预装式变电站
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2012-2-8 沈阳工程学院 第14页
3．预装式变电站的过电压保护
• 目前大多数预装式变电站都装有避雷器，作为站内变压器 目前大多数预装式变电站都装有避雷器， 和其它高压受电设备的过电压保护。 和其它高压受电设备的过电压保护。
2012-2-8
沈阳工程学院
第15页
避雷器类型 的选择
• 10kV油浸变压器—宜采用阀式避雷器和氧化锌避雷器 10kV油浸变压器— kV油浸变压器 (MOA). • 环氧树脂干式变压器 —宜采用氧化锌避雷器 (MOA).
2012-2-8 沈阳工程学院 第12页
• 4．电压波动 • 当电网电压波动较大，而用户对电压质量要求较高时，预 当电网电压波动较大，而用户对电压质量要求较高时， 装式变电站中可选用有载调压电力变压器。 装式变电站中可选用有载调压电力变压器。
2012-2-8
沈阳工程学院
第13页
二、高压受电设备
1．采用断路器作为高压受电设备的方案 2．采用高压负荷开关串接熔断器作高压受电设备的方案 ①该方案基本上能满足大多数箱式站使用场合的负荷情况 既能控制、分断正常负荷电流， ，既能控制、分断正常负荷电流，又能承受和保护短路故 障。 • ②由于体积小,易于在有限的空间内实现高压环网方案,从 由于体积小,易于在有限的空间内实现高压环网方案, 而更好地突出箱式站体积小的特点。 而更好地突出箱式站体积小的特点。 • ③线路简单，维修保养工作量小，特别适合箱式站无人值 线路简单，维修保养工作量小， 班的实际使用情况。 班的实际使用情况。 • ④成本大大降低，突出了箱式站的自身特点，增加了与土 成本大大降低，突出了箱式站的自身特点， 建变电站的竞争能力。 建变电站的竞争能力。 • • •
2012-2-8
沈阳工程学院
第4页
“美式箱变”特点
• “美式箱变”的设计理念是全绝缘、全封闭、免维护。 美式箱变”的设计理念是全绝缘、全封闭、免维护。 • 最大特点为一体化，高压元件、变压器均置于变压器油箱 最大特点为一体化，高压元件、 之中，低压配置也极为简单，具有结构合理紧凑， 之中，低压配置也极为简单，具有结构合理紧凑，体积小 安装灵活，操作方便，占地面积小等优点, ，安装灵活，操作方便，占地面积小等优点,特别适用于 城市电网的负荷中心，降低损耗，提高供电质量。 城市电网的负荷中心，降低损耗，提高供电质量。
2012-2-8
沈阳工程学院
第18页
（三）低压馈电设备
• 1．低压主开关的选型 • 在选择低压侧主开关时，除遮断容量外，还要考虑变压器 在选择低压侧主开关时，除遮断容量外， 出口处单相短路和开关保护性能， 出口处单相短路和开关保护性能，建议在箱式站变压器容 量为200 630kV 200～ 采用DW 作为低压主开关。 量为200～630kV 时，采用DW10或DW15作为低压主开关。当 容量超过800kVA时 应尽量选用DW 开关。 800kVA 容量超过800kVA时，应尽量选用DW15 开关。
2012-2-8
沈阳工程学院
第5页
预装式变电站优点
• 预装式变电站的占地面积 较少，可以节省昂贵的土 建及占地费用。 • 由于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，安装使用简便 ，免维护或少维护。
图10-1 102012-2-8 沈阳工程学院
安装于居民小区内的预装式变电站
2012-2-8
沈阳工程学院
第2页
预装式变电站基本结构
• 其构造大体上是一个箱式结构，设有高压开关小室、变压 其构造大体上是一个箱式结构，设有高压开关小室、 器小室及低压配出开关小室三个部分。 器小室及低压配出开关小室三个部分。 • 此种产品有两种典型的形态，一种是“欧式"，一种是“ 此种产品有两种典型的形态，一种是“欧式" 一种是“ 美式” 美式”。
2012-2-8
沈阳工程学院
第20页
电流互感器 第三节 预装式变电站主回路典型方案举例 组合 测量或保护用） （测量或保护用） 电器 电力电容器 投切开关
