箱式變電站
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箱式變電站范文第1篇
中圖分類號：TM63 文獻標識碼；A 文章編號：1672-3791(2012)02(a)-0130-02
為了減小供配電線路路端損失，提高供電電能綜合質量水平，要求將中高壓輸電線路盡量設置在電力負荷中心，甚至采取高壓進戶線路(通常以35kV、10kV為主)直接引入到負荷中心，集中向高層建筑和用電量非常大的工礦、企業進行供電。工程應用中，通常將100kVA～1250kVA，10kV／0.4kV的配電變壓器，置于電力負荷用電中心進行集中供電，尤其是占地面積較小的地方，就需有構筑集高壓受電設備、配電變壓器、以及低壓配電設備等為一體的供配電設施。按照集中式一體化供配電設施安裝地點，又可以分為戶內和戶外兩種，在制造廠組裝成為成品就通稱為組合變電站，同時為了日常檢修維護方便和提高配電設施綜合使用壽命，又將組合變電站裝設在“目”或“品”字形的箱體內，既而稱為箱式變電站。預裝箱式變電站是一種把高壓受電開關設備、配電變壓器、以及低壓配電設備按照一定的接線方式組成一體化的工廠預制型戶內外緊湊式變配電裝置，它將高壓引入、變壓、以及低壓配電等功能有機結合起來，具有成套性強、集成自動化程度高、體積小、占地少、供電可靠性高、線損小、送電周期短、對環境適應性強、安裝維護方便、以及外形美觀等優點，在廠礦企業、住宅小區、以及農村變電站工程中發揮非常重要的作用。
1 箱式變電站的優點
目前，箱式變電站已廣泛應用于城市供電、農村10kV～110kV中高壓小型變(配)電所、工礦企業、以及流動作業變電所的建設及升級改造工程中，其易于深入到電力負荷中心進行集中供電，減少了供電半徑，提高了配電線路末端供電電能質量，尤其適用于城市建設、農村電網技術升級改造、野外施工供配電等工程領域。
1.1 技術先進安全可靠
箱式變電站其箱體主要采用國內較為領先的技術和生產工藝，其外殼一般采用鍍鋁鋅鋼板；其內部框架采用標準的集裝箱材料及制作生產工藝，具有非常良好的防腐蝕性能，能夠保證設備20a不銹蝕；箱變內封板采用鋁合金扣板，其夾層中封填防火保溫性能較為優越的材料；變電站箱體內部安裝自動調節空調及除濕裝置，電氣設備在正常運行過程中不受自然氣候環境和外界污染等因素的影響，可以保證變電站在-40℃～+40℃溫度范圍內始終保持安全穩定、節能經濟的運行性能。變電站箱體內的電氣一次設備采用單元真空開關柜、干式配電變壓器、干式電壓(電流)互感器、以及真空斷路器(配備電動彈簧操作機構)等國內先進的技術設備，產品按照全絕緣結構設備，無帶電部分，完全能到零觸電事故運行需要，且全站可實現無油化自動運行，二次設備集成自動化水平較高，大大減少了變電站運行維護工作量，能夠實現無人值守等功能。
1.2 集成自動化水平較高
箱式變電站采用全站集成化、智能化一體化設計方案，其繼電保護系統采用微機綜合自動化保護裝置，分散安裝，可以實現變電站無人值守“四遙”功能，即遙測、遙信、遙控、遙調。變電站內部各控制系統單元均具有獨立運行功能，可以通過微機保護系統實現的運行參數的遠方設置，對箱體內部濕度、溫度等參變量的遠程調節控制，滿足無人值班的功能需求。
1.3 工廠預制化
箱式變電站按照組合式結構進行設計，設計人員只需要根據工程實際需要情況，設計出電氣一次主接線圖和箱外設備，就可以按照箱式變電站廠家所提供的箱式變電站規格、型號、組合方式等設計出完整的方案。設計人員所選用的電氣設備在工廠進行一次組合安裝、調試合格后，就能投入到工程實際應用中。箱式變電站真正實現了變電站制造工廠預制化，不僅簡化了設計思路、方案，同時縮短了工程施工周期，現場安裝調試施工僅需將已組裝完好的箱體進行定位，將箱體間隔間的電纜聯接，并進行保護定值校驗、傳動試驗、以及其它相關調試工作后，就能投入都實際工程應用中。
1.4 組合方式靈活
箱式變電站由于其內部結構比較緊湊，且每個間隔均按照獨立集成系統設計方案，這使得箱式變電站在實際選用中根據需要其組合方式較為靈活，可以全部采用箱式結構，即將高壓側和低壓側電氣設備全部設置在箱體內，組成全箱密封式變電站；也可以按照設計要求將高壓側電氣設備置于箱體外部，低壓側電氣設備及控制保護系統裝備置于箱體內部安裝。
