平桂35KV箱式變電站設(shè)計

覃杰

摘 要：箱式變電站又可以稱為整套的變電站，能夠?qū)Ω邏汉偷蛪旱呐潆娺M行整合，在此基礎(chǔ)上，能夠結(jié)合變壓器，在一個密閉的箱體內(nèi)安裝，比較適合在礦山、住宅小區(qū)內(nèi)使用，用戶能夠根據(jù)使用環(huán)境的不同，不負(fù)荷進行調(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，首先在歐洲一些國家開始應(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，這項設(shè)備開始廣泛地使用，而且能夠運用箱式變電站實現(xiàn)各類系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。現(xiàn)在，我國的城市化規(guī)模越來越大，城市電網(wǎng)的數(shù)量越來越多，所以，箱式變電站的使用使城市電網(wǎng)更加便于管理。本課題通過對箱式變電站的發(fā)展和具體的使用進行分析，在此基礎(chǔ)上，能夠?qū)⑾涫阶冸娬镜慕Y(jié)構(gòu)進行區(qū)分，然后對箱式變電站的系統(tǒng)進行設(shè)置，介紹了35kV的箱式變電站采用分段的形式對單母線的故障進行檢查。

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，要朝著節(jié)能的方向發(fā)展，箱式變電站具有這類優(yōu)勢，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)過了一定的處理的，具有良好的防腐效果，在外界使用也不會產(chǎn)生腐蝕問題。其外形比較美觀，而且色彩能夠與周圍的環(huán)境相得益彰，在安裝時流程也不復(fù)雜。箱變高壓運用了負(fù)荷開關(guān)，將負(fù)荷開關(guān)進行調(diào)整，從而能夠起到保護的作用。如果出現(xiàn)了熔斷器熔斷的問題，便會通過分閘的方式，能夠在一定程度上防止缺相運行的情況。

1箱式變電站的種類、構(gòu)成和主要特征

1.1箱式變電站的種類分析

箱式變壓器結(jié)合了歐式變電站的優(yōu)點，結(jié)合了變壓器的器身和熔斷器等，實現(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^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

箱式變電站的高壓室的設(shè)計一般是由負(fù)荷開關(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)^負(fù)荷進行保護。低壓室實現(xiàn)了互感器的安裝，在箱式變壓器中，其產(chǎn)品的型號都是固定的，而且，各類元件的性能都能夠符合變壓器使用的標(biāo)準(zhǔn)，各類元件之間的功能也是確定的。在操作的過程中，運用的是自化的方式，而且，在各類元件的使用中，都有相應(yīng)的保護措施，箱式變電站的每個結(jié)構(gòu)之間都有一層隔層，在箱底都設(shè)計了冷卻的風(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，我國的箱式變壓器都是設(shè)計了不同的電壓等級的：高壓側(cè)為 3 ～35kV、低壓側(cè)為 0.4 ～10kV 。

箱式變電站的特點如下：

（1）技術(shù)的可靠性高，而且具有先進性

在對箱體進行設(shè)計時，采用的技術(shù)比較先進，外殼的設(shè)計進行了防腐材料的涂抹，而且其框架的可靠習(xí)慣高，不會出現(xiàn)松動的問題，運用了標(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)計內(nèi)封板時，運用的是合金板，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)，運用了各類變壓器，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，不會出現(xiàn)漏電的事故，安全性高。

（2）工廠預(yù)制化

在進行設(shè)計的過程中，首先繪制出主接線圖，然后對箱外的主要零部件進行設(shè)計，然后選擇箱式變壓器的型號，在工廠內(nèi)進行統(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黝愒衅饋恚纬梢粋€比較緊密地結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)中各類元件能夠自行組合。

（4）占地面積小。

（5）投資省、見效快

箱式變電站的投資成本比較低，與同類的變電站相比，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)計方案

（1）對箱體的設(shè)計要滿足其基本要求，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)計排水的設(shè)施。

（3）要具體防曬的功能，防止大量的紫外線對箱體造成破壞。

2 35kV箱式變電站的總體構(gòu)造設(shè)計

2.1 箱式變電站對主接線的基本要求

一般來說，在對主接線進行設(shè)計時應(yīng)該遵循安全性和可靠性原則，同時要滿足主接線的靈活性，降低主接線設(shè)計的成本。

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

主接線設(shè)計的靈活性要滿足調(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)計的成本，是在滿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

在選擇主接線的時候，在設(shè)計分段接線的時候，可以采用單母線的形式，使用斷路器將單母線分隔，實現(xiàn)對單母線的分段檢查。

2.3 高壓接線方式

在高壓的一端，運用負(fù)荷開關(guān)進行保護，在具有熔斷器的一端，要將熔斷器串聯(lián)在電路中，實現(xiàn)熔斷器的聯(lián)動功能。

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，頂蓋也是運用了燃料壓制的方法，能夠防止溫度過高對箱體造成破壞的問題。我縣是一個鹽堿性比較強的地帶，所以，要求設(shè)備具有較好的抗腐蝕能力，所以，不僅僅要對主體的框架進行抗腐蝕性設(shè)計，同時，也要對箱體的整體結(jié)構(gòu)進行抗腐蝕性設(shè)計，一般來說，要運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

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，在對其結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的時候，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)計的過于龐大，要便于使用，確保其可以靈活的移動。

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

3.1 一次系統(tǒng)設(shè)計

其母線的設(shè)計可以設(shè)計成單母線的形式，其側(cè)母線可以運用單母線的形式連接起來，在使用箱體的時候，應(yīng)該運用密封的結(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度的聚氨酯。可保證設(shè)備在-40～+40℃之間運行。

3.2 箱式變電站設(shè)備型號的選擇應(yīng)該注意的問題

（1）在對箱體內(nèi)的一次設(shè)備選擇時，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，在接線的過程中會帶來很多不方便的問題，所以，應(yīng)該設(shè)計接地的開關(guān)。

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

3.3 設(shè)備選型的基本原理

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

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

3.4 高壓一次設(shè)備的選型

在選擇高壓設(shè)備的時候，要確保線路不能發(fā)生短路的問題，而且要分析線路的工作條件，這樣才能夠確保線路穩(wěn)定的運行，實現(xiàn)設(shè)備的經(jīng)濟運行。

3.5 低壓一次設(shè)備選型

在對低壓設(shè)備選擇的時候，要分析與高壓設(shè)備使用的協(xié)調(diào)問題，分析安裝地點的情況，然后分析線路容易出現(xiàn)的故障，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)高效地運行。

3.6 高壓熔斷器的選擇

在對熔斷器選擇的過程中，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)境是否具有很強的鹽堿性，確定熔體的額定電流。

3.7 開關(guān)柜的選型

開關(guān)柜的類型具有很大的差異，要根據(jù)不同的電路選擇開關(guān)柜，在對開關(guān)柜設(shè)計的時候，要分析主接線的連接方式，然后分析其使用的元件，使開關(guān)柜能夠與設(shè)備的型號匹配。在使用高壓的開關(guān)柜時，就要配以低壓的配電屏，對一次和二次設(shè)備的型號進行分析的基礎(chǔ)上，制定出開關(guān)柜設(shè)計的圖紙。

4 35kV箱式變電站二次系統(tǒng)設(shè)計

4.1 二次系統(tǒng)的定義及分類

按照二次接線的性質(zhì)對二次系統(tǒng)進行區(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劃分，可以分成電源的回路和信號的回路。

4.2 二次系統(tǒng)設(shè)計

變電站的保護系統(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

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，在對其結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的時候，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)計的過于龐大，要便于使用，確保其可以靈活的移動。提高其運行的安全性和可靠性。

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