淺談全絕緣半埋式變電站的方案及應(yīng)用

摘 要：全絕緣半埋式變電站是集固體絕緣開關(guān)、低損耗全絕緣變壓器和低壓饋出模塊功能于一體的變電站設(shè)備，設(shè)計科學、合理，方便維修和操作，降低能量消耗，安裝容易，經(jīng)濟適用性強，穩(wěn)定可靠，具有較好的發(fā)展前景，文章主要對全絕緣半埋式變電站的結(jié)構(gòu)型式及特點進行分析。

關(guān)鍵詞：箱變；全絕緣；半埋式變電站

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）17-0018-02

1 箱式變電站的技術(shù)水平及發(fā)展趨勢

目前國內(nèi)普遍應(yīng)用變電站產(chǎn)品有歐式箱變、美式箱變和全埋式變電站。歐式箱變（見圖1）變壓器室、高壓室和低壓室水平布置在同一平面內(nèi)，其外形體積大，占地面積大，露在地面的箱體高度在2.5 m以上，與周圍環(huán)境不協(xié)調(diào)，阻擋人的視線。美式箱變（見圖2）體積小、變壓器與高壓開關(guān)一體式結(jié)構(gòu)，變壓器出現(xiàn)故障一般需要整體修復，搶修恢復送電時間長。地埋變電站（見圖3）變壓器維護困難，目前全埋式箱變的高低壓柜元件適宜在地下條件使用的技術(shù)尚不成熟，存在安全隱患，只能將變壓器只身埋于地下，這樣的地埋式變壓器散熱通風不暢，熱量散不出去，這就相應(yīng)要求變壓器絕緣材料的絕緣等級要高，變壓器油的燃點也要高。變壓器油采用導熱效果好的Ｆ級變壓器油，從而使變壓器的成本提高很多，同時其使用壽命還有待于長時間的驗證，最為關(guān)鍵的是不能保證絕對的安全。針對上述產(chǎn)品的不足，全絕緣半埋式變電站，將美式箱變的體積、歐式箱變的功能及全埋式變電站優(yōu)點有機結(jié)合，從而適應(yīng)電力系統(tǒng)不同場所的小容量、多布點需求，必將是未來發(fā)展的方向，應(yīng)用于城市鄉(xiāng)村、住宅小區(qū)、廠礦企業(yè)、賓館醫(yī)院、公園、油田、機場、碼頭、商場臨時性設(shè)施等戶外場所。

2 全絕緣半埋式變電站主要結(jié)構(gòu)型式

針對市場發(fā)展的方向，結(jié)合現(xiàn)有歐式箱變和美式箱變的技術(shù)特點，研制和開發(fā)出了全絕緣半埋式變電站，采用整體框架結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)緊湊。分為兩大單元模塊即上部間隔單元和下部框架單元，高壓部分和低壓部分安裝在上部間隔單元內(nèi)，變壓器部分安裝在下部框架單元內(nèi)，采用立體空間排布。高壓部分由高壓開關(guān)操作單元、高壓進線單元組成，低壓部分由低壓主進線單元、低壓饋出單元、低電容補償單元，變壓器部分變壓器單元、變壓器散熱單元，各部分可分體置換。整體結(jié)構(gòu)如圖4所示。

3 全絕緣半埋式變電站結(jié)構(gòu)特點

全絕緣半埋式變電站更加符合配電系統(tǒng)的工作特點和工作環(huán)境要求，同時還具有體積小、低損耗、低噪音、低局放、安全可靠的突出技術(shù)特點，可深入負荷中心，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的輸變電設(shè)備，與環(huán)境相協(xié)調(diào)，是一種節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，可替代傳統(tǒng)的歐式箱變，主要有以下的特點：

①全絕緣半埋式變電站采用模塊化集成組合結(jié)構(gòu)，高壓部分和低壓部分安裝在上部間隔單元內(nèi)，變壓器部分安裝在下部框架單元內(nèi)，采用立體空間排布。