1.5 綜合投資經濟效益高
從大量工程實際應用經驗可知，箱式變電站與同規模容量的綜合自動化變電站相比，其在經濟性能方面大約可以減少40％～50％的綜合投資；在技術性能方面，其運行安全可靠性非常高。選用箱式變電站基本不存在房建工程量，其占地面積較小，對于我國可用耕地面積不斷減少的條件下，占地面積較小的箱式變電站已成為變電站建設發展的必然方向，將高壓、變壓器、低壓電氣設備進行集中一體化布置，符合我國節約土地的基本政策要求。
2 箱式變電站內部元部件選型技術要點
2.1 高壓側受電設備選擇
對于10kV的中小型規模容量的電力用戶而言，其高壓負荷開關經常用于開斷正常負荷電流，用戶開斷短路電流的情況非常少，因此，10kV箱式變電站在設計時，通常采用高壓負荷開關加熔斷器組合電器來代替高壓斷路器，這樣可以大大提高設備綜合投資經濟效益。10kV箱式變電站中，由高壓負荷開關實現開斷變電站系統正常負荷電流，由熔斷器實現開斷變電站系統的故障短路電流，確保變電站安全穩定的運行。高壓斷路器與高壓負荷開關加熔斷器組合電器相比，其不僅造價較高，同時其外形尺寸較大，不適合于內部空間較為狹窄緊湊的箱變結構，因此，95％以上的箱式變電站其高壓受電設備均采用高壓負荷開關加熔斷器組合電器。
2.2 變壓器選擇
箱式變電站變壓器通常選用節能型干式配電變壓器。配電變壓器的容量應根據電力負荷特點和運行方式進行選擇，單臺配電變壓器設計容量不宜超過1250kVA，如果統計負荷容量較大時，建議選用兩臺變壓器自動切換運行方案。干式變壓器不需要檢查油位、油溫、油質、以及油壓等特性參數，也稱為免維護式配電變壓器，加上其具有阻燃、防爆等優點，在箱式變電站設計中成為優選的變壓器類型。
2.3 低壓配電部分選擇
普通配電房中所用的低壓配電柜(如：GGD、GCS、MNS等)均是按照低壓配電功能單元進行單獨組合布置，具體分為進線柜、聯絡柜、饋線柜、補償柜等，而箱式變電站
其內部集成程度較高，一次電路較為簡單，通常只包括進線、出線、補償功能，因為，為了減少低壓柜在箱變內部的占地面積，應優化低壓電器的布置結構。主回路中應選用多功能萬能式斷路器，即可以手動又可電動操作的自動低壓饋電開關，并配有過載長延時、短路短延時、以及短路瞬間保護，以及失壓和分勵等多種自動脫扣器和輔助結構，構成比較完善系統的綜合保護系統。對于分支饋電線路而言，應選用塑料外殼式斷路器，利用其自身所帶的短路保護熱脫扣裝置，有效提高饋線回路運行安全可靠性。
2.4 附加功能設計
根據箱式變電站使用環境條件等條件要求，應可考慮加裝防凝露、路燈照明時光控制等自動控制系統裝置。箱式變電站殼體結構應具有非常良好的耐久性、抗腐性、以及抵抗內部故障電弧等特性。對于1 0kV末端箱式變電站而言，如果其容量在500kVA以下，則從經濟性考慮，建議選用非金屬殼體。
3 箱式變電站設計技術要點分析
3.1 變電站容量設計
選擇箱式變電站變壓器容量時，要以現有電力用戶負荷特性和運行方式作為主要的依據，適當考慮電力負荷未來發展，即：如果該區域電力負荷在未來一定時間段內(以5年為例)進行電力規劃時，其負荷容量如果存在不大變動，則在箱式變電站變壓器容量選型時，就可以將5年內的電力負荷波動情況考慮在內。為了提高變電站運行經濟效益，要求變電站當年運行負荷不能低于變壓器容量的30％。
3.2 溫升設計
箱式變電站運行過程中的溫升效應主要取決于箱式變電站自身殼體結構、材料、配電變壓器形式、以及電氣開關設備結構形式，三者在選型設計時均應充分考慮溫升設計富裕度。高壓電器設備和控制設備允許溫升按照《GB-T11022-1999高壓開關設備和控制設備標準的共用技術要求》；變壓器允許溫升按照GB／T6451-1999《三相油浸式電力變壓器技術參數和要求》；低壓電器設備和控制設備按照GB14048-2008《低壓開關設備和控制設備新標準》中允許的技術要求進行溫升設計。
3.3 組合電器的選用
選用組合電器時必須考慮產品的轉移電流或交接電流的數值。轉移電流一般大干負荷開關額定電流，它是負荷開關應能分斷的最大電流。交接電流為熔斷器不承擔分斷，全部由負荷開關開斷的三相對稱電流值。小于這一電流時，熔斷器把分斷電流的任務交給帶脫扣器觸發的負荷開關來承擔。
