預(yù)裝式變電站

1、第十章 預(yù)裝式變電站 預(yù)裝式變電站：將配電網(wǎng)末端變電站預(yù)先在工廠內(nèi)制造裝預(yù)裝式變電站：將配電網(wǎng)末端變電站預(yù)先在工廠內(nèi)制造裝配，包括變壓器、高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備、低壓開關(guān)設(shè)配，包括變壓器、高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備、低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備、內(nèi)部接線（電纜、母排等）、計(jì)量、補(bǔ)償備和控制設(shè)備、內(nèi)部接線（電纜、母排等）、計(jì)量、補(bǔ)償、避雷器等輔助設(shè)備組合而成的一種成套變電站設(shè)備。、避雷器等輔助設(shè)備組合而成的一種成套變電站設(shè)備。 第一節(jié) 概述 2022-3-9第2頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 其構(gòu)造大體上是一個(gè)箱式結(jié)構(gòu)，設(shè)有高壓開關(guān)小室、變壓其構(gòu)造大體上是一個(gè)箱式結(jié)構(gòu)，設(shè)有高壓開關(guān)小室、變壓器小室及低壓配出開關(guān)小室三個(gè)部

2、分。器小室及低壓配出開關(guān)小室三個(gè)部分。 此種產(chǎn)品有兩種典型的形態(tài)，一種是此種產(chǎn)品有兩種典型的形態(tài)，一種是“歐式歐式 ，一種是，一種是“美式美式”。 預(yù)裝式變電站基本結(jié)構(gòu)2022-3-9第3頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 “歐式箱變歐式箱變”的最大特點(diǎn)是組合，即將變壓器、高低壓開的最大特點(diǎn)是組合，即將變壓器、高低壓開關(guān)柜、分高壓室、變壓器室、低壓室組合在一個(gè)外殼之中關(guān)柜、分高壓室、變壓器室、低壓室組合在一個(gè)外殼之中，主回路采用電纜和母線排連接，一個(gè)箱變內(nèi)可放置一臺(tái)，主回路采用電纜和母線排連接，一個(gè)箱變內(nèi)可放置一臺(tái)或多臺(tái)變壓器，產(chǎn)品尺寸變化較大，用戶可對(duì)高低壓元件或多臺(tái)變壓器，產(chǎn)品尺寸變化較大，用戶可對(duì)高低壓元件

3、、柜型、變壓器型號(hào)作自由選擇。、柜型、變壓器型號(hào)作自由選擇。“歐式箱變”的特點(diǎn)2022-3-9第4頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 “美式箱變美式箱變”的設(shè)計(jì)理念是全絕緣、全封閉、免維護(hù)。的設(shè)計(jì)理念是全絕緣、全封閉、免維護(hù)。 最大特點(diǎn)為一體化，高壓元件、變壓器均置于變壓器油箱最大特點(diǎn)為一體化，高壓元件、變壓器均置于變壓器油箱之中，低壓配置也極為簡(jiǎn)單，具有結(jié)構(gòu)合理緊湊，體積小之中，低壓配置也極為簡(jiǎn)單，具有結(jié)構(gòu)合理緊湊，體積小，安裝靈活，操作方便，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，安裝靈活，操作方便，占地面積小等優(yōu)點(diǎn), ,特別適用于特別適用于城市電網(wǎng)的負(fù)荷中心，降低損耗，提高供電質(zhì)量。城市電網(wǎng)的負(fù)荷中心，降低損耗，提高供電質(zhì)量。

4、“美式箱變”特點(diǎn)2022-3-9第5頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 預(yù)裝式變電站優(yōu)點(diǎn) 預(yù)裝式變電站的占地面積較少，可以節(jié)省昂貴的土建及占地費(fèi)用。 由于變電設(shè)備深入負(fù)荷中心，電能通過(guò)地下電纜傳輸，配電設(shè)備與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致，安裝使用簡(jiǎn)便，免維護(hù)或少維護(hù)。 圖圖10-1 10-1 安裝于居民小區(qū)內(nèi)的預(yù)裝式變電站安裝于居民小區(qū)內(nèi)的預(yù)裝式變電站 2022-3-96沈陽(yáng)工程學(xué)院 (1)(1)海拔不超過(guò)海拔不超過(guò)10001000m m。 (2)(2)環(huán)境溫度：最高日平均氣溫環(huán)境溫度：最高日平均氣溫+30+30；最高年平均氣溫；最高年平均氣溫+20+20；最低氣溫；最低氣溫-25(-25(戶外戶外) )、 -5(-5(戶內(nèi)

