工程設計中箱式變電站設計選擇實例

郭 蕾

(中石油東北煉化工程有限公司吉林設計院電氣室，吉林 吉林 132000)

工程設計中箱式變電站設計選擇實例

郭 蕾

(中石油東北煉化工程有限公司吉林設計院電氣室，吉林 吉林 132000)

針對箱式變電站的類型,以某工程設計項目為實例，敘述了箱式變電站的具體設計及應用，同時對比箱式變電站設的兩種設計方案，分析兩個方案的優缺點，并根據工程項目的實際要求選擇適用方案，為相似工程設計提供參考。

箱式變電站；歐式箱變；美式箱變

1 引言

隨著經濟建設的發展，箱式變電站在我國的應用越來越廣泛，它以工廠預制化、組合方式靈活、投資省見效快、占地面積小、外形美觀的優點，越來越多地應用于住宅小區、工廠企業等建設中。

箱式變電站根據型式的不同，分為普通型和緊湊型。根據產品結構不同及采用元器件的不同，分為歐式箱變和美式箱變兩種。在應用方面，歐式箱變是中國自20世紀70年代后期，從法國、德國等國引進及仿制的箱式變電站，從結構上采用高、低壓開關柜，變壓器組成方式，這種箱變稱為歐式箱變，形象比喻為給高、低壓開關柜、變壓器蓋了房子。美式箱變是從20世紀90年代起，中國從美國引進的箱式變電站，在結構上將負荷開關、環網開關和熔斷器結構簡化放入變壓器油箱浸在油中。避雷器也采用油浸式氧化鋅避雷器。變壓器取消油枕，油箱及散熱器暴露在空氣中，這種箱變稱為美式箱變，形象比喻為變壓器旁邊掛個箱子。

2 某工程設計中箱式變電站設計實例

某工程項目在廠區東側建設一座10kV變配電所，內設2臺10/0.4kV 1250kVA變壓器、1組10kV配電裝置、2組0.4kV配電裝置。10kV配電負責為全廠用電負荷供電，380V為附近裝置供電。工程項目中的供電原則是變電所接近負荷中心，盡量縮短供電半徑。所以，本項目在廠區西側另建設一座箱式變電站，為附近的研發中心、綜合服務樓、1#廠房、車庫供電，用電設備臺數為10臺，總用電計算容量為690.3kW，即767kVA，用電負荷均為三級。箱式變電站10kV電源引自廠區東側新建10kV變配電所。根據用電負荷情況，本項目箱式變電站設計有以下兩種方案。

方案一：

箱式變電站內設1臺10/0.4kV 1000kVA變壓器，1臺10kV負荷開關，1組0.4kV配電裝置，1套低壓無功補償裝置。0.4kV側采用單母線接線方式。箱式變電站的供電系統單線圖，詳見圖1。箱式變電站內的布置圖，詳見圖2。箱式變電站一路10kV電源引自廠區東側新建10kV變配電所10kV開關柜，該10kV開關柜針對該變壓器一對一供電，對其進行相應的變壓器保護，如短路保護、溫度保護等，故在箱式變電站內不必設置變壓器保護裝置，變壓器前側的10kV負荷開關僅作為變壓器檢修時隔離電器使用，使線路具有明顯的斷點。

圖1 方案一箱式變電站系統單線圖

圖2 方案一箱式變電站平面布置圖

方案二：

箱式變電站內設2臺10/0.4kV 500kVA變壓器，1組10kV配電裝置，2組0.4kV配電裝置，2套低壓無功補償裝置。0.4kV側采用單母線接線方式。兩段母線之間設有聯絡功能。箱式變電站的供電系統單線圖，詳見圖3。箱式變電站內的布置圖，詳見圖4。箱式變電站一路10kV電源引自廠區東側新建10kV變配電所10kV開關柜，該10kV開關柜針對該箱式變電站供電，10kV開關柜上設置線路保護，不對變壓器保護。箱式變電站內高壓室設置有熔斷器，該熔斷器帶有接地開關，當變壓器短路時，熔斷器可以實現其保護功能。根據《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》GB/ T50062-2008規范要求，800kVA及以下變壓器不必設置過負荷保護、溫度保護等，故該箱式變電站的2臺變壓器前側均不必設置相關保護裝置。

低壓室設有2組低壓配電裝置，變壓器0.4kV出線后進入低壓進線柜，其內設斷路器、電流互感器、多功能儀表、電涌保護器等。

圖3 方案二箱式變電站系統單線圖

圖4 方案二箱式變電站平面布置圖

兩個方案比較起來，各有優點。方案一的優點是接線及維護簡單，10kV開關柜直接對變壓器一對一保護，記錄及顯示均體現在10kV開關柜的微機綜合保護器上，從而更便于查找故障。從整體造價上比較，方案一要明顯低于方案二。從總的占地面積上比較，方案一也要小于方案二。方案二的優點是操作靈活，2臺變壓器及2段母線可以靈活操作，將研發中心、1#廠房這兩個用電負荷點集中到1臺變壓器上供電，業主可以根據研發情況和市場的銷售情況停止或啟用這臺變壓器，來控制減少消耗。同時，還可以通過母線聯絡來靈活調整負荷，使需要投運的負荷運行，需要停止的負荷停止。

在該工程項目的施工圖設計中，選擇的是方案一。

無論采用哪種方案，都要按標準規范的要求，具備防曬、防雨、防塵、防銹、防小動物（如蛇、鼠）等進入的五防功能，同時做好散熱、防凝露等措施。

3 小結

只有掌握箱式變電站的結構類型，了解所設計變電所的實際需求，才能準確地完成工程項目中箱式變電站設計。本文簡述了某工程箱式變電站的設計實例，供遇到此類問題的設計者參考。

[1]編委會．歐式箱變接線方案設計與工程圖應用及技術標準全書[M]．北京：中國電力出版社，2012．

[2]李軍學，趙海，朱帥華．基于GOOSE實現變電站備用電源自投自復功能[J]．電腦與電信，2014(3)：36-37．

[3]李慶良．變電站改擴建工程中的問題分析[J]．低碳世界，2015 (18)：43-44．

[4]吳佳梅．淺談變電站工程中通用設備的應用[J]．科技致富向導，2013(27)：88-89．

Case of Box-type Substation Design in Engineering Design

Guo Lei
(CNPC Northeast Refining&Chemical Engineering Co.Ltd,Jilin 132000,Jilin)

Aiming at the type of box-type substation,taking an engineering design project as an example,this paper describes the specific design and application of box-type substation.Comparing with two design schemes of box-type substation,it analyzes the advantages and disadvantages of the two schemes.And it chooses suitable scheme according to the actual project requirements, providing reference for similar engineering design.

box-type substation;European-style box-type substation;American-style box-type substation

TM76

A

1008-6609(2016)05-0096-02

郭蕾，女，吉林省吉林市人，本科，工程師，研究方向：電氣工程設計。