3.4 控制系統抗干擾措施選用
箱式變電站按照技術特要求，應采取硬件抗干擾和軟件抗干擾的綜合抗干擾措施，其中硬件抗干擾是變電站自動控制系統最主要、最基本的抗干擾措施手段，具體包括：隔離、接地、屏蔽、濾波、鑒幅、提高信噪比等技術方法；軟件抗干擾主要是通過在自動控制系統軟件編程序時，加入相應的抗干擾措施方法，來及時發現、攔截和糾正軟件干擾對控制系統帶來的危害，具體包括：自診斷，程序容錯、信息冗余和數字濾波等。
3.5 凝露和腐蝕措施選用
為了防止箱式變電站出現凝露等不利現象，可以在箱式變站內部加裝加熱器和通風裝置，確保變電站內部的溫度、濕度始終保持在最優環境條件下，確保箱體內的高低壓電氣設備不會產生對運行有影響的凝露等不利現象發生。但要真正解決凝露和腐蝕問題，最主要的技術方法就是找到一些能夠克服凝露現象和具有較強防腐能力的材料作為變電站箱體材料。目前，我國一些高科技企業已研發出一些抗凝露防腐蝕的高性能材料，并在實際應用中取得非常良好的應用效果。
4 結語
隨著我國科學技術的進一步發展，以及制造研發水平的進一步提高，箱式變電站綜合集成自動化、運行可靠性、經濟性等水平將得到顯著提高。箱式變電站具有結構緊湊、機構簡單、動作可靠、電能轉換效率高等優越性能，必將得到電力用戶的進一步認識和認可，進而推進智能供配電網安全穩定、節能經濟的高效建設發展。
參考文獻
箱式變電站范文第2篇
關鍵詞：箱式變電站；二次系統
中圖分類號：TM922.3 文獻標識碼：A
1 二次系統的定義及分類
1.1箱式變電站的設備通常可分為一次設備和二次設備兩大類。主接線所連接的都是一次設備，而二次設備是指測量表計、控制及信號設備、繼電保護設備、自動裝置和運動裝置等。根據測量、控制、保護和信號顯示的要求，表示二次設備相互連接關系的電路，稱為二次接線或二次回路。
1.2 電氣測量儀表及測量回路
為了保證供電系統的安全運行和用戶的安全用電，使一次設備安全、可靠、經濟地運行，必須在變（配）電站中裝設電氣測量儀表，以監視其運行狀況。具體要求如下；
準確度高，誤差小。其數值應符合所屬等級準確度的要求；誤差不應隨時間、溫度、濕度和外磁場等外界條件的影響而變化；儀表本身消耗的功率應越小越好；儀表應有足夠的絕緣強度、耐壓和短時過載能力，以保證安全運行；應有良好的讀書裝置；構造堅固，使用維護都要方便。
1.3 二次系統
全站智能化設計，保護系統采用變電站微機自動化保護裝置，該系統做為分層、分布式多CPU的綜合自動化系統，包括了變電站所需的各種繼電保護如變壓器保護、35kV/10kV線路保護、低周減載、電容器保護等，具有變電站的測量、實時數據采集、運行工況監視、控制操作、自動控制與調節及全部遠動功能。系統采用分布式控制系統，配置、擴展、組態靈活、控制管理集中、功能分散，數據處理實時性強，傳輸安全可靠，操作靈活方便。
1.3.1變壓器保護
變壓器保護主要采用主變主保護裝置、主變高壓側保護監控裝置、主變低壓側監控裝置等三個裝置。主要實現：①比率差動保護；② 差動速斷保護；③重瓦斯保護；④兩段式復合電壓閉鎖過流保護。
1.3.210kV線路保護監控裝置主要實現：
①三段式三相過流保護，保護由無時限速斷、定時限速斷、定時限過流組成；②三相一次重合閘；③低周減載。
1.3.310kV電容器保護監控裝置主要實現：
①定時限電流保護；②電壓保護。
1.3.4備用電源自投裝置
適用于母線聯絡開關，由監控和保護兩套完全獨立的系統組成，實現備用電源自動投入功能及母聯速斷過流保護。
1.3.5PT監控裝置
適用于母線電壓互感器，由監控和保護兩套完全獨立的系統組成，可實現PT自動切。
換功能及單相接地保護及低電壓保護。
1.3.6中央信號監控裝置
與其它裝置相配合完成全站事故信號及預告信號報警輸出，主變油溫及環境溫度。
2二次系統總體方案
2.1開關柜內的繼電保護,計量,信號與控制回路設計不變,值班室的繼電保護屏與中央信號系統(信號屏、計量屏與控制屏)保持原設計不變,再設計一套重復的計量、信號與控制回路進入計算機監測與控制系統。
2.2開關柜內的繼電保護,計量,信號與控制回路設計不變,值班室的中央信號系統（信號屏、計量屏與控制量）取消,集中保護的繼電保護屏應保留,再將計量,信號與控制回路進入計算機監測與控制系統。
