箱式变压器的基础知识.ppt

2020 2 13 1 箱变基础知识 目录 箱变概述箱变的分类箱变的优点高压部分高压进线柜高压计量柜高压出线柜变压器低压部分低压进线柜低压补偿柜低压出线柜箱变应用 箱变的概述 箱式变电站又称户外成套变电站 也有称做组合式变电站 预装式变电站 它是发展于20世纪60年代至70年代欧美等西方发达国家推出的一种户外成套变电所的新型变电设备 由于它具有组合灵活 便于运输 迁移 安装方便 施工周期短 运行费用低 无污染 免维护等优点 受到世界各国电力工作者的重视 进入20世纪90年代中期 国内开始出现简易箱式变电站 电力部也相应制定了部颁标准 但应用并不广泛 到90年代末期 特别是农网改造工程启动后 科研开发 制造技术及规模等都进入了高速发展 被广泛应用于城区 农村10 110kv中小型变 配 电站 厂矿及流动作业用变电站的建设与改造 因其易于深入负荷中心 减少供电半径 提高末端电压质量 特别适用于农村电网改造 被誉为21世纪变电站建设的目标模式 箱式变电站 简称箱变 是一种高压开关设备 配电变压器和低压配电装置 按一定接线方案将高压受电 变压器降压 低压配电等功能有机地组合在一起 安装在一个防潮 防锈 防尘 防鼠 防火 防盗 隔热 全封闭 可移动的钢结构箱体内 全封闭运行 特别适用于城网建设与改造 是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站 箱变的分类 箱变按外观及外壳材质分可分为 景观式外壳箱变 木条式景观式外壳箱变 石材式普通铁壳式箱变按用户要求的外观形式 景观式外壳箱变 木条式 优点 抗晒性能强 不易导热 降低了内部设备的运行温度 抗冻性 耐腐蚀 不生锈 不需要维修 寿命长 有较好的防潮性能 不会因冷热变化而产生凝露 景观式外壳箱变 石材式 优点 有较好的阻燃性能 防火性能好可根据周围环境选择外型和颜色 同时起到美化环境的作用 普通铁壳式箱变 优点 有较好的阻燃性能 防火性能好 有较好的机械性能 耐冲击性好 按用户要求的外观式箱变优点 可根据周围环境选择外型和颜色 同时起到美化环境的作用 按照结构形式分为 组合式变电站 简称美式箱变 预装式变电站 简称欧式箱变 美式箱变按照油箱结构分为共箱式和分箱式两种 欧式箱变采用环网型和终端型两类 美式箱变 特点 优点 体积小占地面积小 便于安放 便于伪装 容易与小区的环境相协调 可以缩短低压电缆的长度 降低线路损耗 还可以降低供电配套的造价 缺点 供电可靠性低 无电动机构 无法增设配电自动化装置 无电容器装置 对降低线损不利 由于不同容量箱变的土建基础不同 使箱变的增容不便 当箱变过载后或用户增容时 土建要重建 会有一个较长的停电时间 增加工程的难度 应用 美式箱变适用于对供电要求相对较低的多层住宅和其他不重要的建筑物的用电 根据我们的实际使用情况看 美式箱变配上小型的环网开关站后 完全适用多层住宅的供电需求 因为就是箱变发生故障 对居民的影响不大 但不适应于小高层和高层 欧式箱变 优点 辐射较美式箱变要低 因为欧式箱变的变压器是放在金属的箱体内起到屏蔽的作用 可以设置配电自动化 而且还有美式箱变的主要优点缺点 体积较大 不利于安装 对小区的环境布置有一定的影响 应用 欧式箱变适用于多层住宅 小高层 高层和其他的较重要的建筑物 箱变的优点 技术先进安全可靠自动化程度高工厂预制化组合方式灵活投资省见效快占地面积小外形美观 易与环境协调 技术先进安全可靠 箱体部分采用目前国内领先技术及工艺 