预装式箱式变电站设计技术要点探讨周欣

预装式箱式变电站设计技术要点探讨周欣

周欣

周欣

辽宁省鞍山市华业电力设备制造有限公司辽宁鞍山114000

摘要：目前，箱式变电站已广泛应用于城市供电、农村10kV～110kV中高压小型变(配)电所、工矿企业、以及流动作业变电所的建设及升级改造工程中，其易于深入到电力负荷中心进行集中供电，减少了供电半径，提高了配电线路末端供电电能质量，尤其适用于城市建设、农村电网技术升级改造、野外施工供配电等工程领域。对其设计技术要点展开探讨，为其进一步发展提供创新的思路。

关键词：预装式；箱式；变电站；设计技术

110kV箱式变电站的结构特点

10kV箱式变电站其基本构造与运行原理与一般变电站相一致，其最大的特点是体积小、整体性强，其最大的特点是变电站中的变电控制系统与相关供配电设备通过合理的布局与匹配使得其集中在一个封闭的可以移动的钢材质的箱体中。在实现变电站功能的同时最大限度的简化结构优化布局使其能够形成较为良好的应用体系。在10kV箱式变电站中其内部主要分为变配电硬件设备和控制系统两大部分，通过采用自动化系统，可以通过远程操作、调配的方式实现对于10kV箱式变电站的自动化管理。

在10kV箱式变电站的结构布局中主要分为3种形式：组合式、一体式和拼装式。一体式是其中应用最为广泛的形式，其对10kV箱式变电站的布局进行了最大程度的优化和简化，在低压控制的基础上将高压配电装置和变压器主体一起装入了变压器内，通过结构优化使得一体式10kV箱式变电站相较于其他类型的箱式变压器减少了约1/3的体积，且安装更加简便、高效。

2箱式变电站的优势

第一，具有安全可靠性。在箱式变电站中，整个箱体主要采用镀锌钢板和标准集装箱材料制作工艺，极大地提升防腐性能。并且在夹层中，采用防火保温材料，内部安装除湿装置，防止受到外界不良因素的影响。另外，箱式变电站采用无油化运行，安全系数很高，实现了无人管理。第二，包括多种型式的结构。从箱式变电站结构上讲，在实际应用过程中，主要采用模块的方式，其中每一台箱式变电站都可以结合实际情况，进行接入和安装。在通常情况下，高压室、变压器室以及低压室是按照品字进行布置，可以帮助安装人员选择最佳的位置，便于巡检和管理，提升接线的效率。第四，保证外形美观。整个箱体主要采用镀锌钢板，不仅可以保证外形美观，而且可以实现要周围环境相协调。箱式变电站被广泛的应用在人口稠密的住宅小区，不仅提升了供电的效率和安全性，而且可以美化环境。第四，在实际安装过程中，根据不同小区供电要求，可以选择不同的安装方式，提升了转换的效率，保证了供电的可靠性，降低了设备出现故障的概率和检修效率。

3箱式变电站设计技术要点分析

3.1选择合理的箱式变电站

根据当前箱式变电站实际应用情况，包括很多种类，为设计人员提供更多的选择。其中美式箱式变电站主要包括变压器、熔断器以及负荷开关和油浸式氧化锌避雷器，采用一体化的布置方式，极大地提升了实际的工作效率。但是在实际应用中，美式箱式变电站由于没有电动机构，大大降低了实际供电的可靠性，增加了线路的能耗。欧式的箱式变电站主要把内部的的器件组合在一个外壳中，在内部主要包括多台变压器室。但是在我国实际应用过程中，由于缺少无功补偿和计量功能，导致实际的应用效果。而我国生产的传统箱式变电站，功能完善，更加符合我国住宅小区的特点。

