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知识 | 什么是箱式变压器?箱式变压器的分类、结构、维护和常见故障排查

2025-10-15

箱式变压器的结构

变电站的整体结构主要分为三个部分: 高压开关设备变压器, 和 低压配电设备

根据系统要求,高压开关可以配备六氟化硫或 真空断路器环形网络交换机,带熔断器的负载交换机。

高压侧也可安装测量装置。低压侧通常配备主开关和分支馈线开关,而有些情况下仅安装馈线开关直接向低压终端用户供电。此外,还可安装补偿电容器、测量装置等。 配电变压器 一般选择油浸式或干式变压器。

高压室 欧洲箱式变压器通常由高压负载开关、高压熔断器、避雷器等组成,可执行停电和输电操作,并具有过载和短路保护功能。 低压室 它由低压空气开关、电流互感器、电流表、电压表等组成。互感器一般采用S9型或干式。

该箱体有两种构造方式,分别是“眼形”布局和“十字形”布局。高低压腔室呈“μ”形排列,相对较宽,便于实现环形网络或双电源布线等环形网络供电方案。

1.YB-PRE-Compact-Substation-(European-box-variable).jpg

美式箱型组合变压器 该装置分为前后两部分。前部为接线柜,包括高低压接线端子、高压负载开关、插拔式保险丝、高压分接开关操作手柄、油位计、油温计等;后部为油箱本体和散热器,变压器绕组、铁芯、高压负载开关和插拔式保险丝均位于油箱内部。该装置采用全密封结构。

这种一体化箱体是国内厂商近期研发的,目前应用并不广泛。它采用双层结构,高低压腔位于变压器腔上方。

欧式、美式和一体式箱型变压器各有优缺点。欧式箱型变压器体积较大,高低压开关和变压器都位于同一个大型外壳内,散热条件较差,需要安装机械排气装置。美式箱型变压器由于采用外部散热片直接散热,散热条件相对较好,但其设计不如欧式变压器,外观难以与住宅区等绿色环境相协调。一体式变压器占用空间较小,优缺点与美式变压器类似。此外,国内目前只能生产容量在630kVA及以下的美式和一体式变压器变电站,而欧式变压器变电站的容量可达1250kVA。

普通箱式变电站的型号分为三类

(1)高压开关柜型号;

(2)干式变压器柜型号;

(3)低压开关柜模型。

前三个字母符号的含义是:

-组合公式; B - 变电站; 北(西) - 室内(室外可选); X-盒子类型; -移动的。

1.YB-40.5模块化变电站.jpg

箱式变压器的运行和维护

(1)箱式变压器运行的基本要求

1. 放置箱式设备的地面应选择较高位置,避免低洼地带,以防止雨水进入箱体影响运行。浇筑混凝土平台时,应预留缝隙,方便电缆的进出。

2. 箱体与接地网之间必须有两个可靠的连接。箱式变压器的接地端和中性线可以共用一个接地网。接地网通常通过基础四角的接地桩连接。

3. 箱式设备周围严禁非法堆放物品,以确保通风和电气设备的运行检查。箱式变压器主要依靠自然空气循环冷却,变压器室门不得堵塞。

4. 高压配电设备中的回路开关、变压器、避雷器等设备应定期检查维护,发现缺陷应及时修复,并定期进行绝缘预防性试验。操作过程中,必须正确解除机械联锁,并使用绝缘杆进行操作。

(2)应按照检查维护周期定期对变压器箱进行检查维护(不少于每月一次),测试电缆终端连接处的温度,检查设备的运行情况,必要时进行端面测试。

一般检查项目如下。

1. 地基是否牢固,孔洞是否堵塞,柜子内是否有潮气。

2. 接地装置是否完整,连接是否良好,接地电阻是否满足要求。

3. 室外环境是否有任何变化会影响交通和行人安全?

4. 检查各馈线的负载情况,三相负载是否平衡或过载,开关的开/关位置和仪表指示是否正确,控制装置是否正常工作。

5. 变压器箱内部的除尘工作应每年进行一次。高压柜、低压柜和气体箱的表面可用湿布擦拭。变压器室内的变压器应使用吹气机或吸尘器进行清洁。

6. 对风扇进行日常维护和检查。如果风扇不运转,请使用温湿度控制器,将其温度调低至低于当前温度,然后启动风扇进行检查。

7. 高压开关和低压开关电气操作机构的维护和检修

(1) 检查压力表指针是否指向正确的位置。 绿地如果它进入 红色区域执行开门和关门操作。 立即通知制造商进行处理。

(2) 机械部件的润滑可以通过以下方式实现: 通用锂基润滑脂(黄油) 用于润滑和进行开启和关闭操作测试。

(3) 根据例行检测要求,对电缆和避雷器进行绝缘和漏电流检测。

8. 辅助温湿度控制器的例行测试;烟雾报警装置的例行测试;接线端子的紧固和检查;标准组件的紧固和检查。

9. 接线端子维护: 由于热胀冷缩,接线端子可能会松动。 应进行年度检查,重新拧紧终端室中的所有终端。 注意:重新拧紧之前,请务必确认主交流电路和次级控制电路均已断电,以免触电!

