箱式變電所的使用特點和發(fā)展趨勢
箱式變電所,是由成套變電所發(fā)展而來,由于這類變電所無需土建房屋,只是把高低壓開關(guān)柜集中在一個箱式外殼內(nèi),因而得此名。箱式變電所(以下簡稱箱式變),也被稱為戶外成套變電所。
從電廠出來經(jīng)輸電線把電能從電廠送到負荷中心,然后再經(jīng)過變電所變壓,送到千家萬戶,滿足人們的生產(chǎn)、生活的需要。用磚瓦等建材構(gòu)成的變電所、配電室,這種供電形式人們已經(jīng)司空見慣了。隨著科技的進步,經(jīng)濟的發(fā)展,占地日趨緊張,而建配電室和柱上變壓器等古老的供電方式已經(jīng)不能滿足人們的需求。于是一種新的形式,那就是箱式變供電便應(yīng)運而生,使其無論應(yīng)用于自備,還是公用,都以其未曾有過的強大生命力立足于電網(wǎng)之中。
箱式變是近年來發(fā)展的新產(chǎn)品,有多種型號。早期,箱式變的型號和含義,如XZW,其字母分別代表成套、組合、戶外,后來其它廠家又有另外的不同表示:有北方開關(guān)廠的NXB、ZXB;北京第三開關(guān)廠的XWB;北京華東開關(guān)廠的ZBW。隨著外資的引進,又出現(xiàn)了一些型號:如北京安瑞吉(NRG)電氣設(shè)備有限公司的CSS-W型箱式變,這是中國與德國F&G公司的合作產(chǎn)品;VFI型的美式箱式變,這是美國COOPER公司的產(chǎn)品。還有,國內(nèi)用先進技術(shù)研制成ZDXB系列智能箱式變等,更進一步開拓了箱式變的市場。
箱式變,在50Hz、6~10kV的供電網(wǎng)中,作為額定容量50~800kVA(油變)或50~1600kVA(干變)的獨立成套變電及配電裝置,它由6~10kV高壓室、6~10kV/0.4kV變壓器室及0.22/0.38kV低壓配電室組成,裝于金屬結(jié)構(gòu)封閉式箱內(nèi),可以廣泛應(yīng)用于多種場所:如商務(wù)中心、居民住宅小區(qū)、車站、港口、機場、倉庫、公園、油田、工廠、礦山、市政工程、建筑施工單位及臨時性施工工地等等,特別適用于土地緊張和流動性大的野外施工單位的臨時用電。它既可作為固定式變電所,也可作為移動式變電所。
箱式變的主要特點有:
(1) 箱式變的箱體底座和骨架有兩種構(gòu)成方式:一種采用槽鋼和角鋼焊接而成,另一種由螺栓聯(lián)結(jié)而成,具有較高的強度和剛性。外殼為鋁合金板彎制而成,內(nèi)壁襯以鍍鋅薄板,有很好的防腐能力。經(jīng)噴漆著色可與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致。
(2) 為減少陽光輻射,箱體周圍除采用雙層結(jié)構(gòu)外,頂蓋夾層中還可設(shè)由阻燃材料制成的隔熱層。
(3) 為保證在高溫季節(jié)的安全運行,在變壓器室內(nèi)除自然通風(fēng)外,還可設(shè)隨溫度變化而自動投切的溫控通風(fēng)裝置。
(4) 高壓斷路器設(shè)備可滿足五防要求,因而安全可靠。
(5) 高低壓室均可用柜式和面板式安裝并可設(shè)隨門開閉而自動合關(guān)的照明裝置,便于維修。體可設(shè)操作走廊。
(6) 低壓回路方案,一般情況下315kVA及以下有4~6回路;400~630kVA有6~8回路;800~1600kVA有8~12回路。
(7) 主要數(shù)據(jù):高壓配電裝置額定電流630A及以下,產(chǎn)氣式負荷開關(guān)可達1250A;低壓配電裝置額定電流是2500A及以下,低壓分支電流1000A及以下;高壓熱穩(wěn)定電流25/2kA/s,動穩(wěn)定電流63kA。
