箱变的选型与配置

栏目主持杨留名　漱鳓豢　《农村电工》２０ｌ１年第９期　ｉ　ｌ，０　［二Ｊ　０　（３３０８００）江西省高安市供电有限责任公司　陈锡平　环网型。不需考虑另外接线的就是终端型箱变：如果高　压侧为一进多出或是多进一ｍ的（多为一进两出或ｉ　经过二十多年的发展，箱变（箱式变电站，本文简　称箱变）在我国得到广泛的应用，尤其是公共场所的配　电设施，多选用箱变，因为它占地面积小，容易与周同　出，或是两进一出或两出），均可视为环网型箱变。　环境相协调，既美观大方，又经济实用。目前，箱变主要　欧式箱变高压侧有断路器配置的，也有负荷开　有美式箱变和欧式箱变。美式箱变结构紧凑，造价较　关一熔断器组合保护的。考虑到箱变造价，对于容量不　低，但维护不便；欧式箱变布局合理，结构清晰，维护方　超过８００　ｋＶ・Ａ的箱变且高压侧保护配置要求不高　便，造价相对较高。　时，多采用后者。　不同用途的箱变，其配置要求虽有所不同，但没有．　欧式箱变内配置的高压负荷开关多为ＦＬＮ一１２型　本质上的差异。笔者下面以住宅小区用的箱变为例阐　六氟化硫负荷开关。　述箱变的选型与配置。　保护用高压熔断器熔体的额定电流按下式选择：　１箱变容量的确定　ｌｎ；：Ｋｌ一　。　确定箱变的容量，首先要计算供电区域内的负荷。　式中　，１．——熔体的额定电流，Ａ；　常用的负荷计算方法有需要系数法、单位面积功率法、　——系数，一般可取１．３：　单位指标法、利用系数法等。对于民用建筑的方案设　Ｊ　变压器高压侧额定电流。　计，多采用单位面积功率法、单位指标法。下面仅介绍　考虑操作和检修上的安全，欧式箱变高压坝１配置　单位指标法。　。　应符合以下要求。　单位指标法的有功功率　的计算公式为：　（１）负荷开关在断开状态时有接地装置，确保检修　Ｐｃ＝Ｐ　｜、０００　安全。　式中　一单位用电指标，如Ｗ／户、Ｗ／人、Ｗ／床等；　（２）负荷开关与隔离开关保证相互闭锁，确保操作　Ⅳ＿一单位数量，如户数、人数、床位数等。　安全。　各地居民用电水平差距较大。对于比较发达的地　美式箱变由于高压负荷开关一熔断器组合电器与　区，每户负荷可按１２　ｋＷ，一般地区可按９　ｋＷ．用电水　变压器合二为一，组装在同一个油浸的箱体内，包括位　平较低的地区可按６　ｋＷ考虑。当然也有按住房建筑　置负荷开关、后备熔断器、插入式熔断器及变压器，其　面积来考虑负荷大小的。建筑面积在１２０　ｍｚ以上的按　环网型式是通过转换位置负荷开关内部连接端头实现　１２　ｋＷ．建筑面积在９０～１２０　ｍ。的按１０　ｋＷ，建筑面积　的。　在９０　ｍｚ以下的按８　ｋＷ考虑。如果还有门面房．则按　３箱变的低压总配电柜的配置　１００　Ｗ／ｍｚ计算。另外　，住宅小区还需计人景观灯和路　箱变低压总配电柜一般需要配置进线低压隔离开　灯等公用负荷。置　　关、低压总断路器和低压总计量装置。低压隔离开关是　考虑到住宅小区在３—５年内的用电负荷远远达不　为了满足日常检修维护的需要，必须安装。低压总断路　到计算负荷，变电器的损耗过大，所以住宅小区内的箱　器根据变压器容量和断路器安装处的短路电流来选　变一般设计多台，多点布置，且要求高低压侧均能并列　择。　运行，所以单台箱变的容量以４００　ｋＶ・Ａ左右为宜。考　变压器低压主断路器一般选用框架式智能型断路　虑到运输问题，最大不宜超过８００　ｋＶ・Ａ。在负荷较小　器，其选择与整定要求如下。　时，先投运１台，随着负荷的增加，箱变逐台投运，高压　（１）断路器的额定电流。一般选用变压器容量值的　侧并列、低压侧分列运行。　２．０～２．５倍即可，相应的额定开断电流均大于变压器低　随着家用变频电器的普遍使用．谐波分量对电能　压侧的短路电流值，很少需要校验。　质量产生越来越明显的影响。通常选用Ｄ，ｙｎｌ１接线　（２）长延时（即反时限、过负荷）过电流脱扣器整定　组别的变压器，以抑制负荷注入电网的谐波分量。另　电流　ｔ－，要求满足，ｎ≤　≤，２。其中，，ｆｌ为变压器低压　外，由于Ｄ，ｙｎｌ１接线比Ｙ，ｙｎＯ接线的零序阻抗要小　侧额定电流，　为低压母线载流量。为使变电器容量得　得多，其单相接地故障电流明显增大，可提高ＴＮ系统　以充分利用而又不影响其使用寿命，　宜等于或接近　接地故障保护的灵敏性。　于Ｉｎｏ　２箱变高压侧配置　．　（３）短延时（即定时限、过电流）过电流脱扣器整定　箱变根据高压侧的一次接线方式，分为终端型和　电流　，要求满足１．２　≤　≤　１．３。其中，厶为变压　艄动，　黧　器熄　别服　３１　《农村电￣Ｅ｝２０１１年第９期　栏目主持　杨留名　种Ｉ单　提供。　