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这是我读过的关于变压器箱基础知识最详尽的文章!

2025-11-13

箱式变电站的适宜选址

1. 用作道路照明箱变压器: 在低负荷电力系统中,欧美式箱式变压器相比传统的民用配电室都具有优势。箱式变电站的建设成本远低于普通配电室,且外观美观。欧式箱式变电站还可以采用景观式外壳,使其成为一道亮丽的风景线。

2. 公园和住宅区的用电量:箱式变电站常用于公园、住宅区等场所的供电。公园和住宅区往往注重美观和空间利用,而箱式变电站外观美观、占地面积小,能有效解决这两个问题。

3. 工业和矿业用电: 工厂、矿山等场所由于地形复杂、工期成本高,对供电设备的要求很高。箱式变电站安装简便,现场施工量少,防护等级达IP33,可大幅减少施工量和工期,尤其适用于地形复杂的地区。

4. 临时供电:施工单位经常会随着施工现场的搬迁而改变供电位置,因此需要一套可移动的配电设备。箱式变电站具有良好的移动性和足够的负载能力,能够充分满足施工现场的临时供电需求。

箱式变电站的分类、优缺点

1.欧式户外预制变电站.jpg

如何配置箱式变电站

1、变压器箱高压侧配置

(1) 根据高压侧一次接线方式的不同,箱式变压器可分为端子式和环网式。端子式箱式变压器无需考虑额外的接线:如果高压侧采用一进多出或多进一出(通常为一进二出或三出,或二进一出或二出),则可视为环网式箱式变压器。

(2)欧洲箱式变压器的高压侧配备了 断路器以及负载开关熔断器组合保护。考虑到变压器的成本,对于容量不超过 800 kV·A 且对高压侧保护配置要求不高的变压器,通常采用后一种配置。

(3) 安装在欧式变压器箱中的高压负载开关大多是 FLN-12 六氟化硫负载开关。

(4) 保护性高压熔断器的额定熔断电流按以下公式选择:
Irr=KIgmax

公式中,Irr 表示熔体的额定电流,单位为安培;

K 系数,通常取 1.3:

Igmax - 变压器高压侧的额定电流。

(5) 考虑到运行和维护的安全性,欧洲箱式变压器高压侧的配置应满足以下要求。

当负载开关处于断开状态时,有接地装置确保维护安全。

负载开关和隔离开关相互锁定,以确保安全操作。

(6) 美式箱式变压器由于将高压负载开关熔断器和变压器组合在同一个油浸式箱内,包括位置负载开关、备用熔断器、插入式熔断器和变压器。通过转换位置负载开关的内部连接端子,即可实现环形网络结构。

2、箱式变压器低压主配电柜配置

箱式变压器的低压主配电柜一般需要配备进线低压隔离开关、低压主断路器和低压主计量装置。低压隔离开关的安装必须满足日常维护和维修的需求。低压主断路器的选择应根据变压器容量和断路器安装位置的短路电流而定。

变压器的低压主断路器一般选用框架式智能断路器,其选型和设置要求如下。

(1) 断路器的额定电流。 通常情况下,变压器容量的2.0~2.5倍就足够了。相应的额定开断电流大于变压器低压侧的短路电流值,因此很少需要验证。

(2) 长延时(即反时限、过载)过电流释放设定电流 Lset, 要求满足 In ≤ Iset1 ≤ Iz。其中,In 为变压器低压侧的额定电流,Iz 为低压母线的载流能力。为了在不影响变压器使用寿命的前提下充分利用其容量,Iset1 应等于或接近 In。

(3) 短延迟(即固定时间限制、过电流)过电流 脱扣器的设定电流 Iset2 必须满足 1.2Ifj ≤ Iset2 ≤ Id/1.3 的要求。其中,Ifj 为变压器的短期负载峰值电流,Id 为变压器的单相接地故障电流。对于 D 型和 yn11 型接法的变压器,该要求易于满足;但对于 Y 型和 yn0 型接法的变压器,则难以满足。这也是许多箱式变压器采用 D 型和 yn11 型变压器的原因。变压器低压主断路器的短延时过电流脱扣器的设定时间一般为 0.6 秒,可保证与下一级断路器的脱扣时间差不小于 0.2 秒。

(4) 瞬时过电流释放设定电流 Iset3。 由于过流保护延迟时间短,为了确保更好的选择性,可以将 Iset3 值设置得更大,通常取 Iset1 的 12-15 倍。

3、箱式变压器用无功功率自动补偿装置

根据现行国家标准,无功补偿容量一般要求配置为变压器容量的30%,这当然能够满足高自然功率因数使用条件的要求。然而,随着空调、洗衣机、冰箱、节能灯等感性家用电器的快速普及,30%的配置有时无法达到预期效果。建议配置为…… 40%至60% 通过10个控制电路对变压器容量进行自动补偿。虽然成本有所增加,但与整个箱式变压器的成本相比可以忽略不计,而且补偿效果良好。

4、低压出线柜配置

箱式变压器低压出线柜的回路数量一般根据其供电区域的负载分布情况确定,并预留1~3个回路。每个回路所选断路器的规格和型号则根据其相应的计算负载确定。各馈线低压断路器的选择和设置要求与变压器主断路器类似,但前提是必须知道各馈线的计算负载电流,才能进行合理的配置。

