平桂35KV箱式變電站設(shè)計(jì)

覃杰

摘 要：箱式變電站又可以稱(chēng)為整套的變電站，能夠?qū)Ω邏汉偷蛪旱呐潆娺M(jìn)行整合，在此基礎(chǔ)上，能夠結(jié)合變壓器，在一個(gè)密閉的箱體內(nèi)安裝，比較適合在礦山、住宅小區(qū)內(nèi)使用，用戶(hù)能夠根據(jù)使用環(huán)境的不同，不負(fù)荷進(jìn)行調(diào)解，選擇不同的負(fù)荷。箱式變電站是在20世紀(jì)60年代興起的，首先在歐洲一些國(guó)家開(kāi)始應(yīng)用，而且也研發(fā)出了與之配套的設(shè)備。在20世紀(jì)90年代，這項(xiàng)設(shè)備開(kāi)始廣泛地使用，而且能夠運(yùn)用箱式變電站實(shí)現(xiàn)各類(lèi)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。現(xiàn)在，我國(guó)的城市化規(guī)模越來(lái)越大，城市電網(wǎng)的數(shù)量越來(lái)越多，所以，箱式變電站的使用使城市電網(wǎng)更加便于管理。本課題通過(guò)對(duì)箱式變電站的發(fā)展和具體的使用進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，能夠?qū)⑾涫阶冸娬镜慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)分，然后對(duì)箱式變電站的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，介紹了35kV的箱式變電站采用分段的形式對(duì)單母線的故障進(jìn)行檢查。

關(guān)鍵詞：箱式變電站；結(jié)構(gòu)；一次系統(tǒng)；二次系統(tǒng)

隨著礦山機(jī)電的發(fā)展，其可以使高壓直接與負(fù)荷中心連接，而且能夠形成高壓和低壓共同配電的格局，所以，在供配電時(shí)，要朝著節(jié)能的方向發(fā)展，箱式變電站具有這類(lèi)優(yōu)勢(shì)，被廣泛地應(yīng)用。

箱式變電站的外科都是使用合金制作的，其頂蓋設(shè)計(jì)了雙層的結(jié)構(gòu)，所以能夠抵御外界的熱量。其外殼和相關(guān)的結(jié)構(gòu)都是經(jīng)過(guò)了一定的處理的，具有良好的防腐效果，在外界使用也不會(huì)產(chǎn)生腐蝕問(wèn)題。其外形比較美觀，而且色彩能夠與周?chē)沫h(huán)境相得益彰，在安裝時(shí)流程也不復(fù)雜。箱變高壓運(yùn)用了負(fù)荷開(kāi)關(guān)，將負(fù)荷開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)整，從而能夠起到保護(hù)的作用。如果出現(xiàn)了熔斷器熔斷的問(wèn)題，便會(huì)通過(guò)分閘的方式，能夠在一定程度上防止缺相運(yùn)行的情況。

1箱式變電站的種類(lèi)、構(gòu)成和主要特征

1.1箱式變電站的種類(lèi)分析

箱式變壓器結(jié)合了歐式變電站的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合了變壓器的器身和熔斷器等，實(shí)現(xiàn)了一體化的格局。其能夠?qū)⒏邏旱脑O(shè)備和變壓器結(jié)合在一起，而且能夠?qū)⒏邏号潆娖骱偷蛪号潆娖鞣指簦ㄟ^(guò)建立電纜的方式將不同的電氣連接在一起。

1.2箱式變電站的技術(shù)特點(diǎn)

箱式變電站的高壓室的設(shè)計(jì)一般是由負(fù)荷開(kāi)關(guān)和避雷設(shè)備等構(gòu)成的，能夠防止短路現(xiàn)象的發(fā)生，而且能夠?qū)^(guò)負(fù)荷進(jìn)行保護(hù)。低壓室實(shí)現(xiàn)了互感器的安裝，在箱式變壓器中，其產(chǎn)品的型號(hào)都是固定的，而且，各類(lèi)元件的性能都能夠符合變壓器使用的標(biāo)準(zhǔn)，各類(lèi)元件之間的功能也是確定的。在操作的過(guò)程中，運(yùn)用的是自化的方式，而且，在各類(lèi)元件的使用中，都有相應(yīng)的保護(hù)措施，箱式變電站的每個(gè)結(jié)構(gòu)之間都有一層隔層，在箱底都設(shè)計(jì)了冷卻的風(fēng)口，這樣能夠在一定程度上避免箱式變壓器在使用中受到高溫的影響而導(dǎo)致性能的下降，我國(guó)的箱式變壓器都是設(shè)計(jì)了不同的電壓等級(jí)的：高壓側(cè)為 3 ～35kV、低壓側(cè)為 0.4 ～10kV 。