5、戶內(nèi)) )。 (3)(3)風(fēng)速不超過(guò)風(fēng)速不超過(guò)3535m ms s。 (4)(4)空氣相對(duì)濕度不超過(guò)空氣相對(duì)濕度不超過(guò)9090(+25(+25時(shí)時(shí)) )。 (5)(5)防震水平加速度為防震水平加速度為O.4mO.4ms s，垂直加速度為垂直加速度為0.2 0.2 m ms s。 (6)(6)安裝地點(diǎn)應(yīng)無(wú)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)、化學(xué)腐蝕及劇烈振動(dòng)安裝地點(diǎn)應(yīng)無(wú)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)、化學(xué)腐蝕及劇烈振動(dòng)的場(chǎng)所。的場(chǎng)所。 二、預(yù)裝式變電站的正常使用條件 2022-3-9第7頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 （一）結(jié)構(gòu)（一）結(jié)構(gòu) 預(yù)裝式變電站的箱體采用金屬材料和非金屬材料制成。預(yù)裝式變電站的箱體采用金屬材料和非金屬材料制成。 變壓器室采

6、用自然通風(fēng)和自動(dòng)控制的強(qiáng)迫散熱風(fēng)冷裝置變壓器室采用自然通風(fēng)和自動(dòng)控制的強(qiáng)迫散熱風(fēng)冷裝置 變電站的高低壓側(cè)均應(yīng)裝門，且應(yīng)有足夠的尺寸變電站的高低壓側(cè)均應(yīng)裝門，且應(yīng)有足夠的尺寸 高壓側(cè)應(yīng)滿足防止誤合高壓側(cè)應(yīng)滿足防止誤合( (分分) )斷路器，防止帶電拉斷路器，防止帶電拉( (合合) )隔離隔離開關(guān)，防止帶電掛地線，防止帶接地線送電，防止誤入帶開關(guān)，防止帶電掛地線，防止帶接地線送電，防止誤入帶電間隔的電間隔的“五防五防”要求。要求。 美式箱變一般高壓側(cè)采用全絕緣、全封閉設(shè)計(jì)，采用油浸美式箱變一般高壓側(cè)采用全絕緣、全封閉設(shè)計(jì)，采用油浸式負(fù)荷開關(guān)式負(fù)荷開關(guān) 三、預(yù)裝式變電站的結(jié)構(gòu)及型號(hào)含義 2022-3

7、-9第8頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 （c）低壓室低壓室 （a）變壓器室變壓器室 （b）高壓室高壓室 圖圖10-2 預(yù)裝式變電站箱內(nèi)結(jié)構(gòu)預(yù)裝式變電站箱內(nèi)結(jié)構(gòu) 圖圖10-3 10-3 預(yù)裝式變電站箱內(nèi)操作走廊預(yù)裝式變電站箱內(nèi)操作走廊 （a a）品字型結(jié)構(gòu)品字型結(jié)構(gòu)（c c）目字型結(jié)構(gòu)目字型結(jié)構(gòu)圖圖10-4 10-4 預(yù)裝式變電站布局示意圖預(yù)裝式變電站布局示意圖 2022-3-99沈陽(yáng)工程學(xué)院 （二）預(yù)裝式變電站的型號(hào)含義 2022-3-9第10頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 一、變壓器和變壓器室一、變壓器和變壓器室 1 1變壓器的容量范圍變壓器的容量范圍 預(yù)裝式變電站式變壓器容量的選擇，現(xiàn)階段以預(yù)裝式變電站式變壓器容量的選擇

8、，現(xiàn)階段以800800kVAkVA以以下為宜，可適當(dāng)放寬至下為宜，可適當(dāng)放寬至lOOOkVAlOOOkVA。更大容量的預(yù)裝式變電更大容量的預(yù)裝式變電站可作為非標(biāo)準(zhǔn)處理。站可作為非標(biāo)準(zhǔn)處理。第二節(jié) 預(yù)裝式變電站元件的選擇與有關(guān)問(wèn)題 2022-3-9第11頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 2 2變壓器室的通風(fēng)散熱變壓器室的通風(fēng)散熱 設(shè)計(jì)預(yù)裝式變電站變壓器散熱條件的原則是：應(yīng)優(yōu)先考慮設(shè)計(jì)預(yù)裝式變電站變壓器散熱條件的原則是：應(yīng)優(yōu)先考慮自然通風(fēng)，在此基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)卦黾訌?qiáng)排風(fēng)措施，以最大限自然通風(fēng)，在此基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)卦黾訌?qiáng)排風(fēng)措施，以最大限度地保證箱內(nèi)變壓器滿容量出力。度地保證箱內(nèi)變壓器滿容量出力。 3 3日照輻射及防塵問(wèn)題日

