平桂35KV箱式變電站設計

覃杰

摘 要：箱式變電站又可以稱為整套的變電站，能夠對高壓和低壓的配電進行整合，在此基礎上，能夠結合變壓器，在一個密閉的箱體內安裝，比較適合在礦山、住宅小區內使用，用戶能夠根據使用環境的不同，不負荷進行調解，選擇不同的負荷。箱式變電站是在20世紀60年代興起的，首先在歐洲一些國家開始應用，而且也研發出了與之配套的設備。在20世紀90年代，這項設備開始廣泛地使用，而且能夠運用箱式變電站實現各類系統的調節。現在，我國的城市化規模越來越大，城市電網的數量越來越多，所以，箱式變電站的使用使城市電網更加便于管理。本課題通過對箱式變電站的發展和具體的使用進行分析，在此基礎上，能夠將箱式變電站的結構進行區分，然后對箱式變電站的系統進行設置，介紹了35kV的箱式變電站采用分段的形式對單母線的故障進行檢查。

關鍵詞：箱式變電站；結構；一次系統；二次系統

隨著礦山機電的發展，其可以使高壓直接與負荷中心連接，而且能夠形成高壓和低壓共同配電的格局，所以，在供配電時，要朝著節能的方向發展，箱式變電站具有這類優勢，被廣泛地應用。

箱式變電站的外科都是使用合金制作的，其頂蓋設計了雙層的結構，所以能夠抵御外界的熱量。其外殼和相關的結構都是經過了一定的處理的，具有良好的防腐效果，在外界使用也不會產生腐蝕問題。其外形比較美觀，而且色彩能夠與周圍的環境相得益彰，在安裝時流程也不復雜。箱變高壓運用了負荷開關，將負荷開關進行調整，從而能夠起到保護的作用。如果出現了熔斷器熔斷的問題，便會通過分閘的方式，能夠在一定程度上防止缺相運行的情況。

1箱式變電站的種類、構成和主要特征

1.1箱式變電站的種類分析

箱式變壓器結合了歐式變電站的優點，結合了變壓器的器身和熔斷器等，實現了一體化的格局。其能夠將高壓的設備和變壓器結合在一起，而且能夠將高壓配電器和低壓配電器分隔，通過建立電纜的方式將不同的電氣連接在一起。

1.2箱式變電站的技術特點

箱式變電站的高壓室的設計一般是由負荷開關和避雷設備等構成的，能夠防止短路現象的發生，而且能夠對過負荷進行保護。低壓室實現了互感器的安裝，在箱式變壓器中，其產品的型號都是固定的，而且，各類元件的性能都能夠符合變壓器使用的標準，各類元件之間的功能也是確定的。在操作的過程中，運用的是自化的方式，而且，在各類元件的使用中，都有相應的保護措施，箱式變電站的每個結構之間都有一層隔層，在箱底都設計了冷卻的風口，這樣能夠在一定程度上避免箱式變壓器在使用中受到高溫的影響而導致性能的下降，我國的箱式變壓器都是設計了不同的電壓等級的：高壓側為 3 ～35kV、低壓側為 0.4 ～10kV 。

箱式變電站的特點如下：

（1）技術的可靠性高，而且具有先進性

在對箱體進行設計時，采用的技術比較先進，外殼的設計進行了防腐材料的涂抹，而且其框架的可靠習慣高，不會出現松動的問題，運用了標準化的材料，能夠防止外界水體的腐蝕，可以確保箱體在使用幾十年后還是嶄新的，設計內封板時，運用的是合金板，而且配置了保溫的材料，在箱體內可以防止大量水汽的聚集。