3.2金属材质外壳

单层的钢板，不锈钢板，覆铝锌板，镀锌板，铝合金外壳因为隔热效果差。箱变内外温差过大会在箱变内部形成凝露，开关设备内部出现凝露会引起爬电，闪络等事故的发生，对高、低压开关柜及变压器等电气设备造成损坏。尽量少用或不用单层的金属材料做箱变外壳。一般应做成双层，中间加岩棉等阻燃材料。这样，箱变外壳的隔热效果才会达标，有效避免凝露的形成。

3.3箱变顶盖

顶盖应具有足够的强度能够适应使用地的自然条件，比如：风速，积雪、覆冰等，其頂部承载负荷能力不得小于2500N/m2（竖立负荷或其它负荷）。顶盖房檐一般不宜超过150mm，太大的房檐，有可能因大风造成顶盖脱落，房檐下一般有自然通风孔。顶盖一般要有一定的倾斜度（3～9°），方便雨雪滑落。顶盖应为双层，中间加岩棉等阻燃材料阻止阳光照射造成的箱变内部温度升高；顶盖颜色尽可能浅色，最大限度反射太阳光。顶盖一定要做好防水，防腐蚀。顶盖一般有两种安装方式，与框架可拆卸式和焊接式。可拆卸式，可以将顶盖拆除，将高、低压设备、变压器吊装进箱变，然后再把顶盖安装紧固。焊接式只能把这些设备用铲车从大门中安装就位。

3.4底座设计

箱式变的外壳是由底座、框架和隔板、顶盖三部分组成。

底座采用槽钢焊接而成，设计中槽钢最少需选用16#以上的槽钢，不但要考虑箱变的强度，还需考虑其防洪水的问题。

对小型箱变高压室一般为负荷开关，型号为XGNl5-12(SF6)、HXGN17-12，此开关外形小、重量轻，且为2～3面高压柜。低压室为GGD、GCS、GCK，一般为6面左右，两列布置，中间留有走廊。高、低压室柜子下部的槽钢可以采用小一号的槽钢焊接。

而对于35kV箱变及较大型的10KV箱变，高压室为KYN61-40.5、KYN28-12、XGN2-12或KGN-12柜，底座设计时务必按各自的产品基础图进行箱变的底座设计，柜下的槽钢与底座的一致。

由于变压器的外形大，重量重，其下的槽钢应与主槽钢规格一致。对于特重的变压器，还需加加强槽钢，并与基础隔墙匹配。

3.5安装问题

风险的规避措施是极为重要的，首先应该对于周围环境的影响进行判断，我国政府规定建设项目时候，不能对于周边环境造成严重的影响，应该从绿色环保的角度入手，尽量的减少对于草地树林等占用，减少对于相关植被的破坏，同时应该对于施工产生的垃圾进行有效的回收，不能干扰周边的群众正常生活，同时还必须对于杂音进行控制，在夜间减少施工，使得人们对于此项目不反感。加工过程中要对于自然灾害问题进行考量，采用有针对性的防范措施，减少风险发生时带来的严重影响。尽管在这个过程之中需要耗费一定的人力、物力资源但是和毫无任何准备的将工程项目暴露在自然灾害面前还是要相对好一些。结合自然灾害的防患措施和管理模式的相关内容来看，要对于相关的设备和危机管理系统进一步优化升级，对于天文和气候检测系统进行深入研究，并且充分利用相关部门相对健全的信息管理系统发布有关信息，并且结合该地区实际加强对于风险问题的预警制度建设，形成完善化的内部管理模式和管理机制，将风险可能带来的严重影响进一步弱化，从思想上提高人们对于风险管理意识，这样才能保证工程项目的健康有序开展，采用多样化的通信手段对于实现信息的传递，让相关人员在最短时间之内赶赴现场开展营救工作，避免造成人员安全问题和巨大的财务损失。

结语

10kV箱式变电站经过多年的发展与应用已经在输配电网中有着广泛的应用。10kV箱式变电站自身所具有的体积小、结构紧凑、完整性高的特点也对其自身造成了一定的制约。本文以分析箱式变电站设计技术为基础，提高10kV箱式变电站的使用寿命和使用质量。

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