欧式箱变与美式箱变的结构及特性分析

2011-08-15河南郑州祥和集团电气设备有限公司牛丽芳王晓虹

河南科技 2011年10期

关键词：箱变进线欧式

河南郑州祥和集团电气设备有限公司牛丽芳王晓虹

欧式箱变与美式箱变的结构及特性分析

河南郑州祥和集团电气设备有限公司牛丽芳王晓虹

随着市场经济的发展，在城乡电网建设和改造中，要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电—变压器降压—低压配电的供电格局，因此供配电要向小型化、可靠性、无人值守的方向发展，箱式变电站（简称箱变）正是由于具备了上述特性而成为一种发展趋势。

一、箱式变电站类别

通常从结构上将箱变大致分为欧式箱变和美式箱变两种。

1. 欧式箱变。自20世纪70年代后期，我国从法国、德国等国引进箱式变电站。从结构上不使用现有的成套装置，而是将高、低压控制、保护电器分装在高压室、变压器室、低压室，三室彼此间隔，再以电缆或母排联接。

2. 美式箱变。20世纪90年代起，我国引入美国箱式变电站。美式箱变在结构上将高压负荷开关、插入式熔断器、后备熔断器等与变压器器身共装在变压器油箱内。变压器取消油枕，油箱及散热器暴露在空气中。在低压配电设备中安装低压主进断路器、支路断路器，补偿电容以及远控、计量、测量、保护装置。

欧变与美变虽然在功能上都能实现变配电需求，但在设计上又各有特点。下面我们从结构及特性上对二者进行详细的介绍。

二、箱变结构特点

1. 欧式箱变。

（1）欧式箱变的接线形式。

单台配变形式。两路10kV进线；单台变压器容量一般在500～800kVA；低压出线电缆一般为4～6路。

两台配变形式。两路10kV进线；两台变压器，每台变压器的容量在500～800kVA；低压出线电缆一般为8～12路。

（2）箱体结构。欧式箱变的箱体是由底座、外壳、顶盖三部分构成。底座一般采用槽钢、角钢、扁钢、钢板等。为满足通风、散热的要求，还在适当的位置开孔。外壳采用钢板、铝合金板、彩钢板等。无论哪种壳体，按标准均须具备防晒、防雨、防尘、防锈、防小动物（如老鼠）等进入的五防功能。

（3）高压室结构。欧式箱变高压配电装置从进线方式上分为终端型和还网型两种，从进线方位上又可分为从箱体顶部架空进线和利用高压电缆沟从地下进出线两种。

高压开关通常采用为FN系列，配装熔断器，接地开关、避雷器、带电显示器等；它将开关系统封闭于带有机玻璃观察的高压柜内，通过操作手柄带动开关操作机构进行开、断与接地操作。目前以SF6气体为灭弧介质的SF6系列负荷开关使用较多，其成本比FN系列高压负荷开关高。SF6系列负荷开关有带熔断器、不带熔断器等，但一般都装有带电显示器；操作机构有手动和电动的。还有以真空为灭弧介质的真空开关，这类开关可以单独使用、也可与熔断器配用，还可与SF6系列负荷开关串接使用。

高压部分如用户有高压计量要求的，还须设置高压计量柜。

（4）变压器室结构。欧式箱变设有独立的变压器室，变压器室由变压器、自动控温系统、照明及安全防护栏等构成。欧式箱变中，变压器既可选用油浸式变压器，也可采用干式变压器。但干式变压器价格较高，相应的制造成本也高。

（5）低压室结构。欧变低压室独立分开，可选配各种低压断路器，可配检测、计量、数据采集装置，可配备智能电器构成配电自动化系统，可配自动无功补偿。

2. 美式箱变。

（1）接线形式。一路或两路10kV进线；单台变压器；容量一般选用500～800kVA；低压出线电缆4～6路。

（2）箱体结构。美式箱变主要由变压器、10kV环网开关、10kV电缆插头、低压桩头箱体等部件组成。

（3）熔断器保护。美式箱变的高压侧保护，采用两级熔断器作为短路保护，可以分别对高压侧内部故障和二次侧短路故障进行保护，其两级保护熔断器全部插入在油箱中。美式箱变的后备保护熔断器主要是保护变压器一次侧绕组发生的短路故障。

（4）外壳防护。美式箱变的变压器油箱和散热片部分直接暴露于户外，主要是利用变压器油进行冷却、绝缘和散热。因此应经常进行巡视，以防止在外力碰撞下受到损害而发生渗漏油。美式箱变无油温保护，只有一个温度计来显示油温，当油温太高时，依靠插入式熔断器来进行保护，还有一个压力释放阀，用来释放油箱内太大的压力。

（5）负荷开关。美式箱变的负荷开关是放入到变压器油箱内的，其关合位置只能根据外部操作面板的指示来判断，而且操作要通过专用的绝缘操作杆进行，操作比较复杂。若负荷开关采用真空断路器，则一旦发生故障，维修更换比较困难。