预装式变电站

第十章预装式变电站预装式变电站：将配电网末端变电站预先在工厂内制造装配，包括变压器、高压开关设备和控制设备、低压开关设备和控制设备、内部接线（电缆、母排等）、计量、补偿、避雷器等辅助设备组合而成的一种成套变电站设备。第一节概述2023/2/5第2页沈阳工程学院其构造大体上是一个箱式结构，设有高压开关小室、变压器小室及低压配出开关小室三个部分。此种产品有两种典型的形态，一种是“欧式"，一种是“美式”。预装式变电站基本结构2023/2/5第3页沈阳工程学院“欧式箱变”的最大特点是组合，即将变压器、高低压开关柜、分高压室、变压器室、低压室组合在一个外壳之中，主回路采用电缆和母线排连接，一个箱变内可放置一台或多台变压器，产品尺寸变化较大，用户可对高低压元件、柜型、变压器型号作自由选择。“欧式箱变”的特点2023/2/5第4页沈阳工程学院“美式箱变”的设计理念是全绝缘、全封闭、免维护。最大特点为一体化，高压元件、变压器均置于变压器油箱之中，低压配置也极为简单，具有结构合理紧凑，体积小，安装灵活，操作方便，占地面积小等优点,特别适用于城市电网的负荷中心，降低损耗，提高供电质量。“美式箱变”特点2023/2/5第5页沈阳工程学院预装式变电站优点预装式变电站的占地面积较少，可以节省昂贵的土建及占地费用。由于变电设备深入负荷中心，电能通过地下电缆传输，配电设备与周围环境协调一致，安装使用简便，免维护或少维护。

图10-1安装于居民小区内的预装式变电站

2023/2/56沈阳工程学院(1)海拔不超过1000m。(2)环境温度：最高日平均气温+30℃；最高年平均气温+20℃；最低气温-25℃(户外)、-5℃(户内)。(3)风速不超过35m／s。(4)空气相对湿度不超过90％(+25℃时)。(5)防震水平加速度为O.4m／s，垂直加速度为0.2m／s。(6)安装地点应无火灾、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈振动的场所。二、预装式变电站的正常使用条件2023/2/5第7页沈阳工程学院（一）结构预装式变电站的箱体采用金属材料和非金属材料制成。变压器室采用自然通风和自动控制的强迫散热风冷装置变电站的高低压侧均应装门，且应有足够的尺寸高压侧应满足防止误合(分)断路器，防止带电拉(合)隔离开关，防止带电挂地线，防止带接地线送电，防止误入带电间隔的“五防”要求。美式箱变一般高压侧采用全绝缘、全封闭设计，采用油浸式负荷开关三、预装式变电站的结构及型号含义2023/2/5第8页沈阳工程学院（c）低压室

（a）变压器室

（b）高压室

图10-2预装式变电站箱内结构

图10-3预装式变电站箱内操作走廊

（a）品字型结构（c）目字型结构图10-4预装式变电站布局示意图

2023/2/59沈阳工程学院（二）预装式变电站的型号含义YB预装式变电站布置方式:M-目字型;P-品字型设计序号高压侧额定电压(kV)低压侧额定电压(kV)变压器额定容量(kVA)2023/2/5第10页沈阳工程学院一、变压器和变压器室

1．变压器的容量范围

预装式变电站式变压器容量的选择，现阶段以800kVA以下为宜，可适当放宽至lOOOkVA。更大容量的预装式变电站可作为非标准处理。第二节预装式变电站元件的选择与有关问题2023/2/5第11页沈阳工程学院2．变压器室的通风散热设计预装式变电站变压器散热条件的原则是：应优先考虑自然通风，在此基础上适当地增加强排风措施，以最大限度地保证箱内变压器满容量出力。3．日照辐射及防尘问题日照对变压器室的温度也有一定的影响，应采取以下措施：(1)在变压器室的四壁添加隔热材料。(2)采取双层夹板结构。(3)预装式变电站顶盖，采用带空气垫或隔热材料的气楼结构。2023/2/5第12页沈阳工程学院4．电压波动当电网电压波动较大，而用户对电压质量要求较高时，预装式变电站中可选用有载调压电力变压器。2023/2/5第13页沈阳工程学院1．采用断路器作为高压受电设备的方案2．采用高压负荷开关串接熔断器作高压受电设备的方案①该方案基本上能满足大多数箱式站使用场合的负荷情况，既能控制、分断正常负荷电流，又能承受和保护短路故障。②由于体积小,易于在有限的空间内实现高压环网方案,从而更好地突出箱式站体积小的特点。③线路简单，维修保养工作量小，特别适合箱式站无人值班的实际使用情况。④成本大大降低，突出了箱式站的自身特点，增加了与土建变电站的竞争能力。二、高压受电设备2023/2/5第14页沈阳工程学院目前大多数预装式变电站都装有避雷器，作为站内变压器和其它高压受电设备的过电压保护。3．预装式变电站的过电压保护2023/2/5第15页沈阳工程学院10kV油浸变压器—宜采用阀式避雷器和氧化锌避雷器(MOA).

环氧树脂干式变压器—宜采用氧化锌避雷器(MOA).

避雷器类型的选择2023/2/5第16页沈阳工程学院应尽量靠近所要保护的变配电设备。在多雷区使用的预装式变电站若配电变压器的接线为Y，yn0或Y，yn型，除在高压侧装设避雷器外，宜在低压侧装设一组220V避雷器，以防止低压侧雷电波侵入。避雷器的安装地点确定2023/2/5第17页沈阳工程学院目前各地区供电部门对预装式变电站用电计量是以高压计量还是以低压计量的要求不同。因此预装式变电站究竟采取哪种计量办法，应由各地供电部门规定，但在统一设计时应给高压计量柜留位。4．预装式变电站的计量问题2023/2/5第18页沈阳工程学院1．低压主开关的选型

在选择低压侧主开关时，除遮断容量外，还要考虑变压器出口处单相短路和开关保护性能，建议在箱式站变压器容量为200～630kV时，采用DW10或DW15作为低压主开关。当容量超过800kVA时，应尽量选用DW15

开关。

（三）低压馈电设备2023/2/5第19页沈阳工程学院为提高单相接地保护的灵敏性，也可考虑在变压器低压侧中性线上加装零序保护电路，当低压侧出现单相接地时，可通过零序互感器和电流继电器所构成的零序保护作用于低压主开关，使之分断电路。2．零序保护2023/2/5第20页沈阳工程学院第三节预装式变电站主回路典型方案举例高压侧开关柜低压侧开关柜高压负荷开关，或真空断路器或由高压负荷开关加高压熔断器组成的组合电器组合电器进线进线出线图10-5预装式变电站典型组合方案

出线电力电容器（无功补偿）电力电容器投切开关电流互感器（测量或保护用）2023/2/5第21页沈阳工程学院投切电力电容器的常见方法通过接触器投切时，由于电容器的电流与电容电压对时间的微分成正比，当接触器投入时，电容器上的初始电压与电网电压在一般情况下不相等，当巨大的压差突然加到电容器两端使电容器的电压发生突变时，则通过接触器和电容器电流将高达10倍以上的额定电流。此电流将对电容和接触器产生危害，同时也干扰电网中其它电子设备的正常运行。

通过接触器投切

2023/2/522沈阳工程学院通过晶闸管投切电容器将2个单向晶闸管反并联用于电容投切无功补偿时，应在压差接近零电压时，开关闭合，投入工作；接到切断信号时，则晶闸管自然关断，即电流为零时关断。这种方式的工作状态非常理想，但它存在着一个