工程設(shè)計中箱式變電站設(shè)計選擇實例

郭 蕾

(中石油東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計院電氣室，吉林 吉林 132000)

工程設(shè)計中箱式變電站設(shè)計選擇實例

郭 蕾

(中石油東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計院電氣室，吉林 吉林 132000)

針對箱式變電站的類型,以某工程設(shè)計項目為實例，敘述了箱式變電站的具體設(shè)計及應(yīng)用，同時對比箱式變電站設(shè)的兩種設(shè)計方案，分析兩個方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并根據(jù)工程項目的實際要求選擇適用方案，為相似工程設(shè)計提供參考。

箱式變電站；歐式箱變；美式箱變

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，箱式變電站在我國的應(yīng)用越來越廣泛，它以工廠預(yù)制化、組合方式靈活、投資省見效快、占地面積小、外形美觀的優(yōu)點(diǎn)，越來越多地應(yīng)用于住宅小區(qū)、工廠企業(yè)等建設(shè)中。

箱式變電站根據(jù)型式的不同，分為普通型和緊湊型。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不同及采用元器件的不同，分為歐式箱變和美式箱變兩種。在應(yīng)用方面，歐式箱變是中國自20世紀(jì)70年代后期，從法國、德國等國引進(jìn)及仿制的箱式變電站，從結(jié)構(gòu)上采用高、低壓開關(guān)柜，變壓器組成方式，這種箱變稱為歐式箱變，形象比喻為給高、低壓開關(guān)柜、變壓器蓋了房子。美式箱變是從20世紀(jì)90年代起，中國從美國引進(jìn)的箱式變電站，在結(jié)構(gòu)上將負(fù)荷開關(guān)、環(huán)網(wǎng)開關(guān)和熔斷器結(jié)構(gòu)簡化放入變壓器油箱浸在油中。避雷器也采用油浸式氧化鋅避雷器。變壓器取消油枕，油箱及散熱器暴露在空氣中，這種箱變稱為美式箱變，形象比喻為變壓器旁邊掛個箱子。

2 某工程設(shè)計中箱式變電站設(shè)計實例

某工程項目在廠區(qū)東側(cè)建設(shè)一座10kV變配電所，內(nèi)設(shè)2臺10/0.4kV 1250kVA變壓器、1組10kV配電裝置、2組0.4kV配電裝置。10kV配電負(fù)責(zé)為全廠用電負(fù)荷供電，380V為附近裝置供電。工程項目中的供電原則是變電所接近負(fù)荷中心，盡量縮短供電半徑。所以，本項目在廠區(qū)西側(cè)另建設(shè)一座箱式變電站，為附近的研發(fā)中心、綜合服務(wù)樓、1#廠房、車庫供電，用電設(shè)備臺數(shù)為10臺，總用電計算容量為690.3kW，即767kVA，用電負(fù)荷均為三級。箱式變電站10kV電源引自廠區(qū)東側(cè)新建10kV變配電所。根據(jù)用電負(fù)荷情況，本項目箱式變電站設(shè)計有以下兩種方案。

方案一：

箱式變電站內(nèi)設(shè)1臺10/0.4kV 1000kVA變壓器，1臺10kV負(fù)荷開關(guān)，1組0.4kV配電裝置，1套低壓無功補(bǔ)償裝置。0.4kV側(cè)采用單母線接線方式。箱式變電站的供電系統(tǒng)單線圖，詳見圖1。箱式變電站內(nèi)的布置圖，詳見圖2。箱式變電站一路10kV電源引自廠區(qū)東側(cè)新建10kV變配電所10kV開關(guān)柜，該10kV開關(guān)柜針對該變壓器一對一供電，對其進(jìn)行相應(yīng)的變壓器保護(hù)，如短路保護(hù)、溫度保護(hù)等，故在箱式變電站內(nèi)不必設(shè)置變壓器保護(hù)裝置，變壓器前側(cè)的10kV負(fù)荷開關(guān)僅作為變壓器檢修時隔離電器使用，使線路具有明顯的斷點(diǎn)。