2.3開關柜內的繼電保護,計量,信號與控制回路設計不變,值班室的中央信號系統（信號屏,計量屏與控制屏）只包括電源進線與母線聯絡開關柜,所有出線開關柜均不進入中央信號系統。電源進線,母線聯絡開關柜及所有出線開關柜的中央信號系統(信號、計量與控制)全部進入計算機監測與控制系統。
3 斷路器控制與信號回路
3.1概述
斷路器控制按控制地點可分為集中控制與就地控制。所謂集中控制就是集中在控制室內進行控制；就地控制就是在斷路器安裝地點進行控制。在控制室內對配電裝置中的斷路器進行控制稱為距離控制。這種控制主要由控制開關、控制電纜和操作機構等組成。
斷路器控制回路的基本要求有：
能進行手動跳閘、合閘，也能完成自動跳閘，斷路器跳閘（合閘）過程完成后，能自動切斷跳閘（合閘）線圈回路電流，防止線圈長時間通電而燒毀；有防止斷路器連續多次跳閘或合閘操作的位置信號；有反映斷路器完成跳閘或合閘的防跳回路；有斷路器自動跳閘或合閘的位置信號；有控制回路完好性監視信號；在滿足要求的前提下，力求簡單可靠。
中央控制信號裝置按形式分有燈光信號和音響信號。燈光信號表明不正常工作狀態的性質地點，而音響信號在于引起運行人員的注意。燈光信號通過裝設在個控制屏上的信號燈光和光字牌，表明各種電氣設備的情況，音響信號則通過蜂鳴器和警鈴的聲響來實現，設置在控制室內。由全所共用的音響信號，稱為中央音響信號裝置。
中央信號裝置按用途分有：事故信號，預告信號和位置信號。
3.2 控制回路
計算機監測與控制系統都有合閘與分閘繼電器輸出接點,一般接點容量為A050V,3A。將其并連接到開關柜的合分閘開關或按鈕上就可以進行遠方合分閘操作。
計算機監測與控制系統的合分閘繼電器接點與開關柜上合分閘開關或按鈕之間應設計手動與遠方自動轉換開關。
10KV及以上的供配電系統需要計算機監測與控制系統進行遠方合分閘操作時,其控制開關應取消不對應接線,可以選用自復位式轉換開關,也可選用控制按鈕。
3.3 信號回路
所有需要計算機監測與控制系統進行監視的開關狀態,均應有一對常開接點引到計算機監測與控制系統。
所有信號繼電器均應有一對單獨的常開接點引到計算機監測與控制系統。
4電氣測量與信號系統
需要進入計算機監測與控制系統的測量參數由設計者根據有關規定與用戶實際需要來確定：
電量變送器的種類與電工測量儀表完全對應。有什么類型的電工測量儀表,就有什么樣類型的電量變送器。
電量變送器的一次接線與電工測量儀表完全相同。電流回路串聯在電流互感器回路中,電壓回路并聯在電壓互感器電壓回路中。設計時應將電量變送器器統一布置于電流互感器電流回路的最末端,避免與電工測量儀表相互交叉布置。
5結論
本文就35kV箱式變電站二次系統的若干問題進行了探討。二次系統系統是一個相對復雜的系統，涉及到系統設計建設的各個環節，并且與箱式變電站的運行方式緊密聯系。建設一個穩定、可靠、實用的箱式變電站二次系統系統，需要企業、科研部門和生產廠家密切合作，逐步解決系統建設中出現的各種問題，滿足不同地區不同運行環境的要求。
參考文獻
[1]熊作勝.關于35kv箱式變電站的技術改進[J].電氣時代,2001（3）
箱式變電站范文第3篇
【關鍵詞】風力發電場；箱式變電站；可靠性；智能化改造
1.引言
目前風電場單臺風機升壓設備大多采用油浸式箱式變電站，雖然箱式變電站應用廣泛，且技術相對成熟，但在風電場惡劣的戶外條件下運行，還是存在一些運行缺陷，同時根據不同廠家生產工藝及技術條件的差異，運行缺陷也不盡相同。加之風電場風機分布較廣，箱式變電站不具備遠方監控功能，運行人員無法及時到達現場消除箱變缺陷，會導致箱變故障進一步擴大，從而影響風電場正常運行[1]。
2.運行事例分析
2.1 箱式變電站典型運行事例概況
2011年，我風電場66臺風機運行正常，采用SB11-Z-1600/35型組合式箱式變電站[2]。六條風機線運行正常，#1主變運行正常，220kV設備運行正常，全場出力為15MW。此時220kV母線電壓B相為129.754kV，35kV母線電壓B相為21.553kV。風機690V網側電壓為684V。