外壳一般采用镀铝锌钢板 框架采用标准集装箱材料及制作工艺 有良好的防腐性能 保证20年不锈蚀 内封板采用铝合金扣板 夹层采用防火保温材料 箱体内安装空调及除湿装置 设备运行不受自然气候环境及外界污染影响 可保证在 40 40 的恶劣环境下正常运行 2 自动化程度高对箱体内湿度 温度进行控制和远方烟雾报警 满足无人值班的要求 根据需要还可实现图像远程监控 控制范围 温度0 99 湿度0 99 RH凝露60 RH 99 RH 3 工厂预制化设计时 只要设计人员根据变电站的实际要求 作出一次主接线图和箱外设备的设计 就可以选择由厂家提供的箱变规格和型号 所有设备在工厂一次安装 调试合格 真正实现变电站建设工厂化 缩短了设计制造周期 现场安装仅需箱体定位 箱体间电缆联络 出线电缆连接 保护定值校验 传动试验及其它需调试的工作 整个变电站从安装到投运大约只需5 8天的时间 大大缩短了建设工期 4 组合方式灵活箱式变电站由于结构比较紧凑 每个箱均构成一个独立系统 这就使得组合方式灵活多变 一方面 我们可以全部采用箱式 也就是说 35kv及10kv设备全部箱内安装 组成全箱式变电站 也可以仅用10kv开关箱 35kv设备室外安装 10kv设备及控保系统箱内安装 对于这种组合方式 特别适用于农网改造中的旧站改造 即原有35kv设备不动 仅安装一个10kv开关箱即可达到无人值守的要求 总之 箱式变电站没有固定的组合模式 使用单位可根据实际情况自由组合一些模式 以满足安全运行的需要 5 投资省见效快箱式变电站较同规模常规变电所减少投资40 50 从运行角度分析 在箱式变电站中 由于先进设备的选用 特别是无油设备运行 从根本上彻底解决了常规变电所中的设备渗漏问题 变电站可实行状态检修 减少维护工作量 整体经济效益十分可观 6 外形美观 易与环境协调通过选择箱式变电站的外壳颜色 从而极易与周围环境协调一致 特别适用于城市建设 如 城市居民住宅小区 车站 港口 机场 公园 绿化带等人口密集地区 它既可作为固定式变电所 也可作为移动式变电所 具有点缀和美化环境的作用 箱变蓝色考虑到与大自然的协调统一 成蓝色为的是和蓝天相互辉映 箱体的防锈非金属材料表面工艺处理箱体的防雨顶部有大于度的斜坡 独特的迷宫式防雨沿设计在外露的空调上有防雨架 门框上嵌有双层密封胶条注重细节的遮雨栅箱体的隔热双层非金属材料内加隔热材料顶板与顶采取空气隔离 箱变的常见结构 高压室变压器室低压室智能部分 目 字型布置联接方便易于维护 品 字型有效利用空间电气联接小容量 箱变的通风 箱变的通风一般采用的是强制通风和自然通风相结合的方式 一般是在房上部增加风扇强制向外抽风 在户外房的下部形成负压而自然进风的模式 型号含义 YB 额定容量 kVA 低压侧额定电压 kV 高压侧额定电压 kV 设计序号 结构型式 变电站 预装式 箱变高压部分 高压部分组成 1 高压进线柜2 高压出线柜3 高压环网柜 如果为环网型箱变 4 高压计量柜 如果客户要求高压计量 高压部分主要元器件 带电显示器DXN电磁锁高压避雷器FV高压负荷开关QF高压熔断器高压接地刀闸3 4 5组合到一块组成的高压负荷开关FN12 12DR 125高压计量柜有 电流互感器TA 电压互感器PT 熔断器 带电显示器DXN显示装置由电压传感器和显示器两部分组成 两部分经安装连线组成了电压显示装置 电压传感器为环氧树脂浇注型的支柱绝缘子 10kV的高压经电压传感器取出70V的电压信号 作 用 用以反映显示装置处高压回路电源有电或无电情况 