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箱式变电站在农网改造工程中的应用

北极星电力网技术频道    作者:3   2007/12/21 16:01:10   

1 箱式变电站的特点


(1)设备趋于无油化:


在箱式变电站中,主变压器、直配变或站用变、TV、TA一般都采用干式,断路器采用真空断路器,采用无油设备将有效地避免常规变电站设备难以根治的渗漏问题,变电站可实行状态检修,减少维护工作量和维护费用,运行环境好,特别适用于污染严重地区,运行费用低,整体效益可观。


(2)占地小型化:


由于我国可耕地面积非常少,建设箱式变电站减少占地面积,设备布置集中,一般箱式变电站较常规变电站的占地面积能减少50以上。


(3)布置简单化:


变电站注油设备改为无油设备,设备区域小而布置集中,越来越趋于简单化、小型化,设备保护不需要就地显示功能,所有电气信号、数据采集均传输到主站显示,容易实现无人值班。


(4)二次微机化:


箱式变电站二次均采用微机自动化保护装置,具备遥控、遥信、遥测功能,根据主变容量也可实现"四遥"。使变电站运行水平达到较高的智能化程度,操作简单,适用性强。


2 箱式变电站在我省的应用概述


在农网改造工程中我省先后有7个35kV电源点采用了箱式变电站,目前已投入运行的有2座,在建的有5座。在设备配置上我们尽量采用无油化,TV、TA、补偿装置、开合设备等选用无油设备,为了节约投资在主变选用上仍用油浸变压器,这样既能节省投资又增加了主变的带载能力,我省的箱式站都采用这种主变外置的模式,在保护配置和通讯方式上和常规站相同。


3 大同鹊儿山箱式变电站工程实例


(1)鹊儿山站方案的确定:


原35kV鹊儿山变电站位于大同市左云县东北部,担负着鹊儿山镇、管家堡乡、张家场乡的供电任务,主要是供给煤矿用电,负荷性质很重要。多年来由于小煤窑的盲目开采,致使该地区形成很多采空区。1999年5月我变电站运行人员突然发现站区及附近地带地质有明显下沉现象,站内建筑物多处出现裂纹,已经危及人身和设备的安全。变电站出现基础下沉后,我们进行了两个月的监视和土法测量,发现变化越来越大,必须立即采取临时补救措施,对变电站房屋进行加固处理以保证运行人员的安全。为查明变电站基础下沉原因,我公司先后聘请了省、地有关地质部门进行实地勘测,探明此站下方有五个采煤区,属于严重采空区域,必须改址另建。


鹊儿山变电站周围10km半径范围内全部是煤矿采空区,在此范围内的所有建筑物均有不同程度的下沉现象,给改建变电站站址的选择带来很大困难。根据当地的负荷情况,如果变电站选在10km以外的非采空区内,变电站将偏离负荷中心,加大了供电半径,不利于经济运行。经过综合比较新站站址只能选在采空区内。在采空区内建变电站地基处理相当困难,一是采空区面积大基础处理成本过高;二是由于是采空区地质在不断发生变化,无法做长期处理,只能采取过渡方案处理;三是站内地面载荷要尽量减小。


由于上述三个因素的存在,在确定变电站再建方案时我们必须考虑以上因素,必须做好再次搬迁的准备。要搬迁只有建箱式变电站才能满足要求。箱式站与常规站比较虽然具有运行方便、搬迁容易等优点,但综合造价要比常规站高,因此要对箱式站进行改型优化,以降低工程造价。箱式站的改型我们考虑了三个方面:一是主变要利旧并置于箱体外,不采用干变,能节约资金;二是10kV、35kV设备按电压等级分别置于两个箱体,便于安装和管理;三是要满足无人值班和实现调度自动化的要求。


(2)鹊儿山箱式站的设计思路:


在考虑综合造价和使用方便的同时,对鹊儿山箱式站的设计进行了集中优化,改建规模和原站要相同以满足当地供电需求,在设备选型上要尽量考虑利旧和改型以降低造价。


①接线方式:站内不设母线架构,35kV进线过隔离开关进箱体,10kV电缆出线,35kV单母接线、10kV单母分接线均设在箱体内部。


②变电站二次采用综合自动化,具有"四遥"功能,满足无人值班要求。二次组屏要尽量减少,箱内设保护屏3面、直流屏2面、交流屏、电能表屏各1面、通信柜1面。


③箱体内-次设备尽量利旧,开关柜要具有"五防"功能,主变利用油浸2×3150kVA,载波设备利旧,电容器、TA、TV采用干式置于箱体内,其余设备选用满足功能要求的国产设备。