10. 变压器箱维护注意事项

(1) 箱式变压器门配有防风机构,该机构可确保箱门完全打开。关闭箱门时,务必向上提起防风机构的根部,然后轻轻关门,切勿拉扯或用力,以免防风机构或箱门变形,影响箱式变压器的正常使用!

(2) 高压负载开关本地手动操作完成后,应将负载开关操作手柄放回外门内侧的手柄支架中,以免丢失。

(3) 当高压环网柜的备用电路暂时未与电缆连接时,应在环网柜通电前锁定备用电路,或者用配套的绝缘帽密封电缆插座,以避免发生意外!

(4) 箱式变压器出厂时安装在环网上的防尘帽不能更换绝缘帽!

(5) 操作过程中不允许将任何短路插头插入测试孔,否则会损坏电压传感器。

(6) 低压隔离开关只有在解锁状态下才能操作。切勿用力拉扯!

变压器箱的正确操作

1. 收尾操作

关闭电缆室门 - 断开接地开关 - 闭合负载开关。

2. 开机操作

独立负载开关 - 闭合接地开关 - 打开电缆室门。

(1)操作期间的注意事项

(1)操作负载开关时,必须将开关推至最终的开启或关闭位置。切勿在开关完成动作前松开或拉出操作手柄,否则弹簧反弹会伤及操作人员。

(2)在进行负载开关的开启和关闭操作时,操作手柄应向外转动,以防止操作人员在操作过程中受伤。

(3)在进行负载开关的开合操作之前,必须先将相应单元面板左上角的电动手动开关旋钮拉出并旋转 90° 将其固定在手动位置,然后才能进行负载开关的手动操作,否则可能会损坏机构。

故障现象原因的排查方法

(1)框架断路器无法闭合

  • 1. 控制电路故障。
  • 2. 智能释放功能激活后,面板上的红色按钮不会复位。
  • 3. 储能机构并不储存能量

排除法

  1. 使用万用表检查开路点。
  2. 找出跳闸原因,排除故障,然后按下复位按钮。
  3. 手动或电动储能。

(2)塑料外壳断路器无法闭合

该装置触发后,没有复位。

2. 断路器有欠压线圈,进线端没有电源。

排除法

  1. 找出跳闸原因并排除故障后再进行重置。
  2. 将进线端接通,重置手柄,然后合上开关。

(3)断路器闭合时会跳闸。

1. 输出电路出现短路现象

排除法

1. 请勿反复合上开关。必须先查明并排除故障,然后再合上开关。

(4)电容器柜无法自动补偿

  1. 控制电路的电源消失了。
  2. 当前信号线连接不正确。

1. 检查控制电路并恢复供电。

箱式变压器在施工中如何安装?

变压器箱接地装置的构造

1. 在箱式变电站周围安装接地网,并与周围建筑物的接地网连接。

2. 接地装置的埋设深度和焊接要求应符合设计要求和相关规范。

3. 接地装置安装完毕后,接地电阻试验只能在晴朗天气且土壤湿度达到规定标准时进行。如果接地装置的接地电阻值不符合要求,则应按照规定增加相应的接地电极和接地母线,直至接地电阻值满足设计要求。

4. 接地装置与设备之间的连接应可靠且美观。

户外箱式变电站的安装和施工

1. 批准: 根据箱式变压器厂家提供的箱式变压器设计图纸的要求和使用要求,订购相应的材料和设备。订购箱式变压器内部变压器之前,需将设备型号提交给供电部门审批。

2. 接线: 经现场勘察,确定10kV电源的合理接入点,并编制相应的电源施工方案。

3. 预嵌入: 进行箱式变电站的基础施工,埋设相应构件和电缆保护钢管。

4. 安装: 当基础强度达到设计强度的70%以上时,应先对箱式变电站设备进行现场检查。只有在附件齐全、设备完好无损、无锈蚀或机械损坏的情况下,才能进行设备安装。在此过程中,仍需注意基础的维护保养。

5. 检查: 箱式变电站建成后,施工单位应首先进行设备自检和自调,确认其符合要求。之后,施工单位应委托有资质的检测部门对箱式变电站进行现场检测。