當日凌晨5時左右，綜合自動化監控系統報1號消弧消諧保護柜消弧控制器接地報警、1號消弧消諧保護柜消諧器故障報警、#3風機線整組啟動、站用變接地報警、#1、#2、#4、#5、#6風機線接地報警，#1、#3電容器接地報警。35kV系統母線B相電壓為零，A、C相電壓升高為線電壓。運行值班人員立即通知巡檢人員對35kV開關設備進行檢查，在檢查35kV開關設備時發現消弧消諧裝置報B相接地故障，同時B相合閘。隨后巡檢人員對消弧消諧裝置復位，消弧消諧保護柜B相馬上又合閘并報接地報警，判斷是永久性接地故障后，運行人員立即向調度和上級領導進行了匯報并采用拉開開關法進行故障排查處理。五時四十分，運行人員拉開#3風機線315開關后，故障消失。判斷#3風機線設備B相接地短路，隨后安排檢修人員對全場線路進行檢查，發現#30箱變B相熔斷器爆炸，箱變低壓側有嚴重的炸裂燒損現象，對故障進行隔離后，其他設備恢復正常運行。
35kV線路接地故障，發現#30箱式變電站低壓室燒毀、B相插入式高壓熔斷器炸出，將高壓熔斷器保護帽彈飛，高壓熔斷器熔管飛出。對#30箱式變電站進行隔離后，剩余65臺風機于中午時分恢復運行。造成電量損失大約10萬度、#30箱變燒毀。
2.2 原因分析
#30箱變低壓側炸裂燒損，#30箱變高壓側B相熔斷器熔斷炸裂接地，A、C相熔斷器熔斷，#1消弧消諧保護柜消弧控制器B相動作接地，35kV系統B相電壓為零，A、C相電壓升高為線電壓。
經過對#30箱變進行了全面檢查，并對箱變絕緣電阻進行了測量，對地絕緣不符合要求，檢查高、低壓側電纜未發現損壞，初步認定為箱變內部故障所致。并分析原因為由于低壓側三相母排相間及相對地之間有電弧產生，將690V斷路器保護控制電源零線燒斷，使690V斷路器保護控制電源空開跳閘，在故障時，低壓側斷路器拒動，造成事故擴大，將低壓側設備燒毀，同時使故障擴大到箱式變電站高壓側，引起高壓側電流過大使熔斷器熔斷，B相電流最大，熔斷器爆炸導致B相接地。同時初步推測引起低壓側三相母排電弧產生的原因有三種，1）小動物鉆入箱變內部，導致相間引起電弧放電；2）由于空氣潮濕，絕緣強度下降，引起相間電弧放電；3）雷擊造成三相雷擊過電壓，使三相產生電弧放電，具體原因還需進一步分析。
3.事故反思及箱變安全可靠性提高策略
以上事故充分暴露出箱式變電站存在的一些問題，以及箱變廠家在設計制造上的缺陷，我風場根據此次事故及以往運行經驗并在現有基礎上對箱式變電站進行了改造：
（1）箱式變電站低壓側布線不合理，低壓側斷路器保護控制零線與箱式變電站低壓側進線母排距離太近，實測距離不到三厘米，且未做任何防火隔離，導致低壓側三相母排電弧放電產生高溫后很快將其熔斷，使低壓側斷路器拒動，無法在第一時間切斷電流。針對這一問題，我風場要求廠家重新對低壓側控制線路進行布線，將箱變控制回路遠離低壓側發熱設備器件，并在所有控制線路加裝耐火套管，以保證在遇到同類問題或是低壓側設備溫度過高導致保護設備控制回路失效而使故障擴大。
（2）在此次設備事故中，低壓側母排為最先產生電弧區域，對三相母排相間距離進行測量也滿足國家規范要求，但是進一步檢查發現，母排上的低壓電纜進線的固定螺母長度較長，使母排間的有效電氣距離縮小，同時由于施工安裝的不精確以及運輸過程中震動導致的低壓母排架松動，使相間距離縮小，從而更容易造成相間電弧放電，根據此問題，我風場對所有箱變的低壓側母排架進行緊固，并擴大不同相母排間距，同時將母排上空余螺母拆除，更有效的提高相間電氣絕緣間距，提高可靠性。
（3）認真分析此次事故，我們研究采取何種方式可有效地防止箱式變電站故障火災蔓延，如何及時有效在第一時間將明火撲滅，減小設備損失。目前國內出現一種基于爆破管和高壓滅火劑技術的消防器材，此設備利用爆破管纏繞到設備周圍，同時連接一個高壓滅火劑。當箱體內設備發生火災時，溫度超過爆破管臨界溫度后，爆破管會在離火源最近處爆開，使充斥在管內的高壓滅火劑從破口處沖出，第一時間將明火熄滅，從而達到抑制火災蔓延的效果，經過論證，此設備可以提高箱式變電站在遇到火災時的安全系數。
（4）箱式變電站高壓側的插入式高壓熔斷器結構不合理，當箱式變電站因故障導致變壓器內部壓力過高時，高壓熔斷器熔管會高速沖出箱體，對于箱式變電站周圍工作人員存在安全隱患，且插入式熔斷器熔斷效果完全取決于熔絲質量和安裝制造工藝，要求很高，目前國內只有個別廠家具備生產此類產品的能力。
