美式箱变设计.

美式箱变设计

随着城市建设规模的扩大及对环境的考虑，过去的那种集中降压、长距离配电以及架空电网已经不能适应现代城市的供电发展。城网改造要求高压直接进市区，变电设备深入负荷中心，电能通过地下电缆传输，配电设备与周围环境协调一致。同时因为配电设备深入到负荷中心，要求运行可靠性高，高性能（低损耗、低噪声、高抗短路强度），体积要小型化，安装简便，免维护。由此组合变压器应运而生。

组合变压器是20世纪90年代初从美国引入的技术，（所以也熟称为美式箱变）。因其结构紧凑，安装便捷，运行灵活，安全可靠，维护简单等优点而迅速被接受。目前，组合变压器已经有了飞速的发展，生产厂家不完全统计已有上百家，相关元器件配套厂家也发展有数十家，包括可配套高电压元器件。

性能优良：性能水平高，采用10、11型系列或非晶合金系列，损耗低、噪声低，抗短路能力强。

功能齐全、简单可靠：可切断负荷电流，进行全范围的电流保护，高压进线方式灵活（环网、终端），可实现断相（欠压保护），具有变电站的基本功能。

投入少、占地小、安装方便、见效快；体积小，约为同容量组合式变电站体积的1/3，省时，安装方便，现场安装只需要拧紧四个螺栓及接好进出电缆即可；

安全性好。全封闭，外表无任何导电部件，因此无需考虑绝缘距离，能保证人身安全，采用全绝缘的肘型电缆插头配合固定在支座上的高压套管接头，插拔方便。

定义：将变压器器身、开关设备、熔断器、分接开关及辅助设备进行组合的变压器。组合式变压器(成套性强、体积小、占地少、能深入负荷中心、提高供电质量、减少损耗、送电周期短、选址灵活、对环境适应性强、安装使用方便、运行可靠、投资少、见效快) 型号标注

额定容量

电压等级

产品型号字母顺序及含义

ZG S LBH10-H-800/10

共箱式组合变压器，三相，一般变压器油，铝箔，非晶合金，性能水平10型，环网，额定容量800kV A,电压等级10kV。

1.总体

组合式变压器是一种将高压负荷开关、插入式熔断器、后备保护熔断器、变压器器身和无励磁开关等电器组合在一个密封的油箱内，由变压器油作为绝缘介质的一种变压器。组合式变压器高压回路和变压器器身组装在油箱内，高压回路进线和操作在高压侧进行。低压回路一般由低压断路器、电流互感器与测量计量仪表等低压元件组成，安装在低压室内。

2.变压器

变压器设计与普通变压器设计原理基本一致。铁心材料可采用高导磁硅钢片、也可采用非晶合金，铁心结构可采用叠片式、也可采用卷铁心结构，绕组可采用铜导线，也可采用铜箔。根据我国电网的实际情况，10kV中性点绝缘，在变压器设计时应注意联结组别，宜采用D,yn。因为高压为D联结，零序电流及三次谐波电流可在D联结内流通，不会引起输出电压波形畸变和由于负载不平衡而引起的中性点漂移。而不宜采用Y 联结，因为Yyn在负载不平衡是容易引起中性点漂移，影响输出电压的质量。

3.高压系统及出线方式

高压系统接线方式有环网型、终端型、终端双回路型。环网型即“一进两出”，一个电源进线，一个从变压器的低压侧出线，另一个引至另一台变压器或其他电器，为另一台变压器的低压侧或其他电器提供电源。终端型即“一进一出”，一个电源进线，一个从变压器的低压侧出线。终端回路型即“一进一出一备”，一个电源进线，一个从变压器低压侧出线，另一个为备用电源，当主进电源发生故障时，由备用电源供电。

4.肘型套管（肘型电缆插头）

组合式变压器的高压进线由地下电缆通过肘形电缆头来完成，肘形电缆头由肘形连接头、负荷插座及套管护套3部分组成。

该肘形分单通和双通两种，单通时直接与电缆连接，接入高压电网，双通时一头接入避雷器，一头引入电压。

5.避雷器

避雷器主要作用是防雷击，分为内置、外置两种。内置式放在油箱内部高压出线处，起保护作用。

6.其他元件

无励磁开关、油位表、压力表、温度表、释放阀等元件。根据需要还可安装低压空气断路器、二次侧计量、补偿装置等。这种变压器的熔丝、多工位环网负荷开关、无励磁调压分接开关都作为变压器的组部件安装在油箱内，在油箱外很容易更换熔丝或操作负荷开关而改变变压器运行的工况。高压侧由可以带负载插拔的肘形电缆输入电能，油箱外另装低压出线仓，仓内空间可按要求加装保护装置仪表。所有带电部位都在油箱内，无裸露带电部分。

7.保护系统

组合变压器保护系统是高压采用高压限流熔断器和过载保护熔丝串联保护，低压侧采用空气断路器，用于低压回路的过载和短路保护。

插入式熔断器（过载保护熔丝）具有很好的耐受变压器冲击的能力，主要用于变压器过载和低压侧短路时对变压器的保护。后备保护熔断器（高压限流熔断器）能够安全分断所有能引起融化的预期电流，主要用于变压器内部故障时对变压器和配电系统进行保护。

8. 优点

组合式变压器重量轻，并有多种供电方案可供选择，既可采用终端供电，又可实现环网和双电源供电，高压电缆与变压器的连接采用电缆插接件，变压器采用插入式过载熔丝和后备限流熔断器的双熔丝保护，较合适于城市电网供电。

组合式箱变是将变压器、高压室、低压室组成“品字形”结构，变压器位于后部，成为后仓，高、低压室位于前部，称为前仓。由于结构紧凑、体积小、安装迅速、操作方便、全绝缘、全密封、能够深入负载中心而被接受。

箱体是有密封的油箱与封闭的高、低压室所组成的组合体。油箱用来放置器身和高压开关等元器件及绝缘油。高、低压室是借助于油箱壁、采用钢板将高、低压电缆接线和电气元件的操作、控制封闭起来。

JB/T10217-2000 组合式变压器

引用标准

GB311.1—1997 高压输变电设备的绝缘配合

GB1094.1-1999电力变压器第一部分总则

GB1094.2-1996电力变压器第二部分温升

GB1094.3-2003电力变压器第三部分绝缘水平和绝缘试验

GB1094.5-2003电力变压器第五部分承受短路的能力

GB/T2900.20 高压开关设备

GB3804 3~63kV交流高压负荷开关

GB4208 外壳防护等级

GB/T6451-1999三相油浸式电力变压器技术参数和要求

GB6450 干式变压器

GB/T17211 干式变压器负载导则

GB/T10228-1997干式电力变压器技术参数和要求

GB/T15164 油浸式变压器负载导则

GB/T7328 变压器和电抗器的升级测定

GB/T11022 高压开关设备通用技术条件

GB/T14048.1 低压开关设备和控制设备总则

GB/T16927.1.2 高电压试验技术第一、二部分

GB/T16935.1 低压系统内设备绝缘配合