探析地埋式變壓器在地下配電網(wǎng)設(shè)計中的應(yīng)用

可靠、高效、安全、低耗的特點(diǎn)，其在地下配電網(wǎng)設(shè)計中的應(yīng)用是城市電網(wǎng)建設(shè)的必然趨勢，是緩解城市環(huán)境問題、地上配電設(shè)施密度過大問題的有效途徑，它為有效解決中壓電能傳輸、低壓就近配送到用電負(fù)荷提供了一個全新的模式，在城市中心繁華地帶、城市主干道、住宅小區(qū)、文物保護(hù)區(qū)、城市街道等場所中，地埋式變壓器的應(yīng)用優(yōu)勢都非常明顯。

關(guān)鍵詞：地埋式變壓器；地下配電網(wǎng)；特點(diǎn)；10 kV

中圖分類號：TM401+ 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）35-0036-02

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，人民生活水平不斷提升，用電需求也不斷增加，電網(wǎng)建設(shè)數(shù)量和規(guī)模都呈現(xiàn)著上升趨勢，不管是在人口稠密、建筑密度大的商業(yè)、經(jīng)濟(jì)中心，還是在住宅小區(qū)、別墅群、城市街道等場所，都需要建設(shè)相應(yīng)的配電設(shè)施滿足人們需求，而隨著城市電網(wǎng)負(fù)荷的不斷增長，特別是在城市中心地區(qū)，用電負(fù)荷高度集中，低壓配電網(wǎng)供電半徑逐漸縮小，這就需要更多的供配電設(shè)施來提高供電能力，但對于很多區(qū)域來說，城市規(guī)劃部門對市容和整體環(huán)境有著特殊要求，加上成本費(fèi)用、場地、拆遷、施工等方面的問題，在地上建設(shè)相應(yīng)供配電設(shè)施難度非常大。為此，我們需要充分利用地下空間，使配電設(shè)施入地，從而有效解決供配電設(shè)施與周圍環(huán)境不協(xié)調(diào)的問題，而地埋式變壓器的出現(xiàn)就為解決上述問題提供了全新的方法和模式。

1 地埋式變壓器的特點(diǎn)和使用條件

1.1 地埋式變壓器的特點(diǎn)

以S11-M.RD型地埋式變壓器為例，該設(shè)備是上海瑞奇公司在吸收了法國先進(jìn)配電技術(shù)的基礎(chǔ)上，按照我國電網(wǎng)的實際情況研制出來的完全符合國際標(biāo)準(zhǔn)的新型產(chǎn)品。S11-M.RD型地埋式變壓器特點(diǎn)主要包括以下幾方面：變壓器額定電壓為10 kV，額定容量為10-630 kVA，變壓器是卷鐵芯變壓器，幾個接線組都可應(yīng)用于中性點(diǎn)不同的接地系統(tǒng)，通過合理的地下配電網(wǎng)工程設(shè)計，變壓器的容量配置能獲得靈活經(jīng)濟(jì)的效果，空載以及短路損耗會降低約30%～40%；變壓器箱體外殼采用的是不銹鋼結(jié)構(gòu)，全密封，具有防水、防爆、防腐的作用，整體防護(hù)等級達(dá)到IP68，可在水中運(yùn)行，且運(yùn)行時間高至四個月，能夠有效抵御洪澇災(zāi)害，使用壽命長達(dá)20 a，還具有免維修性；燈箱體內(nèi)設(shè)置的有報警器，燈箱側(cè)翼關(guān)閉后，若受到外界撞擊或破壞，能夠自動發(fā)出報警信號；變壓器高壓側(cè)裝設(shè)的有熔斷器，以此作為變壓器的短路保護(hù)，可防止出現(xiàn)短路故障影響配電網(wǎng)的正常運(yùn)行；若露天設(shè)置，該設(shè)備能夠承受風(fēng)吹日曬，若地下設(shè)置則能夠承受腐蝕和侵泡，環(huán)境適應(yīng)性非常強(qiáng)，在惡劣的環(huán)境條件下仍能正常運(yùn)行；與其他相同容量的變壓器相比，地埋式變壓器具有體積小的特征，施工方便，即使地段狹窄，也能夠?qū)ζ溥M(jìn)行完好布置；高壓采用的是一進(jìn)一出三相插拔式高壓電纜連接器，低壓則采用的是單相插拔式低壓電纜連接器，能夠滿足單環(huán)網(wǎng)配電。

1.2 使用條件

由于S11-M.RD型地埋式變壓器的額定電壓為10 kV，所以其適用于10 kV地下配電網(wǎng)，可廣泛應(yīng)用于住宅小區(qū)、公園廣場、商業(yè)中心區(qū)、城市廣場、城市街道等區(qū)域。另外，S11-M.RD型地埋式變壓器在環(huán)境溫度、溫差、海拔、風(fēng)速、濕度、地面情況等方面有一定要求，環(huán)境溫度一般以-40～45 ℃為宜，最大溫差不應(yīng)大于25 ℃，海拔不高于2.5 km，風(fēng)速小于34 m/s，日平均濕度≤95%，月平均濕度≤90%，地面坡度最好不大于3？觷，應(yīng)保證安裝環(huán)境沒有爆炸、污染等危險和劇烈的震動現(xiàn)象。