經過對箱式變電站運行的經驗總結，箱式變電站的負荷開關操作可靠性不高，臨近風電場出現過在多次操作箱式變電站負荷開關后，負荷開關出現卡死或失靈的現象。根據這種箱式變電站高壓側結構不合理問題，國內廠家提出了改進方案，其變壓器本體部分依然為密封油浸式變壓器，但高壓側的熔斷器和負荷開關單獨安裝，與變壓器本體隔離，采用手動式高壓開關柜的結構，利用可靠性高的機械傳動裝置，且整套裝置處于密封箱體外，便于操作維護。同時熔斷器采用跌落式熔斷器，這樣對于箱變開斷狀態觀察更為直觀，并且跌落式熔斷器安全可靠性更高。
4.箱式變電站智能化改造
我風場根據此次事故，對我風場現有箱式變電站如何實現智能化改造進行了討論，并得出以下我風場認為可行性較高的方案，在此與讀者交流。此方案為基于GPRS箱式變電站遠程監控系統，由監控中心、GPRS通信網絡和箱變監控終端3大部分構成（如圖1所示）。箱式變電站智能監控終端安裝在箱變內部，通過電壓互感器（TV）和電流互感器（TA）對變壓器一次和二次端的電氣參數進行采集后定時發送給GPRS模塊，GPRS模塊再把數據發送到GPRS網中，上傳到監控中心。
智能化改造其意義在于可以提高箱式變電站的安全性，提高箱式變電站供電的電能質量，提高箱式變電站供電的經濟性，減輕箱式變電站運行維護的工作量，降低人為操作失誤的概率[4]。這不僅有利于箱式變電站運行的安全性、經濟性、可靠性等管理，而且為風電場的運行及性能指標的監視控制、發電方案優化等管理工作提供了有效的技術手段
5.結束語
以上為個人在風電場箱式變電站運行及故障處理中得出一些想法，總體而言，組合箱式變電站具有較高可靠性，但是風力發電發展十分迅速，并且隨著智能化電網等新要求不斷出現，風電場設備的可靠性要求也將越來越高，如何更好地提高設備的穩定性和可靠性，需要風電場運行人員與設備制造單位共同努力，使風力發電成為更加清潔穩定的電源。
參考文獻
[1]廖順明，劉啟富.智能化箱式變電站的應用討論[J].四川電力技術，2006，12.
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[3]楊曉梅，張建周，姚志強，王漢林.風電場箱式變電站監控系統的實現[J].電力系統通信，2010，3.
[4]鐘慶，芮冬陽，等.箱式變電站智能化方案討論[J].廣東電力，2005，4.
作者簡介：
箱式變電站范文第4篇
箱式變電站是一種把高、低壓配電裝置和配電變壓器按一定的接線方式組裝成一體的預裝式變電站。具有環境適應性強、體積小、結構緊湊、建設驗收送電周期短、運行安全可靠、維護方便、占地面積小、投資少、見效快等特點。因此在城鄉電網中得到了廣泛的應用。
1 箱式變電站箱體存在的一些問題
1.1 箱體材料選用存在的防腐問題。
1.1.1 箱式變電站箱體現在選用金屬材料的較多。金屬箱體也有選用鋁材的,絕大多數首選的是鐵板加填充物。鐵板材一般選用的是鍍鋅鐵板,由于箱變安裝地點往往條件較差,一般運行2-5年后箱體底部容易出現銹蝕,有的還相當嚴重。這樣只有修補和作防腐處理,但是越修補越容易出問題,損毀更快。
1.1.2 為了防止銹蝕,箱式變電站箱體也有選用水泥的,但重量較大,不易于運輸和安裝。所以較傾向于玻璃鋼等合成材料的箱體。玻璃鋼等合成材料的箱變箱體使用運行效果較好些。但價格較貴,費用較高。同時材質不容易鑒別,有些材質較差一些的也被箱變選用,運行效
1.2 箱體存在防火的問題果就大打折扣了。
作為防火一是箱體材料的耐火阻燃能力,再是箱體對燃燒的隔阻能力。一些變電站的箱體選用鋼板、鋁合金板是防火的,但其鋼板、鋁合金板中間的填充物往往使用的是一些阻燃效果不好,或根本不阻燃的保溫材料,這樣就達不到阻燃的效果。按規程規定:箱式變電站的箱體填充物應使用玻璃纖維、石棉或合成材料,但合成材料應按IS01210:1990方法A進行阻燃試驗,符合要求方可。否則是不可以的。
1.3 箱體存在防潮的問題。
變電站箱體按規程規定:應防止水分的浸入。一些變電站的箱體底部封閉不夠嚴密,箱體下部基礎中間一般有600mm左右深的空間,相對比較潮濕,往往造成箱體內的潮濕度較高,特別是高、低壓開關隔間內凝露較多,有些箱變內部絕緣件出現閃絡故障,同時刀閘刀口出現氧化銹蝕現象。有的變壓器隔間內為了自然通風散熱,底部留有較大的網孔狀通風面,加之變壓器隔間的上部封閉不嚴,潮濕侵入高、低壓開關室,也是造成高、低壓開關室潮濕的一個原因。