②高壓側(cè)采用集負荷開關(guān)、熔斷器、隔離斷口及接地功能于一體的固體絕緣環(huán)氧澆注集成保護模塊，安全可靠，環(huán)保無污染， 高壓單元為傳統(tǒng)高壓柜的1/2，開關(guān)防護等級達IP44。

③高壓開關(guān)具有“遙調(diào)、遙測、遙信、遙控”四遙功能和機械集成模塊式五防功能。所有高壓側(cè)均為全絕緣，無裸露帶電體，安全可靠。高壓側(cè)進出線連接采用可觸摸式全絕緣電纜插拔頭，方便用戶安裝及檢修。

④全絕緣變壓器可采用S11、S13、SH15的油浸變壓器，高壓側(cè)進線安裝全絕緣電纜頭，無裸露帶電體，安全可靠。在變壓器上方設(shè)有散熱通道，在上蓋頂部及散熱通道側(cè)面設(shè)有通風孔，通過自然對流通風散熱。變壓器的溫升比傳統(tǒng)變壓器的溫升低20～30 k，提高變壓器的使用壽命，比傳統(tǒng)變壓器高出1.5～2倍。

⑤變壓器散熱單元與高壓單元和低壓單元用隔板隔開，彼此間互不影響，防止高低壓單元內(nèi)溫度高，影響開關(guān)的使用壽命。

⑥低壓單元饋出開關(guān)采用安裝板固定，空間小，接線方便，可設(shè)計配電、動力、照明、計量、無功補償?shù)裙δ埽w結(jié)構(gòu)布局合理、緊湊、體積小。

⑦采用整體框架結(jié)構(gòu)，高壓和低壓在上部，方便進行檢修和操作；變壓器室置于地下并高出地面0.3～0.5m，方便變壓器的維護；整體占地面積為傳統(tǒng)箱變的1/2，高度為傳統(tǒng)箱變的1/3，不阻擋人的視線，與環(huán)境相協(xié)調(diào)，可大大為用戶節(jié)約占地面積和施工費用。

⑧由于變壓器置于下部框架單元內(nèi)，其噪音低于40db，不會污染環(huán)境，對人們的生活無任何影響。

4 結(jié) 語

全絕緣半埋式變電站采用空間雙層立體化結(jié)構(gòu)，一體運輸安裝。安裝時變壓器部分沉入地下且高出地面0.3～0.5 m，高低壓單元露于地面，一般高度在1.3 m以下，占地面積小（現(xiàn)場安裝見圖5）。由于全絕緣半埋式變電站有其獨特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，采用中壓終端供電方案，以中壓深入負荷中心，減少饋電半徑為最終目的；提高供電質(zhì)量，減少損耗，安裝維護及拆裝方便靈活，無污染，運行可 靠。適用于城市配電，路燈用電，工礦企業(yè)，市區(qū)建筑，山區(qū)，尤為中壓終端負荷分散的場合和用電負荷系數(shù)變化較大的中壓終端供電設(shè)備。

當前由于城市及農(nóng)網(wǎng)改造發(fā)展的需要，配電設(shè)備要與城市環(huán)境相協(xié)調(diào)，改變配電網(wǎng)的布局，電力設(shè)備制造企業(yè)必須要適應(yīng)當前的形勢，以“十二五”規(guī)劃中加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會為指導，走可持續(xù)發(fā)展的道路，電力設(shè)備要以節(jié)能環(huán)保、小型化、智能化的產(chǎn)品作為未來的發(fā)展方向。全絕緣半埋式變電站采用了新型的結(jié)構(gòu)型式，靈活的電氣方案組合，具有損耗低、環(huán)保節(jié)能、結(jié)構(gòu)緊湊的特點，符合電力設(shè)備的發(fā)展方向，這必將帶來全絕緣半埋式變電站的迅猛發(fā)展和大量應(yīng)用帶來機遇。在中低壓配電市場中具有很大的需求，市場前景非常廣闊，必將得到大力的推廣和應(yīng)用。

參考文獻：

[1] GB50059-92，35～110kV變電所設(shè)計規(guī)范[S].