10KV 箱式變電站改6KV 的改造方案

趙曉鋒

（陜西煤業化工建設（集團）有限公司 礦建二公司，陜西 西安 710021）

箱式變電站（簡稱箱變）作為國家電網發展的重要產物，正在逐漸取代常規變電站，成為大城市電網設備及工礦企事業配電系統的中堅力量。 韓城礦務局王峰礦副立井采用XBW 型箱變，箱變開關柜采用KYN28-12 型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備。

目前工礦施工場地供電基本是通過35KV 降壓變電站降為6KV 或10KV 電壓等級。 王峰礦副立井施工場地電源為6KV，現有一套10KV 箱變，如果從新購買一套6KV 箱變，必將提高成本造成不必要的浪費， 可將現有的10KV 箱變簡單改造，使其符合6KV 電源電壓等級。

1 KYN28-12 型鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備介紹

1.1 用途

KYN-12/1250-31.5 戶內鎧裝移開式開關設備， 系3.6-12KV、三相交流50Hz 單母線及單母線分段系統的成套配電裝置。 主要用于發電廠、工礦企事業配電以及電業系統的二次變電所的受電、送電及大型高壓電動機起動等。 實行控制、保護、監測之用。

1.2 基本結構及要求

KYN 型戶內鎧裝移開式開關設備,柜體為鎧裝式結構，采用中置式布置，分為斷路室、主母線室、電纜室和繼電器儀表室，為使柜體具有承受內部故障電弧的能力，除繼電器室外，各功能隔室均設有排氣通道和匯壓窗， 一次觸頭為捆綁式圓觸頭。 開關設備內裝有安全可靠的聯鎖裝置，完全滿足“五防”閉鎖要求。

2 10KV 箱式變電站改為6KV 電源的簡單改造

2.1 10KV 箱變的組合方案

開關柜有不同的元件組合方案， 將不同規格的開關柜適當組合就可構成一套主結線形式，以10KV 箱變其中兩種組合方案為例。

2.2 箱變10KV 改6KV 的改造方案

2.2.1 開關柜KYN-05 的改造

KYN-05 組合方案是出線柜的典型組合方案，大部分出線柜采取此種組合方案。

（1）母線的改造。箱變電源等級由10KV 改為6KV，相同的負荷，母線通過的電流變大，必須注意母線的載流量，嚴格控制最大通過電流不得高于母線的載流量，否則必須更換母線的截面。

（2）隔離開關的選型與改造。 隔離開關和斷路器組成一個整體，裝在開關柜的手車室。 隔離開關是一種沒有滅弧裝置的開關設備，一般只用來關合和開斷有電壓無負荷的線路。 由于10KV 電壓等級高， 所以隔離開關耐壓等級符合10KV 箱變要求， 必然能夠滿足6KV 箱變， 因此在改裝時隔離開關不用更換。

（3）斷路器的選型與改造。 斷路器適用于頻繁操作，切斷或閉合線路負荷電流和故障電流，控制高壓電動機等高壓電器設備。 箱變的進線柜采用ZN63A (VS1)-12/1250-25 真空斷路器， 額定電壓12KV； 額定電流1250A； 額定短路開斷電流25KA；出線柜大多采用額定電流630A。改造時必須進行負荷計算，計算開關柜所承擔的負荷，通過電流不得超過額定電流，在額定電流范圍內可以使用原有的斷路器，否則必須更換。

（4）電流互感器的選型與改造。 電流互感器按比例變換電流信號，它的作用是把電路中的大電流變小，供給測量儀表和繼電器的電流線圈，同時使測量儀表和人員與高壓隔離，以保證安全。 開關柜采用的互感器為LZZBJ9-12b2 戶內電流互感器，環氧樹脂澆注全封閉支柱式結構，適用于額定電壓為12kV及以下。 由于電流互感器選用的電壓等級為12KV， 因此改為6KV 電源后，電流互感器不用更換。電流互感器變比必須注意，二次側為5A，一次側電流即為開關柜的一次側電流，此變比與綜合保護器整定值密切相關。 當母線中電流過大或是過小，這個變化的數據會通過互感器傳到保護裝置，保護裝置再根據設置的定值來判斷作出哪個保護作動。 所以必須根據開關柜所帶負荷的大小選定互感器的變比。

