低压箱变基础手册

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低压箱变典型方案手册编制:韩学志专业严谨低压箱变典型方案手册专注创新目录前言 (1)1、低压箱变型号说明 (2)2、应用领域 (2)3、采用标准 (2)4、使用条件 (3)5、箱变方案要素 (3)6、箱体介绍 (5)7、变压器选择 (7)8、常规低压箱变系列 (8)8.1高压典型方案 (9)8.2低压典型方案 (10)8.3低压箱变参数配置对照表 (14)8.4常规低压箱变介绍 (16)8.4.1普通配电箱变 (16)8.4.2动力配电箱变 (16)8.4.3路灯箱变 (17)9、铁路信号箱变 (17)10、风电升压箱变 (17)11、其他类型 (17)12、箱变智能方案 (18)13、铜、铝排及铜芯线载流量表 (19)14、参考资料 (20)前言本手册是在学习了相关标准规范,了解了同行业低压箱变发展情况,总结以往工程的基础上编制的。

虽然低压箱变是很传统的电力设备,但目前我们的低压箱变产品还不成熟,工程业绩也不多,而且在项目的运作和执行过程中存在很多问题,从方案制定、设计生产到售后服务均存在一些问题,到目前即便常规的低压箱变也不够成熟。

但可以肯定最关键的因素是人力资源状况不佳,团队效率和人员知识水平有限,人员成长和发展缓慢,这些都是我们今后发展必须尽快克服的问题,低压箱变的发展不是一个人或几个人就能做好的事情,需要每一个人、每一个环节的努力,是一件要集思广益,齐心协力来做好做大的事业,因此不管是市场营销、技术支持还是设计生产和售后服务,我们都要努力改进。

由于时间和能力有限,手册所介绍的内容比较浅显,只能作为参考,还需不断充实和改进,目的是抛砖引玉,希望领导和专家批评指正。

1、低压箱变型号说明30~2500kV A)或0.69kV)或40.5kV)注:依据JB/T 8754-1998《高压开关设备型号编制办法》拟定。

2、应用领域工矿企业、城乡配网、市政照明、居民小区、商业中心、机场、景区、流动性施工工地、风电场、铁路系统等。

3、采用标准GB/T17467-1998 《高压/低压预装式变电站》GB311.1-1997 《高压输变电设备的绝缘配合》GB/T11022-1999 《高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求》DL/T537-2002 《高压/低压预装式箱式变电站选用导则》GB4208-1993 《外壳防护等级(IP代码)》GB3906-1991 《3~35kV交流金属封闭开关设备》GB16926-1997 《交流高压负荷开关—熔断器组合电器》GB3804-2004 《3.6kV~40.5kV高压交流负荷开关》JB/T3855-1996 《3.6kV~40.5kV户内交流高压真空断路器》GB14048.1-2000 《低压开关设备和控制设备总则》GB 7251.1-2005 《低压成套开关设备和控制设备》箱变内的设备及元器件均应符合相应的国家标准和相关标准。

4、使用条件1.海拔高度不超过1000m;2.环境温度:最高温度40℃,最低温度-25℃,最高日平均温度不超过35℃;3.相对湿度:日平均值不超过95%,月平均值不超过90%;4.户外风速不超过34m/s;5.地面倾斜度不大于3o;6.阳光辐射不超过1000W/m2;7.安装地点无爆炸危险、火灾、化学腐蚀及剧烈振动;当与上述正常使用条件不同时,协商解决。

5、箱变方案要素帮助客户作出正确的方案是取得客户认可和提供优良产品的前提,因此不管是技术交流,投标过程中还是签订技术协议,都要对方案进行认真地研究和改进,争取最高的性价比和用户满意度。