2 地埋式變壓器在地下配電網(wǎng)設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 10 kV地下配電網(wǎng)設(shè)計

10 kV配電網(wǎng)主要由開關(guān)柜、分路器、電纜、地埋式變壓器以及其他配套元件構(gòu)成。組成配電網(wǎng)的每條10 kV電纜的最大輸送容量為2 000 kVA，將輸送距離控制在18 m左右，保證整條線路的保護(hù)方式符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如果配電網(wǎng)的開關(guān)柜采用的是熔斷器，那么所配備熔絲的負(fù)荷電流應(yīng)小于線路最大負(fù)荷電流的1.575倍；埋設(shè)變壓器時，根據(jù)變壓器的實際尺寸大小確定地坑大小，通常地坑蓋板要高于地面10 cm，在條件允許情況下，最好根據(jù)現(xiàn)場平均海拔高度合理設(shè)置變壓器高度，從而避免地埋式變壓器長期處于潮濕環(huán)境中或浸泡在水中；采用一進(jìn)一出的方式設(shè)計，將地埋式變壓器串聯(lián)在10 kV配電網(wǎng)線路上，如果電力用戶采用的地埋式變壓器的容量大于100 kVA且連接方式是一進(jìn)方式時，當(dāng)其與10 kV線路串接時，需要加設(shè)一臺一進(jìn)二出的分路器；地埋式的低壓出線采用低壓電纜一路送出，對于容量在10 kVA以下的可采用插拔式埋地；低壓配電箱使用的是通用產(chǎn)品，一般設(shè)置在地上，制造商可根據(jù)實際需求進(jìn)行低壓配電箱的設(shè)置，需要注意的是，不管采用的是哪種低壓配電箱，其最大載流量必須與地埋式變壓器的低壓輸出電流相匹配。

2.2 實例分析

以某園區(qū)地下配電網(wǎng)設(shè)計為例，由中心園區(qū)110 kV變電站10 kV母線引兩路電纜至該園區(qū)10 kV開閉站，該開閉站為單母線分段接線，有14條10 kV出線，采用地埋式變壓器，由于變壓器容量較小，為了充分利用電纜容量，采用10 kV出線并連接兩條10 kV電纜出線的設(shè)計方案，兩條10 kV電纜出線分別串接地埋式變壓器3臺，為了便于設(shè)備檢修人員檢修工作的順利開展，在變壓器頂蓋上裝設(shè)了高壓熔絲和調(diào)壓裝置。地埋式變壓器的設(shè)置位置在園區(qū)綠地下，地坑的設(shè)計采用的是地埋式地坑與低壓電纜井室相結(jié)合的方式；使用兩種變壓器，其在滿載狀態(tài)下的損耗為315 kVA和400 kVA，空載狀態(tài)下的損耗為580 W和650 W，負(fù)載損耗為2 920 W和3 440 W，根據(jù)變壓器的在不同情況下的損耗設(shè)計地坑尺寸；通風(fēng)散熱方式以自然通風(fēng)為主，主要是利用地上低壓電纜分支箱的底座百葉實現(xiàn)的，由于在該工程中采用了315 kVA和400 kVA兩種變壓器，容量較大，所以負(fù)載損耗也相應(yīng)增大，對通風(fēng)散熱提出了更高要求，所以在實際工程中適當(dāng)加大了地坑面積；供電方式為放射狀，在地坑底部采用水平復(fù)合式和垂直復(fù)合式環(huán)形接地網(wǎng)，以此作為地埋式變壓器的保護(hù)接地方式，工作接地則接于地坑外的5 m處。通過上述方案，有效解決了該園區(qū)供配電設(shè)施與環(huán)境相矛盾的問題，同時也保證了供電可靠性，提高了供電質(zhì)量。

3 結(jié) 語

總之，相較于常規(guī)配電裝置比如地上箱式變電站，地埋式變壓器在地下配電網(wǎng)設(shè)計中的應(yīng)用解決了供配電設(shè)施與其周圍環(huán)境相互矛盾的問題，對于美化環(huán)境、降低線損、提高供電可靠性和線路運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性具有重要作用，是一種非常理想的供電模式。當(dāng)然，在地下配電網(wǎng)中設(shè)計應(yīng)用地埋式變壓器的實踐中，我們認(rèn)識到，作為一種新產(chǎn)品、新技術(shù)，地埋式變壓器的應(yīng)用過程也并非是完美的，仍然有許多地方需要改進(jìn)，這就需要我們不斷總結(jié)經(jīng)驗，不斷探索地埋式變壓器最為適用的范圍、容量、位置、安裝技術(shù)等，以使其高防護(hù)性、免維護(hù)性、安全可靠性、強(qiáng)適用性的特征充分發(fā)揮出來，確保供電質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 雷明海.淺談地埋式變電站的應(yīng)用[J].智能建筑電氣技術(shù)，2012，（6）.

[2] 王素梅.淺析景觀式箱式變電站的應(yīng)用（地埋式變壓器）[J].河北企業(yè)，2011，（12）.

[3] 張式雷，王光輝，金保利.淺談地埋式變壓器防水結(jié)構(gòu)及防腐措施[J].變壓器，2012，（4）.

[4] 梁哲敏，陳莎，何悅.新型節(jié)能型地埋式箱變改造[A].2010年西南三省一市自動化與儀器儀表學(xué)術(shù)年會[C].2010.