莊曉明

摘要：隨著人們生活質(zhì)量在不斷提高，對于用電的需求在不斷加大，為適應(yīng)當(dāng)前城網(wǎng)改造的需要，結(jié)合設(shè)計(jì)與生產(chǎn)施工經(jīng)驗(yàn)，本文提出一系列10kV箱式變電站設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的幾個方面，從結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、內(nèi)部設(shè)計(jì)等諸多方面分別進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：10KV;箱變;設(shè)計(jì)

引言

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中，要求高壓直接進(jìn)人負(fù)荷中心，形成高壓受電一變壓器降壓一低壓配電的供電格局，所以供配電要向節(jié)地、節(jié)電、緊湊型、小型化、低損耗、低噪音、安全、無污染、無人值守的方向發(fā)展。箱式變電站亦稱組合式變電站，簡稱箱變是一種能深人負(fù)荷中心作為受電和配電的新型成套設(shè)備，是由高壓開關(guān)設(shè)備、變壓器、低壓開關(guān)設(shè)備和功率補(bǔ)償裝置等組成在一個或幾個箱體內(nèi)構(gòu)成緊湊型的變配電成套裝置，在城鄉(xiāng)電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。

1、10kV箱式變電站的基本結(jié)構(gòu)

1）基本結(jié)構(gòu)10kV箱式變電站通常分為高壓部分、低壓部分與變壓器，分布方式一般選擇品字型分布或目字型分布。2）設(shè)計(jì)要求在對10kV箱式變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，除了參考標(biāo)準(zhǔn)的電力工程設(shè)計(jì)規(guī)范以外，還需要注意變電站承載上限、接地網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置、變電站設(shè)備的安全防護(hù)措施、變電站防水措施、檢修孔設(shè)置、電源線路的鋪設(shè)等。

2、10KV箱式變電站設(shè)計(jì)淺議

2.1 10KV高壓室

1）進(jìn)線和計(jì)量室設(shè)備的進(jìn)口刀閘電壓10KV，容量在400KVA及以下的變壓器可選用額定電流為200A的刀閘;容量在500～630KVA及以上至2000KVA的變壓器，可選用額定電流為400A的進(jìn)線刀閘。進(jìn)線電源的避雷器和帶電顯示裝置均可安裝在刀閘和計(jì)量設(shè)備之前的同電位位置上。2）計(jì)量設(shè)備電壓互感器電壓10/0.1KV，標(biāo)準(zhǔn)等級為0.2;電流互感器電壓10KV變比為變壓器額定電流的85%～95%的電流且選較靠近的標(biāo)準(zhǔn)變比，標(biāo)準(zhǔn)等級為0.2S。CT和PT以及二次線部分，必須裝在計(jì)量室內(nèi)，由供電部門掌握鑰匙，室內(nèi)設(shè)備排列按電源前、負(fù)荷后的順序，CT在前，PT在后。3）受總室①高壓開關(guān)選VS1型，安裝一般為固定式;②保護(hù)與測量使用CT采用兩相式，準(zhǔn)確等級為0.5級，保護(hù)10P級，變比按變壓器額定電流選擇或稍高些。③保護(hù)方式一般采用反時(shí)限繼電保護(hù)兩相式，交流故障電流可以用來做操作電源。此外，考慮到安裝上的方便，受總室還要考慮開關(guān)與出線聯(lián)結(jié)的反排位置，故其寬度應(yīng)在350mm～400mm。4）高壓出線室①高壓只有單獨(dú)一路變壓器時(shí)，可由高壓受總室直接進(jìn)入變壓器，容量小于630KVA時(shí)可使用負(fù)荷開關(guān)。②若高壓有多路分支，則必須設(shè)定相應(yīng)的受總開關(guān)和繼電保護(hù)。各分支路應(yīng)考慮采用負(fù)荷開關(guān)，帶電顯示和變壓器保護(hù)的避雷器與地刀設(shè)在開關(guān)下側(cè)的等電位點(diǎn)上。5）變壓器室高壓部分從進(jìn)線到變壓器高壓套管的高壓母線，過去一般分兩段，開關(guān)之前采用銅排，開關(guān)之后采用10KV絕緣銅線或10KV絕緣鋁絞線;隨著現(xiàn)代對電力系統(tǒng)日益規(guī)范的要求下，這段高壓母線已經(jīng)逐步被銅排或高載流量的優(yōu)質(zhì)電纜所替代。在這里，為了電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，母線絕緣支撐點(diǎn)距離最好應(yīng)不大于1米，母線進(jìn)入變壓器室至變壓器套管間應(yīng)考慮絕緣支撐點(diǎn)，低壓母線進(jìn)入低壓計(jì)量室或受總室前，應(yīng)考慮絕緣支撐點(diǎn)。

