预装式变电站(也称箱式变电站或箱变)是一种将高压开关设备、变压器和低压配电装置三部分按一定接线方案组成一体的紧凑式成套装置,有时又称“移动式变电站”。 一、预装式变电站的类型与特点 目前在我国使用的预装式变电站有美式箱变、欧式箱变和国产箱变三种类型。 美式箱变的高压侧采用负荷开关和熔断器,二者之间无连锁关系,箱变内高低压电器及其连线在油介质中紧密组合,体积小(不到欧式箱变的1/3)。由于箱内空间较小,负荷开关只能手动操作。因其高低压电器元件均浸在高燃点油(312℃)中,故可抵御各种苛刻的环境条件(如污染、湿热等)。美式箱变适用于容量不大(630kVA及以下)、低压分支回路不多、接近用户的环网配电单元和终端变电站。美式箱变存在着所有高压电器元件与变压器共箱带来的油污染、高压电器元件长期在高温环境下运行带来的寿命和可靠性降低等问题。但由于其体积小、全绝缘、全封闭、箱体外露散热效果好,为用户所青睐。 欧式箱变中的负荷开关和熔断器构成连锁组合电器。箱内变压器、高压配电装置、低压配电装置三部分以“目”字或“品”字型组合,外面用金属外壳铠装而成。箱内元件为定型组装,变压器可为油浸式或干式。由于负荷开关和熔断器是连锁的,故当高压侧一相熔断时,负荷开关脱扣器被熔断器撞针撞击而脱扣,不会引起较长时间的缺相运行。欧式箱变体积大,故负荷开关可电动操作,箱变容量也比较大,变压器散热较困难。 国产的预装式变电站品种繁多,有ZBW型、DXB10型、ZGS 型、YBZ 型、NXW 型及BZ 型等。其组合形式基本上是高压室、变压器和低压室成“目”字型或“品”字型排列两种结构。供电方式有:终端供电与环网供电。进线方式一般采用电缆进线。高压设备一般为负荷开关熔断器组合环网开关柜,这些开关设备均具有全面的防误操作连锁功能。低压室可设计配电、动力、照明、计量、无功补偿等功能。变压器一般采用油浸式或干式变压器。户内为满足防火要求,必须采用干式变压器。国内预装式变电站的箱体形状呈现多样化,除统一的矩形外,各制造厂可根据用户的使用环境和地形特征组成为各种不同的形状,在外形设计时可与外界环境相协调,在景色协调的环境中可成为景色点缀。箱体的颜色与箱体的外形一样,其色调可与外界环境相协调,如安装在街心花园或花丛中的箱变,箱体可配以绿色,安装在路边或建筑群中的箱变,可与周围建筑相协调。箱体的材料可以用金属(如普通钢板、热镀锌钢板、铝合金板及夹层彩色钢板),也可用非金属(如玻璃纤维增加塑料板、复合玻璃钢板预制成型板、水泥预制成型板以及特种玻璃纤维增强水泥预制板等)。金属材料的箱体经过防腐处理,非金属材料箱体能耐老化、阻燃,且有防止产生危险静电荷的措施。 不论何种箱体材料,它们都具有足够的机械强度以承受一定的机械力作用和内部故障电弧而引起的冲击力。 二、预装式变电站的智能化智能化 预装式变电站是将高压开关电器设备、变压器、低压配电装置和二次智能化设备集中组合在一起,具有智能检测、保护、控制、通信功能的预制式成套配电设备。它能实现遥测 、遥控、通信、遥调和变电站无人值守的运行管理和 维护模式,很适合我国城乡电网建设与改造工程中环网供电的需要。智能化预装式变电站的自动化系统框图如附图所示。
智能化预装式变电站可及时采集现场运行数据,自诊断和预警断路器运行及母线温升等状况,显示变电站工作状态,远动调节断路器保护参数,远动操作负荷开关、断路器组态;就地动态无功功率补偿。智能单元通过对线路上各电气设备的实时监控,实现配电网络的优化运行,提高配电网安全运行水平,从而大大提高供电可靠性。它的基本功能是实时监控配电网中各种电气设备的运行状态,及时发现故障、隔离故障、迅速恢复非故障区段的供电。具有通信接口,能适应自动化要求,智能功能还可根据用户需求进行选配。 预装式变电站早在20世纪60年代已在国外崛起。在欧州,预装式变电站已占配电变压器的70%以上;在美国,预装式变电站已占配电变的90%。而我国尚不足配电变压器的3%。究其原因,一是对预装式变电站的优越性认识不足,二是价格偏高,影响了使用者的积极性。关于经济问题视具体情况,若设备选型得当,作为终端箱变,一般其价格低于同容量土建变电站。 1998年8月我国颁布了GB/T1746—1998《高压/低压预装式变电站》国家标准,该标准等效采用国际电工委员会IEC1330:1995《高压/低压预装式变电站》国际标准。从而结束了我国多年来生产销售《高压/低预装式变电站》无国家标准的历史。目前我国已批准(分三批)生产预装式变电站 的企业近300家,相信预装式变电站广泛应用的时代即将到来。
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