（5）帶電顯示裝置的選型與改造。 DXN(GSN)-Q/T 系列戶內高壓帶電顯示裝置， 適用于額定電壓3、6、10、27.5、35kV 的開關設備上，用以反映高壓回路帶電狀況。 高壓帶電顯示裝置由傳感器與顯示器兩部分元件組成。 帶電顯示裝置不用更換，可以繼續使用。

（6）接地開關的選型與改造。 接地開關用于將回路接地的一種機械式開關裝置，配置在隔離開關旁，起到斷路器檢修時的接地的作用。 本開關柜選用的接地開關為JN15-12/31.5，額定電流12KV，額定熱穩定電流（4S）31.5KA，由于電壓等級降低，所以接地開關不用更換。

（7）避雷器的選型與改造。 10KV 開關柜選用復合絕緣氧化鋅避雷器，主要由氧化鋅壓敏電阻構成，當雷擊時，雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿，雷電流通過壓敏電阻流入大地，使電源線上的電壓控制在安全范圍。

原來選型為：HY5WS-17/50，額定電壓為17KV，由于電壓等級降低，必須更換避雷器。 否則原避雷器額定電壓較大，大大超過了負載設備的額定電壓， 當大電壓沖擊時容易損毀設備。選用HY5WS-7.6/30，用于6KV 線路上設備的過電壓保護。

（8）電流表的選型與改造。 電流表用來指示線路中電流的大小。 10KV 開關柜選用42L6 指針式電流表，由于配置的電流表帶有電流比，電流比應該與電流互感器配套使用。 比如電流互感比為200/5，那么電流表也必須為200/5，改造時必須注意。

（9）微機綜合保護裝置的選型與改造。 10KV 開關柜選用YZ300 綜合微機保護裝置，集保護、控制、檢測與一體，廣泛應用于電力系統10KV/6KV 電壓等級的各種線路保護和電器設備保護。 微機綜合保護裝置不用更換，只需要參數里面修改電壓等級，把10KV 改為6KV，其他整定值根據實際計算進行整定。

2.2.2 開關柜KYN-16 的改造

KYN-16 組合方案是電壓互感器及避雷器柜。

（1）隔離開關、避雷器的選型與改造。 與開關柜KYN-05方案中的隔離開關、避雷器的選型與改造相同。

（2）高壓熔斷器的選型與改造。 高壓熔斷器的熔件在正常工作情況下不應熔斷，當系統中出現過載或短路時，熔件因過熱而自行熔斷切斷電路， 達到保護電網和電氣設備的目的。10KV 開關柜選用RN2-10/0.5，電壓等級為10KV，電壓等級降低后，可以把熔斷器的的電壓等級改為6KV，選用型號：RN2-6/0.5。

（3）電壓互感器的選型與改造。 按比例變換電壓信號的互感器，是一種降壓變壓器。 作為電能計量、電壓監控、繼電保護用。 10KV 開關柜選用的電壓互感器型號：JDZX10-10，電壓等級為10KV。 供電電源電壓降低后，電壓互感器必須更換，互感器的電壓等級必須與電源電壓等級相符。 可以選用型號：JDZX10-6，電壓等級為6KV。

（4）電壓表的選型與改造。 電壓表用來指示線路中電壓大小。 10KV 開關柜選用42L6 指針式電壓表，由于配置的電壓表帶有電壓比，必須與電壓等級相符。 原帶表為10KV/100V，必須更換為6KV/100V。

3 總結

箱變的一次側設備改動都已在方案中詳細舉例， 而二次設備除測量表計需要注意外，其他控制及信號設備、繼電保護設備、自動裝置和運動裝置不需要更改。

電壓等級降低，大部分器件電壓等級符合要求不用更換，但涉及到安全方面的比如避雷器；影響到計量或者保護功能的比如電壓互感器，都必須更換。 這樣僅僅在10KV 箱變的基礎上做一些微小的改造，既滿足了現場6KV 電源的使用，也可以大大降低成本。 相同原理，6KV 箱變也可以改為10KV 電壓等級，必須嚴格注意線路載流量和器件的電壓范圍，不符合要求的必須更換為大載流量和高電壓等級。

[1]雍靜.供配電系統.機械工業出版社，2003.6

[2]李曉松，周小明.箱式變電站.電氣開關，2004.4