2.2低壓部分的設(shè)計(jì)

1）低壓計(jì)量室的設(shè)計(jì)將低壓套管的母線引入低壓計(jì)量室，在計(jì)量室內(nèi)以電度表的電壓為參考安裝CT設(shè)備，保證電度表的正常運(yùn)行。2）低壓出線的設(shè)計(jì)①低壓出線的測量通常使用三相電流測量方法或者單相電流測量法。②低壓出線室的寬度一般為1m左右，每個出線室可以安裝最多兩臺大容量設(shè)備或者三臺小容量設(shè)備。出線室的深度通常都是0.6m，如果開關(guān)電流較大，超過了3200A，那么出線室的深度可適當(dāng)加深，大約為0.8-1.0m。出線室正面內(nèi)側(cè)為母線室，外側(cè)為儀表室。③無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)箱式變電站的無功補(bǔ)償通常是按照變壓器最大容量的30%進(jìn)行補(bǔ)償。由于電容器是按三相電流模式制作的，所以每個電容器的容量應(yīng)小于變壓器最大容量的十分之一。無功補(bǔ)償控制方式通常使用手動/自動控制方式。

2.3變壓器室

1）變壓器選擇箱變內(nèi)的變壓器一般選用配電變壓器。配電變壓器的長期工作負(fù)載率不宜大于85%;設(shè)置在民用建筑中的變壓器，應(yīng)選用干式或非可燃液體絕緣變壓器;預(yù)裝式變電站變壓器，單臺容量不宜大于800kVA;箱變內(nèi)盡量選用D，yn11接線組別的三相配電變壓器。油浸式變壓器有硅鋼片疊鐵芯：S11-M、S13-M，有硅鋼片卷鐵芯：S11-R、S13-R，有非晶合金：SH15-M。800kVA及以上油浸變壓器都裝設(shè)氣體繼電器，它可以反映油箱內(nèi)的一切故障，包括：油箱內(nèi)三相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵心或與外殼短路、鐵心故障、油面下降或漏油等。干式變壓器有硅鋼片環(huán)氧樹脂澆注：SCB10、SCB11、SCB13，有非晶合金環(huán)氧樹脂澆注：SCBH15。選擇變壓器時(shí)，除滿足國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，還應(yīng)綜合考慮節(jié)能和價(jià)格因素，達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效果。2）變壓器接線方式選擇配電變壓器的連接組別主要有兩種D，yn11、Y，yn0。常用的是D，yn11，它不僅有很好的防雷效果，還有效解決了中性點(diǎn)漂移問題，最主要的是能抑制3次諧波。諧波對電網(wǎng)以及配電設(shè)備有很大的破壞性，其中3次諧波特別明顯、突出，它會對電子、通訊一類的弱電元器件以及弱電線路形成干擾，也會降低配電變壓器的工作效率，降低變壓器和配電設(shè)備的使用壽命，甚至降低供電系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量。因原邊繞組為“D”形連接，勵磁電流中的3次諧波分量，可在原邊繞組三相線圈中產(chǎn)生環(huán)流。每一相繞組中的勵磁電流相互疊加后，呈現(xiàn)尖頂波形，鐵芯中的磁通因鐵芯飽和呈現(xiàn)正弦波形，感應(yīng)相電勢在原邊、副邊繞組中保持正弦波形，3次諧波分量被大量消除，有效抑制了3次諧波。D，yn11接線方式在抑制諧波方面比Y，yn0接線具有很大優(yōu)勢。

結(jié)語

箱變高壓側(cè)設(shè)備采用負(fù)荷開關(guān)+熔斷器組合，能夠滿足大多數(shù)用戶使用要求，箱變實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化、智能化是今后的發(fā)展方向。箱變內(nèi)宜選用Dyn11連接方式的變壓器。箱變低壓側(cè)設(shè)備宜選用改進(jìn)型GGD開關(guān)柜。設(shè)計(jì)箱變時(shí)，特別要注意用戶負(fù)荷有無諧波，正確計(jì)算修正補(bǔ)償容量。正常情況下，箱變不宜超寬，超高。

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