圖1 方案一箱式變電站系統(tǒng)單線圖

圖2 方案一箱式變電站平面布置圖

方案二：

箱式變電站內(nèi)設(shè)2臺10/0.4kV 500kVA變壓器，1組10kV配電裝置，2組0.4kV配電裝置，2套低壓無功補(bǔ)償裝置。0.4kV側(cè)采用單母線接線方式。兩段母線之間設(shè)有聯(lián)絡(luò)功能。箱式變電站的供電系統(tǒng)單線圖，詳見圖3。箱式變電站內(nèi)的布置圖，詳見圖4。箱式變電站一路10kV電源引自廠區(qū)東側(cè)新建10kV變配電所10kV開關(guān)柜，該10kV開關(guān)柜針對該箱式變電站供電，10kV開關(guān)柜上設(shè)置線路保護(hù)，不對變壓器保護(hù)。箱式變電站內(nèi)高壓室設(shè)置有熔斷器，該熔斷器帶有接地開關(guān)，當(dāng)變壓器短路時，熔斷器可以實現(xiàn)其保護(hù)功能。根據(jù)《電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計規(guī)范》GB/ T50062-2008規(guī)范要求，800kVA及以下變壓器不必設(shè)置過負(fù)荷保護(hù)、溫度保護(hù)等，故該箱式變電站的2臺變壓器前側(cè)均不必設(shè)置相關(guān)保護(hù)裝置。

低壓室設(shè)有2組低壓配電裝置，變壓器0.4kV出線后進(jìn)入低壓進(jìn)線柜，其內(nèi)設(shè)斷路器、電流互感器、多功能儀表、電涌保護(hù)器等。

圖3 方案二箱式變電站系統(tǒng)單線圖

圖4 方案二箱式變電站平面布置圖

兩個方案比較起來，各有優(yōu)點(diǎn)。方案一的優(yōu)點(diǎn)是接線及維護(hù)簡單，10kV開關(guān)柜直接對變壓器一對一保護(hù)，記錄及顯示均體現(xiàn)在10kV開關(guān)柜的微機(jī)綜合保護(hù)器上，從而更便于查找故障。從整體造價上比較，方案一要明顯低于方案二。從總的占地面積上比較，方案一也要小于方案二。方案二的優(yōu)點(diǎn)是操作靈活，2臺變壓器及2段母線可以靈活操作，將研發(fā)中心、1#廠房這兩個用電負(fù)荷點(diǎn)集中到1臺變壓器上供電，業(yè)主可以根據(jù)研發(fā)情況和市場的銷售情況停止或啟用這臺變壓器，來控制減少消耗。同時，還可以通過母線聯(lián)絡(luò)來靈活調(diào)整負(fù)荷，使需要投運(yùn)的負(fù)荷運(yùn)行，需要停止的負(fù)荷停止。

在該工程項目的施工圖設(shè)計中，選擇的是方案一。

無論采用哪種方案，都要按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，具備防曬、防雨、防塵、防銹、防小動物（如蛇、鼠）等進(jìn)入的五防功能，同時做好散熱、防凝露等措施。

3 小結(jié)

只有掌握箱式變電站的結(jié)構(gòu)類型，了解所設(shè)計變電所的實際需求，才能準(zhǔn)確地完成工程項目中箱式變電站設(shè)計。本文簡述了某工程箱式變電站的設(shè)計實例，供遇到此類問題的設(shè)計者參考。

[1]編委會．歐式箱變接線方案設(shè)計與工程圖應(yīng)用及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)全書[M]．北京：中國電力出版社，2012．

[2]李軍學(xué)，趙海，朱帥華．基于GOOSE實現(xiàn)變電站備用電源自投自復(fù)功能[J]．電腦與電信，2014(3)：36-37．

[3]李慶良．變電站改擴(kuò)建工程中的問題分析[J]．低碳世界，2015 (18)：43-44．

[4]吳佳梅．淺談變電站工程中通用設(shè)備的應(yīng)用[J]．科技致富向?qū)В?013(27)：88-89．

Case of Box-type Substation Design in Engineering Design

Guo Lei
(CNPC Northeast Refining&Chemical Engineering Co.Ltd,Jilin 132000,Jilin)

Aiming at the type of box-type substation,taking an engineering design project as an example,this paper describes the specific design and application of box-type substation.Comparing with two design schemes of box-type substation,it analyzes the advantages and disadvantages of the two schemes.And it chooses suitable scheme according to the actual project requirements, providing reference for similar engineering design.

box-type substation;European-style box-type substation;American-style box-type substation

TM76

A

1008-6609(2016)05-0096-02

郭蕾，女，吉林省吉林市人，本科，工程師，研究方向：電氣工程設(shè)計。