2 箱式變電站內部安全防護的問題
2.1 箱式變電站母線應用絕緣材料封閉,母線最好是采用封閉式母線。
按規程規定:無絕緣裸導體距地面高度大于2.3m時應加裝不低于IP2X等級的防護裝置。箱式變電站高度一般不超過2.5m,再加上箱式變電站內設備安裝緊湊、密集,留有的操作、維護通道距離較小,所以采用全封閉母線是很有必要的。
2.2 箱式變電站內高低壓配電設備中帶電導體部分應采取防護措施。
箱式變電站配電設備隔間內的盤柜較多,這些盤柜側面和后面有許多是開啟式的,當人們維護、操作時可能觸及時應加裝防護裝置,否則,由于箱體內空間較小,留有安全隱患容易發生安全事故。這些盤柜之間的連接線路相對比較多,線路布置走向應加裝相應的防護,以防出現損傷造成安全事故。特別是一些運行年限相對長一些的箱變,運行檢修中,容易造成人員觸電燒傷和設備事故。
3 箱式變電站應加裝安全防護遮欄
對于箱式變電站,低壓部分采取接地防護,出現接地故障時應在規定時間內自動切除故障,這部分應該是I類防護電氣設備。對于高壓設備如采用封閉絕緣組合電器應該是Ⅱ類防護電氣設備。配電變壓器裝設在封閉間隔單元內,這樣整個箱式變電站的觸電防護應該說是形成了一個完整的防護體系。但是對于處于人員密集的公共地帶的箱式變電站,還應該在其周圍加裝防護遮欄,一是防止出現電氣故障時造成對周圍的傷害,二是防止來自外界對箱變造成的機械傷害。因此裝設的這個防護遮欄應有三個要點:一是要有一定的機械強度;二是導電體遮欄應單獨加裝接地線與接地體相連,而不應和箱變共用一條接地引下線,且最好與其接地網的連接點有一定的距離;三是要與周圍的環境相協調,美觀好看。
4 箱式變電站運行存在的問題
4.1 應防止箱變超負荷運行。
箱變運行中最大的缺點就是散熱能力相對較差,超負荷運行會使箱變的熱量產生過多,熱量不能及時散出去將會嚴重影響箱變設備安全運行。所以應高頻度地監測箱變電流大小和三相負荷平衡情況,既不允許三相過負荷,也不允許單相過負荷運行。
箱變過負荷的理解絕不是僅僅以配變容量為界限,應根據環境溫度不同做好相應規定。環境溫度較高的夏天,配變的負荷一般不能超過80%,對于寒冷的冬天,配變最大負荷是可以按要求提高到額定容量運行。其實配變的負荷情況應以配變的溫度為最終判據,當配變溫度較高,散熱風扇開啟后配變溫度仍在高溫時,配變負荷就應該加以嚴格限制,降低負荷運行。
4.2 箱式變電站運行靈活性較差也是其一個弱點,負荷較小時箱變運行經濟性較差。所以箱變在設計之初就應注意其安裝地點和高、低壓電源的聯絡。當負荷較小時,經核算確實使用聯絡電源較經濟時應及時報停,切換至聯絡電源供電。
也有在一臺箱變中設置兩臺配變的,分別裝在兩個隔間內。這樣箱變的運行方式就比較靈活了,負荷適應性也就較強了,同時也提高了供電可靠性。缺點是最初投資較高一些。
箱式變電站范文第5篇
隨著市場經濟的發展,國家在城鄉電網建設改造中要求高壓直接進入負荷中心,形成高壓受電一變壓器降壓一低壓配電的供電格局,所以供配電要向節地,節電,緊湊型小型化的方向發展。箱式變電站正是具有這些特點的最佳產品,因而在城鄉電網中得到了廣泛應用。其次隨著社會發展和城市化進程的加快,負荷密度越來越高,城市用地越來越緊張,城市配電網逐步由架空向電纜化過渡,配電變壓器臺架越來越不適應人們的要求。因此,箱式變電站成為主要的配電設備之一。再次人們對供電質量尤其是供電可靠性的要求越來越高,而采用高壓環網或雙電源供電既安全又可靠,因此,箱變成為首選的配電設備。
一、箱式變電站的類型
箱變有多種分類方法。按產品結構可分為組合式變電站(歐式箱變),預裝式變電站(美式箱變);按安裝場所可分為戶內、戶外式箱變;按高壓主接線方式可分為終端接線、雙電源接線和環網接線式箱變;按箱體結構可分為整體、分體式箱變。
1.組合式變電站(歐式)。歐式箱變是將高壓開關設備,電力變壓器,低壓配電設備三個不同的隔室,通過電纜或母線來實現的電氣連接。排列成“目”字型或“品”字型,所用的高低壓配電裝置及變壓器均為常規的定型產品。歐式箱變的優點是結構靈活,適應性強,高壓主接線方案靈活,變壓器可以采用S9,S10等油浸變壓器或SCB9等干式變壓器,低壓配電設備則完全可以根據用戶要求量身定做,可以選用各種類型的低壓配電設備,低壓側主接線可以包括出線柜,任意路數的出線柜以及無功補償。缺點是體積偏大。
