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箱式变电站设计方案汇总

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2019-02-17 09:46 发布者:admin
箱式变电站的种类很多,不同电压的箱变有不同的设计思路。分别如下:


  一、10KV箱式变电站设计
⑴箱式变电站主要用于临时用电、城市道路架空线路入地改造(refome)地区、以及已建住宅区,新建小区不应建设箱式变电站。⑵箱式变电站一般配置(deploy)1台变压器(Transformer),采用油浸式变压器,容量不超过630kVA。 ⑶箱变外壳应具备良好通风散热性能(xìng néng),外壳应具有防腐蚀、防粘贴等性能,防护(fánghù)等级不低于IP33D。 ⑷箱式变电站的混凝土基础不应低于200mm,基础下面应设排水沟,应设便于电缆接入的管孔,并在柜体与电缆沟之间采取防潮措施。 ⑸设置在路口的箱式变电站同时应有防止车辆碰撞的警示标志和措施。⑹负荷开关熔断器组合电器额定短路开断电流≥20kA。 ⑺无功补偿容量按主变容量的20%-40%进行配置。电容器选用干式自愈式电容器,单台容量不宜大于20kvar。

  二、35KV箱式变电站设计
 1电气主接线的确定 
  1.1 主接线的基本形式 
  主接线的基本形式,就是主要电气设备常用的几种连接方式,概括为有母线的接线形式和无母线的接线形式两大类。 
  (1)具有母线的电气主接线 
  ①单母线接线:单母线接线是一种最原、最简单的接线方式。 
  ②单母线分段接线 
  ③双母线及双母线分段接线 
  ③旁路母线接线方式 
  (2)无母线的电气主接线 
  ①桥形接线:当具有两台变压器和两条线路时,在变压器线路接线的基础上,在其中间架一连接桥,则称为桥形接线 
  ②单元接线:发电机与变压器直接连接成一个单元,组成发电机 
  1.2 箱式变电站对主接线的基本要求 
  概况地说,对主接线的基本要求包括安全、可靠、灵活、经济四个方面 
  安全包括设备安全及人身安全。要满足这一点,必须按照国家标准和规范的规定,正确选择电气设备及正常情况下的监视系统和故障情况下的保护系统,考虑各种人身安全的技术措施。 
  可靠就是主接线应满足对不同负荷的不中断供电,且保护装置在正常运行时不误动、发生事故时不拒动,能尽可能的缩下停电范围。为了满足可靠性要求,主接线应力求简单清晰。 
  灵活是用最少的切换,能适应不同的运行(Windows)方式,适应调度的要求,并能灵活、简便、迅速地倒换运行方式,使发生故障时停电时间最短,影响范围最小。 
  经济是指在满足了以上要求的条件(tiáo jiàn)下,保证需要的设计投资最少。在主接线设计时,主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。 
  1.3 主接线的比较与选择 
  单母线接线是一种原始、最简单的接线,所有电源及出线均接在同一母线上,其优点是简单明显,采用设备少,操作(operate)简便,便于扩建,造价低。缺点是供电可靠性低。母线及母线隔离开关等任一元件发生故障或检修时,均需使整个配电装置停电。因此,单母线接线方式一般只在发电厂或变电所建设初期无重要用户或出线回路数不多的单电源小容量的厂中采用。 
  在主接线中,断路器(circuit-breaker)是电力系统的主开关;隔离开关的功能主要是隔离高压电源以保证其他设备和线路的安全(safe)检修。由于隔离开关无灭弧装置,断流能力差,所以不能带负荷操作。 
  单母线分段接线是采用断路器(或隔离开关)将母线分段,通常是分成两段。母线分段后可进行分段检修,对于重要用户,可以从不同段引出两个回路,当一段母线发生故障时,由于分段断路器在继电保护作用下自动将故障段迅速切除,从而保证了正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。 
  单母线分段接线既具有单母线接线简单明显、方便经济的优点,又在一定程度上提高了供电可靠性。但它的缺点是当一段母线隔离开关发生故障或检修时,该段母线上的所有回路到要长时间停电。 