(8) 進出線既可作為終端,也可作為環(huán)網(wǎng)。計量方式既可高壓計量,也可低壓計量。
(9) 我國對箱式變從技術(shù)方面現(xiàn)在已有規(guī)范:如ZBK40001-89《組合式變電所》、SD320-89《箱式變電所技術(shù)條件》。規(guī)范從技術(shù)上全面地規(guī)定了箱式變生產(chǎn)、安裝的要求。
另外,它同老式土建配電室相比還有3個特點:①箱式變安裝周期短,可比老式土建配電室縮短一倍的時間;②占地面積小,如一臺老式變壓器的配電室占地在100m2以上,而箱式變則僅需約30m2;(三)投資省,不同型號的箱式變比配電室節(jié)省的資金不盡相同。
基于上述特點,使箱式變應(yīng)用十分廣泛。延慶縣從1996年開始,首先在修建高速公路工程中使用。當(dāng)時由于負荷大、工期緊,而且是冬季,于是使用兩臺箱式變,解決了施工隊的燃眉之急。工程完工后此施工隊還把箱式變帶到新的工地去使用了,這充分體現(xiàn)出配電室所不具有的優(yōu)勢。
其次,在延慶縣地稅局辦公樓的供電工程中,由于該辦公樓地處城區(qū)的慶園街,樓前是代征地,不允許有建筑物,最后采用了引入電纜和安裝箱式變的方案,解決了供電問題。一個灰白色的315kVA箱式變,坐落在主樓西邊,十分美觀。
再有,該縣的川北小區(qū)和東外大街兩個工程,這兩處以前的電源都是分散安裝的柱上變壓器。缺點是:①容量小,一般在100~250kVA,最大也不過315kVA;②人口稠密,無論是小區(qū),還是大街,都是人們常去的地方,柱上變壓器既不安全,又不美觀。我局先后安裝了五臺箱式變,容量在500kVA以上,既改善了供電條件,又美化了環(huán)境,收到了良好的社會效益,F(xiàn)在,隨著負荷的增長和報裝量的增加,我局已安裝了21臺箱式變。
但是,箱式變并不能完全代替配電室。箱式變雖然有以上諸多優(yōu)點,但它仍存在著不少缺點,如以下地方就不宜安裝箱式變:
(1) 因箱式變抗腐蝕能力不強,在污穢嚴重的地方就不宜用,如:①有導(dǎo)電性塵埃或由于凝露使干燥的非導(dǎo)電性塵埃變成導(dǎo)電的;②空氣中導(dǎo)電性塵埃密度較大,如:米面加工廠、白灰場、水泥廠等附近;③空氣中有腐蝕氣體的化工廠附近及有鹽霧的地方;
(2) 大的工廠,容量大、變壓器臺數(shù)多的地方;
(3) 重要客戶用電區(qū),需要經(jīng)常監(jiān)視設(shè)備運行狀況的地方;
(4) 容量太小,如160kVA以下,出路少(如1、2路)以及偏遠農(nóng)村居民、水井的用電。
現(xiàn)在是跨世紀(jì)的時代,科技的發(fā)展使箱式變的科技含量也越來越高,新型的、多功能的箱式變也相繼出現(xiàn)。如沈陽昊誠ZB-F系列箱式變,體積僅為國產(chǎn)常規(guī)箱式變的1/3~1/5;安全性高,產(chǎn)品無裸露帶電部分,為全封閉、全絕緣結(jié)構(gòu),完全能達到零觸電事故;防滲漏、防腐蝕。河北電力設(shè)備廠生產(chǎn)的10~110kV箱式變,設(shè)有“四遙”可無人值守。VFI(VacuumFault Interrupter Transformer)美式箱式變也以其獨到的優(yōu)勢擠身于中國市場,如:最大容量可達10000kVA,可用手動或電動操作,并進而與SCADA系統(tǒng)結(jié)合,使技術(shù)逐步升級。
總之,展望箱式變的未來,它將以其物美價廉的優(yōu)點被越來越多的人們所使用。