出线
图10-5预装式变电站典型组合方案 预装式变电站典型组合方案
电力电容器 无功补偿） （无功补偿） 低压侧 开关柜
进线
高压侧 开关柜
2012-2-8
2012-2-8
沈阳工程学院
第17页
4．预装式变电站的计量问题
• 目前各地区供电部门对预装式变电站用电计量是以高压计 量还是以低压计量的要求不同。 量还是以低压计量的要求不同。 • 因此预装式变电站究竟采取哪种计量办法，应由各地供电 因此预装式变电站究竟采取哪种计量办法， 部门规定，但在统一设计时应给高压计量柜留位。 部门规定，但在统一设计时应给高压计量柜留位。
2012-2-8
沈阳工程学院
第8页
（a）变压器室 ）
（b）高压室 ） 图10-2 预装式变电站箱内结构
（c）低压室 ）
图10-3 预装式变电站箱内操作走廊 10-
（a）品字型结构
2012-2-8 沈阳工程学院
（c）目字型结构
图10-4 预装式变电站布局示意图 10-
9
（二）预装式变电站的型号含义
6
二、预装式变电站的正常使用条件
• (1)海拔不超过1000m。 (1)海拔不超过1000m 海拔不超过1000 • (2)环境温度：最高日平均气温+30℃；最高年平均气温 (2)环境温度 最高日平均气温+30℃ 环境温度： +30℃； +20℃；最低气温-25℃(户外 户外) +20℃；最低气温-25℃(户外)、 • -5℃(户内)。 5℃(户内 户内) • (3)风速不超过35m／s。 (3)风速不超过35m 风速不超过35 • (4)空气相对湿度不超过90％(+25℃时)。 (4)空气相对湿度不超过90％(+25℃时 空气相对湿度不超过90 • (5)防震水平加速度为O.4m／s，垂直加速度为0.2 m／s。 (5)防震水平加速度为O.4m／ 防震水平加速度为O.4m 垂直加速度为0.2 • (6)安装地点应无火灾、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈振动 (6)安装地点应无火灾 爆炸危险、 安装地点应无火灾、 的场所。 的场所。
第十章 预装式变电站
第一节 概述
• 预装式变电站：将配电网末端变电站预先在工厂内制造装 预装式变电站： 包括变压器、高压开关设备和控制设备、 配，包括变压器、高压开关设备和控制设备、低压开关设 备和控制设备、内部接线（电缆、母排等）、计量、 ）、计量 备和控制设备、内部接线（电缆、母排等）、计量、补偿 避雷器等辅助设备组合而成的一种成套变电站设备。 、避雷器等辅助设备组合而成的一种成套变电站设备。
2012-2-8
沈阳工程学院
第16页
避雷器的安装地点确定
• 应尽量靠近所要保护的变配电设备。 应尽量靠近所要保护的变配电设备。 • 在多雷区使用的预装式变电站若配电变压器的接线为Y， 在多雷区使用的预装式变电站若配电变压器的接线为Y yn0或 yn型 除在高压侧装设避雷器外， yn0或Y，yn型，除在高压侧装设避雷器外，宜在低压侧装 设一组220 避雷器，以防止低压侧雷电波侵入。 220V 设一组220V避雷器，以防止低压侧雷电波侵入。
通过晶闸管投切电容器
2012-2-8
沈阳工程学院
23
通过复合开关投切电容器
• 通过复合开关投切电容器。基本工 作原理是将可控硅与磁保持继电器 触点并接。使复合开关在接通和断 开的瞬间具有晶闸管过零投切的优 点，而在正常接通期间又具有接触 器无功耗的优点。
2012-2-8
沈阳工程学院
24
沈阳工程学院 22
通过接触器投切
2012-2-8
通过晶闸管投切电容器
• 将2个单向晶闸管反并联用于电容投 切无功补偿时，应在压差接近零电 压时，开关闭合，投入工作；接到 切断信号时，则晶闸管自然关断， 即电流为零时关断。这种方式的工 作状态非常理想，但它存在着一个 致命的缺陷，就是工作过程的发热 和谐波问题。
2012-2-8
沈阳工程学院
第19页
2．零序保护