箱式變電站的特點(diǎn)如下：

（1）技術(shù)的可靠性高，而且具有先進(jìn)性

在對(duì)箱體進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，采用的技術(shù)比較先進(jìn)，外殼的設(shè)計(jì)進(jìn)行了防腐材料的涂抹，而且其框架的可靠習(xí)慣高，不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)的問(wèn)題，運(yùn)用了標(biāo)準(zhǔn)化的材料，能夠防止外界水體的腐蝕，可以確保箱體在使用幾十年后還是嶄新的，設(shè)計(jì)內(nèi)封板時(shí)，運(yùn)用的是合金板，而且配置了保溫的材料，在箱體內(nèi)可以防止大量水汽的聚集。

在箱體內(nèi)，運(yùn)用了各類(lèi)變壓器，這些變壓力能夠?qū)崿F(xiàn)交替性的使用，而且在箱體內(nèi)全部采用了絕緣性的材料，不會(huì)出現(xiàn)漏電的事故，安全性高。

（2）工廠預(yù)制化

在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先繪制出主接線圖，然后對(duì)箱外的主要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后選擇箱式變壓器的型號(hào)，在工廠內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)一安裝，在調(diào)試完成后可以使用。

（3）靈活的組合方式

箱式變電站能夠?qū)⒏黝?lèi)元件集中起來(lái)，形成一個(gè)比較緊密地結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)中各類(lèi)元件能夠自行組合。

（4）占地面積小。

（5）投資省、見(jiàn)效快

箱式變電站的投資成本比較低，與同類(lèi)的變電站相比，其可以節(jié)省近一半的投資金額。

1.3 箱式變電站的箱體的設(shè)計(jì)方案

（1）對(duì)箱體的設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足其基本要求，首先要能夠防止外界的破壞，能夠具有散熱的效果。

（2）應(yīng)該在箱頂處設(shè)計(jì)排水的設(shè)施。

（3）要具體防曬的功能，防止大量的紫外線對(duì)箱體造成破壞。

2 35kV箱式變電站的總體構(gòu)造設(shè)計(jì)

2.1 箱式變電站對(duì)主接線的基本要求

一般來(lái)說(shuō)，在對(duì)主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循安全性和可靠性原則，同時(shí)要滿(mǎn)足主接線的靈活性，降低主接線設(shè)計(jì)的成本。

安全性和可靠性原則是在設(shè)計(jì)主接線時(shí)要按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，防止設(shè)備能夠正常的運(yùn)行，在不同的負(fù)荷中都可以正常供電。

主接線設(shè)計(jì)的靈活性要滿(mǎn)足調(diào)試的靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)不同零部件的切換。

降低主接線設(shè)計(jì)的成本，是在滿(mǎn)足安全性和可靠性的基礎(chǔ)上，能夠減少電能的消耗。

2.2 主接線的選擇

在選擇主接線的時(shí)候，在設(shè)計(jì)分段接線的時(shí)候，可以采用單母線的形式，使用斷路器將單母線分隔，實(shí)現(xiàn)對(duì)單母線的分段檢查。

2.3 高壓接線方式

在高壓的一端，運(yùn)用負(fù)荷開(kāi)關(guān)進(jìn)行保護(hù)，在具有熔斷器的一端，要將熔斷器串聯(lián)在電路中，實(shí)現(xiàn)熔斷器的聯(lián)動(dòng)功能。

2.4 箱式變電站箱體的確定

箱體的底座是采用焊接的形式固定的，頂蓋也是運(yùn)用了燃料壓制的方法，能夠防止溫度過(guò)高對(duì)箱體造成破壞的問(wèn)題。我縣是一個(gè)鹽堿性比較強(qiáng)的地帶，所以，要求設(shè)備具有較好的抗腐蝕能力，所以，不僅僅要對(duì)主體的框架進(jìn)行抗腐蝕性設(shè)計(jì)，同時(shí)，也要對(duì)箱體的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗腐蝕性設(shè)計(jì)，一般來(lái)說(shuō)，要運(yùn)用不銹鋼板的形式提高箱體的抗腐蝕能力。

2.5 箱式變電站總體設(shè)計(jì)

35kV箱式變電站的電壓值處于穩(wěn)定的狀態(tài)，而且其低壓是非常低的，一般控制在10kV，在對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要確保其可以防止高壓和防止雨水腐蝕的效果，其結(jié)構(gòu)也不能設(shè)計(jì)的過(guò)于龐大，要便于使用，確保其可以靈活的移動(dòng)。