④站内采用直流操作,选用全封闭铅酸免维护蓄电池,控制系统采用微机技术,具有与综合自动化系统的通讯接口(RS232),实现遥测、遥信、遥控功能,采集直流屏有关状态量及模拟量以数字通讯方式发出,为站内各类继电保护、通讯和各种直流操作机构提供可*的直流电源。


(3)鹊儿山箱式站设备选型的原则:


①主设备尽可能不采用注油设备,但由于变电站投资有限,因此主变仍利旧,不进行增容可满足要求;断路器、TV、TA、站变无油化。


②二次采用集中布置的综合自动化设备,满足无人值班和实现调度自动化要求。


③站内通信手段仍采用扩频和载波双通道,并利用原设备,节省投资,降低造价。


④由于站址仍选在采空区内,在设备选型时要考虑再次搬迁的因素,站内围墙采用空心墙,以减少地面压力。


4 箱式变电站与常规站的性能比较


以大同鹊儿山站选用的汕头金晖隆开关有限公司生产的YB-40.5/12型箱式变电站为例,箱变具有以下功能:


(1)箱内开关柜满足"四全"功能,即"全绝缘、全隔离、全封闭、全工况",柜内绝缘隔板使用"SMC"材料,开关柜配有带电显示装置。


(2)箱体内综合考虑照明、事故照明、通风、防沙、散热及保温措施,在每个单元柜内均装设加热器,由自动温度、湿度控制仪控制。为满足正常运行维护要求,并加装温度、湿度、测量显示表计及加装凝露器、烟雾报警装置,并将湿度、烟雾报警探头信号接入综合自动化系统。并考虑安装载波机及扩频设备的位置。


(3)变电站二次设备集中放入一个具有温度调节的间隔内,而且采用中间有隔热层的隔门,玻璃观察窗均采用双层玻璃以确保在运行中温度、湿度完全符合微机保护装置的使用条件,以确保保护装置正常可*运行。


(4)箱体采用双层密封,内部装有加热器和通风装置,并装有温度、湿度自动控制仪,当低温、高湿时,加热器接通并启动通风,当低温度、低湿度时只接通加装装置,可保证预装式变电站内部温度湿度保持在一定范围内,以确保在任何情况下,箱体内的高低压电气设备不产生影响运行的凝露产生,达到了电力部门运行的要求。箱体顶部制成"∧"形,便于排水。


(5)箱体底架采用热轧型钢,柜架采用冷弯型钢,两者组装在一起,并进行严格的防腐蚀处理。顶板、侧壁选用双层彩色复合隔热板,再铆以铝合金型材加以装饰,既保证了高强度和耐久性,又增加了美感。


(6)箱体装有防盗、防火、烟雾报警装置。当箱体门被撬时,报警铃立即长鸣,并同时将信号发至中央控制室。


(7)箱体内装有一次系统模拟图,根据需要可制成完全连动的模拟系统图。这样当一打开箱体门时,对设备运行情况可以一览无遗。


(8)箱式变电站供电可*性高。由于箱式变电站均采用户内设备,配置微机保护装置,可实现无人值班,并满足县调自动化运行要求。


(9)箱式变电站占地面积小。35kV鹊儿山变电站除两台主变及35kV进线刀闸布置在室外,其余一、二次设备均安装在两个箱体内,站内基础、架构较少,厂区建筑少。


(10)箱式变电站易于运行,维护工作量小。由于箱变开关均采用户内真空断路器,电容器、TA、TV均采用干式产品,所有绝缘材料均采用阻燃性材料,符合供电设备的无油化要求,将火灾危险控制到最低点。且设备运行稳定,无需日常维护。


(11)箱式变电站美观无污染。箱体材料在-40℃~+40℃间,可保证20年不老化、不腐蚀、不漏雨。


5 箱式变电站与常规站的经济比较


(1)土建费箱式站大约30万元,常规站大约70万元,能节省投资40万元。


(2)设备购置费箱式站无油设备多投资大,大约需150万元而常规站需投资100万元,箱式站比常规站多投资50万元。


(3)安装费箱式站需30万元,常规站由于有室外架构等安装费要比箱式站投资大,大约需40万元。


(4)土地占用箱式站要比常规站节约土地50以上,可节约资金20万元。


从以上四个方面看综合造价箱式站要比常规站低,在同容量同设备的前提下可节约投资20万元。

来源:未知
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