淺談全絕緣半埋式變電站的方案及應用

摘 要：全絕緣半埋式變電站是集固體絕緣開關、低損耗全絕緣變壓器和低壓饋出模塊功能于一體的變電站設備，設計科學、合理，方便維修和操作，降低能量消耗，安裝容易，經濟適用性強，穩定可靠，具有較好的發展前景，文章主要對全絕緣半埋式變電站的結構型式及特點進行分析。

關鍵詞：箱變；全絕緣；半埋式變電站

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）17-0018-02

1 箱式變電站的技術水平及發展趨勢

目前國內普遍應用變電站產品有歐式箱變、美式箱變和全埋式變電站。歐式箱變（見圖1）變壓器室、高壓室和低壓室水平布置在同一平面內，其外形體積大，占地面積大，露在地面的箱體高度在2.5 m以上，與周圍環境不協調，阻擋人的視線。美式箱變（見圖2）體積小、變壓器與高壓開關一體式結構，變壓器出現故障一般需要整體修復，搶修恢復送電時間長。地埋變電站（見圖3）變壓器維護困難，目前全埋式箱變的高低壓柜元件適宜在地下條件使用的技術尚不成熟，存在安全隱患，只能將變壓器只身埋于地下，這樣的地埋式變壓器散熱通風不暢，熱量散不出去，這就相應要求變壓器絕緣材料的絕緣等級要高，變壓器油的燃點也要高。變壓器油采用導熱效果好的Ｆ級變壓器油，從而使變壓器的成本提高很多，同時其使用壽命還有待于長時間的驗證，最為關鍵的是不能保證絕對的安全。針對上述產品的不足，全絕緣半埋式變電站，將美式箱變的體積、歐式箱變的功能及全埋式變電站優點有機結合，從而適應電力系統不同場所的小容量、多布點需求，必將是未來發展的方向，應用于城市鄉村、住宅小區、廠礦企業、賓館醫院、公園、油田、機場、碼頭、商場臨時性設施等戶外場所。

2 全絕緣半埋式變電站主要結構型式

針對市場發展的方向，結合現有歐式箱變和美式箱變的技術特點，研制和開發出了全絕緣半埋式變電站，采用整體框架結構，整體結構緊湊。分為兩大單元模塊即上部間隔單元和下部框架單元，高壓部分和低壓部分安裝在上部間隔單元內，變壓器部分安裝在下部框架單元內，采用立體空間排布。高壓部分由高壓開關操作單元、高壓進線單元組成，低壓部分由低壓主進線單元、低壓饋出單元、低電容補償單元，變壓器部分變壓器單元、變壓器散熱單元，各部分可分體置換。整體結構如圖4所示。

3 全絕緣半埋式變電站結構特點

全絕緣半埋式變電站更加符合配電系統的工作特點和工作環境要求，同時還具有體積小、低損耗、低噪音、低局放、安全可靠的突出技術特點，可深入負荷中心，廣泛應用于電力系統的輸變電設備，與環境相協調，是一種節能環保產品，可替代傳統的歐式箱變，主要有以下的特點：

①全絕緣半埋式變電站采用模塊化集成組合結構，高壓部分和低壓部分安裝在上部間隔單元內，變壓器部分安裝在下部框架單元內，采用立體空間排布。

②高壓側采用集負荷開關、熔斷器、隔離斷口及接地功能于一體的固體絕緣環氧澆注集成保護模塊，安全可靠，環保無污染， 高壓單元為傳統高壓柜的1/2，開關防護等級達IP44。

③高壓開關具有“遙調、遙測、遙信、遙控”四遙功能和機械集成模塊式五防功能。所有高壓側均為全絕緣，無裸露帶電體，安全可靠。高壓側進出線連接采用可觸摸式全絕緣電纜插拔頭，方便用戶安裝及檢修。

④全絕緣變壓器可采用S11、S13、SH15的油浸變壓器，高壓側進線安裝全絕緣電纜頭，無裸露帶電體，安全可靠。在變壓器上方設有散熱通道，在上蓋頂部及散熱通道側面設有通風孔，通過自然對流通風散熱。變壓器的溫升比傳統變壓器的溫升低20～30 k，提高變壓器的使用壽命，比傳統變壓器高出1.5～2倍。

⑤變壓器散熱單元與高壓單元和低壓單元用隔板隔開，彼此間互不影響，防止高低壓單元內溫度高，影響開關的使用壽命。

⑥低壓單元饋出開關采用安裝板固定，空間小，接線方便，可設計配電、動力、照明、計量、無功補償等功能，整體結構布局合理、緊湊、體積小。

⑦采用整體框架結構，高壓和低壓在上部，方便進行檢修和操作；變壓器室置于地下并高出地面0.3～0.5m，方便變壓器的維護；整體占地面積為傳統箱變的1/2，高度為傳統箱變的1/3，不阻擋人的視線，與環境相協調，可大大為用戶節約占地面積和施工費用。

⑧由于變壓器置于下部框架單元內，其噪音低于40db，不會污染環境，對人們的生活無任何影響。

4 結 語

全絕緣半埋式變電站采用空間雙層立體化結構，一體運輸安裝。安裝時變壓器部分沉入地下且高出地面0.3～0.5 m，高低壓單元露于地面，一般高度在1.3 m以下，占地面積小（現場安裝見圖5）。由于全絕緣半埋式變電站有其獨特的結構優勢，采用中壓終端供電方案，以中壓深入負荷中心，減少饋電半徑為最終目的；提高供電質量，減少損耗，安裝維護及拆裝方便靈活，無污染，運行可 靠。適用于城市配電，路燈用電，工礦企業，市區建筑，山區，尤為中壓終端負荷分散的場合和用電負荷系數變化較大的中壓終端供電設備。

當前由于城市及農網改造發展的需要，配電設備要與城市環境相協調，改變配電網的布局，電力設備制造企業必須要適應當前的形勢，以“十二五”規劃中加快建設資源節約型、環境友好型社會為指導，走可持續發展的道路，電力設備要以節能環保、小型化、智能化的產品作為未來的發展方向。全絕緣半埋式變電站采用了新型的結構型式，靈活的電氣方案組合，具有損耗低、環保節能、結構緊湊的特點，符合電力設備的發展方向，這必將帶來全絕緣半埋式變電站的迅猛發展和大量應用帶來機遇。在中低壓配電市場中具有很大的需求，市場前景非常廣闊，必將得到大力的推廣和應用。

參考文獻：

[1] GB50059-92，35～110kV變電所設計規范[S].