2.預裝式變電站(美式)。美式箱變是將變壓器器身,高壓負荷開關,后備保護熔斷器及高低壓連線置于一個共同的封閉的油箱內,構成一體式布置,用變壓器油作為帶電部分相間及對地的絕緣介質,同時預裝式箱變具有齊全的運行監視儀器儀表,如壓力計,壓力釋放閥,油位計,油溫表等。預裝式箱變的優點是體積小。由于采用了全絕緣的高壓進出線端子和電纜附件,使高壓間隔內沒有任何的帶電部分,具有安全可靠的運行特點:由于變壓器油箱即是美式箱變外殼的一部分,因此散熱條件好,由于采用難燃油作為絕緣介質,使之既可用于戶外,又可用于戶內,適用于住宅小區,工礦企業及各種公共場所。缺點是結構局限性大大,往往無法滿足用戶各種各樣的需求。
由于這兩大流派各有優缺點,國內箱變制造廠家在市場競爭的壓力下,逐漸將這兩大流派的技術特點加以融合,開發出一些派生類型。
二、箱式變電站的特點
1.技術先進可靠。箱變的10KV設備采用的是全封閉,全絕緣結構產品,無帶電部分,安全性高。如:安瑞吉,ABB,施耐德等。
2.工廠預制化。設計時,只要設計人員根據箱式變的實際要求就可以選擇由廠家提供的箱變規格和型號,所有設備在工廠一次安裝,調試合格縮補了設計制造周期,現場安裝僅需箱體定位,整個箱變從安裝到投運只需5～8天的時間,大大縮補了建設工期。
3.投資省,見效快。箱式變電站的發展建設由采用了先進的設備及材料其體積或面積只達到常規變電站的1/10左右,土建工程中包括征地費用就節省很多,從運行角度分析在箱式變電站中,由于先進的設備的選用特別是無油設備運行,從根本上解決了常規變電站中的設備漏油問題,變電站可實行狀態性檢修減少維護工作董,所以從整體經濟效益上看是十分可觀的。
4.外形美觀,易與環境協調。箱體外殼采用鍍鋅鋼板或彩鋼板制造,外形設計美觀在保證供電可靠性前提下,通過選擇箱式變的外殼顏色,從而極易與周圍環境協調一致,特別適用于城市建設,具有點綴和美化環境的作用可充分利用街區,廣場及工廠角隅即可安裝投運。
5.使用靈活,轉移方便。既可作為固定式變電站,也可做移動式變電站,具有可移動性,由于它是整體組合電氣設備,使用較靈活,在一個地方完成供電任務后就可以完整轉移到另外一個地方移做他用,同時它還可以做監時性的工作電源,供大型建筑或道橋長距離施工用電。
三、箱式變電站存在她問題與對策及其前景展望
箱式變電站雖然有以上諸多優點,但它仍然存在不少問題。
1.箱式變電站一般為全封閉無人值守運行,雖然全部設備無油化運行且裝有遠方煙霧報警系統,但是箱體內仍然存在火災隱患,如:電纜,補償電容及鼠害等,一旦發生火災不利于通風,也不利于火災的撲救,因此應考慮設計自動滅火系統,但這樣會增加箱式變電站的制造成本。
2.散熱問題。散熱問題是現有箱式變電站普遍存在的主要問題之一,與之相關的問題還有通風防塵問題,這三個問題相互影響之約?？梢栽谙潴w外殼上鍍上一層特殊的反光材料,將太陽光中的紅外波段反射掉,或者在設計時將當地的氣候條件特點和箱變的散熱問題考慮進去,適當增大變壓器的容量裕庫。
3.擴容問題。箱式變由于受體積及制造成本所限,出現間隔的擴展裕度較小,如想在箱體中增加1～2個出現間隔是非常困難的,只有再增加箱體才能做到。
4.檢修問題。由于箱式變電站在制造時考慮制造成本及箱體體積所限,使箱變的檢修空間較小,不利于設備檢修,特別是事故搶修,這也是箱式變電站的先天不足。
5.防雷問題。箱式變電站兩箱體一般為金屬框架,對內部電氣設備來說,本身就處在一個大的屏蔽體內,加之箱變內進出線處都裝有避雷器,雷電進入的幾率不大,在城網中可不做考慮,但在農網中卻是一個非常重要的問題,農網中箱式變安裝的位置一般位于空曠的野外,周圍沒有高大的建筑物,發生雷擊事故的概率就非常大。
6.凝露問題。箱式變電站一般安裝于室外,所處環境條件較惡劣,箱體的內外溫度、濕度差較大,在外界溫度急劇變化時,箱體內部容易產生凝露現象,從而引起帶電設備閃絡放電,安裝凝露控制器,隨時監控被測環境的溫度濕度的變化,當濕度達到一定程度,有產生凝露的可能時,控制器驅動加熱器工作,破壞產生凝露的條件,當凝露的條件消失后,加熱器自動斷開,控制器又恢復到監測狀態,
