牛莉莉
(山西省晉城煤業(yè)集團(tuán)古書院礦物業(yè)中心,山西 晉城 048000)
箱式變電站是把低壓配電設(shè)備、變壓器和高壓開關(guān)按照規(guī)定的接線方法組合于箱體之內(nèi)的一種小型的配電設(shè)備。隨著當(dāng)今社會(huì)科技與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,在各大城鎮(zhèn)的建設(shè)規(guī)劃中,對環(huán)境的綠化越來越重視,住宅小區(qū)的風(fēng)格也向花園式日趨發(fā)展,由此在新興的城網(wǎng)改造中,選擇配變已不是單純的從供電安全、用電負(fù)荷等方面去考慮,更多的是考慮到與居住的周圍環(huán)境達(dá)到生態(tài)協(xié)調(diào)。鑒于新理念的推廣,已基本棄用桿架式的配變裝備,并且配電房的選址往往較為困難,其占地面積相對較大,
故也很難被推廣。由于箱式變電站具有外形美觀、安裝周期短、體積較小等優(yōu)點(diǎn),被小區(qū)供電所快速采用和推廣。
箱式變電站可按照結(jié)構(gòu)分為美式箱變、歐式箱變、國產(chǎn)式傳統(tǒng)箱變。美式箱變主要為變壓器,將熔斷器和負(fù)荷開關(guān)等裝于油箱之內(nèi),避雷器也采用油浸式氧化鋅避雷器。組成一體式的布置,形象的比喻為在變壓器旁掛了個(gè)箱子。但是由于沒有電動(dòng)機(jī)構(gòu),無法增設(shè)配電自動(dòng)化裝置,導(dǎo)致它的供電可靠性較低;又因?yàn)闆]有電容器裝置,對降低線路的損耗也不利。歐式箱變的結(jié)構(gòu)相對靈活,它將高低壓開關(guān)柜、變壓器分為變壓器室、低壓室、高壓室組合于同一個(gè)外殼當(dāng)中,在一個(gè)箱變之內(nèi)可以放置多臺變壓器,形象的比喻為給高、低壓開關(guān)柜、變壓器蓋了房子。可根據(jù)需要自由的選擇低高壓元件、變壓器型號、柜型。一旦設(shè)備出現(xiàn)了故障,可方便調(diào)換。因?yàn)闅W式箱變的變壓器是放在金屬的箱體內(nèi)起到屏蔽的作用,所以它的輻射也較美式箱變低??梢哉f歐式箱變具備變(配)電站所需的功能,但和我國的供用電法規(guī)要求相比,缺少無功補(bǔ)償和計(jì)量功能。這就催生出了我們的國產(chǎn)式傳統(tǒng)箱變,國產(chǎn)箱變是在歐式箱變基礎(chǔ)上根據(jù)我國電力部門供用電法規(guī)完善化的產(chǎn)品,由于一開始就有供電部門參與,所以產(chǎn)品符合我國國情,計(jì)量、無功補(bǔ)償一應(yīng)俱全。因此晉煤集團(tuán)古書院礦根據(jù)礦區(qū)規(guī)劃的要求,在職工住宅小區(qū)引進(jìn)了五臺國產(chǎn)式傳統(tǒng)箱變。
箱式變電站的容量選擇對投資的綜合效益具有很大影響。選擇過大容量的變壓器,不但使得一次性的投資過大,而且也會(huì)增大空載損耗。變壓器的容量裕度偏小,稍微增加負(fù)荷,從而需要改換大容量的箱變,增容頻繁會(huì)使投資增加,而影響供電。
箱變?nèi)萘康倪x擇,應(yīng)根據(jù)小區(qū)已有的負(fù)荷作為依據(jù),適當(dāng)?shù)目紤]到負(fù)荷發(fā)展。普通城鎮(zhèn)住宅的小區(qū)用電負(fù)荷通常是以居民的用電需求為主,其負(fù)荷預(yù)測比較簡單,可應(yīng)用需用系數(shù)方法。
