箱式变电站的设计与应用探究实践
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箱式变电站的设计与应用探究实践
发布时间:2022-04-25T01:28:26.342Z 来源:《中国电业与能源》2022年第1期 作者: 王建华
[导读] 本文基于箱式变电站的应用特点展开分析,结合箱式变电站的设计要点,内容包括变电站接地设计
王建华
杭州合荣电气有限公司 浙江省杭州市 311100
摘要:本文基于箱式变电站的应用特点展开分析,结合箱式变电站的设计要点,内容包括变电站接地设计、辅助设备设计、操作通道设计、智能终端设备设计、箱体结构设计、配电监控系统设计等,通过研究箱式变电站的具体应用及注意事项,其目的在于优化箱式变电
站设计方案,延长箱式变电站使用寿命。
关键词:箱式变电站;辅助设备;智能终端
从发展情况来看,我国相较于国外,箱式变电站的起步时间较晚,在20 世纪90 年代才开始在电网中推广使用。箱式变电站具备了检修过程便捷、安装过程简单、结构体积较小等优势,具备了良好的发展潜力。通过整理箱式变电站设计及应用过程的相关内容,可以积累有
价值的实践经验,从而为行业经济发展奠定良好基础。
1箱式变电站的应用特点
从实际应用情况来看,箱式变电站在应该用中具备了以下特点:(1)性能稳定性强,目前所使用的箱体外壳主要以集装箱材料为主,基础性能较强,并且还对其进行全面防腐处理,内封板的材料为主要应用到的是铝合金扣板,该材料具备较强的耐温性,在-40 ℃~+40
℃的环境中已经可以正常使用,可以满足大部分地区的用电需求。(2)自动化程度高,现阶段使用到的系统封闭性较强,很少会有多余导
线裸露,这也提升了系统运行过程的稳定性,并具备了良好的自动化特征。(3)工厂预制化水平高,箱式变电站中各部件均可以在工厂内
完成预制,并且整个过程的时间周期可控制在10d以内,其生产效率较高。
2箱式变电站的设计要点
2.1变电站接地设计
作为变电站运行时的安全保障,在对其展开设计时应注意以下内容:第一,做好接地线各参数整理工作,包括接地线规格、应用尺寸、埋深、分布、连接情况等,其内容均需要满足GB /T11022中相关内容,为后续作业活动的有序进行奠定基础。第二,合理布设接地导
体,此导体会和各系统关联在一起,在遇到电压过大的情况时,可以起到良好的导体分流作用,以确保箱式变电站运行期间的安全性。第
三,按要求展开导体材料选择时,需要做好电流密度选择工作,常规情况下,所选导线材料需要满足短路1s时,电流密度<200A/mm2;短
路3s时,电流密度<125A/mm2,以提升变电站工作状态的稳定性。
2.2辅助设备设计
为了确保箱式变电站运行过程的稳定性,也需要做好辅助设备设计工作。所涉及辅助设备主要以低压设备为主,包括备用电源、照明系统等。具体内容如下:(1)做好辅助设备各项参数的整理工作,各项内容均需要满足GB/T14821中的相关规定,内容涉及设备规格、尺
寸、整体布局等,以此来提高参数设计结果的合规性,为后续施工活动的展开奠定基础。(2)在设备安装过程中,也需要做好各阶段质量
验收工作,以此来确保各节点设备质量合规性,按要求做好调试工作,以提高系统运行过程的安全性。
2.3操作通道设计
在箱式变电站设计过程中,也需要做好操作通道设计,这也为维修活动的进行奠定基础。在对其展开优化设计时,也需要注意以下内容:第一,做好操作通道宽度参数设计,馋鬼情况下通道宽度应大于 800 mm,长度则需要根据实际需求来进行设计,以确保参数设计结果
的合理性。第二,在箱式变电站部门开关方向设计时,为了确保维修过程的便利性,减少门厚对操作通道的影响性,需要将开门方向布设
在朝出口位置。第三,对于其他的应用系统,在设计时,需要对机械传动装置突出宽度进行合理设置,常规状态下的宽度数值应控制在