• 为提高单相接地保护的灵敏性，也可考虑在变压器低压侧 为提高单相接地保护的灵敏性， 中性线上加装零序保护电路，当低压侧出现单相接地时， 中性线上加装零序保护电路，当低压侧出现单相接地时， 可通过零序互感器和电流继电器所构成的零序保护作用于 低压主开关，使之分断电路。 低压主开关，使之分断电路。
高压负荷开关， 高压负荷开关，或真空 断路器或由高压负荷开 关加高压熔断器组成的 组合电器 沈阳工程学院
进线
出线
第21页
投切电力电容器的常见方法
• 通过接触器投切时，由于电容器的 电流与电容电压对时间的微分成正 比，当接触器投入时，电容器上的 初始电压与电网电压在一般情况下 不相等，当巨大的压差突然加到电 容器两端使电容器的电压发生突变 时，则通过接触器和电容器电流将 高达10倍以上的额定电流。此电流 将对电容和接触器产生危害，同时 也干扰电网中其它电子设备的正常 运行。
2012-2-8
沈阳工程学院
第3页
“欧式箱变”的特点
• “欧式箱变”的最大特点是组合，即将变压器、高低压开 欧式箱变”的最大特点是组合，即将变压器、 关柜、分高压室、变压器室、 关柜、分高压室、变压器室、低压室组合在一个外壳之中 主回路采用电缆和母线排连接， ，主回路采用电缆和母线排连接，一个箱变内可放置一台 或多台变压器，产品尺寸变化较大， 或多台变压器，产品尺寸变化较大，用户可对高低压元件 柜型、变压器型号作自由选择。 、柜型、变压器型号作自由选择。
2012-2-8
沈阳工程学院
第7页
三、预装式变电站的结构及型号含义
（一）结构 预装式变电站的箱体采用金属材料和非金属材料制成。 预装式变电站的箱体采用金属材料和非金属材料制成。 变压器室采用自然通风和自动控制的强迫散热风冷装置 变电站的高低压侧均应装门， 变电站的高低压侧均应装门，且应有足够的尺寸 高压侧应满足防止误合( 断路器，防止带电拉( 高压侧应满足防止误合(分)断路器，防止带电拉(合)隔离 开关，防止带电挂地线，防止带接地线送电， 开关，止带电挂地线，防止带接地线送电，防止误入带 电间隔的“五防”要求。 电间隔的“五防”要求。 • 美式箱变一般高压侧采用全绝缘、全封闭设计，采用油浸 美式箱变一般高压侧采用全绝缘、全封闭设计， 式负荷开关 • • • • •
2012-2-8
沈阳工程学院
第10页
第二节 预装式变电站元件的选择与有关问题
• 一、变压器和变压器室 • 1．变压器的容量范围 • 预装式变电站式变压器容量的选择，现阶段以800kVA以 预装式变电站式变压器容量的选择，现阶段以800kVA以 800kVA 下为宜，可适当放宽至lOOOkVA lOOOkVA。 下为宜，可适当放宽至lOOOkVA。更大容量的预装式变电 站可作为非标准处理。 站可作为非标准处理。
2012-2-8
沈阳工程学院
第11页
• 2．变压器室的通风散热 • 设计预装式变电站变压器散热条件的原则是：应优先考虑 设计预装式变电站变压器散热条件的原则是： 自然通风，在此基础上适当地增加强排风措施， 自然通风，在此基础上适当地增加强排风措施，以最大限 度地保证箱内变压器满容量出力。 度地保证箱内变压器满容量出力。 • 3．日照辐射及防尘问题 • 日照对变压器室的温度也有一定的影响，应采取以下措施 日照对变压器室的温度也有一定的影响， ： • (1)在变压器室的四壁添加隔热材料。 (1)在变压器室的四壁添加隔热材料 在变压器室的四壁添加隔热材料。 • (2)采取双层夹板结构。 (2)采取双层夹板结构 采取双层夹板结构。 • (3) 预装式变电站顶盖，采用带空气垫或隔热材料的气 预装式变电站顶盖， 楼结构。 楼结构。
3．预装式变电站的过电压保护
• 目前大多数预装式变电站都装有避雷器，作为站内变压器 目前大多数预装式变电站都装有避雷器， 和其它高压受电设备的过电压保护。 和其它高压受电设备的过电压保护。
2012-2-8
沈阳工程学院
第15页
避雷器类型 的选择
• 10kV油浸变压器—宜采用阀式避雷器和氧化锌避雷器 10kV油浸变压器— kV油浸变压器 (MOA). • 环氧树脂干式变压器 —宜采用氧化锌避雷器 (MOA).
