淺議箱式變電站在配網(wǎng)中的應(yīng)用與改進(jìn)

張勤廉

摘要箱式變電站因具有占地少、成套性強(qiáng)、投資省、建設(shè)周期短、造型美觀、便于戶外安裝等優(yōu)點(diǎn)，自上世紀(jì)90年代以來(lái)，廣泛用于居民小區(qū)、城市廣場(chǎng)、建筑工地及公園、港口碼頭等場(chǎng)所。本文從介紹箱式變電站的特點(diǎn)、且與常規(guī)變電站作比較入手，對(duì)該設(shè)備的應(yīng)用前景、技術(shù)改進(jìn)提出一些建議，以期達(dá)到完善箱式變電站功能之目的。

關(guān)鍵詞箱變應(yīng)用改進(jìn)

引言

箱式變電站是一種將高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電

裝置，按一定接線方案組合成一體的、戶外安裝的緊湊型配電設(shè)備。即將高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能有機(jī)組合在一起，安裝在一個(gè)防潮、防銹、防塵、防火、防盜、防小動(dòng)物、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、全天候運(yùn)行，特別適用于城網(wǎng)建設(shè)與改造，是繼土建（常規(guī)）變電站之后崛起的一種嶄新的變電站。箱式變電站適用于礦山、工廠企業(yè)、居民小區(qū)、港口碼頭、城市廣場(chǎng)及公園等場(chǎng)所，它替代了原有的土建配電房、變電站，成為新型的成套變配電裝置。

箱式變電站的特點(diǎn)

1、設(shè)備無(wú)油化

在箱式變電站中，一次設(shè)備采用單元真空開關(guān)柜、干式變壓器、干式互感器、空氣斷路器等國(guó)內(nèi)科技領(lǐng)先設(shè)備，產(chǎn)品無(wú)裸露

帶電部分，為全絕緣結(jié)構(gòu)，完全能達(dá)到零觸電事故的目的。變電站基本實(shí)現(xiàn)無(wú)油化運(yùn)行，杜絕了滲漏，可實(shí)行狀態(tài)檢修，減少維護(hù)工作量和維護(hù)費(fèi)用。安全性能高，運(yùn)行環(huán)境好，維護(hù)費(fèi)用低，整體效益可觀。

2、占地小型化

由于我國(guó)可耕地面積非常緊缺，而常規(guī)變電站占地面積大，建設(shè)箱式變電站可有效減少耕地占有量。因設(shè)備布置集中、安裝緊湊，故在同等容量、進(jìn)出線回路配置相同的前提下，箱式變電站較常規(guī)變電站的占地面積要減少60%以上，符合國(guó)家節(jié)約用地政策。

3、組合多樣化

箱式變電站由于結(jié)構(gòu)比較緊湊，每個(gè)單元均構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，這就使得組合方式靈活多樣。在內(nèi)部布置上，高壓、配變、低壓三者可按“目”字型排列，也可按“品”字型布置，還可根據(jù)需要設(shè)置操作走廊,便于人員操作。設(shè)備保護(hù)不需要就地顯示功能，所有電氣信號(hào)、數(shù)據(jù)采集均可傳輸?shù)街髡撅@示，可滿足無(wú)人值守的要求。

4、工廠預(yù)制化

工程設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者只要根據(jù)變電站的實(shí)際要求，作出一次主接線圖和平面布置圖，就可以選擇確定箱變所需設(shè)備規(guī)格型號(hào)，所有元件和設(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?，F(xiàn)場(chǎng)安裝僅需做好箱體就位、與相鄰設(shè)備的電纜聯(lián)絡(luò)、出線電纜連接、保護(hù)定值校驗(yàn)、傳動(dòng)試驗(yàn)及其它需要調(diào)試的工作即可，整個(gè)變電站從安裝到投運(yùn)大約只需要量4—5天時(shí)間，大大縮短了建設(shè)工期。

5、二次微機(jī)化

箱式變電站二次均采用微機(jī)自動(dòng)化保護(hù)裝置，可實(shí)現(xiàn)“四遙”，即：遙測(cè)、遙控、遙信、遙調(diào)，每個(gè)單元具有獨(dú)立運(yùn)行功能，繼電保護(hù)功能齊全，使變電站運(yùn)行管理達(dá)到較高的智能化程度，操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。

6、外型景觀化

箱式變電站外殼一般采用鋁合金板（鋼結(jié)構(gòu)框架）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)選配外殼顏色，從而實(shí)現(xiàn)與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致，起到烘托和點(diǎn)綴作用。

如：居民住宅小區(qū)、城市公園、車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)、綠化帶等人口密集地區(qū)，可產(chǎn)生意想不到的效果。

箱式變電站與常規(guī)變電站的比較

在同等容量、進(jìn)出線配置相同的情況下，箱式變電站有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、占地面積少

一座電氣設(shè)計(jì)規(guī)模相同的變電站，箱式變電站較常規(guī)變電站占地面積能減少60%以上。

2、箱體結(jié)構(gòu)好

箱式變電站底部采用熱軋型鋼（槽鋼），框架采用冷彎型鋼，兩者組合在一起并進(jìn)行嚴(yán)格的防腐蝕處理。內(nèi)頂部和內(nèi)側(cè)面選用雙層彩色復(fù)合隔熱板材，再鉚以鋁合金型材加以裝飾，既保證了高強(qiáng)度和耐久性，又增加了美感。在環(huán)境溫度攝氏—25~+45度時(shí)，可保證使用20年不老化、不腐蝕、不漏雨、免維修。而常規(guī)變電站每年維修不少于己于1次。