300mm以内,如果其宽度超出该数值,那么此时操作通道宽度需增加到500mm以上,借此来为后续检修活动的顺利推进奠定基础。
2.4智能终端设备设计
目前使用到的箱式变电站具备较强自动化水平,对此在设计环节也需要做好智能终端设备设计工作。在具体设计中,其内容包括以下几部分:第一,过程设备,包括温度传感器、电流/电压传感器、变压器监测传感器等,作用是将箱式变电站运行数据传输到的后台系统中
进行智能处理,以此来判断设备工作状态的安全性与稳定性。第二,终端设备,作用是对数据整理结果进行显示,可以根据实际需求来调
整显示内容,以此来提高系统工作状态的稳定性,更好地满足系统运行要求。
2.5箱体结构设计
在该环节的设计中,要求所设计结构应具备较强的耐温性、散热性与耐久性,以满足相应的使用需求。在具体设计中,也需要注意以下几点:(1)做好系统的合理布局,为其他系统提前预留好安装位置,如传感器、辅助设备等,这也是后续结构可以顺利安装的基础条
件。(2)考虑到箱体位于户外,容易受到外界温度影响,因此在实际设计中需做好系统隔热设计,同时也会在箱体内布设保温层,这样也
可以有效避免外界温度对内部环境的影响,而且也可以起到良好的防潮作用,减少外界环境带来的侵蚀作用。
2.6配电监控系统设计
为了提高设备工作状态安全性,在对箱式变电站进行优化设计时,也需要做好配电监控系统设计,借此来减少系统运行时的维护成本。在具体设计中,该系统主要是由信息采集单元、交互机、远程服务系统等部分构成,监控客户端支持多账号同步登陆,以此来提高系
统预警时反应的及时性。在对系统硬件展开设计时,使用到的数据采集器需使用处理性能高的CPU芯片,搭配着相应的收发器,在无线通
信模块辅助下,顺利完成数据信息传输任务。同时也会设计相应的固定电源、UPS电源,以维持系统工作环境的安全性与稳定性[1]。
3箱式变电站的具体应用及注意1项
3.1具体应用
从目前的使用情况来看,箱式变电站主要应用在住宅供电领域,并且在实际应用中,也会通过电力电缆来连接变电站和10kV开闭所,顺利完成初步的电能分配处理。而且初步分配的电能也会在环网柜、分接箱的辅助下完成再次分配,这样也可以确保电能的优化分配,提
高分配电能的应用效率。如果所服务区域内建筑物总量较少,那么可以使用“电缆分支箱+环网式箱”供电模式来电能分配工作;如果所服务区域内建筑物总量较多,那么可以使用“环网柜+环网式箱”供电模式来电能分配工作,借此来提高系统工作状态的稳定性,满足相应的使用
需求[2]。
3.2注意事项
箱式变电站在实际应用中,也需要注意以下内容:第一,目前箱式变电站在使用中,多用于农网建设,相较于城市社区,其布设位置需做好综合性考量,避开农田、农用建筑等区域,同时也需要适当提高变电站高度,离地高度在1.5-2.0m,减少建设处出现积水,腐蚀变电
站结构,增加安全隐患。第二,除系统每日进行自检外,在实际应用中也需要做好定期巡检,查看变电站外围是否出现损坏、绝缘液是否
出现渗漏、线缆是否出现损坏等,根据定期处理结果来做好及时处理,以提高系统工作状态的稳定性。第三,拟定应急管理计划,在出现
突发性问题时,如大风天气、强降雨等,也需要在灾害结束后及时展开应急检修,对于存在问题进行及时处理,以确保箱式变电站工作状
态的稳定性与安全性[3]。
结束语
综上所述,在电网设计中,箱式变电站具备良好的应用价值,基于实际情况做好箱式变电站各参数设计工作,可以积累有价值的应用数据,为后续体系设计完善提供参考。同时对于促进相关行业经济可持续发展也有着积极的意义。
参考文献
[1]朱唯耀.有轨电车箱式变电站小型化设计及其应用[J].城市轨道交通研究,2021,24(S2):61-65.
[2]寇彩潮.箱式变电站的设计与应用[J].煤,2020,29(09):61-62.
[3]谢成鹏.高铁隧道内单电源箱式变电站控制电源设计及应用[J].电气化铁道,2019,30(S1):125-126.