行業(yè)動(dòng)態(tài)
箱式變電站應(yīng)用前景和展望
1、箱式變電站發(fā)展
箱式變電站又稱戶外成套變電站,也有稱做組合式變電站,它是發(fā)展于20世紀(jì)60年代至70年代歐美等西方發(fā)達(dá)國(guó)家推出一種戶外成套變電所新型變電設(shè)備,它具有組合靈活,便于運(yùn)輸、遷移、安裝方便,施工周期短、運(yùn)行費(fèi)用低、無污染、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),受到世界各國(guó)電力工作者重視。進(jìn)入20世紀(jì)90年代中期,國(guó)內(nèi)開始出現(xiàn)簡(jiǎn)易箱式變電站,電力部也相應(yīng)制定了部頒標(biāo)準(zhǔn),但應(yīng)用并不廣泛,到90年代末期,特別是農(nóng)網(wǎng)改造工程啟動(dòng)后,科研開發(fā)、制造技術(shù)及規(guī)模等都進(jìn)入了高速發(fā)展,被廣泛應(yīng)用于城區(qū)、農(nóng)村10~110kv中小型變(配)電站、廠礦及流動(dòng)作業(yè)用變電站建設(shè)與改造,因其易于深入負(fù)荷中心,減少供電半徑,提高末端電壓質(zhì)量,特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)改造,被譽(yù)為21世紀(jì)變電站建設(shè)目標(biāo)模式。
2、箱式變電站特點(diǎn)
箱式變電站主要由多回路高壓開關(guān)系統(tǒng)、鎧裝母線、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、通訊、遠(yuǎn)動(dòng)、計(jì)量、電容補(bǔ)償及直流電源等電氣單元組合而成,安裝一個(gè)防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)箱體內(nèi),機(jī)電一體化,全封閉運(yùn)行,主要有以下特點(diǎn):
(1)、技術(shù)先進(jìn)安全可靠:
箱體部分采用目前國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)及工藝,外殼一般采用鍍鋁鋅鋼板,框架采用標(biāo)準(zhǔn)集裝箱材料及制作工藝,有良好防腐性能,保證20年不銹蝕,內(nèi)封板采用鋁合金扣板,夾層采用防火保溫材料,箱體內(nèi)安裝空調(diào)及除濕裝置,設(shè)備運(yùn)行不受自然氣候環(huán)境及外界污染影響,可保證-40℃~+40℃惡劣環(huán)境下正常運(yùn)行。
箱體內(nèi)一次設(shè)備采用全封閉高壓開關(guān)柜(如:xgn型)、干式變壓器、干式互感器、真空斷路器,彈簧操作機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)隔離開關(guān)等國(guó)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先設(shè)備,產(chǎn)品無裸露帶電部分,為全封閉、全絕緣結(jié)構(gòu),完全能達(dá)到零觸電事故,全站可實(shí)現(xiàn)無油化運(yùn)行,安全性高,二次采用微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)無人值守。
(2)、自動(dòng)化程度高:
全站智能化設(shè)計(jì),保護(hù)系統(tǒng)采用變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化裝置,分散安裝,可實(shí)現(xiàn)"四遙",即遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào),每個(gè)單元均具有獨(dú)立運(yùn)行功能,繼電保護(hù)功能齊全,可對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)置,對(duì)箱體內(nèi)濕度、溫度進(jìn)行控制和遠(yuǎn)方煙霧報(bào)警,滿足無人值班要求;需要還可實(shí)現(xiàn)圖像遠(yuǎn)程監(jiān)控。
(3)、工廠預(yù)制化:
設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員變電站實(shí)際要求,作出一次主接線圖和箱外設(shè)備設(shè)計(jì),就可以選擇由廠家提供箱變規(guī)格和型號(hào),所有設(shè)備工廠一次安裝、調(diào)試合格,真正實(shí)現(xiàn)變電站建設(shè)工廠化,縮短了設(shè)計(jì)制造周期;現(xiàn)場(chǎng)安裝僅需箱體定位、箱體間電纜聯(lián)絡(luò)、出線電纜連接、保護(hù)定值校驗(yàn)、傳動(dòng)試驗(yàn)及其它需調(diào)試工作,整個(gè)變電站從安裝到投運(yùn)大約只需5~8天時(shí)間,大大縮短了建設(shè)工期。
(4)組合方式靈活:
箱式變電站結(jié)構(gòu)比較緊湊,每個(gè)箱均構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng),這就使組合方式靈活多變,,我們可以全部采用箱式,也就是說,35kv及10kv設(shè)備全部箱內(nèi)安裝,組成全箱式變電站;也可以僅用10kv開關(guān)箱,35kv設(shè)備室外安裝,10kv設(shè)備及控保系統(tǒng)箱內(nèi)安裝,這種組合方式,特別適用于農(nóng)網(wǎng)改造中舊站改造,即原有35kv設(shè)備不動(dòng),僅安裝一個(gè)10kv開關(guān)箱即可達(dá)到無人值守要求。總之,箱式變電站沒有固定組合模式,使用單位可實(shí)際情況自由組合一些模式,以滿足安全運(yùn)行需要。
(5)、投資省見效快:
