箱變的結構、作用和運行維護

新能源箱變介紹

箱變的兩種類型：1、組合式變壓器，簡稱美變；2、預裝式變電站，又稱歐變。3、歐變的變異，把油浸式變壓器外露，其余基本不變，稱為“華變”。目前這種形式的歐變使用較多。組合式箱變（美變）布置圖歐變（華變）的結構布置：光伏組合式變壓器（簡稱：光伏美變）光伏預裝式變電站（簡稱：光伏歐變）組合式變壓器和預裝式變壓器的特點高壓部件內(nèi)置、結構緊湊；安裝方便，環(huán)境適應性強；變壓器通風散熱條件較好。組合式箱變的特點預裝式變電站，簡稱“歐變”保護較為全面，成套性強，安裝方便體積較大。歐變的特殊形式（也稱“華變”）：變壓器外露，有獨立的高壓、低壓室：緊湊型歐變環(huán)境適應性和通風散熱條件較好美變與歐變的主要區(qū)別1、歐變有單獨的高壓開關柜，通常配置熔斷器真空負荷開關帶接地；

美變一般采用高壓負荷開關，開斷能力差，一般安裝在變壓器的油箱內(nèi)。2、歐變配置的高壓負荷開關，任意一相熔斷器動作可聯(lián)動切斷變壓器電源，并可提供二次動作信號。

美變的負荷開關只能在空載狀態(tài)下投切，且這個過程會在變壓器油箱內(nèi)產(chǎn)生乙炔含量。3、歐變的變壓器有一個單獨的變壓器室。現(xiàn)在一般變壓器是干式變壓器采用這種形式，而油浸式變壓器可以在室外運行，就把變壓器移到外殼的外面，稱為華變。這樣既節(jié)約了成本，又解決了變壓器的散熱問題。4、歐變外殼采用阻燃復合材料或非金屬玻璃纖維水泥材料較多；美變外殼一般為鋼板噴漆材料。箱變的結構和主要部件1、高壓室2、低壓室3、外面可以看到散熱器和高壓熔斷器室。高壓室的主要部件1、高壓套管2、高壓避雷器3、支撐絕緣套管和電壓傳感器4、帶電顯示器、電磁鎖5、高壓電纜。高壓室的套管、帶電傳感器和避雷器帶電顯示器和電磁鎖高壓室內(nèi)的接地和加熱裝置高壓熔斷器室、散熱器箱變低壓室部件多，是運維的重點1、變壓器的部件，油位表、油溫表、負荷開關、壓力釋放閥、放油閥、取樣閥等；2、低壓主回路部件：智能斷路器，電流、電壓表，低壓母排等；3、二次回路部件：控制變壓器、熔斷器刀開關，浪涌保護器，電流、溫度轉換器、風機、加熱器，傳遞信號的測控裝置等。低壓面板低壓斷路器：固定式：

智能斷路器：抽屜式斷路器的后面：低壓面板上的測控裝置箱變測控保護裝置箱變測控保護裝置（如果有）：一般匯能達電力技術公司的CEM8000型的。

主要作用：采集箱變的電壓、電流等功率點的全部參數(shù)，以及溫度等參數(shù)，采用光釬環(huán)網(wǎng)、以太網(wǎng)或RS485接口傳遞的控制室或其他地方，進行檢測保護。低壓柜左側下部部件的布置：

分接開關、控制變壓器低壓側左邊上部部件的布置：注油孔、壓力釋放閥、壓力表

油溫表、負荷開關、油位表、排風扇。低壓柜面板溫濕度控制器、排風控制器低壓室底部：加熱器、取油樣閥、排油閥

智能斷路器后面銅排上的溫度傳感器高壓室內(nèi)的加熱器：電壓柜左側柜低壓柜左面的側柜，上部是浪涌熔斷器隔離開關，浪涌保護器和塑殼斷路器。下部有小型斷路器和小型繼電器，以及電流變送器和溫度變送器。電流變送器把主斷路器的電流經(jīng)過電流互感器輸入，變成0~1A信號輸出；溫度變送器是把油溫表的PT100變成4~20mA信號輸出，供用戶需要使用。1QK~5QK等小型斷路器分別是控制回路、照明加熱、排風閉鎖、備用回路等用的。左側柜上部：熔斷器隔離開關、浪涌保護器

控制回路斷路器各回路小型斷路器，電流變送器、油溫變送器；及壓力擴展信號繼電器、油位高、低擴展信號繼電器。

變壓器內(nèi)部的負荷開關高壓熔斷器在箱變內(nèi)部負荷開關、熔斷器和繞組的連接2、常見問題和故障1）環(huán)氧澆注類附件故障低溫凍裂導致絕緣故障高壓套管開裂高壓帶電傳感器2）組合式過電壓保護器故障故障描述：系統(tǒng)接地過電壓導致過電壓保護器故障原因分析：和單只金屬氧化鋅避雷器相比，組合式過電壓保護器是由四個避雷器單元組成的四星形結構，如圖1，包括相和地兩個單元，存在以下不足：

運行過程內(nèi)部閥片荷電率高，產(chǎn)品自身壽命短

過電壓保護可靠性差

產(chǎn)品結構復雜且成本高改進措施：推薦使用單只金屬氧化鋅避雷器，避免使用組合式過電壓保護器，實際運行中故障率明顯降低。3）全范圍限流熔斷器故障故障描述：熔斷器絕緣熔管滲漏

非正常開斷故障原因分析：早期產(chǎn)品密封結構存在薄弱環(huán)節(jié)，受到外力作用后，易出現(xiàn)滲漏問題；制造廠在生產(chǎn)制造過程中未能按照風電產(chǎn)品實際使用工況進行，而是簡單參考“交流熔斷器”標準制作、試驗。改進措施：采用多重密封防護，提高密封性能；模擬實際使用工況進行試驗，提高其可靠性。4）低壓智能斷路器故障故障描述：斷路器故障引起變壓器損毀原因分析：斷路器絕緣裕度不足改進措施：1、根據(jù)實踐試驗論證，調(diào)整斷路器對地和相間外絕緣距離，提高沖擊水平2、提高分斷能力，690V斷路器分斷能力可實現(xiàn)35kA-100kA的覆蓋故障描述：高壓室進線電纜安裝空間不足，電纜絕緣距離不夠，導致電氣故障。原因分析：對于35kV電纜集電線路的風電場，出現(xiàn)多臺箱變高壓室需要匯接多根電纜（3根及以上），安裝單位對該電壓等級絕緣接線缺乏了解，預留空間不足，現(xiàn)場電纜制作和安全絕緣距離的控制不到位。改進措施：有效地保證高壓電纜的安裝空間。7）電纜安裝空間不足故障描述：箱變35kV電纜頭故障原因分析：電纜頭應力錐等關鍵環(huán)節(jié)控制不良改進措施：