9、照輻射及防塵問(wèn)題 日照對(duì)變壓器室的溫度也有一定的影響，應(yīng)采取以下措施日照對(duì)變壓器室的溫度也有一定的影響，應(yīng)采取以下措施： (1) (1)在變壓器室的四壁添加隔熱材料。在變壓器室的四壁添加隔熱材料。 (2) (2)采取雙層夾板結(jié)構(gòu)。采取雙層夾板結(jié)構(gòu)。 (3) (3) 預(yù)裝式變電站頂蓋，采用帶空氣墊或隔熱材料的氣預(yù)裝式變電站頂蓋，采用帶空氣墊或隔熱材料的氣樓結(jié)構(gòu)。樓結(jié)構(gòu)。 2022-3-9第12頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 4 4電壓波動(dòng)電壓波動(dòng) 當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大，而用戶對(duì)電壓質(zhì)量要求較高時(shí)，預(yù)當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大，而用戶對(duì)電壓質(zhì)量要求較高時(shí)，預(yù)裝式變電站中可選用有載調(diào)壓電力變壓器。裝式變電站中可選用有載調(diào)壓電

10、力變壓器。 2022-3-9第13頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 1 1采用斷路器作為高壓受電設(shè)備的方案采用斷路器作為高壓受電設(shè)備的方案 2 2采用高壓負(fù)荷開關(guān)串接熔斷器作高壓受電設(shè)備的方案采用高壓負(fù)荷開關(guān)串接熔斷器作高壓受電設(shè)備的方案 該方案基本上能滿足大多數(shù)箱式站使用場(chǎng)合的負(fù)荷情況該方案基本上能滿足大多數(shù)箱式站使用場(chǎng)合的負(fù)荷情況，既能控制、分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流，又能承受和保護(hù)短路故，既能控制、分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流，又能承受和保護(hù)短路故障。障。 由于體積小由于體積小, ,易于在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高壓環(huán)網(wǎng)方案易于在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高壓環(huán)網(wǎng)方案, ,從從而更好地突出箱式站體積小的特點(diǎn)。而更好地突出箱式站體積小的特點(diǎn)。 線

11、路簡(jiǎn)單，維修保養(yǎng)工作量小，特別適合箱式站無(wú)人值線路簡(jiǎn)單，維修保養(yǎng)工作量小，特別適合箱式站無(wú)人值班的實(shí)際使用情況。班的實(shí)際使用情況。 成本大大降低，突出了箱式站的自身特點(diǎn)，增加了與土成本大大降低，突出了箱式站的自身特點(diǎn)，增加了與土建變電站的競(jìng)爭(zhēng)能力。建變電站的競(jìng)爭(zhēng)能力。 二、高壓受電設(shè)備 2022-3-9第14頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 目前大多數(shù)預(yù)裝式變電站都裝有避雷器，作為站內(nèi)變壓器目前大多數(shù)預(yù)裝式變電站都裝有避雷器，作為站內(nèi)變壓器和其它高壓受電設(shè)備的過(guò)電壓保護(hù)。和其它高壓受電設(shè)備的過(guò)電壓保護(hù)。 3預(yù)裝式變電站的過(guò)電壓保護(hù) 2022-3-9第15頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 1010kVkV油浸變壓器油浸變壓器宜采用

12、閥式避雷器和氧化鋅避雷器宜采用閥式避雷器和氧化鋅避雷器 ( (MOA).MOA). 環(huán)氧樹脂干式變壓器環(huán)氧樹脂干式變壓器 宜采用氧化鋅避雷器宜采用氧化鋅避雷器 ( (MOA).MOA). 避雷器類型 的選擇2022-3-9第16頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 應(yīng)盡量靠近所要保護(hù)的變配電設(shè)備。應(yīng)盡量靠近所要保護(hù)的變配電設(shè)備。 在多雷區(qū)使用的預(yù)裝式變電站若配電變壓器的接線為在多雷區(qū)使用的預(yù)裝式變電站若配電變壓器的接線為Y Y，yn0yn0或或Y Y，ynyn型，除在高壓側(cè)裝設(shè)避雷器外，宜在低壓側(cè)裝型，除在高壓側(cè)裝設(shè)避雷器外，宜在低壓側(cè)裝設(shè)一組設(shè)一組220220V V避雷器，以防止低壓側(cè)雷電波侵入。避雷器，以防止低