下面是低压箱变技术交流和方案制定过程中要注意的几个方面:1、应用领域:明确该箱变的具体用途和使用环境。

2、低压配电系统接地型式。

其分类如下所示:1)TN系统。

TN系统有一点直接接地,电气设施的外露可导电部分用保护线与该点连接。

按照中性线与保护线的组合情况,TN系统有以下三种型式:TN-S系统(见图1),整个系统的中性线与保护线是分开的。

图1 TN-S系统TN-C-S系统(见图2),系统中有一部分中性线与保护线是合一的。

图2 TN-C-S系统TN-C系统(见图3),整个系统的中性线与保护线是合一的。

图3 TN-C系统2)TT系统。

TT 电力系统有一个直接接地点,电气设施的外露可导电部分接至电气上与电力系统的接地点无关的接地极(见图4)。

图4 TT系统3)IT系统。

IT系统的带电部分与大地间不直接连接,而电气设施的外露可导电部分则是接地的。

图5为变压器y接线型式的IT系统。

图5 变压器y接线型式的IT系统TN-S系统应用最为广泛。

其它几种方式已很少采用或仅用于特殊场合。

3、变压器选择:类型、容量及参数,是箱变配置关键因素。

4、高压接线形式及要求:环网型、终端型或双电源型,决定该箱变在系统中的状态及运行方式。

5、低压回路及各回路负荷情况:清楚负荷情况才能最终满足具体负荷的运行要求。

6、高低压开关及柜型选择:确定具体要采用的开关和相应开关柜。

7、对箱体结构及外观的要求:满足标准的、特定的以及个性化的需求。

8、综合参数要求:完整的箱变方案必备的几个特征如防护等级、额定短时耐受电流等。

GB/T17467只规定了变压器容量不超过1600kV A的箱式变电站,对于容量大于1600kV A的低压箱式变电站我们做到2500kV A,因为目前全密封油变一般只做到2500kV A,干变容量可以更大。

容量大于2500kV A的箱变需单独研究,此处不做介绍。

6、箱体介绍箱体底座采用槽钢焊接而成,立柱及横梁等均为钢结构件,有足够的机械强度和刚度,在起吊、运输和安装时不会变形或损伤。

所有钢结构件均经防腐工艺处理,经久耐蚀。

箱变外壳材料可采用普通钢板、玻璃纤维增强型水泥(GRC材料)、彩钢复合板、不锈钢复合板等。

下面分别予以介绍,见表1。

表1箱变外壳材料分类外壳材料特点备注彩钢复合板应用最多夹层为聚氨酯发泡材料,隔热保温,质优价廉,加工方便,颜色可根据用户需要确定不锈钢复合板夹层为聚氨酯发泡材料,隔热保温,防腐性能优良,价格比彩钢复合板高,加工方便,颜色为不锈钢原色多用于防腐要求较高的场合普通钢板适合各种场合使用强度高,造型多样,可外挂木板或装饰材料进行装饰,同时阻挡太阳辐射,表面喷漆或喷塑,颜色及风格可根据用户需要确定GRC材料 GRC具有轻质、高强、隔热保温、防水、防火、耐腐蚀、可加工性良好、易于景观化、环保等优点。

用于对外观、防腐、环保有特殊要求的场合,是未来的发展趋势备注具体采用何种箱体材料比较灵活,需要综合考虑和比较。

至于箱变景观化,可根据用户需求灵活实现。

除可按外壳材料进行分类外,还可按结构特点、操作方式和布置方式进行如下分类,见表2。

表2 按结构特点、操作方式和布置方式分类分类特点封闭型变压器位于变压器室内,防护等级高按结构特点敞开型较适合1600~2500kV A及更大容量箱变,变压器部分或全部敞开在空气中,或变压器室采用防护网式,散热效果好,结构紧凑,仅限于油变,变压器可坐落在箱变槽钢上或预制的水泥底座上户内操作型 带操作走廊,可在各种气候条件下操作或检修,操作走廊宽度不小于800按操作方式 户外操作型 紧凑型结构,体积小,户外操作“目”字形 高压室、变压器室、低压室按左中右排列按布置方式 “品”字形 三室灵活布置,有效利用箱变空间备注 通常“目”字形布置更易实现户内操作,而“品”字形布置能使箱体更紧凑我们在箱变设计时是将箱体作为一个系统进行全面精心的设计,每一个方面都作为重要细节对待,见表3。