2012-2-8 沈阳工程学院 第12页
• 4．电压波动 • 当电网电压波动较大，而用户对电压质量要求较高时，预 当电网电压波动较大，而用户对电压质量要求较高时， 装式变电站中可选用有载调压电力变压器。 装式变电站中可选用有载调压电力变压器。
2012-2-8
沈阳工程学院
第13页
二、高压受电设备
1．采用断路器作为高压受电设备的方案 2．采用高压负荷开关串接熔断器作高压受电设备的方案 ①该方案基本上能满足大多数箱式站使用场合的负荷情况 既能控制、分断正常负荷电流， ，既能控制、分断正常负荷电流，又能承受和保护短路故 障。 • ②由于体积小,易于在有限的空间内实现高压环网方案,从 由于体积小,易于在有限的空间内实现高压环网方案, 而更好地突出箱式站体积小的特点。 而更好地突出箱式站体积小的特点。 • ③线路简单，维修保养工作量小，特别适合箱式站无人值 线路简单，维修保养工作量小， 班的实际使用情况。 班的实际使用情况。 • ④成本大大降低，突出了箱式站的自身特点，增加了与土 成本大大降低，突出了箱式站的自身特点， 建变电站的竞争能力。 建变电站的竞争能力。 • • •
2012-2-8
沈阳工程学院
第4页
“美式箱变”特点
• “美式箱变”的设计理念是全绝缘、全封闭、免维护。 美式箱变”的设计理念是全绝缘、全封闭、免维护。 • 最大特点为一体化，高压元件、变压器均置于变压器油箱 最大特点为一体化，高压元件、 之中，低压配置也极为简单，具有结构合理紧凑， 之中，低压配置也极为简单，具有结构合理紧凑，体积小 安装灵活，操作方便，占地面积小等优点, ，安装灵活，操作方便，占地面积小等优点,特别适用于 城市电网的负荷中心，降低损耗，提高供电质量。 城市电网的负荷中心，降低损耗，提高供电质量。
2012-2-8
沈阳工程学院
第18页
（三）低压馈电设备
• 1．低压主开关的选型 • 在选择低压侧主开关时，除遮断容量外，还要考虑变压器 在选择低压侧主开关时，除遮断容量外， 出口处单相短路和开关保护性能， 出口处单相短路和开关保护性能，建议在箱式站变压器容 量为200 630kV 200～ 采用DW 作为低压主开关。 量为200～630kV 时，采用DW10或DW15作为低压主开关。当 容量超过800kVA时 应尽量选用DW 开关。 800kVA 容量超过800kVA时，应尽量选用DW15 开关。
2012-2-8
沈阳工程学院
第5页
预装式变电站优点
• 预装式变电站的占地面积 较少，可以节省昂贵的土 建及占地费用。 • 由于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，安装使用简便 ，免维护或少维护。
图10-1 102012-2-8 沈阳工程学院
安装于居民小区内的预装式变电站
2012-2-8
沈阳工程学院
第2页
预装式变电站基本结构
• 其构造大体上是一个箱式结构，设有高压开关小室、变压 其构造大体上是一个箱式结构，设有高压开关小室、 器小室及低压配出开关小室三个部分。 器小室及低压配出开关小室三个部分。 • 此种产品有两种典型的形态，一种是“欧式"，一种是“ 此种产品有两种典型的形态，一种是“欧式" 一种是“ 美式” 美式”。
2012-2-8
沈阳工程学院
第20页
电流互感器 第三节 预装式变电站主回路典型方案举例 组合 测量或保护用） （测量或保护用） 电器 电力电容器 投切开关
出线
图10-5预装式变电站典型组合方案 预装式变电站典型组合方案
电力电容器 无功补偿） （无功补偿） 低压侧 开关柜
进线
高压侧 开关柜
2012-2-8
2012-2-8
沈阳工程学院