13、壓側(cè)雷電波侵入。 避雷器的安裝地點(diǎn)確定2022-3-9第17頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 目前各地區(qū)供電部門對(duì)預(yù)裝式變電站用電計(jì)量是以高壓計(jì)目前各地區(qū)供電部門對(duì)預(yù)裝式變電站用電計(jì)量是以高壓計(jì)量還是以低壓計(jì)量的要求不同。量還是以低壓計(jì)量的要求不同。 因此預(yù)裝式變電站究竟采取哪種計(jì)量辦法，應(yīng)由各地供電因此預(yù)裝式變電站究竟采取哪種計(jì)量辦法，應(yīng)由各地供電部門規(guī)定，但在統(tǒng)一設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給高壓計(jì)量柜留位。部門規(guī)定，但在統(tǒng)一設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給高壓計(jì)量柜留位。 4預(yù)裝式變電站的計(jì)量問(wèn)題 2022-3-9第18頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 1 1低壓主開關(guān)的選型低壓主開關(guān)的選型 在選擇低壓側(cè)主開關(guān)時(shí)，除遮斷容量外，還要考慮變壓器在選擇低壓側(cè)主開關(guān)時(shí)，

14、除遮斷容量外，還要考慮變壓器出口處單相短路和開關(guān)保護(hù)性能，建議在箱式站變壓器容出口處單相短路和開關(guān)保護(hù)性能，建議在箱式站變壓器容量為量為200200630630kV kV 時(shí)，采用時(shí)，采用DWDW1010或或DWDW1515作為低壓主開關(guān)。當(dāng)作為低壓主開關(guān)。當(dāng)容量超過(guò)容量超過(guò)800800kVAkVA時(shí)，應(yīng)盡量選用時(shí)，應(yīng)盡量選用DWDW1515 開關(guān)。開關(guān)。 （三）低壓饋電設(shè)備 2022-3-9第19頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 為提高單相接地保護(hù)的靈敏性，也可考慮在變壓器低壓側(cè)為提高單相接地保護(hù)的靈敏性，也可考慮在變壓器低壓側(cè)中性線上加裝零序保護(hù)電路，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)出現(xiàn)單相接地時(shí)，中性線上加裝零序保護(hù)電路，當(dāng)?shù)蛪?/p>

15、側(cè)出現(xiàn)單相接地時(shí)，可通過(guò)零序互感器和電流繼電器所構(gòu)成的零序保護(hù)作用于可通過(guò)零序互感器和電流繼電器所構(gòu)成的零序保護(hù)作用于低壓主開關(guān)，使之分?jǐn)嚯娐?。低壓主開關(guān)，使之分?jǐn)嚯娐贰?2零序保護(hù) 2022-3-9第20頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 第三節(jié) 預(yù)裝式變電站主回路典型方案舉例 高壓側(cè)高壓側(cè)開關(guān)柜開關(guān)柜低壓側(cè)低壓側(cè)開關(guān)柜開關(guān)柜高壓負(fù)荷開關(guān)，或真空高壓負(fù)荷開關(guān)，或真空斷路器或由高壓負(fù)荷開斷路器或由高壓負(fù)荷開關(guān)加高壓熔斷器組成的關(guān)加高壓熔斷器組成的組合電器組合電器組合組合電器電器進(jìn)線進(jìn)線進(jìn)線進(jìn)線出線出線圖圖10-5預(yù)裝式變電站典型組合方案預(yù)裝式變電站典型組合方案 出線出線電力電容器電力電容器（無(wú)功補(bǔ)償）（無(wú)功補(bǔ)償）電力電容器電力電容器投切開關(guān)投切開關(guān)電流互感器電流互感器（測(cè)量或保護(hù)用）（測(cè)量或保護(hù)用）2022-3-9第21頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院 投切電力電容器的常見方法 通過(guò)接觸器投切時(shí)，由于電容器的電流與電容電壓對(duì)時(shí)間的微分成正比，當(dāng)接觸器投入時(shí)，電容器上的初始電壓與電網(wǎng)電壓在一般情況下不相等，當(dāng)巨大的壓差突然加到電容器兩端使電容器的電壓發(fā)生突變時(shí)，則通過(guò)接觸器和電容器電流將高達(dá)10倍以上的額定電流。此電流將對(duì)電容和接觸器產(chǎn)生危害，同時(shí)也干擾電網(wǎng)中其它電子設(shè)備的正常運(yùn)行。 通過(guò)接觸器投切通過(guò)接觸器投切 2022-3-922沈陽(yáng)工程學(xué)院 通過(guò)晶閘管投切電容器 將2個(gè)單向晶閘管反并