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新型箱式变电站应用与分析
1 美式箱变与欧式箱变的区别

  箱式变电站(简称箱变)一般由高压室、变压器室和低压室组成。根据产品结构不同及采用元器件的不同,分为欧式箱变和美式箱变两种典型风格。我国自70年代后期,从法国、德国等国引进及仿制的箱式变电站,从结构上采用高、低压开关柜,变压器组成方式,这种箱变称为欧式箱变,形象比喻为给高、低压开关柜、变压器盖了屋子。从90年代起,我国引进美国箱式变电站,在结构上将负荷开关,环网开关和熔断器结构简化放进变压器油箱浸在油中。避雷器也采用油浸式氧化锌避雷器。变压器取消油枕,油箱及散热器暴露在空气中,这种箱变称为美式箱变,形象比喻为变压器旁边挂个箱子。从体积上看,欧式箱变由于内部安装常规开关柜及变压器,产品体积较大。美式箱变由于采用一体化安装体积较小。从保护方面,欧式箱变高压侧采用负荷开关加限流熔断器保护。发生一相熔断器熔断时,用熔断器的撞针使负荷开关三相同时分闸,避免缺相运行,要求负荷开关具有切断转移电流能力。低压侧采用负荷开关加限流熔断器保护,美式箱变高压侧采用熔断器保护,而负荷开关只起投切转换和切断高压负荷电流的功能,容量较小。当高压侧出现一相熔丝熔断,低压侧的电压就降低,塑壳自动空气开关欠电压保护或过电流保护就会动作,低压运行不会发生。从产品本钱看,欧式箱变本钱高。从产品降价空间看,美式箱变还存在较大降价空间,一方面美式箱变三相五柱铁心可改为三相三柱铁心,另一方面,美式箱变的高压部分可以改型后从变压器油箱内挪到油箱外,占用高压室空间。

  2 箱变产品应满足的要求

  箱变产品是一种比较简易的变配电装置,其变压器部分的选择,均可按一般通则处理,容量一般不超过1250kVA。  箱变适用于:①城市公用配电系统,在住宅小区,繁华街道负荷增加时,需要增加变压器容量。②施工工地的临时供电:已有建筑物情况下,需要改造或增加用电设备,野外作业和室外作业场所的供电,如油田、采矿、港口码头、车站等。

  箱变满足的一般要求如下:

  (1)简单照明,公用配电情况下,箱变高压接线方案中不必设高压计量,仅设低压计量或无计量,无需补偿。馈出回路4~6回,采用塑料断路器控制和保护;

  (2)动力照明公用配电情况下,箱变配出回路有所增加,达8~12回,此外,应有无功补偿功能;

  (3)自维用电及特殊情况。

  很多城市供电部分,对自维箱变(250kVA或315kVA以上),规定必须采用高压计量,还有的场合,配出回路较多包括设置备用回路。这些情况下,设计者结适用电实际参考生产厂家选样本,进行优化设计。

  3 进口“美式箱变”存在题目

  由于美国单位用电量较大,且不采用高压计量方式,故进口产品一般不具高压计量,低压间隔内也不设各种仪表和配电断路器;

  (2)进口产品往往由代理商来经营运作,而代理商一般不具备生产、改装能力。为了满足用户极简单的用量要求。不得不到开关厂外协生产低压配电装置。由于可利用空间小,仅能配出4个回路的低压计量。不能在产品本体实现高压计量、低压补偿以及多回路配出;

  (3)美国变压器容量等级与我国不同,我国从250~800kVA有6个容量等级可选(250,315,400,500,630,800)。而美国产品从250~800kVA仅有3个容量等级(300,500,750)。这为设计选择容量带来困难。例如630kVA容量可满足情况下,就得设计750kVA容量,不仅增加了设备投资还使用户增容费增加了近20;  

  (4)美国箱变厂家均未在国内设立维修中心,一旦设备出现事故,很难在短时间内处理解决。

  4 国产化“美式箱变”的特点

  正是由于“美式箱变”具有诸多优点,但进口产品又存在诸多题目,南宁市开关设备厂与广东增城特种电力设备有限公司联合推出国产ZGS(B)9“美式箱变”,目前已正式投进生产、运行。

  ZGS(B)9俗称“美式箱变”具有国内传统箱式变电站(俗称欧式箱变)的结构特征和功能,而又不同于欧式箱变,它吸收了美式箱变的结构特点,将高压负荷开关,插进式熔断器,后备限流式熔断器,变压器本身,无励磁分接开关等高压元器件组合在密封的油箱时,由变压器油或高燃点尽缘液作为尽缘介质,因此结构尺寸可以大为缩小,同时进步了产品尽缘强度,使得组合式变压用具有体积小,价格低,重量轻,噪声低,运行安全可靠,损耗低等优点,广泛应用于住宅小区、贸易中心、车站、机场、厂矿、码头、公园等重要场所。

  5 国产化“美式箱变”设计实例

  为桂林供电局生产制造的组合变为终端型,电缆进出线,变压器容量500kVA。10kV配故障显示器,组合变的接线图见图1。国产“美式箱变”对配电系统的小型、节能、智能化具有重大意义,南宁市开关设备厂与广东增城特种电力设备有限公司是国产“美式箱变”的生产厂,他们推出的ZGS(B)9将对我国城市电网建设产生较大影响。

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