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住宅小区箱式变电站供电几个问题的探讨(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/7/3 9:26:45   

  所属频道:  输配电    关键词:  箱式变电站 变压器

摘要:根据美式及欧式箱式变电站的主要特点,分析了在住宅小区供电中型式的确定、布点方案及容量确定等问题,并提出了相应的对策措施。

箱式变电站是社会经济发展和城市建设的必然产物。随着近二十多年的经济发展,城市供电的格局发生了较大的变化,过去那种集中降压、长距离配电的方式已经大大制约了城市供电,并降低了供电企业的经济效益。原因是供电半径过大,线路损耗随着用电负荷的增加而大大增加,同时供电质量也大大降低。要减少线路损 耗,保证供电质量,就得提高供电电压,这是众所周知的事实。为此,国家在城网建设中,要求高压直接进入市区,深入负荷中心。有资料显示,将供电电压从 380V上升到10kV,可以减少线路损耗60%,减少总投资和用铜量52%,其经济效益相当可观。要实现高压深入负荷中心,箱式变电站是最经济、方便、有效的设备之一。

箱式变电站,是集高压开关柜、变压器、低压开关柜于一体,并在制造厂内装配完成的预装式变电站。由于箱变具有成套性 强、体积小、占地少、能深入负荷中心、提高供电质量、减少线路损耗、缩短送电周期、选择灵活、对环境适应性强、安装方便、运行安全可靠及投资少及见效快等一系列优点;所以箱变有着广阔的使用范围,它适用于城市公共配电、高层建筑、住宅小区、公园、高速公路等,还适用于油田、工矿企业及施工场所等。它是继土 建变电所之后崛起的一种崭新的变电站,在我区的住宅小区建设中,为提高城建形象,改善居住环境,各有关部门纷纷要求取消架空线路。对此,除广泛采用高、低压电缆外,在城区用地十分紧张、以土建方式建造变电站非常困难的情况下,采用10kV箱式变电站是一种优化选择方案。来源:输配电设备网

现笔者就住宅小区箱式变电站供电几个问题进行一些探讨。

1 箱式变电站型式的选择

1.1 欧式箱变特点

根据产品结构不同及采用元器件的不同,箱变分为欧式箱变和美式箱变两种典型形式。

欧式箱变是将变压器及普通的高压电器设备装于同一个金属外壳箱体中,从结构上采用高、低压开关柜,变压器组成方式,这种箱变称为欧式箱变,形象比喻为给高、低压开关柜、变压器盖了房子。由于变压器室温很高,引起散热困难,影响出力;另一方面在箱体中采用普通的高压负荷开关和熔断器、低压开关柜,所以箱式 变体积较大。

1.2美式箱变特点

在结构上将负荷开关、环网开关和熔断器结构简化放入变压器油箱浸在油中。避雷 器也采用油浸式氧化锌避雷器。变压器取消油枕,油箱及散热器暴露在空气中,这种箱变称为美式箱变,形象比喻为变压器旁边挂个箱子。美式箱变从布置上看,其低压室、变压器室、高压室不是目字型布置,而是品字型布置。从结构上看,这种箱式变分为前、后两部分:前面为高、低压操作间隔,操作间隔内包括高低压接线 端子,负荷开关操作把手,无载调压分节开关,插入式熔断器,油位计等;后部为注油箱及散热片。将变压器绕组、铁心、高压负荷开关和熔断器放入变压器油箱中。避雷器也采用油浸式金属氧化物避雷器。变压器取消油枕,采取油加气隙体积恒定原则设计密封式油箱,油箱及散热器暴露在空气中,散热优于欧式箱变。低压 断路器采用塑壳断路器作为主断路器及出线断路器。由于结构简化,这种箱式变电站的占地面积和体积大大减小,由于其体积很小再加上只是一侧开门,其所需占地面积仅是欧式箱变的1/4,体积仅为同容量欧式箱变的1/5-1/3。

1.3两类箱变的比较

从保护方面,欧式箱变高压侧采用负荷开关加限流熔断器保护。发生一相熔断器熔断时,用熔断器的撞针使负荷开关三相同时分闸,避免缺相运行,要求负荷开关具有切断转移电流能力。低压侧采用负荷开关加限流熔断器保护,美式箱变高压侧采用熔断器保护,而负荷开关只起投切转换和切断高压负荷电流的功能,容量较 小。当高压侧出现一相熔丝熔断,低压侧的电压就降低,塑壳自动空气开关欠电压保护或过电流保护就会动作,低压运行不会发生。从产品成本看,欧式箱变成本高。从产品降价空间看,美式箱变还存在较大降价空间,一方面美式箱变三相五柱铁心可改为三相三柱铁心,另一方面,美式箱变的高压部分可以改型后从变压器油 箱内挪到油箱外,占用高压室空间。

美式箱变体积比较小,布置紧凑,,高低压室内为开关,一股容量为800kVA以下;欧式箱变体积大,南高压室、变压器和低压室组成,高低压室配置开关柜,容量可以做到20000kVA。

因此可以说同容量的两种箱变相比较,美式箱变的结构更为合理。在住宅小区中,容量较小时选择美式箱变,容量较大时选择欧式箱变。

2箱变布点;方案探讨

在传统的城镇双杆式公用变布置中,由于住户用电容 量偏小,住宅层数较低,一直采用小容量、多布点的原则。配变容量根据住户数而定,初装容量一般100-250kVA,最终容量400kVA以下。住宅小区的箱变布置是否也采用同样的原则呢?经过认真分析,我们认为箱式小区变以规划布点为主,以大容量为优化方案,确定最终容量、一步到位。这是基于以下几点考虑:

2.1 为美化环境、少占绿地

由于双杆式配变台区的10kV线路、低压线路是架空的,因此即便少放一台配 变,由于电源必须供人每户居民,其架空线路并不会减少,况且多放一台配变也不占地面绿地,也就是说,对于双杆式配变台区而言,台区的多少对环境的总体影响基本不变,因此其比较适用多布点的原则。而对于箱变而言,其进出线均为电缆,唯一露出地面的电力设备是箱式变压器,因此箱变数量当然是越少越好。由于客户 的供电容量是确定的,因此,箱变数量减少,就意味着单台箱变的容量就要增大。

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