箱式變電站的發(fā)展趨勢
箱式變電站又稱戶外成套變電站,也有稱做組合式變電站,它是發(fā)展于20世紀60年代至70年代歐美等西方發(fā)達推出的一種戶外成套變電所的新型變電設(shè)備,由于它具有組合靈活,便于運輸、遷移、安裝方便,施工周期短、運行費用低、無污染、免維護等優(yōu)點,受到各國電力工作者的重視。到90年代末期,特別是農(nóng)網(wǎng)改造工程啟動后,科研開發(fā)、制造技術(shù)及規(guī)模等都進入了高速發(fā)展,被廣泛應(yīng)用于城區(qū)、農(nóng)村10~110kv中小型變(配)電站、廠礦及流動作業(yè)用變電站的建設(shè)與改造,因其易于深入負荷中心,減少供電半徑,提高末端電壓質(zhì)量,特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)改造,被譽為21世紀變電站建設(shè)的目標模式。
箱式變電站主要由多回路高壓開關(guān)系統(tǒng)、鎧裝母線、變電站綜合自動化系統(tǒng)、通訊、遠動、計量、電容補償及直流電源等電氣單元組合而成,安裝在一個防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動的鋼結(jié)構(gòu)箱體內(nèi),機電一體化,全封閉運行,主要有以下特點:
(1) 技術(shù)先進安全可靠:
箱體部分采用目前國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)及工藝,外殼一般采用鍍鋁鋅鋼板,框架采用標準集裝箱材料及制作工藝,有良好的防腐性能,保證20年不銹蝕,內(nèi)封板采用鋁合金扣板,夾層采用防火保溫材料,箱體內(nèi)安裝空調(diào)及裝置,設(shè)備運行不受自然氣候環(huán)境及外界污染影響,可保證在-40℃~+40℃的惡劣環(huán)境下正常運行。 箱體內(nèi)一次設(shè)備采用全封閉高壓開關(guān)柜(如:xgn型)、干式變壓器、干式互感器、真空斷路器,彈簧操作機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)隔離開關(guān)等國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先設(shè)備,產(chǎn)品無裸露帶電部分,為全封閉、全絕緣結(jié)構(gòu),完全能達到零觸電事故,全站可實現(xiàn)無油化運行,安全性高,二次采用微機綜合自動化系統(tǒng),可實現(xiàn)無人值守。
(2) 自動化程度高:
全站智能化設(shè)計,保護系統(tǒng)采用變電站微機綜合自動化裝置,分散安裝,可實現(xiàn)"四遙",即遙測、遙信、遙控、遙調(diào),每個單元均具有獨立運行功能,繼電保護功能齊全,可對運行參數(shù)進行遠方設(shè)置,對箱體內(nèi)濕度、溫度進行控制和遠方煙霧報警,滿足無人值班的要求;根據(jù)需要還可實現(xiàn)圖像遠程監(jiān)控。
(3) 工廠預(yù)制化:
設(shè)計時,只要設(shè)計人員根據(jù)變電站的實際要求,作出一次主接線圖和箱外設(shè)備的設(shè)計,就可以選擇由廠家提供的箱變規(guī)格和型號,所有設(shè)備在工廠一次安裝、調(diào)試合格,真正實現(xiàn)變電站建設(shè)工廠化,縮短了設(shè)計制造周期;現(xiàn)場安裝僅需箱體定位、箱體間電纜聯(lián)絡(luò)、出線電纜連接、保護定值校驗、傳動試驗及其它需調(diào)試的工作,整個變電站從安裝到投運大約只需5~8天的時間,大大縮短了建設(shè)工期。
(4) 組合方式靈活:
箱式變電站由于結(jié)構(gòu)比較緊湊,每個箱均構(gòu)成一個獨立系統(tǒng),這就使得組合方式靈活多變,一方面,我們可以全部采用箱式,也就是說,35kv及10kv設(shè)備全部箱內(nèi)安裝,組成全 箱式變電站;也可以僅用10kv開關(guān)箱,35kv設(shè)備室外安裝,10kv設(shè)備及控保系統(tǒng)箱內(nèi)安裝,對于這種組合方式,特別適用于農(nóng)網(wǎng)改造中的舊站改造,即原有35kv設(shè)備不動,僅安裝一個10kv開關(guān)箱即可達到無人值守的要求??傊?, 箱式變電站沒有固定的組合模式,使用單位可根據(jù)實際情況自由組合一些模式,以滿足安全運行的需要。