箱體部分均采用國內(nèi)目前領(lǐng)先的工藝及技術(shù),外殼則應(yīng)用鍍鋅的鋼板,其框架部分則采用了標(biāo)準(zhǔn)的集裝箱制作工藝以及材料,具有較好的防腐功能,可保證不銹蝕的期限為20 a,其內(nèi)封板使用了鋁合金材質(zhì)的扣板,夾層使用了有保溫防火功能的材料。箱體以內(nèi)均安裝了除濕以及調(diào)溫裝置,故設(shè)備的運(yùn)行可不受外界污染及氣候條件的影響,以保證環(huán)境溫度在-40~40 ℃之內(nèi)的條件下可正常工作和運(yùn)行。箱體內(nèi)的一次性設(shè)備均采用干式變壓器、單元真空開關(guān)柜、真空斷路器、干式互感器等我國技術(shù)領(lǐng)先的儀器及設(shè)備,其產(chǎn)品沒有裸露帶電的部分,屬于全絕緣結(jié)構(gòu),能夠保證無事故、零觸電,全站安全性高、可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行無油化,二次性設(shè)備則應(yīng)用自動(dòng)化微機(jī)綜合系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了無人值守。
箱式變電站采用了模塊方式,每臺箱變站可以由以下幾種型式組成。按照高壓開關(guān)入網(wǎng)的不同型式分為:雙電源型、終端型和環(huán)網(wǎng)型;按照內(nèi)裝變壓器的不同種類分為:干式變壓器型和全密封油浸變壓器;按照箱體外殼的不同材質(zhì)分為:非金屬外殼型和金屬外殼型;按照高壓開關(guān)的不同選型分為:壓氣式負(fù)荷開關(guān)型、產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)型、SF6負(fù)荷開關(guān)型和真空式負(fù)荷開關(guān)型;按照配置智能系統(tǒng)與否分為:緊湊型或智能型等。通常變壓器室、低壓室、高壓室按照“品”字布置,其結(jié)構(gòu)較為緊湊,利于選址安裝、巡檢和操作,變壓器室內(nèi)如需排布多臺變壓器則更為有利;按照“目”字布置,其接線方便,故也被較多應(yīng)用。
鍍鋅鋼板材質(zhì)的箱體外殼,其外形美觀,不但保證了正常的可靠性供電,而且通過不同的外殼顏色,與小區(qū)周圍環(huán)境達(dá)成協(xié)調(diào)一致,晉煤集團(tuán)古書院礦綠苑小區(qū)一期的兩臺箱變就把箱體的外觀鑲上了古銅色的磚,與小區(qū)的整體設(shè)計(jì)融為一體。在人口密集的城鎮(zhèn)居民小區(qū),箱變站既可以成為固定的變電所,也可以成為移動(dòng)的變電所,在不影響小區(qū)環(huán)境的同時(shí),起到了美化和點(diǎn)綴環(huán)境的附加作用。
根據(jù)小區(qū)不同的供電需求,既可應(yīng)用于終端,又可應(yīng)用于環(huán)網(wǎng),其轉(zhuǎn)換相對方便,在很大程度上提高了社區(qū)供電的可靠性,單臺發(fā)生故障造成的影響面較小,亦大大縮短了搶修所需時(shí)間。
箱式變電站的設(shè)計(jì)緊湊,對裝置的自動(dòng)化設(shè)計(jì)要求集成化程度較高,實(shí)現(xiàn)了故障檢測、遙信、通信、遙測、遙控、無功補(bǔ)償功能,需采用集監(jiān)控、保護(hù)于一體的智能化系統(tǒng),并且可根據(jù)當(dāng)?shù)氐呐潆娮詣?dòng)化實(shí)施的情況,合理的納入自動(dòng)化配電系統(tǒng)當(dāng)中。
箱式變電站可采取就地保護(hù)措施,將控制、測量、通信和保護(hù)裝置安裝在開關(guān)柜之上,節(jié)約了設(shè)備投資,縮減了控制室所需的面積,也提升了配電系統(tǒng)的可靠性能。