箱式變電站較同規(guī)模常規(guī)變電所減少投資40%~50%,以35kv單主變4000kva規(guī)模變電所計(jì)算,土建工程(包括征費(fèi)用)箱式變電站要比常規(guī)變電所節(jié)約100余萬元;若從竣工投產(chǎn)角度分析,保守估計(jì)按每站提前4個(gè)月投運(yùn)計(jì)算,若平均負(fù)荷2000kw,售電利潤(rùn)0.10元/kw.h,三個(gè)月可增加凈利潤(rùn)60余萬元;從運(yùn)行角度分析,箱式變電站中,先進(jìn)設(shè)備選用,特別是無油設(shè)備運(yùn)行,從根本上徹底解決了常規(guī)變電所中設(shè)備滲漏問題,變電站可實(shí)行狀態(tài)檢修,減少維護(hù)工作量,每年可節(jié)約運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用10萬元左右,整體經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。
(6)、占面積小:
以4000kva單主變規(guī)模變電所為例,建設(shè)一座常規(guī)35kv變電所,大約需占3000m2左右,需要進(jìn)行大規(guī)模土建工程;而選用箱式變電站,主變箱和開關(guān)箱兩箱體占面積最小可至100m2,包括35kv其他設(shè)備總占面積最大為300m2,僅為同規(guī)模變電所占面積1/10,可充分利用街心、廣場(chǎng)及工廠角隅即可安裝投產(chǎn),符合國(guó)家節(jié)約土政策。
(7)、外形美觀,易與環(huán)境協(xié)調(diào):
箱體外殼采用鍍鋁鋅鋼板及集裝箱制造技術(shù),外形設(shè)計(jì)美觀,保證供電可靠性前提下,選擇箱式變電站外殼顏色,極易與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致,特別適用于城市建設(shè),如:城市居民住宅小區(qū)、車站、港口、機(jī)場(chǎng)、公園、綠化帶等人口密集區(qū),它既可作為固定式變電所,也可作為移動(dòng)式變電所,具有點(diǎn)綴和美化環(huán)境作用。
3、新泰35kv集裝箱式變電站簡(jiǎn)介
35kv城東變電站是山東乃至全國(guó)規(guī)模較大集裝箱式變電站之一,2000年安裝,僅安裝調(diào)試15天即投產(chǎn)。該站全部高壓設(shè)備集中四套集裝箱內(nèi),"一"字形排列,花園式布置,很是壯觀,從左至右依次為35kv開關(guān)箱、主變壓器箱、10kv開關(guān)箱(帶控制),10kv開關(guān)箱(帶補(bǔ)償電容),主變箱及帶電容器開關(guān)箱箱頂采用隔層氣樓結(jié)構(gòu),箱體低部也有進(jìn)出風(fēng)口,以保證電氣設(shè)備通風(fēng)散熱;35kv高壓斷路器選用kyn型手車式真空斷路器,10kv高壓開關(guān)柜選用xgn開關(guān)柜,主變、所變、電壓互感器均采用干式設(shè)備,這樣全面實(shí)現(xiàn)無油化運(yùn)行,從根本上避免了由設(shè)備滲漏而引起停電檢修。箱體內(nèi)配裝煙霧報(bào)警系統(tǒng)及遠(yuǎn)程圖象監(jiān)控系統(tǒng),將報(bào)警信號(hào)及圖象上傳至調(diào)度所進(jìn)行24h監(jiān)控,可防止火災(zāi)、爆炸等事故發(fā)生和蔓延,另外還設(shè)有防雨、防塵、防小動(dòng)物進(jìn)入等多種防護(hù)措施。
二次設(shè)備采用dsa微機(jī)保護(hù)控制系統(tǒng),分散布置,該系統(tǒng)集保護(hù)、遙控、遙測(cè)、遙信等功能于一體,保護(hù)電流與測(cè)控電流分別輸入,裝置機(jī)箱采用整板模壓成型,具有結(jié)構(gòu)緊湊、密封性好、抗干擾、抗震能力強(qiáng)等特點(diǎn)。軟件設(shè)計(jì)上,保護(hù)模塊它模塊完全分開,大屏幕顯示事故報(bào)告、報(bào)警信息及遙信、遙測(cè)信息,定值設(shè)定簡(jiǎn)單可靠,具有完善自檢體系,保護(hù)、監(jiān)控可靠且具有保護(hù)黑匣子功能,達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。以上設(shè)備選用使供電自動(dòng)化程度大大提高,同時(shí)也降低了運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,符合電力發(fā)展需要。
4、箱式變電站應(yīng)用前景和展望
近年來箱式變電站,是當(dāng)前農(nóng)網(wǎng)改造和今后變電站建設(shè)主要方向,但就某些方面還存著一些不足,具體表現(xiàn):
(1) 防火問題:箱式變電站一般為全密封無人值守運(yùn)行,全部設(shè)備無油化運(yùn)行且裝有遠(yuǎn)方煙霧報(bào)警系統(tǒng),箱體內(nèi)仍然存火災(zāi)隱患,如:電纜、補(bǔ)償電容器等,一旦突發(fā)火災(zāi),不利于通風(fēng),利于火災(zāi)撲救,應(yīng)考慮設(shè)計(jì)自動(dòng)滅火系統(tǒng),但這樣會(huì)增加箱式變電站制造成本。
(2) 擴(kuò)容問題:箱式變電站受體積及制造成本所限,出線間隔擴(kuò)展裕度小,如想原箱體中再增加1~2個(gè)出線間隔是比較困難,必須再增加箱體才能做到。
(3) 檢修問題:箱式變電站制造時(shí)考慮制造成本及箱體體積所限,使箱式變電站檢修空間較小,不利于設(shè)備檢修,特別是事故搶修,這是箱式變電站先天不足,是無法克服缺點(diǎn)。
總之,展望未來,箱式變電站我國(guó)廣大城市、農(nóng)村、工礦企業(yè)、公共建筑設(shè)施中會(huì)到廣泛應(yīng)用,它將以其物美價(jià)廉優(yōu)點(diǎn)被越來越多人們所使用,使我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行水平再上一個(gè)新臺(tái)階。