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欧式、美式箱变的特性及应用

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2019-07-18 10:49 发布者:admin

当前由于城市电网改造和市场化建设,架空线改为电缆入地、城市变电站向小型化、节地、节能、无人值班发展,带来箱式变电站( 予装式变电站、以下简称箱变)的迅猛发展和大量应用,但是面对市场上各式各样的箱变产品,其特性如何?性能价格比如何?用户应如何选用?为此特作如下分析对比。

    1.欧式箱变

  欧式箱变具备变(配)电站所需的功能,但是和我国的供用电法规要求对比、缺少无功补偿和计量功能,国内代理商再补加。其高压开关大多是充SF6气体绝缘开关,甚至是专为配套箱变、开闭所而设计RM6、CGC型等环网单元开关柜。整台箱变体积小,一般高度不超过1. 6米,不挡视线,有时为了不挡视线甚至把变压器室做成下沉到地下 的船型槽。以降低高度。

  欧式箱变遵循的是IEC-1330标准,其特点之一是变压器在箱体内采取自然冷却,其定义是在正常使用条件下,变压器在外壳内温升和同一台变压器在外壳外的温升之差。由此而规定了外壳级别有10、 20、30三种,分别对应于上述条件下的10K、20K、30K、对于变压器在箱体内、外的温升差值。由此可见此时对于箱变而言的负载能力,必然小于内装的变压器容量,而对于整台箱变的成本来说,变压器占重要成份,箱变的出售价是按整台箱变的标称负载能力(KVA)来定的,因此装配了大容量的变压器而只能依小容量的箱变出售,制造厂利润下降,这一点在我国行不通,因此都普遍采用在重载时吹风冷却的措施,避免降容。

  80年代中期,前电力工业部进口了MG公司(现拼入施耐德公司) 箱变分发给有关供电局试用,对我国推广箱变应用,起了促进作用。

    2. 美式箱变:

  美式箱变的真正名称是“台置式变压器”(Pad-MountedTransf ormer)作者受国家公派作为高级访问学者在美国时接触此类设备较多,在美国教科书上配电变压器就分为两大类;一类是“杆装式变压器″(P ole-MountedTranronmer),另一类就是这种台置式变压器,按装在平台(包括地上)的。而美国A NSI标准中对于变压器规定在其高压侧内部必须具有避雷器和熔断器,在1995年度,我国科锐公司将此项产品介绍到中国时,起名为“美式箱变”,从此就在中国成为一个正式名称。

  2.1但是这是一种和我国国情不相适应的产品,作者回国后在龙源电力研究所任职时,又和上海某电器集团合作赴美国洽谈,准备引进“美式箱变”技术,并列入上海科技产业化项目,后因美方不能解决下列几项根本性问题而项目取消:具体问题有;

  2.1.1美国10kV电网为中性点接地系统,而我国为中性点不接地系统,因此按照国标及IEC-42 0标准,当高压组合电器的熔断器任何一相熔断时必须由联动机构撞开三相负荷开关,从而避免缺相运行。如此规定的原因是由于箱变是无人进行运行监视的设备,较长时间维持不对称运行状态,会使低压侧有的工作相、严重偏离正常工作电压 (偏高或偏低由线圈结线方式而定),从而导致低压侧所接电气设备损坏。关于这一点,我国国家计委交通能源司于19 98年4月8日颁发的 (由国电公司科技局、安运部领导会签的)计司交能函(1998)26号文所示,此类箱变如不进行改进,则不适用于我国10kV中性点不接地电网系统。由于此文颁发面不广,因此广大电力部门、用电用户不知道。2.1.2美式箱变中的负荷开关基于多油开关灭弧原理,在上世纪中期这不失为聪明的选择,但是也带来一系列问题,其中每次开断电流时的游离炭留在箱体内,污染位于下部的变压器器身,这点GE公司的解释是其用非晶合金铁芯,励磁电源仅是安培级,因此游离碳很少,只要在操作上先断开低压开关。但是实际上,连美国生产的大量还是硅钢片铁芯,切断励磁电源所产生的游离炭不容忽视,而且游离炭沉殿时刚好沉至下部线圈和铁芯上,对绝缘及散热会造成严重不利。

  2.1.3美式箱变中油浸式负荷开关的额定短时耐受电流,不论是G E、Coop-er(固珀)还是美国 ABB(前西屋)公司的产品,都只能达到12kA/2秒而我国由于电力系统迅猛发展,电网愈联愈大,短路容量增加,10kV电气设备额定短时耐受电流至少需要16kA/3秒以上,此事对美国ABB公司当前提出过,美方不能介决。回忆美变在国内曾经发生爆炸事故和火灾事故多起,这是可能因素之一。

  2.1.4中压开关“无油化”是我国国策,目前全国无油化率已经达到80%以上而美式箱变又将多油式负荷开关带入电网中来,并且与之串联的保护用主熔断器是“爆炸式”(英文原文)虽说有后备熔断器是限流式,但位于油箱内,正常动作全由扦入式主熔断器来动作,而熔断器位于上层油中,其油温升高散热不利,并且随负载而变化,其保护特性变劣。并且其动作时无限流功能,极易造成事故扩大以致油箱断开。

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