带电显示器DXN型号含义 电磁锁DSN DSN型系列户内电磁锁是一种防止高压开关设备电器误操作的电控机构联锁装置 用于户内高压开关设备的前后柜门 防止误操作的发生 是发电和供电部门不可缺少的闭锁装置 作 用 防止误操作 高压负荷开关 作 用 接通和切断额定电压和额定电流下的电路 并造成可见的空气间隔 不能切断短路电流 与高压熔断器串联使用 用负荷开关切断负荷电流 高压熔断器切断短路及过载电流 高压负荷开关FN12 12 630 F 负荷开关N 户内型 W 户外型12 设计序号 电压等级630 额定电流 FU熔断器 高压熔断器又称变压器保护用高压限流熔断器 由于高压负荷开关只能切断负荷电流 当遇到短路和过载情况时 电流变大 负荷开关就不能切断此时的电流 遇到大电流 则由熔断器来切断大电流 作 用 作短路和严重过载保护用 FU熔断器XRNT1 12 63 X 限流式R 熔断器N 户内T 变压器保护 M 电机保护用 P 电压互感器保护用1 设计序号12 额定电压63 额定电流 接地刀闸 户内高压接地开关 是配用于12kV户内交流金属铠装移开式金属封闭开关设备及其它高压开关设备的主要元件 它具有一定的关合能力以保护开关设备内其它电气设备不受损坏 可与各种高压开关柜配套使用 作为高压电器设备检修时接地保护 作 用 作为保证检修时人身安全的接地装置 FV避雷器HY5WS 17 50 氧化锌避雷器 被广泛地用于发电 输变 变电 配电系统中 使电气设备的绝缘免受过电压的损害 具有电气绝缘性能好 介电强度高 抗漏痕 抗电蚀 耐热 耐寒 耐老化 防爆 憎水性 密封性等优点 作 用 限制过电压保护交流电力系统的电气设备免遭大气过电压和操作过电压损坏 FV避雷器HY5WS 17 50 Y 表示瓷套式金属氧化物避雷器H表示复合绝缘外套5 表示冲击放电电流为5KAW 表示无间隙S 表示配电型17 表示避雷器的额定电压为17KV50 表示避雷器的残压为50KV 高压计量柜内用PT CT FU PT 电压互感器JDZ 10作电压 电能测量及继电保护之用CT 电流互感器LZZJB9 10A全封闭支柱式结构 作电气测量和电气保护之用FU 高压熔断器RN2 10 1ARN2型户内高压限流熔断器 用于电压互感器的保护 其断流容量为1000MVA 在短路时以限制线路电流到最小值的方式进行瞬时开断 高压部分总结 高压部分包含有 高压进线柜 高压出线柜 高压环网柜 高压计量柜 v根据客户和实际用处的不同 高压侧会有不同的开关柜 如果为终端用户 不需要环网则没有高压环网柜 高压计量柜根据用户方电业局要求配备 当然各种功能的高压柜中所配置的设备不同 变压器 箱变内可装各种型号的油变 干变 低压部分 1 低压进线柜2 低压出线柜3 低压补偿柜 低压部分照片 低压进线柜 低压进线柜组成三个电流表A一个电压表V一个万能转换开关 测量电压用 一个温度控制仪WK合闸按钮 分闸按钮合闸指示灯 分闸指示灯隔离开关QS断路器QF电流互感器TA等元件组成 QF低压断路器DW15 2500 3 低压断路器 又称低压自动开关 是一种带保护装置的开关 当负荷电路发生过载 短路及欠压故障时 能自动切断电路 也可用于不频繁启动电动机或接通 分断电路 常用的低压断路器有框架式断路器 万能式 塑料外壳式短路器 装置式 智能型断路器 快速断路器和限流式断路器 QF低压断路器型号说明DW15 2500 3 D 断路器W 框架式Z 装置式15 设计序号2500 额定电流3 