第17页
4．预装式变电站的计量问题
• 目前各地区供电部门对预装式变电站用电计量是以高压计 量还是以低压计量的要求不同。 量还是以低压计量的要求不同。 • 因此预装式变电站究竟采取哪种计量办法，应由各地供电 因此预装式变电站究竟采取哪种计量办法， 部门规定，但在统一设计时应给高压计量柜留位。 部门规定，但在统一设计时应给高压计量柜留位。
2012-2-8
沈阳工程学院
第8页
（a）变压器室 ）
（b）高压室 ） 图10-2 预装式变电站箱内结构
（c）低压室 ）
图10-3 预装式变电站箱内操作走廊 10-
（a）品字型结构
2012-2-8 沈阳工程学院
（c）目字型结构
图10-4 预装式变电站布局示意图 10-
9
（二）预装式变电站的型号含义
6
二、预装式变电站的正常使用条件
• (1)海拔不超过1000m。 (1)海拔不超过1000m 海拔不超过1000 • (2)环境温度：最高日平均气温+30℃；最高年平均气温 (2)环境温度 最高日平均气温+30℃ 环境温度： +30℃； +20℃；最低气温-25℃(户外 户外) +20℃；最低气温-25℃(户外)、 • -5℃(户内)。 5℃(户内 户内) • (3)风速不超过35m／s。 (3)风速不超过35m 风速不超过35 • (4)空气相对湿度不超过90％(+25℃时)。 (4)空气相对湿度不超过90％(+25℃时 空气相对湿度不超过90 • (5)防震水平加速度为O.4m／s，垂直加速度为0.2 m／s。 (5)防震水平加速度为O.4m／ 防震水平加速度为O.4m 垂直加速度为0.2 • (6)安装地点应无火灾、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈振动 (6)安装地点应无火灾 爆炸危险、 安装地点应无火灾、 的场所。 的场所。
第十章 预装式变电站
第一节 概述
• 预装式变电站：将配电网末端变电站预先在工厂内制造装 预装式变电站： 包括变压器、高压开关设备和控制设备、 配，包括变压器、高压开关设备和控制设备、低压开关设 备和控制设备、内部接线（电缆、母排等）、计量、 ）、计量 备和控制设备、内部接线（电缆、母排等）、计量、补偿 避雷器等辅助设备组合而成的一种成套变电站设备。 、避雷器等辅助设备组合而成的一种成套变电站设备。
2012-2-8
沈阳工程学院
第16页
避雷器的安装地点确定
• 应尽量靠近所要保护的变配电设备。 应尽量靠近所要保护的变配电设备。 • 在多雷区使用的预装式变电站若配电变压器的接线为Y， 在多雷区使用的预装式变电站若配电变压器的接线为Y yn0或 yn型 除在高压侧装设避雷器外， yn0或Y，yn型，除在高压侧装设避雷器外，宜在低压侧装 设一组220 避雷器，以防止低压侧雷电波侵入。 220V 设一组220V避雷器，以防止低压侧雷电波侵入。
通过晶闸管投切电容器
2012-2-8
沈阳工程学院
23
通过复合开关投切电容器
• 通过复合开关投切电容器。基本工 作原理是将可控硅与磁保持继电器 触点并接。使复合开关在接通和断 开的瞬间具有晶闸管过零投切的优 点，而在正常接通期间又具有接触 器无功耗的优点。
2012-2-8
沈阳工程学院
24
沈阳工程学院 22
通过接触器投切
2012-2-8
通过晶闸管投切电容器
• 将2个单向晶闸管反并联用于电容投 切无功补偿时，应在压差接近零电 压时，开关闭合，投入工作；接到 切断信号时，则晶闸管自然关断， 即电流为零时关断。这种方式的工 作状态非常理想，但它存在着一个 致命的缺陷，就是工作过程的发热 和谐波问题。
2012-2-8
沈阳工程学院
第19页