  双母线分段接线有如下优点:可轮换检修母线或母线隔离开关而不致供电中断;检修任一回路的母线隔离开关时,只停该回路; 
  但双母线也有如下的缺点:造价高;当母线发生故障(fault)或检修时,隔离开关作为倒换操作电器,容易误动作。但可加装断路器的连锁装置或防误操作装置加以克服。 
  综上可知,单母线接线造价低而供电稳定性低,双母线供电稳定性高但其造价高且接线线路复杂,而单母线分段接线一方面线路简单,造价低,另一方面其供电稳定性也能在一定程度上能够得以保证。所以35kV母线选用单母线接线方式,10kV采用单母线分段接线。 
  1.4 高压接线方式 
  高压侧,采用负荷开关+限流熔断器作为就压器的主保护,一般有环网、双电源和终端(Terminal)三种供电方式,有两组插入式熔断器和后备保护熔断器串联进行分段范围保护。美式箱变型号变压器一般采用高燃点油(FR3)。高压负荷开关保护用熔断器等全部元件都与变压器铁芯、绕组放在同一油箱内。限流熔断器一相熔断时必须能联动跳开三相负荷开关,不发生缺相运行(Windows)。线路侧负荷开关必须配有直流电源电动操作(operate)机构,可实现无外来交流电源状态下自启动。环网回路必需配置检测故障电流用的电流互感器或传感器。 
  高压开关选用可靠性高和具有自动化装置及智能化接口的先进的产品:如SF6负荷开关、压气式负荷开关、真空负荷开关等。 
  环网供电单元一般至少由三个间隔组成,即二个环缆进出间隔和一个变压器回路间隔。 
  2箱式变电站箱体的确定 
  2.1 箱体结构的确定 
  箱式变电站按结构主要有美式箱变和欧式箱变。欧式箱变造价低而美式箱变体积(volume)小,约为同容量欧式箱变的1/3~1/5。常规土建变电站占地面积最大,欧式箱变次之,美式箱变常规土建变电站建造周期最长,欧式箱变次之。综合考虑一般35kV箱式变电站的箱体选择(Select)欧式箱变。 
  2.2 合理配置 
  根据实际情况(Condition)可以采用不同的箱变配置方案,一般将主变压器和电容器等充油设备,放置在箱体外,设置两个箱体,一个35kV箱体,一个10kV箱体,其中一个箱体预留保护装置的位置。考虑节省资金,也可以将35kV断路器等设备放于户外,只设置10kV箱体。 
  箱体的底座和骨架一般采用槽钢和角钢焊接而成,顶盖和四壁采用金属板内衬阻燃材料压制而成,能起到隔热的作用。根据当地实际情况,可在订货时对主体结构提出相应的要求。 
  维护走廊是箱变正常运行和检修中的重要环节,箱变的一个缺陷就是空间狭小,厂家从成本和设备紧凑性考虑(consider),维护走廊一般都尽量压缩。美式箱变采用双熔断器保护,插入式熔断器(BAY—o—net)为双敏熔丝(温度、电流)保护箱变二次侧发生的短路故障。后备限流保护熔断器(ELSP)保护箱变内部发生的故障,用于保护高压侧。在选型时应该将维护走廊作为一项指标来考虑,不然会给将来的运行和维护,造成很大麻烦。 
  箱体的密封和防尘是一个重要方面,特别是保护装置对防尘等指标(target aim)要求较高,应引起重视。 
  箱体的底板下面,一般作为电缆室,在考虑箱体基础的设计时,应顾及到电缆的安装和维护方便,应考虑人员出入、通风以及照明等方面的要求。 
  3箱式变电站总体布置 
   3.135kV箱式变电站高压室额定电压35kV ,低压室额定电压10kV。美式箱变型号变压器一般采用高燃点油(FR3)。高压负荷开关保护用熔断器等全部元件都与变压器铁芯、绕组放在同一油箱内。主变压器额定容量为500kVA,站用变压器额定容量为50kVA,接在35kV母线上。采用电缆或架空进、出线。在结构设计上具有防压、防雨和防小动物等措施及占地面积小、操作方便,安全可靠、可以移动等特点。箱式变电站主要包括4部分,分别为框架、高压室、低压室、变压器室。 
  框架:基本结构是由槽钢、角钢和钢板焊接而成,外股、门和顶盖用新材料色彩钢板制作。 
  高压室:装备真空断路器。包括三工位负荷开关、熔断器、互感器、避雷器等。 
  低压室:装备全国统一设计的GGD型固定式低压配电屏、包括主开关柜、计量柜、多路出线柜、耦合电容器。 
  变压(气压变量)器室:配备500kVA干式变压器。室顶装有温度监控仪启动的轴流风扇。 
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