或緊湊型箱變。

箱式變電站的結(jié)構(gòu)

（1）我國(guó)多用歐式箱式變電站，三部分格為一室，組成“目”或“品”字結(jié)構(gòu)，常用型號(hào)有ZBW型和XWB型。

斷面圖和接線圖如圖3-3-39所示。歐式箱變高壓室為環(huán)網(wǎng)、雙線或終端單元負(fù)荷開(kāi)關(guān)，體積較小，兼容環(huán)網(wǎng)柜。采用安全可靠的緊湊型設(shè)計(jì)，具有全面防誤操作連鎖功能，可靠性高，操作檢修方便。高壓設(shè)備一般采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合電器，熔斷器裝有撞擊器，熔斷器熔斷后，撞針頂動(dòng)脫口機(jī)構(gòu)，負(fù)荷開(kāi)關(guān)三相同時(shí)跳開(kāi)，避免缺相運(yùn)行，同時(shí)若采用電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，可實(shí)施配電自動(dòng)化功能。環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)10kV電纜出線配置接地故障指示器零序傳感器。變壓器可采用油浸變壓器或干式變壓器，D，yn11接線，考慮到散熱不利，可采用自然通風(fēng)或頂部強(qiáng)迫通風(fēng)。低壓室設(shè)有計(jì)量和無(wú)功補(bǔ)償，可根據(jù)用戶需要設(shè)計(jì)二次回路及出線數(shù)量，滿足不同需要。外殼采用鋼板或合金板，雙層頂蓋，隔熱好，外形及色彩可與環(huán)境協(xié)調(diào)一致。高壓室，變壓器室和低壓室之間用隔板隔離成獨(dú)立的小室。為了監(jiān)視和檢修，各小室設(shè)照明裝置，由門控制照明開(kāi)關(guān)。

1.高壓室；2.環(huán)網(wǎng)柜；3.框架；4.底座；5.底部吊裝軸；6.變壓器；7.低壓柜；8.低壓室；9.箱頂；10.頂部吊裝支撐；11.變壓器室；12.溫控排風(fēng)扇

（2）美式箱變將高壓開(kāi)關(guān)與變壓器共一油箱，常用美式箱變型號(hào)有ZB1336型、GE型和COOPER型。結(jié)構(gòu)和接線如圖3-3-40和3-3-41所示。

美式箱變外形圖

美式箱變接線圖

美式箱變采用全密封全絕緣結(jié)構(gòu)，安全性高，可用于環(huán)網(wǎng)，又可用于終端，高壓采用T型或V型三相聯(lián)動(dòng)四位置負(fù)荷開(kāi)關(guān)控制。

V型四位置開(kāi)關(guān)

T型四位置開(kāi)關(guān)

變壓器采用后備熔斷器與插入式熔斷器串聯(lián)起來(lái)提供保護(hù)，后備熔斷器安裝在箱體內(nèi)部，只在箱變變壓器發(fā)生內(nèi)部相間故障時(shí)動(dòng)作，用來(lái)保護(hù)高壓線路，插入式熔斷器在二次側(cè)發(fā)生短路或過(guò)負(fù)荷時(shí)熔斷。

高壓電纜接入絕緣性能良好的套管，套管與肘型電纜插頭相接，將帶電部分密封起來(lái)，肘型電纜插頭是一種全屏蔽的絕緣插頭，可帶全負(fù)荷插拔，相當(dāng)于負(fù)荷開(kāi)關(guān)，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3-3-44，但如果合到短路點(diǎn)后，肘型插頭及套管均應(yīng)更換。

肘型電纜插頭

高壓主回路表準(zhǔn)方案

箱式變電站的運(yùn)行

（1）箱式變電站應(yīng)放置在較高處，不能放在低洼處，以免雨水灌入箱內(nèi)影響設(shè)備運(yùn)行。澆筑混凝土平臺(tái)時(shí)要在高低壓側(cè)留有空檔，便于電纜進(jìn)出線的敷設(shè)。開(kāi)挖地基時(shí)，如遇垃圾或腐蝕土堆積而成的地面，必須挖到實(shí)土，然后回填較好的土質(zhì)夯實(shí)，再填三合土或道蹅，確?；A(chǔ)穩(wěn)固。

（2）箱式變電站接地和接零共用一個(gè)接地網(wǎng)。接地網(wǎng)一般采用在基礎(chǔ)四角打接地樁，然后連為整體。箱式變電站與接地網(wǎng)必須有兩處可靠連接。運(yùn)行后，應(yīng)經(jīng)常檢查接地連接，不松動(dòng)，不銹蝕。定期測(cè)量接地電阻，不大于4Ω。

（3）箱式變電站以自然風(fēng)循環(huán)冷卻為主。因此其周圍不能堆放雜物，尤其是變壓器室門，還應(yīng)經(jīng)常清除百葉窗通風(fēng)孔，確保設(shè)備不超過(guò)最大允許溫度。

（4）低壓斷路器跳閘后，應(yīng)查明原因方可送電，防止事故擴(kuò)大。

（5）箱式變電站高壓室應(yīng)裝設(shè)氧化鋅避雷器，裝設(shè)方式應(yīng)便于試驗(yàn)及更換。

（6）高壓室中環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)、變壓器、避雷器等設(shè)備應(yīng)定期巡視維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷并及時(shí)處理，定期進(jìn)行絕緣預(yù)防性試驗(yàn)。超過(guò)3個(gè)月停用，再投運(yùn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行全項(xiàng)目預(yù)防性試驗(yàn)。

（7）更換無(wú)開(kāi)斷能力的高壓熔斷器，必須將變壓器停電，操作時(shí)要正確解除機(jī)械連鎖，并使用絕緣操作桿。

（8）箱式變電站所有進(jìn)出線電纜孔應(yīng)封堵，防止小動(dòng)物進(jìn)入造成事故。

（9）必須具有高壓危險(xiǎn)的警告標(biāo)志和電氣設(shè)備的銘牌編號(hào)。

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