箱式变电站室外安装注意事项

1. 箱式变电站的接地导体必须是 铜导体且横截面积不得小于30mm²。对于一些故意减小接地导体尺寸的设备,很容易被雷击损坏。

2. 箱式变电站的接地网络也需要保证足够的覆盖面积和深度。箱式变电站的接地网络应埋设在地下1米以下,并应增加一些垂直接地极以降低电阻。

3. 箱式变电站应安装在无强烈振动和冲击的区域,附近不应存在明显的电磁感应。电缆进出线应满足施工安全距离要求。

4. 箱式变电站应安装在干燥通风的地区,水平安装,倾斜角度不得超过 5 度。

5. 箱式变电站的安装区域不得含有爆炸物、腐蚀性气体或液体等危险物质。

6. 箱式变电站户外使用不需要移位,因此占用面积小,运行成本低。

箱式变电站常用电气故障处理措施

1. 变压器箱过热保护措施。 箱式变电站内电气设备过热容易导致绝缘老化,长期下来造成接头松动。箱式变电站内部短路也会导致温度升高,甚至引发火灾。变压器绕组在运行过程中也容易发热,持续发热容易损坏变压器。为解决箱式变电站过热问题,首先需要及时清理变电站内部的灰尘等残留物。其次,需要加强对变压器箱内各种设备的温度监测,并及时发出高温报警信号。

2. 变压器箱的负载开关故障。 箱式变电站中的负荷开关很少发生故障,除非是自身故障。负荷开关故障的主要原因如下:

  1. 首先,开关使用时间过长,导致开关框架变形,从而使开关松动或脱落;
  2. 第二个部件强度不足,导致切换操作过程中分接开关损坏;
  3. 第三个问题是开关质量不符合标准,使用一段时间后,可能会出现主轴断裂等情况。

为确保变压器的稳定运行,生产过程中要求严格选择有载开关,以保证开关质量和安装技术。

3. 变压器箱的低压开关跳闸。 导致变压器低压开关跳闸的主要因素有两个:一是母线故障;二是开关误操作等。一旦发生低压开关跳闸故障,需要仔细检查变压器箱体。主变压器低压侧一旦发生过电流保护,必须立即对相关设备进行检查和保护。同时,排除开关误操作故障,重点判断是母线故障还是线路故障。进一步检查相关设备,查看所使用的保护压板是否存在泄漏,必要时进行专业设备检查。

■ 箱式变电站跳闸故障的维护

箱式变电站运行期间,主要存在两种类型的跳闸故障:主变压器开关跳闸和线路开关跳闸。其中,主变压器开关跳闸又可细分为三边跳闸故障和低压侧跳闸故障。箱式变电站变压器跳闸原因的判定主要依赖于各种监测数据的分析。

当室外箱式变电站发生跳闸故障时,维护人员应尽快赶赴现场,并尽快恢复供电。维护人员首先检查设备是否有严重损坏,然后检查跳闸开关和灭弧线圈的运行情况。对于弹簧储能开关,检查弹簧储能装置是否故障;对于电磁开关,主要检查开关熔断器。

当箱式变压器主变压器发生低压跳闸故障时,主要工作是检查变电站设备中的线路保护和主变压器保护,以找出事故原因。如果变压器低压侧的故障仅由过电流保护引起,则可以排除线路故障,然后检查输出端,再检查变电站设备。如果变压器低压侧同时存在过电流保护和线路保护,则可根据线路是否断开直接判断为线路故障。维护人员不仅需要检查线路输出端的位置,还需要检查整条线路,排除线路故障后再进行开关跳闸故障处理。

箱式变电站防火防爆操作注意事项

1. 箱式变电站不能长时间过载运行,尤其是在使用几年后,应注意线圈老化和绝缘老化等问题,以防止短路。

如果一个 油浸式变压器 如果安装在箱式变电站中,则需要定期检查变压器油的绝缘性能,如果发现不合格,则应及时更换。

3. 在预制变电站运行过程中,应时刻监测变压器的运行状况,以防止因变压器铁芯长期发热而导致绝缘老化。维护过程中,也应注意避免损坏绝缘层。

4. 在箱式变电站的日常维护中,应注意电线接触问题,并及时处理接触不良的电线。

5. 预装箱式变电站 高压开关设备变压器和低压开关设备将配备避雷器,以防止雷击损坏相关设备,并保护箱式变电站的安全运行。

在箱式变电站的设计阶段,必须考虑通风散热情况,并设计足够的通风口和排风扇。紫光箱式变电站的变压器室和低压室均配备了排风扇,变压器室还设有自动温度监测系统,可以有效控制箱式变电站内部的温度。

结论

箱式变电站通常安装在室外,常年无人值守。只有通过每年定期巡检,才能对箱式变电站进行全面维护。箱式变电站的维护工作危险性较高,带电维护时更需格外注意安全。变电站的维护工作复杂繁琐,工作量大。长期从事这项工作容易导致心理麻木,进而引发电力事故。因此,必须加强对运行维护团队的安全教育。箱式变电站的使用寿命通常为10-20年,紫光箱式变电站的使用寿命最长可达20年。定期维护是箱式变电站正常运行的必要条件。