在箱體內，運用了各類變壓器，這些變壓力能夠實現交替性的使用，而且在箱體內全部采用了絕緣性的材料，不會出現漏電的事故，安全性高。

（2）工廠預制化

在進行設計的過程中，首先繪制出主接線圖，然后對箱外的主要零部件進行設計，然后選擇箱式變壓器的型號，在工廠內進行統一安裝，在調試完成后可以使用。

（3）靈活的組合方式

箱式變電站能夠將各類元件集中起來，形成一個比較緊密地結構，在結構中各類元件能夠自行組合。

（4）占地面積小。

（5）投資省、見效快

箱式變電站的投資成本比較低，與同類的變電站相比，其可以節省近一半的投資金額。

1.3 箱式變電站的箱體的設計方案

（1）對箱體的設計要滿足其基本要求，首先要能夠防止外界的破壞，能夠具有散熱的效果。

（2）應該在箱頂處設計排水的設施。

（3）要具體防曬的功能，防止大量的紫外線對箱體造成破壞。

2 35kV箱式變電站的總體構造設計

2.1 箱式變電站對主接線的基本要求

一般來說，在對主接線進行設計時應該遵循安全性和可靠性原則，同時要滿足主接線的靈活性，降低主接線設計的成本。

安全性和可靠性原則是在設計主接線時要按照相關的標準進行，防止設備能夠正常的運行，在不同的負荷中都可以正常供電。

主接線設計的靈活性要滿足調試的靈活，能夠實現不同零部件的切換。

降低主接線設計的成本，是在滿足安全性和可靠性的基礎上，能夠減少電能的消耗。

2.2 主接線的選擇

在選擇主接線的時候，在設計分段接線的時候，可以采用單母線的形式，使用斷路器將單母線分隔，實現對單母線的分段檢查。

2.3 高壓接線方式

在高壓的一端，運用負荷開關進行保護，在具有熔斷器的一端，要將熔斷器串聯在電路中，實現熔斷器的聯動功能。

2.4 箱式變電站箱體的確定

箱體的底座是采用焊接的形式固定的，頂蓋也是運用了燃料壓制的方法，能夠防止溫度過高對箱體造成破壞的問題。我縣是一個鹽堿性比較強的地帶，所以，要求設備具有較好的抗腐蝕能力，所以，不僅僅要對主體的框架進行抗腐蝕性設計，同時，也要對箱體的整體結構進行抗腐蝕性設計，一般來說，要運用不銹鋼板的形式提高箱體的抗腐蝕能力。

2.5 箱式變電站總體設計

35kV箱式變電站的電壓值處于穩定的狀態，而且其低壓是非常低的，一般控制在10kV，在對其結構進行設計的時候，要確保其可以防止高壓和防止雨水腐蝕的效果，其結構也不能設計的過于龐大，要便于使用，確保其可以靈活的移動。

3 35KV箱式變電站一次系統設計與設備選型

3.1 一次系統設計

其母線的設計可以設計成單母線的形式，其側母線可以運用單母線的形式連接起來，在使用箱體的時候，應該運用密封的結構，而且為了防止高溫的破壞，要使用雙層的材料，在雙層的材料中間也可以使用高強度的聚氨酯。可保證設備在-40～+40℃之間運行。

3.2 箱式變電站設備型號的選擇應該注意的問題

（1）在對箱體內的一次設備選擇時，應該提高其可靠性，盡量減少維修的次數。

（2）箱體內的空間并不寬敞，所以，在接線的過程中會帶來很多不方便的問題，所以，應該設計接地的開關。

（3）箱式變壓器的內部應該設計觀察窗，這樣就能夠在設備運行的過程中進行觀察，分析設備的運行情況。

3.3 設備選型的基本原理

在對電氣進行選擇的過程中，要進行配電的設計，要選擇合適型號的電氣，這樣才能夠確保電氣之間的主接線能夠安全的連接，確保各類設備能夠安全的運行。在選擇電氣的過程中，要根據實際的情況，選擇不同規格的電氣，確保電氣運行的安全性，也可以采用一些新的技術，促進電氣使用成本的降低。

電氣的種類的選擇是非常重要的，在選擇的過程中，應該分析安裝地點的情況，分析電氣的使用狀況，然后對檢修的情況進行了解。

3.4 高壓一次設備的選型

在選擇高壓設備的時候，要確保線路不能發生短路的問題，而且要分析線路的工作條件，這樣才能夠確保線路穩定的運行，實現設備的經濟運行。

3.5 低壓一次設備選型

在對低壓設備選擇的時候，要分析與高壓設備使用的協調問題，分析安裝地點的情況，然后分析線路容易出現的故障，在此基礎上，實現高效地運行。

3.6 高壓熔斷器的選擇

在對熔斷器選擇的過程中，要分析熔斷器的額定電流，在此基礎上，要分析當地的環境，分析外界環境是否具有很強的鹽堿性，確定熔體的額定電流。

3.7 開關柜的選型

開關柜的類型具有很大的差異，要根據不同的電路選擇開關柜，在對開關柜設計的時候，要分析主接線的連接方式，然后分析其使用的元件，使開關柜能夠與設備的型號匹配。在使用高壓的開關柜時，就要配以低壓的配電屏，對一次和二次設備的型號進行分析的基礎上，制定出開關柜設計的圖紙。

4 35kV箱式變電站二次系統設計

4.1 二次系統的定義及分類

按照二次接線的性質對二次系統進行區分，能夠分析直流回路和交流回路。按照二次接線使用的范圍來劃分，可以分成電源的回路和信號的回路。

4.2 二次系統設計

變電站的保護系統的裝置主要的特征有：

（1）裝置能夠起到抗諧波的效果；

（2）裝置具有自我診斷的效果；

5 結語

35kV箱式變電站的電壓值處于穩定的狀態，而且其低壓是非常低的，一般控制在10kV，在對其結構進行設計的時候，要確保其可以防止高壓和防止雨水腐蝕的效果，其結構也不能設計的過于龐大，要便于使用，確保其可以靈活的移動。提高其運行的安全性和可靠性。

參考文獻：

[1]黃紹平.成套電器技術[M].湖南工程學院講義（內部資料）.2002.

[2]費廣標.35kV箱式變電站模式設計 [M].中國電力出版社.2003.

[3]朱寶驊.一種新型箱式變電站-集成變配電站[J].電工技術雜志.2002（2）.

[4]麥艷紅.新型箱式變電站的應用與分析[J].廣西水利水電.2001（1）.

[5]熊作勝.關于35kv箱式變電站的技術改進[J].電氣時代.2001（3）.

[6]呂亞杰.箱變的結構及適用型分析[J].大同職業技術學院學報.2001（1）.