表3 细节设计项目 说明百叶窗 特殊设计,强度高,阻力系数小,不降低防护等级通风孔 优化形状和结构,科学分析,最优化配置防雨檐 既防止雨水进入,又可使凝露易于流出,同时满足通风要求双层顶 隔热、保温箱变顶可很方便地吊起,变压器及高低压开关设备可由上至下就位,倾斜内顶板具有防凝露滴落功能环境系统 箱体内有照明灯,通过行程开关或手动开关控制。

可设除湿装置和自动烟感系统。

变压器室可装风机,通过温度控制器进行自动控制备注 各项细节可根据具体使用条件和要求灵活体现注:变压器室通风散热要计算,结构强度要校核,需参考相关资料。

箱变吊装可选择底部起吊或顶部起吊,两种起吊方式均经过强度计算,均使用专用吊具保证吊装安全和方便。

顶部起吊方式适合容量1000 kV A 以下的箱变。

我方设计基础图作为箱变基础施工的参考,基础图要经用户认可,通常由于箱内空间有限,不建议在箱变内设计下人孔,建议在基础外留下人井以便安装检修人员进入电缆室,下人孔长宽应不小于400。

地基图见图6。

图6 地基图运输:公路汽运或其他方式,运费取决于设备重量和运输里程等因素,要根据现场路况做好相应运输方案。

现场安装:箱变到达现场后坐落在基础角钢(或槽钢)上固定。

7、变压器选择低压箱变常用变压器主要有干式和油浸式配电变压器,干变有SC(B)9、SC(B)10型(B为低压侧采用铜箔绕组),容量范围30~2500kV A;油变采用全密封型,有S9-M型、S11-M型,容量范围30~2500kV A,还可采用普通油变。

作为箱变典型方案推荐给用户或与用户交流时,主要以干变和全密封油变为主,全密封油变分两种,波纹油箱式(容量1600kV A及以下)和可拆散热器式(1600kV A~2500kV A),目前2500kV A 以下的全密封油变通常均能做成波纹油箱式,需征求变压器厂家和用户意见。

容量较大或其他类型变压器要具体分析,不同变压器的特点见表4。

表4 常用变压器分类分类特点SC(B)9 普通干变,环氧树脂浇注式SC(B)10 低损耗干变,环氧树脂浇注式,空载损耗和负载损耗均有降低SG(B)10 敞开通风干式变压器,又称非包封线圈干式变压器,体积小,散热好S9-M 普通型全密封油变,新变压器免吊芯检查S11-M 低损耗全密封油变,新变压器免吊芯检查其他 S9、S11型普通配变,容量范围大,价格低,此外还有更节能的SH系列非晶合金变压器,体积更小,损耗更低,目前价格较高,SC(B)11系列的干变也已出现备注干变适用于户内对防火要求高的场合,免维护,允许温升比油变高,但过载能力差,损耗大,价格比全密封油变高采用何种类型的干式或油变需要用户确定,一般综合考虑技术经济因素再确定。

另外在变压器选型和系统方案设计时要注意变压器结线组别,通常采用D,yn11和Y,yn0。

供配电系统设计规范GB50052-95规定的配电变压器选择原则:1、在TN及TT系统接地型式的低压电网中宜选用D,yn11结线组别的三相变压器作为配电变压器。

2、在TN及TT系统接地型式的低压电网中当选用Y,yn0结线组别的三相变压器时,其由单相不平衡负荷引起的中性线电流不得超过低压绕组额定电流的25%,且其一相的电流在满载时不得超过额定电流值,严重地限制了接用单相负荷的容量,影响了变压器设备能力的充分利用。