10kV箱式變電站的運(yùn)行管理

郭冀陽(yáng)

摘 要：10kV箱式變電站是一種新型變電設(shè)備其能夠有效的取代以往廣泛分布于居民小區(qū)和商服系統(tǒng)的變電所，簡(jiǎn)化了供電體系、優(yōu)化了供電效率。10kV箱式變電站具有體積小、成套性強(qiáng)、能深入用電負(fù)荷中心從而減少因長(zhǎng)距離供電所帶來(lái)的電力損耗的特點(diǎn)，加之10kV箱式變電站的體積較小其能夠應(yīng)用于各種復(fù)雜環(huán)境條件，且施工的復(fù)雜性和成本較低在各個(gè)領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用。10kV箱式變電站由于其應(yīng)用特點(diǎn)多數(shù)情況下處于露天狀態(tài)，外界復(fù)雜的環(huán)境將會(huì)對(duì)10kV箱式變電站的運(yùn)行管理帶來(lái)一系列的問(wèn)題。本文將在分析10kV箱式變電站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好10kV箱式變電站的運(yùn)行管理進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：10kV箱式變電站；運(yùn)行；管理

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

現(xiàn)代社會(huì)供電已經(jīng)形成了高壓受電-變壓器降壓-低壓配電的供電格局，在這一供電體系中10kV箱式變電站以其體積小、占地面積小、選址靈活、成套性強(qiáng)、安裝使用方便、損耗低等的特點(diǎn)在城市配電網(wǎng)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。為確保供電質(zhì)量需要積極加強(qiáng)對(duì)于10kV箱式變電站的運(yùn)行管理，從影響10kV箱式變電站供電效率、供電質(zhì)量的因素入手最大限度的提高10kV箱式變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，確保10kV箱式變電站能夠發(fā)揮出良好的供電效果。

1 10kV箱式變電站的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

10kV箱式變電站其基本構(gòu)造與運(yùn)行原理與一般變電站相一致，其最大的特點(diǎn)是體積小、整體性強(qiáng)，其最大的特點(diǎn)是變電站中的變電控制系統(tǒng)與相關(guān)供配電設(shè)備通過(guò)合理的布局與匹配使得其集中在一個(gè)封閉的可以移動(dòng)的鋼材質(zhì)的箱體中。在實(shí)現(xiàn)變電站功能的同時(shí)最大限度的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化布局使其能夠形成較為良好的應(yīng)用體系。在10kV箱式變電站中其內(nèi)部主要分為變配電硬件設(shè)備和控制系統(tǒng)兩大部分，通過(guò)采用自動(dòng)化系統(tǒng)，可以通過(guò)遠(yuǎn)程操作、調(diào)配的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)于10kV箱式變電站的自動(dòng)化管理。

在10kV箱式變電站的結(jié)構(gòu)布局中主要分為3種形式：組合式、一體式和拼裝式。一體式是其中應(yīng)用最為廣泛的形式，其對(duì)10kV箱式變電站的布局進(jìn)行了最大程度的優(yōu)化和簡(jiǎn)化，在低壓控制的基礎(chǔ)上將高壓配電裝置和變壓器主體一起裝入了變壓器內(nèi)，通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化使得一體式10kV箱式變電站相較于其他類型的箱式變壓器減少了約1/3的體積，且安裝更加簡(jiǎn)便、高效。

2 10kV箱式變電站運(yùn)行管理中所面臨的問(wèn)題分析

2.1 散熱和增容

10kV箱式變電站由于其體積限制與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得其內(nèi)部的空氣流動(dòng)性較差，加之其采用的全封閉形式不利于散熱，10kV箱式變電站運(yùn)行過(guò)程中其內(nèi)部變電設(shè)備所散發(fā)出的熱量大量積聚在10kV箱式變電站內(nèi)部致使10kV箱式變電站在運(yùn)行過(guò)程中的溫度較高，這一問(wèn)題在夏天高溫環(huán)境下尤為突出。10kV箱式變電站由于受到自身結(jié)構(gòu)與體積的限制散熱效果不佳致使10kV箱式變電站中的各種器件一直處于超溫狀態(tài)下工作，而這一狀況將會(huì)對(duì)10kV箱式變電站的工作性能和工作壽命產(chǎn)生極為不良的影響。據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明， 10kV箱式變電站在運(yùn)行過(guò)程中其內(nèi)部平均溫度都能達(dá)到40℃左右，而在夏天高溫天氣下其內(nèi)部的溫度甚至于能夠達(dá)到55℃以上，長(zhǎng)期處于超溫狀態(tài)將會(huì)使10kV箱式變電站中設(shè)備元件嚴(yán)重?fù)p耗、老化。10kV箱式變電站現(xiàn)行的降溫方式是通過(guò)在其內(nèi)部加裝風(fēng)扇進(jìn)行散熱，但實(shí)際上風(fēng)扇所取得的散熱效果無(wú)法滿足需求。