2．零序保护
• 为提高单相接地保护的灵敏性，也可考虑在变压器低压侧 为提高单相接地保护的灵敏性， 中性线上加装零序保护电路，当低压侧出现单相接地时， 中性线上加装零序保护电路，当低压侧出现单相接地时， 可通过零序互感器和电流继电器所构成的零序保护作用于 低压主开关，使之分断电路。 低压主开关，使之分断电路。
高压负荷开关， 高压负荷开关，或真空 断路器或由高压负荷开 关加高压熔断器组成的 组合电器 沈阳工程学院
进线
出线
第21页
投切电力电容器的常见方法
• 通过接触器投切时，由于电容器的 电流与电容电压对时间的微分成正 比，当接触器投入时，电容器上的 初始电压与电网电压在一般情况下 不相等，当巨大的压差突然加到电 容器两端使电容器的电压发生突变 时，则通过接触器和电容器电流将 高达10倍以上的额定电流。此电流 将对电容和接触器产生危害，同时 也干扰电网中其它电子设备的正常 运行。
2012-2-8
沈阳工程学院
第3页
“欧式箱变”的特点
• “欧式箱变”的最大特点是组合，即将变压器、高低压开 欧式箱变”的最大特点是组合，即将变压器、 关柜、分高压室、变压器室、 关柜、分高压室、变压器室、低压室组合在一个外壳之中 主回路采用电缆和母线排连接， ，主回路采用电缆和母线排连接，一个箱变内可放置一台 或多台变压器，产品尺寸变化较大， 或多台变压器，产品尺寸变化较大，用户可对高低压元件 柜型、变压器型号作自由选择。 、柜型、变压器型号作自由选择。
2012-2-8
沈阳工程学院
第7页
三、预装式变电站的结构及型号含义
（一）结构 预装式变电站的箱体采用金属材料和非金属材料制成。 预装式变电站的箱体采用金属材料和非金属材料制成。 变压器室采用自然通风和自动控制的强迫散热风冷装置 变电站的高低压侧均应装门， 变电站的高低压侧均应装门，且应有足够的尺寸 高压侧应满足防止误合( 断路器，防止带电拉( 高压侧应满足防止误合(分)断路器，防止带电拉(合)隔离 开关，防止带电挂地线，防止带接地线送电， 开关，止带电挂地线，防止带接地线送电，防止误入带 电间隔的“五防”要求。 电间隔的“五防”要求。 • 美式箱变一般高压侧采用全绝缘、全封闭设计，采用油浸 美式箱变一般高压侧采用全绝缘、全封闭设计， 式负荷开关 • • • • •
2012-2-8
沈阳工程学院
第10页
第二节 预装式变电站元件的选择与有关问题
• 一、变压器和变压器室 • 1．变压器的容量范围 • 预装式变电站式变压器容量的选择，现阶段以800kVA以 预装式变电站式变压器容量的选择，现阶段以800kVA以 800kVA 下为宜，可适当放宽至lOOOkVA lOOOkVA。 下为宜，可适当放宽至lOOOkVA。更大容量的预装式变电 站可作为非标准处理。 站可作为非标准处理。
2012-2-8
沈阳工程学院
第11页
• 2．变压器室的通风散热 • 设计预装式变电站变压器散热条件的原则是：应优先考虑 设计预装式变电站变压器散热条件的原则是： 自然通风，在此基础上适当地增加强排风措施， 自然通风，在此基础上适当地增加强排风措施，以最大限 度地保证箱内变压器满容量出力。 度地保证箱内变压器满容量出力。 • 3．日照辐射及防尘问题 • 日照对变压器室的温度也有一定的影响，应采取以下措施 日照对变压器室的温度也有一定的影响， ： • (1)在变压器室的四壁添加隔热材料。 (1)在变压器室的四壁添加隔热材料 在变压器室的四壁添加隔热材料。 • (2)采取双层夹板结构。 (2)采取双层夹板结构 采取双层夹板结构。 • (3) 预装式变电站顶盖，采用带空气垫或隔热材料的气 预装式变电站顶盖， 楼结构。 楼结构。