3 35KV箱式變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)與設(shè)備選型

3.1 一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)

其母線的設(shè)計(jì)可以設(shè)計(jì)成單母線的形式，其側(cè)母線可以運(yùn)用單母線的形式連接起來(lái)，在使用箱體的時(shí)候，應(yīng)該運(yùn)用密封的結(jié)構(gòu)，而且為了防止高溫的破壞，要使用雙層的材料，在雙層的材料中間也可以使用高強(qiáng)度的聚氨酯?？杀ＷC設(shè)備在-40～+40℃之間運(yùn)行。

3.2 箱式變電站設(shè)備型號(hào)的選擇應(yīng)該注意的問(wèn)題

（1）在對(duì)箱體內(nèi)的一次設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)該提高其可靠性，盡量減少維修的次數(shù)。

（2）箱體內(nèi)的空間并不寬敞，所以，在接線的過(guò)程中會(huì)帶來(lái)很多不方便的問(wèn)題，所以，應(yīng)該設(shè)計(jì)接地的開(kāi)關(guān)。

（3）箱式變壓器的內(nèi)部應(yīng)該設(shè)計(jì)觀察窗，這樣就能夠在設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行觀察，分析設(shè)備的運(yùn)行情況。

3.3 設(shè)備選型的基本原理

在對(duì)電氣進(jìn)行選擇的過(guò)程中，要進(jìn)行配電的設(shè)計(jì)，要選擇合適型號(hào)的電氣，這樣才能夠確保電氣之間的主接線能夠安全的連接，確保各類(lèi)設(shè)備能夠安全的運(yùn)行。在選擇電氣的過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際的情況，選擇不同規(guī)格的電氣，確保電氣運(yùn)行的安全性，也可以采用一些新的技術(shù)，促進(jìn)電氣使用成本的降低。

電氣的種類(lèi)的選擇是非常重要的，在選擇的過(guò)程中，應(yīng)該分析安裝地點(diǎn)的情況，分析電氣的使用狀況，然后對(duì)檢修的情況進(jìn)行了解。

3.4 高壓一次設(shè)備的選型

在選擇高壓設(shè)備的時(shí)候，要確保線路不能發(fā)生短路的問(wèn)題，而且要分析線路的工作條件，這樣才能夠確保線路穩(wěn)定的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3.5 低壓一次設(shè)備選型

在對(duì)低壓設(shè)備選擇的時(shí)候，要分析與高壓設(shè)備使用的協(xié)調(diào)問(wèn)題，分析安裝地點(diǎn)的情況，然后分析線路容易出現(xiàn)的故障，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)高效地運(yùn)行。

3.6 高壓熔斷器的選擇

在對(duì)熔斷器選擇的過(guò)程中，要分析熔斷器的額定電流，在此基礎(chǔ)上，要分析當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，分析外界環(huán)境是否具有很強(qiáng)的鹽堿性，確定熔體的額定電流。

3.7 開(kāi)關(guān)柜的選型

開(kāi)關(guān)柜的類(lèi)型具有很大的差異，要根據(jù)不同的電路選擇開(kāi)關(guān)柜，在對(duì)開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)的時(shí)候，要分析主接線的連接方式，然后分析其使用的元件，使開(kāi)關(guān)柜能夠與設(shè)備的型號(hào)匹配。在使用高壓的開(kāi)關(guān)柜時(shí)，就要配以低壓的配電屏，對(duì)一次和二次設(shè)備的型號(hào)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，制定出開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)的圖紙。

4 35kV箱式變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 二次系統(tǒng)的定義及分類(lèi)

按照二次接線的性質(zhì)對(duì)二次系統(tǒng)進(jìn)行區(qū)分，能夠分析直流回路和交流回路。按照二次接線使用的范圍來(lái)劃分，可以分成電源的回路和信號(hào)的回路。

4.2 二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)

變電站的保護(hù)系統(tǒng)的裝置主要的特征有：

（1）裝置能夠起到抗諧波的效果；

（2）裝置具有自我診斷的效果；

5 結(jié)語(yǔ)

35kV箱式變電站的電壓值處于穩(wěn)定的狀態(tài)，而且其低壓是非常低的，一般控制在10kV，在對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要確保其可以防止高壓和防止雨水腐蝕的效果，其結(jié)構(gòu)也不能設(shè)計(jì)的過(guò)于龐大，要便于使用，確保其可以靈活的移動(dòng)。提高其運(yùn)行的安全性和可靠性。

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