3、運(yùn)維費(fèi)用少

由于箱式變電站所有高低壓設(shè)備都是免維護(hù)、無(wú)油化的室內(nèi)設(shè)備，所有絕緣材料均采用阻燃性材料，配置微機(jī)保護(hù)裝置，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班值守，滿足縣調(diào)自動(dòng)化運(yùn)行要求。與常規(guī)變電站相比，減少了人員開支及設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。

4、固定投資少

箱式變電站電氣設(shè)備因無(wú)油設(shè)備多，所以其設(shè)備費(fèi)用要比常規(guī)變電站高30~40%，但土建費(fèi)用要比常規(guī)變電站低60~70%，安裝費(fèi)用要比常規(guī)變電站低40%左右，加上土地征用費(fèi)用等。因此，通常情況下，以兩者的綜合造價(jià)相比，箱式變電站要比常規(guī)變電站節(jié)約投資20~30%。

5、施工周期短

箱式變電站的生產(chǎn)是工廠預(yù)制化。以變壓器容量為1000kVA、進(jìn)出線10回路為例，在施工環(huán)境、條件相同的情況下，箱式變電站的施工安裝約為25個(gè)工作日，而常規(guī)變電站的施工安裝需要40個(gè)工作日。

箱式變電站的應(yīng)用

箱式變電站自問(wèn)世以來(lái)，發(fā)展極其迅速。據(jù)有關(guān)資料顯示，

在歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家已占配電變壓器的70%，美國(guó)已占90%。隨著我國(guó)城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，城市配電網(wǎng)絡(luò)的不斷更新改造，箱式變電站將以其固有的特點(diǎn)、明顯的優(yōu)勢(shì)、美觀的外形，步入更寬闊的領(lǐng)域，得到更廣泛的應(yīng)用。

我國(guó)的城市化發(fā)展，帶動(dòng)了城市電力負(fù)荷的迅速增長(zhǎng)，高電壓（220kV、110kV）進(jìn)城，簡(jiǎn)化了供配電網(wǎng)絡(luò)的電壓級(jí)差，降低網(wǎng)損成為電力行業(yè)的內(nèi)在要求。從現(xiàn)行的城網(wǎng)供配電電壓配合來(lái)看，從高壓到中壓通常有2~3個(gè)電壓等級(jí)，相鄰電壓比都在3倍以上，有的已達(dá)10倍之多（110kV/10kV）。部分省份的電力部門醞釀以20kV電壓等級(jí)來(lái)取代35kV和10kV電壓等級(jí)。由此可見(jiàn)，未來(lái)城網(wǎng)新建、改建的中壓變電站數(shù)量將會(huì)顯著增加，這為箱式變電站的發(fā)展提供了良好的市場(chǎng)機(jī)遇。

此外，在農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造中，由于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，個(gè)體經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)，加之農(nóng)村耕地面積的趨減，箱式變電站將在農(nóng)村這個(gè)廣闊天地里大展雄姿。

箱式變電站的技術(shù)改進(jìn)建議

1、箱式變電站的外形總體還比較單一，尚不能完全與周圍

環(huán)境相協(xié)調(diào)。因此建議設(shè)計(jì)部門及制造企業(yè)要因地制宜、因境而異。如用于公園內(nèi)箱式變電站，其外形可設(shè)計(jì)成“亭臺(tái)樓閣”型，殼體表面可用原木板材敷之，效果就會(huì)比較理想。如用于住宅區(qū)的箱式變電站，外殼可采用水泥板結(jié)構(gòu)的殼體，表面粘貼與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的彩磚或面磚，力求與建筑物的風(fēng)格一致，使之成為一道亮麗的風(fēng)景。

2、著力箱式變電站內(nèi)部溫度、濕度的在線監(jiān)控，使箱式變電站運(yùn)行環(huán)境更加科學(xué)、安全、智能化。對(duì)超溫報(bào)警或跳閘、內(nèi)部凝露報(bào)警等，要設(shè)置明顯、直觀的蜂鳴信號(hào)系統(tǒng)，同時(shí)配備專用的通信設(shè)施，將異常情況實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂浦行模约皶r(shí)安排處理，防止事態(tài)擴(kuò)大。

3、大力推進(jìn)使用節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，如選購(gòu)非晶合金變壓器等。

結(jié)束語(yǔ)

箱式變電站是城鄉(xiāng)配網(wǎng)建設(shè)（改造）和小型化變電站推廣應(yīng)

用的主要方向，雖然還存在一些不足，如箱體內(nèi)出線間隔擴(kuò)展裕度小、變壓器更換不方便、檢修空間小等問(wèn)題。然而，它以經(jīng)濟(jì)實(shí)用、便捷靈活的優(yōu)勢(shì)被廣泛推廣應(yīng)用，相信其不足之處一定會(huì)在不斷的發(fā)展中日趨改進(jìn)完善。

參考文獻(xiàn)

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