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预装式变电站

作者:千亿手机版 发布时间:2020-09-22 22:41 点击:

  第十章 预装式变电站 第一节 概述 ? 预装式变电站:将配电网末端变电站预先在工厂内制造装 配,包括变压器、高压开关设备和控制设备、低压开关设 备和控制设备、内部接线(电缆、母排等)、计量、补偿 、避雷器等辅助设备组合而成的一种成套变电站设备。 2015-6-3 沈阳工程学院 第2页 预装式变电站基本结构 ? 其构造大体上是一个箱式结构,设有高压开关小室、变压 器小室及低压配出开关小室三个部分。 ? 此种产品有两种典型的形态,一种是“欧式,一种是“ 美式”。 2015-6-3 沈阳工程学院 第3页 “欧式箱变”的特点 ? “欧式箱变”的最大特点是组合,即将变压器、高低压开 关柜、分高压室、变压器室、低压室组合在一个外壳之中 ,主回路采用电缆和母线排连接,一个箱变内可放置一台 或多台变压器,产品尺寸变化较大,用户可对高低压元件 、柜型、变压器型号作自由选择。 2015-6-3 沈阳工程学院 第4页 “美式箱变”特点 ? “美式箱变”的设计理念是全绝缘、全封闭、免维护。 ? 最大特点为一体化,高压元件、变压器均置于变压器油箱 之中,低压配置也极为简单,具有结构合理紧凑,体积小 ,安装灵活,操作方便,占地面积小等优点,特别适用于 城市电网的负荷中心,降低损耗,提高供电质量。 2015-6-3 沈阳工程学院 第5页 预装式变电站优点 ? 预装式变电站的占地面积 较少,可以节省昂贵的土 建及占地费用。 ? 由于变电设备深入负荷中 心,电能通过地下电缆传 输,配电设备与周围环境 协调一致,安装使用简便 ,免维护或少维护。 图10-1 2015-6-3 沈阳工程学院 安装于居民小区内的预装式变电站 6 二、预装式变电站的正常使用条件 ? (1)海拔不超过1000m。 ? (2)环境温度:最高日平均气温+30℃;最高年平均气温 +20℃;最低气温-25℃(户外)、 ? -5℃(户内)。 ? (3)风速不超过35m/s。 ? (4)空气相对湿度不超过90%(+25℃时)。 ? (5)防震水平加速度为O.4m/s,垂直加速度为0.2 m/s。 ? (6)安装地点应无火灾、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈振动 的场所。 2015-6-3 沈阳工程学院 第7页 三、预装式变电站的结构及型号含义 ? ? ? ? ? (一)结构 预装式变电站的箱体采用金属材料和非金属材料制成。 变压器室采用自然通风和自动控制的强迫散热风冷装置 变电站的高低压侧均应装门,且应有足够的尺寸 高压侧应满足防止误合(分)断路器,防止带电拉(合)隔离 开关,防止带电挂地线,防止带接地线送电,防止误入带 电间隔的“五防”要求。 ? 美式箱变一般高压侧采用全绝缘、全封闭设计,采用油浸 式负荷开关 2015-6-3 沈阳工程学院 第8页 (a)变压器室 (b)高压室 图10-2 预装式变电站箱内结构 (c)低压室 图10-3 预装式变电站箱内操作走廊 (a)品字型结构 2015-6-3 沈阳工程学院 (c)目字型结构 图10-4 预装式变电站布局示意图 9 (二)预装式变电站的型号含义 2015-6-3 沈阳工程学院 第10页 第二节 预装式变电站元件的选择与有关问题 ? 一、变压器和变压器室 ? 1.变压器的容量范围 ? 预装式变电站式变压器容量的选择,现阶段以800kVA以 下为宜,可适当放宽至lOOOkVA。更大容量的预装式变电 站可作为非标准处理。 2015-6-3 沈阳工程学院 第11页 ? 2.变压器室的通风散热 ? 设计预装式变电站变压器散热条件的原则是:应优先考虑 自然通风,在此基础上适当地增加强排风措施,以最大限 度地保证箱内变压器满容量出力。 ? 3.日照辐射及防尘问题 ? 日照对变压器室的温度也有一定的影响,应采取以下措施 : ? (1)在变压器室的四壁添加隔热材料。 ? (2)采取双层夹板结构。 ? (3) 预装式变电站顶盖,采用带空气垫或隔热材料的气 楼结构。 