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    美式箱變在城市10kV配電網中的應用分析

    2013-09-15 01:58:50張曉明
    中國新技術新產品 2013年4期
    關鍵詞:箱變箱式歐式

    張曉明

    (廣東電網公司珠海香洲供電局,廣東 珠海 519000)

    1 概述

    目前,隨著我國城市化進程的加快,城市土地的附加值越來越大,越來越多的房地產開發(fā)商為充分利用土地資源,將原應設置在樓宇內的10kV變電所改為戶外箱變,以達到提高土地利用率的目的。其中美式箱變使用比例較高,在珠海地區(qū)約占配電供應站30%以上,占戶外箱式變電站50%,而且有越演越烈的趨勢。而美式箱變自身設計缺陷,諸如操作空間小、設備更換不便、表計不能明抄、變壓器不能調壓等等,就目前來講,都是難以克服難題以及誘發(fā)事故發(fā)生的根源。所以美變的過濫使用,在給客戶帶來價廉物美的電氣產品的同時,卻給電網運行及檢修部門帶來了極大的不便,增大事故發(fā)生幾率,增大供電部門的管理難度。

    2 戶外箱變的種類、特點

    目前,我國城市電網中掛網運行的戶外組合式變電站主要有2種型式:歐洲式戶外箱式變電站簡稱歐式箱變、美國式的戶外箱式變電站簡稱美式箱變。

    歐式箱變內各個功能室各自獨立,并設置向外開起的鐵門,設計上與磚混式變電所有異曲同工之處,所選用設備均可互換。而美變則不同,早期的美變是有鮮明的軍工產品特點的,據相關資料介紹,七十年代未八十年代初,美軍為適應沙漠以及野戰(zhàn)需用而向相關電氣生產廠家訂購一批體積小、安裝方便的簡裝一體式供電站,出于軍事目的,當然設計上就因簡就陋,箱體內無計量裝置和電容無功補償裝置。

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    由于美式箱變體積小、結構緊湊、僅為同等容量歐式箱變的三分之一,故從上世紀的九十年代未,國內開始引進了這種設計新穎、外觀美觀、結構簡便、占地面積小的戶外箱變。在珠海,由于土地越來越少,特別是主城區(qū)土地更是尺土寸金,故這種安裝方便、與同類歐式箱變比價格低廉的戶外箱變越來越受到客戶的青睞,目前在主城區(qū)內工廠、商場、酒店、農副市場等周邊隨處可以見到類似產品。

    3 美式箱變的運行分析

    與歐式箱變比較,美式箱變鮮明特點就是體型小,結構簡單,箱體內變壓器與高壓開關組合在一體,難于進行有載調壓,只能滿足對供電質量要求不高的一般用電戶。

    早期產品不裝計量表記及無功電容補償裝置,容量一般在630kVA及以下。2000年代后,隨著科學發(fā)展、技術創(chuàng)新、產品更新?lián)Q代,國內電氣廠商在引進、消化基礎上不斷對原產品進行升級改造,以最大限度適應市場需要,其中最大改造部分是將箱體擴大,在內部預留低壓計量表計位置,增加了電容無功補償裝置,但其本身結構設計上缺陷,技術上是難于克服的,以下就這方面的問題淺談自己的見解,供參考。

    3.1 高壓開關操作不便

    美式箱變中的高壓開關采用多位置負荷開關,終端采用二位置負荷開關,環(huán)網采用四位置負荷開關,通過旋轉開關位置實現(xiàn)分合閘,由于操作孔在箱體凹入部分,操作人員需貼近柜體,增加操作難度及風險。

    3.2 低壓開關操作不便

    由于空間狹小,低壓開關分合閘操作時稍有不慎就會碰到開關上端頭銅母線,增加操作人員危險。另外,由于位置狹窄,更換設備也很不便,尤其是需頻繁更換的電容器組。

    3.3 抄表不便

    由于表計裝在箱體內,電力部門抄表工每次抄表均需將箱變門打開,因表計裝在箱變低壓室狹窄空間內,如在光線不足或陰雨天氣,容易造成錯讀、誤讀,增大數據抄錯幾率。

    3.4 散熱效果差

    由于空間狹小,大部分箱變又無裝設強力通風裝置,目前在用的基本上是采用自然通風。在南方,特別是珠三角地區(qū),夏季時間長,溫度高,局部地區(qū)達420C或以上,裝在戶外箱變內溫度常達600C溫度或以上,如此高的溫度極易使設備老化程度加快,而且珠三角地區(qū)每年的三、四、五月份濕度很大,達到90%甚至到100%,很容易造成相間短路。

    4 美式箱變、歐式箱變的性價比

    以上談了美變在實際運行中帶來的一系列問題,但是為和市場占有率還如次高呢?筆者認為價格占有很大的分量,以上就廠家提供的變壓器容量從125kVA開始至1000kVA止,高壓一進一出,低壓標準配置歐式箱變與美式箱變報價列表1。

    從表1中可看出,剔除美變結構上諸多技術上缺陷,美變與歐變比,價格上有很大的優(yōu)勢,容量在315KVA時,歐變與美變價格最接近,但從315KVA至125KVA,315KVA至1000KVA每遞減、遞增一個級別,價格就相應遞增一個級別,價格相差越來越大,相差幅度從1.9萬至6.7萬逐步遞增。

    對很多用戶來說,對這兩種箱變,有些是根本不懂、有些是似懂非懂,在這樣情況下,價格是占有關鍵因數,試想美變占地面積又小,且外觀還挺美觀,而且一項工程能少花幾萬錢,那和樂而不為呢?這也是美變占有半壁江山的原因。

    5 美式箱變的適用范圍

    隨著這幾年美式箱變普及使用,以及使用過程中所帶來的一系列問題,綜合運行、檢修、計量單位意見,筆者認為,應限制在一定范圍內,或至少因在工程技術人員在設計時告會用戶,所選用設備的利與弊,筆者認為選用美變時至少應考慮以下方面問題:

    5.1 容量問題:建議容量控制在630KVA及以下時,主要考慮箱體本身散熱問題、回路出線問題。

    5.2 環(huán)境問題:建議裝設在通風、通氣、遮陰位置,高出自然地面0.6米或以上,基礎底部設通風孔,如有條件,應在箱變頂部1米左右設遮陰棚(可種載爬藤類植物),夏天時可避免酷熱陽光直射,減少箱體溫度。

    5.3 計量及回路問題:建議控制在單一計量類別的用戶,出線回路控制在4回路及以下,不需頻繁操作開關的用電戶,。

    5.4 高壓設置問題:建議按終端負荷考慮,美變內高壓開關設置與歐變、磚混結構變電所采用高壓柜不一樣,

    結語

    綜上所述,在選擇戶外箱式變電站選型時,特別是在引進外國產品,如本文提到的美式箱變時,要有適應中國國情的問題。中國地大物博,南方、北方、內地、沿海,氣候相差很大,故選用設備時,一定考慮當地氣候條件,選用性價比優(yōu)越的、運行安全、可靠的電氣產品。

    [1]丁雪峰;鄭梅。美式箱變在住宅小區(qū)配電中的應用[J].中國科技信息,2008.

    [2]范杰 淺議美式箱式變電站在配電網中的應用[J].青海電力,2006.

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