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論歐式、美式、國產式箱變的特性及應用
來源: | 作者:champzon | 發(fā)布時間: 5163天前 | 3100 次瀏覽 | 分享到:
當前由于城市電網改造和市場化建設，架空線改為電纜入地、城市變電站向小型化、節(jié)地、節(jié)能、無人值班發(fā)展，帶來箱式變電站(予裝式變電站、以下簡稱箱變)的迅猛發(fā)展和大量應用，但是面對市場上各式各樣的箱變產品，其特性如何？性能價格比如何？用戶應如何選用？為此特作如下分析對比。
　　當前由于城市電網改造和市場化建設，架空線改為電纜入地、城市變電站向小型化、節(jié)地、節(jié)能、無人值班發(fā)展，帶來箱式變電站(予裝式變電站、以下簡稱箱變)的迅猛發(fā)展和大量應用，但是面對市場上各式各樣的箱變產品，其特性如何？性能價格比如何？用戶應如何選用？為此特作如下分析對比。


　　1.歐式箱變


　　歐式箱變具備變(配)電站所需的功能，但是和我國的供用電法規(guī)要求對比、缺少無功補償和計量功能，國內代理商再補加。其高壓開關大多是充SF6氣體絕緣開關，甚至是專為配套箱變、開閉所而設計RM6、CGC型等環(huán)網單元開關柜。整臺箱變體積小，一般高度不超過1.6米，不擋視線，有時為了不擋視線甚至把變壓器室做成下沉到地下的船型槽。以降低高度。


　　歐式箱變遵循的是IEC-1330標準，其特點之一是變壓器在箱體內采取自然冷卻，其定義是在正常使用條件下，變壓器在外殼內溫升和同一臺變壓器在外殼外的溫升之差。由此而規(guī)定了外殼級別有10、20、30三種，分別對應于上述條件下的10K、20K、30K、對于變壓器在箱體內、外的溫升差值。由此可見此時對于箱變而言的負載能力，必然小于內裝的變壓器容量，而對于整臺箱變的成本來說，變壓器占重要成份，箱變的出售價是按整臺箱變的標稱負載能力(KVA)來定的，因此裝配了大容量的變壓器而只能依小容量的箱變出售，制造廠利潤下降，這一點在我國行不通，因此都普遍采用在重載時吹風冷卻的措施，避免降容。


　　80年代中期，前電力工業(yè)部進口了MG公司(現拼入施耐德公司)箱變分發(fā)給有關供電局試用，對我國推廣箱變應用，起了促進作用。


　　2.美式箱變：


　　美式箱變的真正名稱是“臺置式變壓器”(Pad-MountedTransformer)作者受國家公派作為高級訪問學者在美國時接觸此類設備較多，在美國教科書上配電變壓器就分為兩大類；一類是“桿裝式變壓器″(Pole-MountedTranronmer)，另一類就是這種臺置式變壓器，按裝在平臺(包括地上)的。而美國ANSI標準中對于變壓器規(guī)定在其高壓側內部必須具有避雷器和熔斷器，在1995年度，我國科銳公司將此項產品介紹到中國時，起名為“美式箱變”，從此就在中國成為一個正式名稱。


　　2.1但是這是一種和我國國情不相適應的產品，作者回國后在龍源電力研究所任職時，又和上海某電器集團合作赴美國洽談，準備引進“美式箱變”技術，并列入上?？萍籍a業(yè)化項目，后因美方不能解決下列幾項根本性問題而項目取消：具體問題有；


　　2.1.1美國10kV電網為中性點接地系統，而我國為中性點不接地系統，因此按照國標及IEC-420標準，當高壓組合電器的熔斷器任何一相熔斷時必須由聯動機構撞開三相負荷開關，從而避免缺相運行。如此規(guī)定的原因是由于箱變是無人進行運行監(jiān)視的設備，較長時間維持不對稱運行狀態(tài)，會使低壓側有的工作相、嚴重偏離正常工作電壓(偏高或偏低由線圈結線方式而定)，從而導致低壓側所接電氣設備損壞。關于這一點，我國國家計委交通能源司于1998年4月8日頒發(fā)的(由國電公司科技局、安運部領導會簽的)計司交能函(1998)26號文所示，此類箱變如不進行改進，則不適用于我國10kV中性點不接地電網系統。由于此文頒發(fā)面不廣，因此廣大電力部門、用電用戶不知道。


　　2.1.2美式箱變中的負荷開關基于多油開關滅弧原理，在上世紀中期這不失為聰明的選擇，但是也帶來一系列問題，其中每次開斷電流時的游離炭留在箱體內，污染位于下部的變壓器器身，這點GE公司的解釋是其用非晶合金鐵芯，勵磁電源僅是安培級，因此游離碳很少，只要在操作上先斷開低壓開關。但是實際上，連美國生產的大量還是硅鋼片鐵芯，切斷勵磁電源所產生的游離炭不容忽視，而且游離炭沉殿時剛好沉至下部線圈和鐵芯上，對絕緣及散熱會造成嚴重不利。


　　2.1.3美式箱變中油浸式負荷開關的額定短時耐受電流，不論是GE、Coop-er(固珀)還是美國ABB(前西屋)公司的產品，都只能達到12kA/2秒?而我國由于電力系統迅猛發(fā)展，電網愈聯愈大，短路容量增加，10kV電氣設備額定短時耐受電流至少需要16kA/3秒以上，此事對美國ABB公司當前提出過，美方不能介決。回憶美變在國內曾經發(fā)生爆炸事故和火災事故多起，這是可能因素之一。


　　2.1.4中壓開關“無油化”是我國國策，目前全國無油化率已經達到80％以上而美式箱變又將多油式負荷開關帶入電網中來，并且與之串聯的保護用主熔斷器是“爆炸式”(英文原文)雖說有后備熔斷器是限流式，但位于油箱內，正常動作全由扦入式主熔斷器來動作，而熔斷器位于上層油中，其油溫升高散熱不利，并且隨負載而變化，其保護特性變劣。并且其動作時無限流功能，極易造成事故擴大以致油箱斷開。