平桂35KV箱式变电站设计

2015-10-21覃杰

工业设计 2015年7期

关键词：结构

覃杰

摘要：箱式变电站又可以称为整套的变电站，能够对高压和低压的配电进行整合，在此基础上，能够结合变压器，在一个密闭的箱体内安装，比较适合在矿山、住宅小区内使用，用户能够根据使用环境的不同，不负荷进行调解，选择不同的负荷。箱式变电站是在20世纪60年代兴起的，首先在欧洲一些国家开始应用，而且也研发出了与之配套的设备。在20世纪90年代，这项设备开始广泛地使用，而且能够运用箱式变电站实现各类系统的调节。现在，我国的城市化规模越来越大，城市电网的数量越来越多，所以，箱式变电站的使用使城市电网更加便于管理。本课题通过对箱式变电站的发展和具体的使用进行分析，在此基础上，能够将箱式变电站的结构进行区分，然后对箱式变电站的系统进行设置，介绍了35kV的箱式变电站采用分段的形式對单母线的故障进行检查。

关键词：箱式变电站；结构；一次系统；二次系统

随着矿山机电的发展，其可以使高压直接与负荷中心连接，而且能够形成高压和低压共同配电的格局，所以，在供配电时，要朝着节能的方向发展，箱式变电站具有这类优势，被广泛地应用。

箱式变电站的外科都是使用合金制作的，其顶盖设计了双层的结构，所以能够抵御外界的热量。其外壳和相关的结构都是经过了一定的处理的，具有良好的防腐效果，在外界使用也不会产生腐蚀问题。其外形比较美观，而且色彩能够与周围的环境相得益彰，在安装时流程也不复杂。箱变高压运用了负荷开关，将负荷开关进行调整，从而能够起到保护的作用。如果出现了熔断器熔断的问题，便会通过分闸的方式，能够在一定程度上防止缺相运行的情况。

1箱式变电站的种类、构成和主要特征

1.1箱式变电站的种类分析

箱式变压器结合了欧式变电站的优点，结合了变压器的器身和熔断器等，实现了一体化的格局。其能够将高压的设备和变压器结合在一起，而且能够将高压配电器和低压配电器分隔，通过建立电缆的方式将不同的电气连接在一起。

1.2箱式变电站的技术特点

箱式变电站的高压室的设计一般是由负荷开关和避雷设备等构成的，能够防止短路现象的发生，而且能够对过负荷进行保护。低压室实现了互感器的安装，在箱式变压器中，其产品的型号都是固定的，而且，各类元件的性能都能够符合变压器使用的标准，各类元件之间的功能也是确定的。在操作的过程中，运用的是自化的方式，而且，在各类元件的使用中，都有相应的保护措施，箱式变电站的每个结构之间都有一层隔层，在箱底都设计了冷却的风口，这样能够在一定程度上避免箱式变压器在使用中受到高温的影响而导致性能的下降，我国的箱式变压器都是设计了不同的电压等级的：高压侧为 3 ～35kV、低压侧为 0.4 ～10kV 。

箱式变电站的特点如下：

（1）技术的可靠性高，而且具有先进性

在对箱体进行设计时，采用的技术比较先进，外壳的设计进行了防腐材料的涂抹，而且其框架的可靠习惯高，不会出现松动的问题，运用了标准化的材料，能够防止外界水体的腐蚀，可以确保箱体在使用几十年后还是崭新的，设计内封板时，运用的是合金板，而且配置了保温的材料，在箱体内可以防止大量水汽的聚集。

在箱体内，运用了各类变压器，这些变压力能够实现交替性的使用，而且在箱体内全部采用了绝缘性的材料，不会出现漏电的事故，安全性高。

（2）工厂预制化

在进行设计的过程中，首先绘制出主接线图，然后对箱外的主要零部件进行设计，然后选择箱式变压器的型号，在工厂内进行统一安装，在调试完成后可以使用。

（3）灵活的组合方式

箱式变电站能够将各类元件集中起来，形成一个比较紧密地结构，在结构中各类元件能够自行组合。

（4）占地面积小。

（5）投资省、见效快

箱式变电站的投资成本比较低，与同类的变电站相比，其可以节省近一半的投资金额。

1.3 箱式变电站的箱体的设计方案

（1）对箱体的设计要满足其基本要求，首先要能够防止外界的破坏，能够具有散热的效果。

（2）应该在箱顶处设计排水的设施。

（3）要具体防晒的功能，防止大量的紫外线对箱体造成破坏。

2 35kV箱式变电站的总体构造设计

2.1 箱式变电站对主接线的基本要求

一般来说，在对主接线进行设计时应该遵循安全性和可靠性原则，同时要满足主接线的灵活性，降低主接线设计的成本。

安全性和可靠性原则是在设计主接线时要按照相关的标准进行，防止设备能够正常的运行，在不同的负荷中都可以正常供电。

主接线设计的灵活性要满足调试的灵活，能够实现不同零部件的切换。

降低主接线设计的成本，是在满足安全性和可靠性的基础上，能够减少电能的消耗。

2.2 主接线的选择

在选择主接线的时候，在设计分段接线的时候，可以采用单母线的形式，使用断路器将单母线分隔，实现对单母线的分段检查。

2.3 高压接线方式

在高压的一端，运用负荷开关进行保护，在具有熔断器的一端，要将熔断器串联在电路中，实现熔断器的联动功能。

2.4 箱式变电站箱体的确定

箱体的底座是采用焊接的形式固定的，顶盖也是运用了燃料压制的方法，能够防止温度过高对箱体造成破坏的问题。我县是一个盐碱性比较强的地带，所以，要求设备具有较好的抗腐蚀能力，所以，不仅仅要对主体的框架进行抗腐蚀性设计，同时，也要对箱体的整体结构进行抗腐蚀性设计，一般来说，要运用不锈钢板的形式提高箱体的抗腐蚀能力。

2.5 箱式变电站总体设计

35kV箱式变电站的电压值处于稳定的状态，而且其低压是非常低的，一般控制在10kV，在对其结构进行设计的时候，要确保其可以防止高压和防止雨水腐蚀的效果，其结构也不能设计的过于庞大，要便于使用，确保其可以灵活的移动。

3 35KV箱式变电站一次系统设计与设备选型

3.1 一次系统设计

其母线的设计可以设计成单母线的形式，其侧母线可以运用单母线的形式连接起来，在使用箱体的时候，应该运用密封的结构，而且为了防止高温的破坏，要使用双层的材料，在双层的材料中间也可以使用高强度的聚氨酯。可保证设备在-40～+40℃之间运行。

3.2 箱式变电站设备型号的选择应该注意的问题

（1）在对箱体内的一次设备选择时，应该提高其可靠性，尽量减少维修的次数。

（2）箱体内的空间并不宽敞，所以，在接线的过程中会带来很多不方便的问题，所以，应该设计接地的开关。

（3）箱式变压器的内部应该设计观察窗，这样就能够在设备运行的过程中进行观察，分析设备的运行情况。

3.3 设备选型的基本原理

在对电气进行选择的过程中，要进行配电的设计，要选择合适型号的电气，这样才能够确保电气之间的主接线能够安全的连接，确保各类设备能够安全的运行。在选择电气的过程中，要根据实际的情况，选择不同规格的电气，确保电气运行的安全性，也可以采用一些新的技術，促进电气使用成本的降低。

电气的种类的选择是非常重要的，在选择的过程中，应该分析安装地点的情况，分析电气的使用状况，然后对检修的情况进行了解。