寇彩潮
(潞安集團聚創(chuàng)分公司,山西 長治 046204)
我國箱式變電站的發(fā)展較晚,基本是在20世紀90年代的電網(wǎng)改造中得到應(yīng)用,具有維修簡單、便于安裝與運輸、體積小、無污染等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用在社會生產(chǎn)生活中,有利于保障供電的穩(wěn)定性。箱式變電站主要是統(tǒng)一裝配低壓配電裝置、高壓開關(guān)設(shè)備、變壓器等,結(jié)合運行規(guī)律和標準要求,構(gòu)建安全有效的操作設(shè)備,從而減少供電半徑,提高供電效率和電壓質(zhì)量。
在實際應(yīng)用中,箱式變電站具備以下應(yīng)用特點:第一,性能穩(wěn)定性強,目前所使用的箱體外殼主要以集裝箱材料為主,基礎(chǔ)性能較強,并且還對其進行全面防腐處理,內(nèi)封板的材料為主要應(yīng)用到的是鋁合金扣板,該材料具備較強的耐溫性,在-40 ℃~+40 ℃的環(huán)境中已經(jīng)可以正常使用,滿足大部分區(qū)域的基礎(chǔ)用電需求;第二,自動化程度高,目前箱式變電站所使用到的一次設(shè)備基本上都可以滿足基礎(chǔ)性的應(yīng)用需求,而且系統(tǒng)本身的封閉性較強,沒有多余導(dǎo)線裸露在外界,這也提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,而且運行過程依靠自動化系統(tǒng)進行控制,具備非常強的自動化特征;第三,工廠預(yù)制化,目前很多區(qū)域所使用的像是變電站各部分都可以在工廠完成預(yù)制,而且從生產(chǎn)到安裝完成的時間周期在10 d以內(nèi),具備非常高的生產(chǎn)效率[1]。
在箱式變電站設(shè)計過程中,接地設(shè)計屬于非?;A(chǔ)的應(yīng)用內(nèi)容,在具體設(shè)計中需要注意以下幾點應(yīng)用內(nèi)容:第一,在接地線路規(guī)格、尺寸、安裝位置的確定過程中,需要根據(jù)GB/T11022中規(guī)定的相關(guān)內(nèi)容展開設(shè)計,確保各項參數(shù)的合規(guī)性,也為后續(xù)施工安裝奠定堅實的基礎(chǔ);第二,為了確保箱體運行過程中的安全性,還需要設(shè)計一條接地導(dǎo)體,該導(dǎo)體會將箱體各個系統(tǒng)連接在一起,如果系統(tǒng)遇到電壓過大的情況,可以借助該導(dǎo)體起到分流的作用,從而保護結(jié)構(gòu)的安全性[2];第三,在對接地導(dǎo)體材料進行選擇時,需要注意電流密度的選擇,一般情況下,所選材料應(yīng)滿足線路短路為1 s時,材料電流密度在200 A/mm2以內(nèi),如果線路短路時間為3 s,那么材料電流密度在125 A/mm2以內(nèi),從而滿足系統(tǒng)運行的基本要求。
在箱式變電站設(shè)計過程中,也需要應(yīng)用到許多的輔助設(shè)備,這些輔助設(shè)備以低壓設(shè)備為主,如備用電源、照明系統(tǒng)等。在對其展開設(shè)計時也需要注意以下幾點內(nèi)容:第一,在輔助設(shè)備規(guī)格、尺寸、安裝位置的確定過程中,需要根據(jù)GB/T14821.1中規(guī)定的相關(guān)內(nèi)容展開設(shè)計,確保各項參數(shù)的合規(guī)性,也為后續(xù)施工安裝奠定堅實的基礎(chǔ);第二,在安裝過程中需要做好質(zhì)量驗收工作,對于使用到的設(shè)備質(zhì)量進行核實,確定沒有問題后對其進行安裝,隨后展開調(diào)試工作,確定其滿足要求后再應(yīng)用到系統(tǒng)安裝中[3]。
對于箱式變電站正常工作情況而言,操作通道是提供維修空間的重要保障,在對其展開設(shè)計時,需要對相關(guān)規(guī)范內(nèi)容進行明確,以此為基礎(chǔ)展開相應(yīng)的設(shè)計。結(jié)合以往的設(shè)計經(jīng)驗,所設(shè)置的通道寬度不能低于800 mm,其長度則根據(jù)實際需求進行設(shè)置。而且在設(shè)置箱式變電站內(nèi)部門的開關(guān)方向時,為了給維修提供便利,降低門厚對于操作通道的影響,其開門方向應(yīng)朝向出口處。除此之外,在操作通道設(shè)計時,其他的系統(tǒng),如系統(tǒng)開關(guān)、機械傳動裝置等,其突出寬度應(yīng)控制在300 mm以內(nèi),若超出此范圍,此時需要適當增加操作通道寬度,確保最窄處寬度在500 mm以上,為后期檢修活動的進行提供良好的作業(yè)環(huán)境。
箱體作為整個變電站能夠順利工作的基礎(chǔ)條件,該結(jié)構(gòu)需要具備較強的耐溫性、散熱性、耐久性。因此在對其展開設(shè)計時,第一,需要為其他系統(tǒng)提前預(yù)留好安裝位置,如溫度計、傳感器、煙霧傳感器等,這也為后續(xù)安裝工作的順利推進奠定基礎(chǔ);第二,做好系統(tǒng)的隔熱設(shè)計,在箱體中間添加保溫層,作用是避免外界溫度對內(nèi)部環(huán)境的影響,同時也可以起到良好的防潮性,降低外界環(huán)境對于變電站工作狀態(tài)的影響。
雖然箱式變電站在工作過程中,具備了較強的自動特性,可以有效降低安全問題的發(fā)生幾率,但是從延長箱體使用壽命進行考慮,還是需要展開相應(yīng)的安全設(shè)計,以此來營造安全的運行環(huán)境。在實際應(yīng)用中,第一,需要設(shè)置繼電保護裝置,在系統(tǒng)通過電壓量過大時,保護裝置便會啟動,將電源設(shè)備和其他系統(tǒng)的工作電路斷開,同時向自動化控制系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警,提示故障部位,以此來降低用電事故帶來的負面影響;第二,在箱體門的內(nèi)側(cè)需要用耐久性較強的高分子材料繪制一幅箱體電路圖,這也便于故障出現(xiàn)后可以快速定位故障位置,加快故障的檢修效率。
現(xiàn)階段箱式變電站主要在住宅供電方面應(yīng)用較多,在實際應(yīng)用中,該結(jié)構(gòu)會通過電力電纜和10 kV開閉所進行連接,以該場所作為發(fā)出點,對于電能進行初步分配。初步分配的電能會通過環(huán)網(wǎng)柜、分接箱進行再次分配,這樣可以額實現(xiàn)電能的優(yōu)化分配。從實際應(yīng)用情況來看,如果服務(wù)的區(qū)域建筑物較少,那么在應(yīng)用中使用電纜分支箱加環(huán)網(wǎng)式箱變方式便可滿足基礎(chǔ)的應(yīng)用需求。若服務(wù)的建筑物數(shù)量較多,一般采用環(huán)網(wǎng)柜加環(huán)網(wǎng)式箱變方式實現(xiàn)供電分配所需。
綜上所述,我國對于箱式變電站的研究起步時間較晚,在幾十年的發(fā)展過程中,目前也形成了較為完善的應(yīng)用體系,結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定性也在不斷提高。并且在其他技術(shù)的支持下,箱式變電站也會向著智能化方向進行進一步發(fā)展,從而起到提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的作用。