箱变的结构、作用和运行维护

新能源箱变介绍

箱变的两种类型：1、组合式变压器，简称美变；2、预装式变电站，又称欧变。3、欧变的变异，把油浸式变压器外露，其余基本不变，称为“华变”。目前这种形式的欧变使用较多。组合式箱变（美变）布置图欧变（华变）的结构布置：光伏组合式变压器（简称：光伏美变）光伏预装式变电站（简称：光伏欧变）组合式变压器和预装式变压器的特点高压部件内置、结构紧凑；安装方便，环境适应性强；变压器通风散热条件较好。组合式箱变的特点预装式变电站，简称“欧变”保护较为全面，成套性强，安装方便体积较大。欧变的特殊形式（也称“华变”）：变压器外露，有独立的高压、低压室：紧凑型欧变环境适应性和通风散热条件较好美变与欧变的主要区别1、欧变有单独的高压开关柜，通常配置熔断器真空负荷开关带接地；

美变一般采用高压负荷开关，开断能力差，一般安装在变压器的油箱内。2、欧变配置的高压负荷开关，任意一相熔断器动作可联动切断变压器电源，并可提供二次动作信号。

美变的负荷开关只能在空载状态下投切，且这个过程会在变压器油箱内产生乙炔含量。3、欧变的变压器有一个单独的变压器室。现在一般变压器是干式变压器采用这种形式，而油浸式变压器可以在室外运行，就把变压器移到外壳的外面，称为华变。这样既节约了成本，又解决了变压器的散热问题。4、欧变外壳采用阻燃复合材料或非金属玻璃纤维水泥材料较多；美变外壳一般为钢板喷漆材料。箱变的结构和主要部件1、高压室2、低压室3、外面可以看到散热器和高压熔断器室。高压室的主要部件1、高压套管2、高压避雷器3、支撑绝缘套管和电压传感器4、带电显示器、电磁锁5、高压电缆。高压室的套管、带电传感器和避雷器带电显示器和电磁锁高压室内的接地和加热装置高压熔断器室、散热器箱变低压室部件多，是运维的重点1、变压器的部件，油位表、油温表、负荷开关、压力释放阀、放油阀、取样阀等；2、低压主回路部件：智能断路器，电流、电压表，低压母排等；3、二次回路部件：控制变压器、熔断器刀开关，浪涌保护器，电流、温度转换器、风机、加热器，传递信号的测控装置等。低压面板低压断路器：固定式：

智能断路器：抽屉式断路器的后面：低压面板上的测控装置箱变测控保护装置箱变测控保护装置（如果有）：一般汇能达电力技术公司的CEM8000型的。

主要作用：采集箱变的电压、电流等功率点的全部参数，以及温度等参数，采用光钎环网、以太网或RS485接口传递的控制室或其他地方，进行检测保护。低压柜左侧下部部件的布置：

分接开关、控制变压器低压侧左边上部部件的布置：注油孔、压力释放阀、压力表

油温表、负荷开关、油位表、排风扇。低压柜面板温湿度控制器、排风控制器低压室底部：加热器、取油样阀、排油阀

智能断路器后面铜排上的温度传感器高压室内的加热器：电压柜左侧柜低压柜左面的侧柜，上部是浪涌熔断器隔离开关，浪涌保护器和塑壳断路器。下部有小型断路器和小型继电器，以及电流变送器和温度变送器。电流变送器把主断路器的电流经过电流互感器输入，变成0~1A信号输出；温度变送器是把油温表的PT100变成4~20mA信号输出，供用户需要使用。1QK~5QK等小型断路器分别是控制回路、照明加热、排风闭锁、备用回路等用的。左侧柜上部：熔断器隔离开关、浪涌保护器

控制回路断路器各回路小型断路器，电流变送器、油温变送器；及压力扩展信号继电器、油位高、低扩展信号继电器。

变压器内部的负荷开关高压熔断器在箱变内部负荷开关、熔断器和绕组的连接2、常见问题和故障1）环氧浇注类附件故障低温冻裂导致绝缘故障高压套管开裂高压带电传感器2）组合式过电压保护器故障故障描述：系统接地过电压导致过电压保护器故障原因分析：和单只金属氧化锌避雷器相比，组合式过电压保护器是由四个避雷器单元组成的四星形结构，如图1，包括相和地两个单元，存在以下不足：

运行过程内部阀片荷电率高，产品自身寿命短

过电压保护可靠性差

产品结构复杂且成本高改进措施：推荐使用单只金属氧化锌避雷器，避免使用组合式过电压保护器，实际运行中故障率明显降低。3）全范围限流熔断器故障故障描述：熔断器绝缘熔管渗漏

非正常开断故障原因分析：早期产品密封结构存在薄弱环节，受到外力作用后，易出现渗漏问题；制造厂在生产制造过程中未能按照风电产品实际使用工况进行，而是简单参考“交流熔断器”标准制作、试验。改进措施：采用多重密封防护，提高密封性能；模拟实际使用工况进行试验，提高其可靠性。4）低压智能断路器故障故障描述：断路器故障引起变压器损毁原因分析：断路器绝缘裕度不足改进措施：1、根据实践试验论证，调整断路器对地和相间外绝缘距离，提高冲击水平2、提高分断能力，690V断路器分断能力可实现35kA-100kA的覆盖故障描述：高压室进线电缆安装空间不足，电缆绝缘距离不够，导致电气故障。原因分析：对于35kV电缆集电线路的风电场，出现多台箱变高压室需要汇接多根电缆（3根及以上），安装单位对该电压等级绝缘接线缺乏了解，预留空间不足，现场电缆制作和安全绝缘距离的控制不到位。改进措施：有效地保证高压电缆的安装空间。7）电缆安装空间不足故障描述：箱变35kV电缆头故障原因分析：电缆头应力锥等关键环节控制不良改进措施：