2.2 10kV箱式變電站內(nèi)部電容器距離較近所引發(fā)的安全問(wèn)題

10kV箱式變電站結(jié)構(gòu)緊湊、空間較為狹小，這一客觀因素致使10kV箱式變電站內(nèi)部不同元器件之間的距離較小，尤其是10kV箱式變電站內(nèi)部的電容器之間若間距過(guò)小將容易造成較為嚴(yán)重的安全隱患。10kV箱式變電站多位于供配電電網(wǎng)的末端，在電容器的連接方式上多選用的是Y型連接方式，采用這一連接方式不僅可以有效降低10kV箱式變電站在運(yùn)行過(guò)程中的電能損耗，同時(shí)也可以有效的提升10kV箱式變電站的變電效率。

現(xiàn)今所采用的10kV箱式變電站中其內(nèi)部電容器主要選用的是密集式電容器，且絕緣油與普通絕緣油一樣選用的是液體浸漬劑。這一類型的絕緣油的主要缺點(diǎn)是無(wú)法與10kV箱式變電站內(nèi)的無(wú)油化設(shè)備進(jìn)行良好的匹配，且絕緣油若處理不當(dāng)將容易導(dǎo)致10kV箱式變電站發(fā)生火災(zāi)從而影響10kV箱式變電站的正常運(yùn)行。

3 10kV箱式變電站運(yùn)行改進(jìn)

為確保10kV箱式變電站能夠更為良好的運(yùn)行，需要結(jié)合10kV箱式變電站使用情況對(duì)其所存在的問(wèn)題進(jìn)行分析并在此基礎(chǔ)上采取針對(duì)性的措施來(lái)予以解決：

（1）針對(duì)10kV箱式變電站的散熱增容問(wèn)題可以采用改進(jìn)10kV箱式變電站整體結(jié)構(gòu)的布局的方式加以解決。通過(guò)將10kV箱式變電站內(nèi)的進(jìn)出線位置從上側(cè)更改為側(cè)面并將高低壓的接頭設(shè)置于10kV箱式變電站的兩側(cè)位置，同時(shí)對(duì)箱變的外殼進(jìn)行相應(yīng)的改動(dòng)，加裝更多更細(xì)小的散熱孔。在箱體布局的改進(jìn)上，將10kV箱式變電站中高、低壓變壓器設(shè)置在同一控制室內(nèi)，在高、低壓變壓器的連接上通過(guò)在控制室一側(cè)開(kāi)孔并設(shè)置法蘭盤，在高、低壓變電器底部使用墊圈進(jìn)行墊高使得高、低壓變電器能夠與所加裝的法蘭盤相對(duì)齊，對(duì)于加裝后法蘭盤和變壓器使用螺栓進(jìn)行加固、固定，通過(guò)這一改進(jìn)方式10kV箱式變電站中的高、低壓變壓器就能夠與外界部分隔離開(kāi)，而高、低壓變壓器中的低壓變壓器套管可以直接通過(guò)所開(kāi)設(shè)的法蘭孔進(jìn)入到10kV箱式變電站中的控制室內(nèi)，而10kV箱式變電站中的低壓變壓器及相關(guān)帶電設(shè)備與開(kāi)關(guān)等的連接可以使用一小段電線來(lái)進(jìn)行連接。通過(guò)這一方式不僅可以有效的解決10kV箱式變電站的散熱問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)布局改進(jìn)也使得10kV箱式變電站內(nèi)部的空間更加合理。

（2）在解決10kV箱式變電站中電容密集安全隱患時(shí)，首先在電容的選型上應(yīng)盡量選用新型電容如干式無(wú)功補(bǔ)償電容，干式無(wú)功補(bǔ)償電容為無(wú)油結(jié)構(gòu)，其特性使其能夠與變壓器進(jìn)行干式高壓并聯(lián)，減少了絕緣油的使用將有效的提高10kV箱式變電站的安全性。在使用的過(guò)程中，當(dāng)電容被擊穿時(shí)，由于干式無(wú)功補(bǔ)償電容的金屬鍍層非常稀薄，電容在被擊穿后所產(chǎn)生的熱量將促使周圍金屬鍍層快速散去，金屬鍍層的散去將會(huì)在干式無(wú)功補(bǔ)償電容中形成一個(gè)空白區(qū)使得電容的絕緣性能夠得到快速恢復(fù)，電容也能恢復(fù)運(yùn)行。在使用的過(guò)程中需要對(duì)干式無(wú)功補(bǔ)償電容的金屬化鍍層進(jìn)行經(jīng)常的加厚和噴金，用以降低電容在運(yùn)行過(guò)程中的電量損失，從而降低10kV箱式變電站運(yùn)行過(guò)程中因電容器問(wèn)題所引發(fā)的故障。對(duì)于使用充油電容器的變壓器可以通過(guò)外置的方式實(shí)現(xiàn)與10kV箱式變電站控制室的分離，以便于后期的檢修維護(hù)。

結(jié)語(yǔ)

10kV箱式變電站經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展與應(yīng)用已經(jīng)在輸配電網(wǎng)中有著廣泛的應(yīng)用。10kV箱式變電站自身所具有的體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、完整性高的特點(diǎn)也對(duì)其自身造成了一定的制約。本文在分析10kV箱式變電站運(yùn)行管理所存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上對(duì)如何通過(guò)改進(jìn)來(lái)規(guī)避這些問(wèn)題，提高10kV箱式變電站的使用壽命和使用質(zhì)量。

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