极数最后两位数字表示脱扣器及附件代号 电流表A 电压表V 功率因数表COS 6L2型电流 电压 功率 功率因数 频率表是外型尺寸为8080的整流系仪表 具有灵敏度高 功耗少 刻度均匀及阻尼好等优点 主要用各种高 低压开关柜 电源柜 控制柜以及各种电控装置作监测电路电流 电压 功率 功率因数 频率的指示用 6 形状代号 C为磁电系 L为整流系 T为电磁系 D为电动系2 设计序号A为电流表 V为电压表 D代表电度表 S代表三相有功 QS隔离开关HD13BX 2000 31 普通的隔离刀开关不可以带负荷操作 通过与断路器配合使用 在断路器切断电路后才能操作隔离开关 刀开关起隔电作用 造成一个明显的断开点 以确保检修人员的安全 主要用于配电设备的控制电路中 作不频繁地电动接通和切断或隔离电源之用 操作应在无负荷下进行 作 用 隔电作用 造成一个明显的断开点 以确保检修人员的安全 QS隔离开关HD13BX 2000 31 QS隔离开关HD13BX 2000 31型号含义 HD 单投刀开关13 中央正面杠杆操作机构式2000 额定电流3 极数1 带灭弧装置 0 不带灭弧装置最后一位表示接线方式 8为板前接线 9板后接线 若无此数 表示只有一种接线 为板前接线 低压补偿柜 低压补偿柜 作 用 降低电网中的无功功率 电网中多为感性负载 提高功率因数 保证有功功率的充分利用 提高系统的供电效率和电压质量 减少线路损耗 降低配电线路的成本 节约电能限制过电压 低压补偿柜的组成 三个电流表A 一个功率因数表COS功率控制器PK万能转换开关电容工作指示灯隔离开关QS电流互感器TA小型断路器QF切换电容接触器KM电容器C避雷器FV 万能转换开关 无功功率控制器 功率因数表 低压补偿柜内设备 QS负荷隔离开关 隔离开关与前面讲到的进线柜中的隔离开关相同 只是额定电流的选择有不同 CT电流互感器LMZ1 0 66 把大电流按比例变成小电流 作电流 电能测量和继电保护保护之用 电流互感器 KM切换电容接触器CJ19 43 42 供低压无功功率补偿设备投入或切除低压并联电容器之用 以改善功率因数 接触器带有抑制涌流装置 能有效地减小合闸涌流对电容的冲击和抑制开断时的过电压 CJ 接触器19 设计序号43 约定发热电流42 常开 常闭辅助触头 交流接触器 C电容器BSMJ0 4 16 电容器 FV避雷器HY1 5WS 17 50 作用 限制过电压保护交流电力系统的电气设备免遭大气过电压和操作过电压损坏 避雷器 低压出线柜 低压出线柜组成低压柜可以有多路出线每组出线有 一个电流表一个塑壳断路器一个电流互感器 塑壳断路器 电流互感器 QF塑壳断路器DZ20Y 630 3300 DZ 塑壳断路器20 设计代号Y 短路分断能力级别 分Y J G三种630 壳架等级额定电流3 级数三级300 脱扣器方式及附件代号 此数表示复式脱扣不带附件 作 用 用来分配电能且作为线路及电源设备的过载 短路和欠电压保护 与低压进线柜的断路器同样的作用 但是分断能力不同 低压出线的分断能力要比低压进线柜的小的多 CT电流互感器 把大电流按比例变成小电流 作电流 电能测量和继电保护保护之用 低压部分总结 低压部分包含有 低压进线柜 低压出线柜 电容补偿柜 箱变的应用 适用于城网中道路两旁的配电线路 住宅小区 街道 大型工地 高层建筑 公园 商场 学校 工矿企业及临时性设施等场所 它投资低 占地面积小 施工周期短 维修方便 安全可靠 特别是其外形多样化易与周围环境相协调 目前得到大力发展