一　赫　穗　ｈ＿＿＿　（２４６４０（｝）－￣＂徽水电太湖有限责任公司　陈水平　安徽水电太湖有限责任公司辖区内一并网水电　站，建于２０世纪８０年代初，蓄水库容１５万ｍ，，装机　管用２ＣＺ型（额定电流１０　Ａ）。３８０　Ｖ电压由变压器降　压，经４只二极管桥式整流，变成脉冲直流，再由电容　滤波后送至励磁机的定子励磁绕组。该励磁装置结构　１２５　ｋＷ，是６００　Ｉｎ明渠引水发电。２００９年通过技改．将　引水明渠改成压力钢管，增加水头高程约４０　ｍ．发电　机也更换成２００　ｋＷ。新装发电机的励磁系统采用他励　无刷励磁方式，励磁电源是由与发电机同轴的励磁机　技改后的水电站运行不到半年时间．励磁机的励　简单，经济实用，操作方便，安装试用效果很好，调节变　阻器的大小，就能调节发电机无功的输出，用本励磁装　Ｉ　ＰＡ　Ｖ１　Ｔ　Ｖ３　磁装置（发电机厂家配）便经常发生故障而损坏。由于　该装置主板的电路板及元件都采用环氧树脂浇注密　±　Ｉ　Ｃ　Ｖ５一　　爨　ＰＶ　封，每次损坏后都要寄回厂家更换主板（更换一次主板　需费用５００元），而更为重要的是，送修期间水电站被　迫停机不能发电，特别是汛期停机，严重影响到了水电　站的经济效益。　Ｖ２　Ｖ４　ｌ　Ｒ　ｌ厂＝　．　图１　普通单相桥式整流装置原理图　置使发电机输出的无功，完全能满足并网电站功率因　数的指标考核要求。现已投入运行１年多，从未发生任　何故障，发电运行人员非常满意。　、　针对这种情况，笔者经实测得到励磁机的参数：励　磁电压２４　Ｖ，电流２．５　Ａ。根据测得的数据组装一台普　通单相桥式整流装置，其原理图如图１。该装置的电源　变压器是选用普通控制变压器（容量１５０　Ｖ・Ａ），二极　・・●…－●…・●…・●…・●…－●…・●…－●…・●…・●…・●…・●…・●…・●…・●…・●…・●…・●…－●…・●…－●…・●…ｔ●…・●…２０１１－０６—１５收稿　・●…・●…・●…・●…・●…・●…・●…・●…・●…・●…・●…・●”　・●…－●…・●…・●…・●…－●…・●…・●…・●…－●…・●…・●…器短时负荷尖峰电流，　为变压器单相接地故障电流。　此要求对于Ｄ，ｙｎｌ１接线的变压器容易满足．但对于　Ｙ，ｙｎ０接线的变压器则不易满足，这也是箱变多采用　Ｄ．ｙｎ１１变压器的原因。　于上述情况，箱变厂商一般都是按照供电企业提出的　计量配置要求．只预留相应的安装位置，待箱变到位　后。由供电企业安装计量装置。　４箱变的无功自动补偿装置　变压器低压总断路器的短延时过电流脱扣器整定　时间一般为０．６　ｓ．可以保证与下一级断路器的时间级　差不小于０．２　ｓ。　按照国家目前的标准．无功补偿容量一般要求按　变电器容量的３０％配置　这对于自然功率因数较高的　使用条件下当然是满足要求的。但随着空调器、洗衣　由于有短延　（４）瞬时过电流脱扣器整定电流　定得大些，一般取，叫　值的１２～１５倍。　机、电冰箱、节能灯具等电感性家用电器的迅速普及，　按变压器容量的３０％配置有时无法达到预期效果，应　以按变压器容量的４０％￣６０％配置，且分１０个控制回　时过电流保护，为了保证更好的选择性，　。值可以整　因变压器低压总断路器与各ｆ＿ｆ；＿线的断路器都安装　在相隔不过几米的低压配电屏内，根据运行经验，在此　路自动补偿为宜，虽然造价有所增加，但相对于整个箱　变的造价则微不足道，且补偿效果良好。　５低压出线柜的配置　范围内发生短路和接地故障的概率非常小，故可不设　置瞬时过电流保护．以避免　线故障时造成无选择性　动作。　低压总配电柜中的计量装置包含Ｏ．２　ｓ级的低压　箱变的低压出线柜的回路数，一般是根据其供电　区域负荷分布并适当预留ｌ～３个回路来确定的，每条　回路选用的断路器规格型号则是根据其相应的计算负　电流互感器、有功电能表、无功电能表等。　荷来确定的。各馈线低压断路器的选择与整定要求与　变压器总断路器相近，但前提是一定要知道各馈线的　目前．各地供电企业对计量装置要求越来越严格，　对该部分的配件均要经过当地供电企业有关部门核验　合格后方可安装。为减轻抄表＿ｒ＝作量，还可安装远抄集　中器，电能表选用智能型实现远程抄表。为便于监测和　调整　相负荷平衡，有功电能表由１只三相四线电能　表改为３只单相电能表，或安装１只多功能电子式电　能表，既可监测ｉ相电能，又可实现无功电能查询。基　计算负荷电流，方能合理配置。　值得一提的是，箱变所带的公共性质负荷如路灯，　则需考虑带时控开关的专用馈线，并安装独立的计量　装置。为了将商业用电与居民用电区分开来，执行不同　电价．商业用电负荷同样需要安装独立的计量装置。　２０Ｉ１—０６一ｌ７收稿　３２艄全、　’精心打造了信息完