(5) 投資省見效快:
箱式變電站較同規(guī)模常規(guī)變電所減少投資40%~50%,以35kv單主變4000kva規(guī)模變電所計算,土建工程(包括征地費用) 箱式變電站要比常規(guī)變電所節(jié)約100余萬元;若從竣工投產(chǎn)角度分析,保守估計按每站提前4個月投運計算,若平均負荷2000kw,售電利潤0.10元/kw.h,三個月可增加凈利潤60余萬元;從運行角度分析,在 箱式變電站中,由于先進設(shè)備的選用,特別是無油設(shè)備運行,從根本上徹底解決了常規(guī)變電所中的設(shè)備滲漏問題,變電站可實行狀態(tài)檢修,減少維護工作量,每年可節(jié)約運行維護費用10萬元左右,整體經(jīng)濟效益十分可觀。
(6) 外形美觀,易與環(huán)境協(xié)調(diào):
箱體外殼采用鍍鋁鋅鋼板及集裝箱制造技術(shù),外形設(shè)計美觀,在保證供電可靠性前提下,通過選擇箱式變電站的外殼顏色,從而極易與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致,特別適用于城市建設(shè),如:城市居民住宅小區(qū)、車站、港口、機場、公園、綠化帶等人口密集地區(qū),它既可作為固定式變電所,也可作為移動式變電所,具有點綴和美化環(huán)境的作用。
久鼎?;ドa(chǎn)的JSB1-12、 JSB2-12 系列節(jié)能降(線)損型智能箱變是針對負荷變化較大、有效的節(jié)能箱變。其有如下特點:
1、JSB1-12型箱變在國內(nèi)同行業(yè)中率先使用了智能控制自動調(diào)容式變壓器,其能夠根據(jù)用電負荷的大小自動調(diào)節(jié)變壓器容量,使變壓器在負荷低谷區(qū)自動運行在小容量檔,輕載時其空載損耗降低近80%,小容量空載有功功率小于大容量的1/4,節(jié)能效果顯著。
2、降低了三相有功不平衡造成的變壓器線損
本型產(chǎn)品依據(jù)“相線與相線之間跨接電容或電感可轉(zhuǎn)移有功的原理”通過恰當?shù)卦诟飨嗯c相之間及各相與零線之間接入不同數(shù)量的電容器,巧妙的利用了負荷系統(tǒng)中的電感,從而實現(xiàn)補償功率因數(shù)的同時達到調(diào)節(jié)不平衡有功電流的目的。其投入的補償量與系統(tǒng)與系統(tǒng)實際需要的無功補償量相同,應(yīng)于三相不平衡的供電系統(tǒng)時,不但可以將三相的功率因數(shù)補償?shù)?.95以上,而且可以將三相不平衡有功電流平移至變壓器額定電流的±5%范圍以內(nèi),同比沒有采取有功不平衡電流調(diào)節(jié)的箱變,損耗降低50%以上,節(jié)能效果顯著。
3、改進了箱變的散熱結(jié)構(gòu),高壓進線用肘型電纜頭和環(huán)氧插頭組合高壓連接導(dǎo)線為全絕緣電纜結(jié)構(gòu),減小了箱變體積,杜絕了爬電放電的通道,可在凝露及污穢環(huán)境下使用。
4、體積小占地少便于維護
5、JSB2-12采用了簡化設(shè)計,其變壓器采用了SH15型微晶變壓器,從上表可以看出,其10年同比SH9節(jié)電79540元,和SH11-T差別不大,但其控制簡單,造價低10%左右,其無功補償采用了分項,三相分補結(jié)合共補,節(jié)能效果遠大于傳統(tǒng)相變,同比年節(jié)能15%以上。
是當前農(nóng)網(wǎng)改造和今后變電站建設(shè)的主要方向, 總之,展望未來,箱式變電站在我國廣大城市、農(nóng)村、工礦企業(yè)、公共建筑設(shè)施中會得到廣泛的應(yīng)用,它將以其物美價廉的優(yōu)點被越來越多的人們所使用,使我國的電網(wǎng)運行水平再上一個新臺階。