2015-6-3 沈阳工程学院 第12页 ? 4.电压波动 ? 当电网电压波动较大,而用户对电压质量要求较高时,预 装式变电站中可选用有载调压电力变压器。 2015-6-3 沈阳工程学院 第13页 二、高压受电设备 ? 1.采用断路器作为高压受电设备的方案 ? 2.采用高压负荷开关串接熔断器作高压受电设备的方案 ? ①该方案基本上能满足大多数箱式站使用场合的负荷情况 ,既能控制、分断正常负荷电流,又能承受和保护短路故 障。 ? ②由于体积小,易于在有限的空间内实现高压环网方案,从 而更好地突出箱式站体积小的特点。 ? ③线路简单,维修保养工作量小,特别适合箱式站无人值 班的实际使用情况。 ? ④成本大大降低,突出了箱式站的自身特点,增加了与土 建变电站的竞争能力。 2015-6-3 沈阳工程学院 第14页 3.预装式变电站的过电压保护 ? 目前大多数预装式变电站都装有避雷器,作为站内变压器 和其它高压受电设备的过电压保护。 2015-6-3 沈阳工程学院 第15页 避雷器类型 的选择 ? 10kV油浸变压器—宜采用阀式避雷器和氧化锌避雷器 (MOA). ? 环氧树脂干式变压器 —宜采用氧化锌避雷器 (MOA). 2015-6-3 沈阳工程学院 第16页 避雷器的安装地点确定 ? 应尽量靠近所要保护的变配电设备。 ? 在多雷区使用的预装式变电站若配电变压器的接线或Y,yn型,除在高压侧装设避雷器外,宜在低压侧装 设一组220V避雷器,以防止低压侧雷电波侵入。 2015-6-3 沈阳工程学院 第17页 4.预装式变电站的计量问题 ? 目前各地区供电部门对预装式变电站用电计量是以高压计 量还是以低压计量的要求不同。 ? 因此预装式变电站究竟采取哪种计量办法,应由各地供电 部门规定,但在统一设计时应给高压计量柜留位。 2015-6-3 沈阳工程学院 第18页 (三)低压馈电设备 ? 1.低压主开关的选型 ? 在选择低压侧主开关时,除遮断容量外,还要考虑变压器 出口处单相短路和开关保护性能,建议在箱式站变压器容 量为200~630kV 时,采用DW10或DW15作为低压主开关。当 容量超过800kVA时,应尽量选用DW15 开关。 2015-6-3 沈阳工程学院 第19页 2.零序保护 ? 为提高单相接地保护的灵敏性,也可考虑在变压器低压侧 中性线上加装零序保护电路,当低压侧出现单相接地时, 可通过零序互感器和电流继电器所构成的零序保护作用于 低压主开关,使之分断电路。 2015-6-3 沈阳工程学院 第20页 电流互感器 第三节 预装式变电站主回路典型方案举例 组合 (测量或保护用) 电器 电力电容器 投切开关 出线预装式变电站典型组合方案 电力电容器 (无功补偿) 低压侧 开关柜 进线 高压负荷开关,或真空 断路器或由高压负荷开 关加高压熔断器组成的 组合电器 沈阳工程学院 进线页 投切电力电容器的常见方法 ? 通过接触器投切时,由于电容器的 电流与电容电压对时间的微分成正 比,当接触器投入时,电容器上的 初始电压与电网电压在一般情况下 不相等,当巨大的压差突然加到电 容器两端使电容器的电压发生突变 时,则通过接触器和电容器电流将 高达10倍以上的额定电流。此电流 将对电容和接触器产生危害,同时 也干扰电网中其它电子设备的正常 运行。 沈阳工程学院 22 通过接触器投切 2015-6-3 通过晶闸管投切电容器 ? 将2个单向晶闸管反并联用于电容投 切无功补偿时,应在压差接近零电 压时,开关闭合,投入工作;接到 切断信号时,则晶闸管自然关断, 即电流为零时关断。这种方式的工 作状态非常理想,但它存在着一个 致命的缺陷,就是工作过程的发热 和谐波问题。 通过晶闸管投切电容器 2015-6-3 沈阳工程学院 23 通过复合开关投切电容器 ? 通过复合开关投切电容器。基本工 作原理是将可控硅与磁保持继电器 触点并接。使复合开关在接通和断 开的瞬间具有晶闸管过零投切的优 点,而在正常接通期间又具有接触 器无功耗的优点。 2015-6-3 沈阳工程学院 24

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