预装式箱式变电站设计技术要点探讨

发表时间:2020/12/7   来源:《中国电业》2020年7月20期   作者:张思宇
[导读] 近年来,电能在我国的经济建设和发展中起到了非常巨大的作用,而且也与人民的实际生产和生活息息相关
        张思宇
        新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司 (新疆石河子 832000)
        摘要:近年来,电能在我国的经济建设和发展中起到了非常巨大的作用,而且也与人民的实际生产和生活息息相关。随着供电行业的不断发展进步,目前箱式变电站以其特有的优势已经取代了之前的土建变电站,普遍应用于供电领域以及我国建设发展中的城网建设与改造方面。箱式变电站在使用中比较容易深入到电力负荷中心完成集中供电的需求,很大程度上减少了供电的半径,并且有效提高了配电线路末端供电电能的质量。本文主要针对预装式变电站在使用中的优点和技术要点进行分析讨论,期待能够进一步促进预装式变电站在我国电网改造成中的应用,推动我国电力行业的不断发展进步。
        关键词:预装式箱式变电站;优点;技术要点;探讨
        引言:
        预装式箱式变电站以其独特的优势目前已经普遍地应用到我国很多电能建设改造项目中,在使用中电能转换方面具有较高的灵敏度,而且其体积比较小、集成系统在使用中的自动化程度比较高,使用过程中对线路的损害小,最重要的安全性比较高而且便于安装和维护。因此,在我国当前的电网改造项目中,预装式变电站已经普遍代替了之前的土建配电房和配电站等,在我国电网改造领域发挥着巨大的作用,也有效推动了我国电网工程项目的建设。
1.预装式箱式变电站在使用中的优点
        在我国当前的电网行业的发展中,预装式箱式变电站在我国的工矿生产企业、城市的居民生活供电以及流动作业生产建设变电所建设和农村的电网改造项目中都具有非常广泛的应用。而且对于一些农村的电网技术升级和野外施工配电中预装式箱式变电站都有其较强的适用性。主要是由于其在实用过程中具有以下特点:
(1)使用的技术比较先进,而且安全可靠
        箱式变电站在设计和制造中都使用了当前科技上比较先进的技术,其箱体在生产中也是使用我国先进的生产技术和工艺,外壳主要采用的是一种新型材料镀铝锌钢板,箱体的内部框架都是使用标准的集装箱材料,在使用中其防腐蚀性能特别好。箱式变电在在使用中的电力控制方面,能够有效降低用户在用电高峰时期的电力需求,可以有效的防止使用中出现的超负荷运转情况,确保了整个电力系统在运行中的安全性[1]。在电力运行过程中消峰的可以通过两种方式实现:一种是直接通过负荷进行控制,这种情况一般都是应用在电力供应严重不足的情况下,较多使用在我国城乡居民的用电控制中,通常情况下都是通过断电产生最低的亏损的方式进行相应的控制。另外一种是中继负荷控制,这种控制方式是需要供需双方事先约定好的情况下并通过合同的方式进行保障,电力系统的工作人员会在整个电网负荷高峰时期根据合同的预定向用户提出中断部分或全部供电的用电控制方法。这种方式的优势是双方约定好的情况下就会采取紧急的应对措施,避免突然断电造成的以外损失和安全问题,而且这种方式能够有效避免高峰时期的用电安全。
        (2)使用过程中组合方式灵活
        预装式箱式变电站在设计上比较突出的优势是内部各种结构都比较紧凑,而且不同的功能系统都相互独立,因此在实际的使用中可以进行不同方式的组合以适应实际生产的需要。在使用过程中通过变电站的箱式结构将低压侧的电气设备与高压侧的电气设备同时都配置在箱体内部,从而建立起一个相对密封的变电站。还可以在变电站的设计中在变电站的箱体外部设置高压侧电气设备,而在箱体内部设置低压侧的控制保护系统装置和低压侧的电气设备装置。这种灵活组合的方式使得预装式箱式变电站在使用过程中更加方便,能够根据具体的情况进行灵活的调节,大大提升了电网建设的效率。


        (3)使用中能耗少,减少了资源的浪费
        我国传统的电力系统建设中主要通过调节发电机的功率实现负荷的平衡运转,而目前普遍使用的箱式变电站中无法实现这样的操作,主要是因为在箱式变电站中分布式的电源非常多,而且对周围环境因素的变化非常的敏感[2]。如果系统在自动调节中无法实现内部的平和,就很有可能发生非常严重的安全事故,造成的后果就是会导致电机的烧毁以及供电区域大面积的停电,给居民的生产和生活造成严重的影响。为了有效解决这个问题,可以在变电站系统供电设备上进行电能的储存,但是对电能储存量有一定的要求,不是越大越好,如果储存量过大,不仅在技术上很难实现,而且很有可能导致整个电网系统运行的效率降低。最为有效的方法就是在设计中利用分布式的储能元件,对电能实施有效的存储,在需要的时候可以随时放出,有效解决供电中供需间的平和关系,最大限度地实现对电能资源的合理配置。另外在设计中还对系统的储能设备的充电时间和地点实施有效地控制,并且更具储能设备的充电参数实施系统的动态调整和控制,最终实现能源的有效利用,最大限度的减少使用过程中的损耗。
2.预装式箱式变电站设计技术要点分析
(1)变压器的选择
        在预装式箱式变电站的设计上,变压器的选择是非常重要的。目前比较普遍应用的是节能型的干式配电器,在整个系统的设计中电力系统运行的方式以及符合特点需要结合变压器实际的使用情况和对容量的需求进行选择。当要求的符合容量比较小时,可以使用单台的配电变压器,在设计中容量一般不能超过1250KVA,如果需求的符合容量比较大的时候,可以在设计中设置两台变压器同时工作[3]。在变电站系统的设计中,干式配电器具有在油压、油质、油温以及油位上可以不用进行检查的特点,被称为免维护的配电变压器,而且由于其还具有防爆、阻燃的特点,能够在预装式箱式变压器的设计中成为比较优先的选择。
(2)高压侧和低压侧受电设备的选择
        预装式箱式变电站在中型规模容量的变电站设计中,高压断路器能够被高压负荷开关加熔断器组合电气取代使用,通过这种方式能够在很大程度上提高设备在使用中的经济效益。在对中小型的变电站进行设计时,开断变电站系统在使用过程中产生的正常负荷电流是由高压负荷开关来决定的,开断变电站系统的故障短路电流是由系统中的熔断器的性能决定的,通过这样的方式能够对变电系统的安全运行起到很好的保障作用。
        箱式变电站在设计上的主要特点是集成程度比较高,在设计中为了能够有效减少低压柜的占地面积,需要在设计中对其进行结构布局的优化。主回路可以选择多功能万能式的断路器,实现在使用中对短路的瞬间保护、短路短延时以及过载长延等不同种类的自动脱扣其以及相关的辅助结构,从而通过设计形成一个完整的电力保护系统装置。
(3)变电站容量的设计
        在进行预装式箱式变电站设计时,变压器容量的选择也是非常关键的,需要结合当前系统运行的方式以及负荷的特点,然后还需要考虑电率负荷在未来几年的发展情况进行综合评估[4]。例如,在某个地区进行电力规划中,在对负荷容量不进行大的调整的情况下,就需要重点考虑预装式箱式变电站变压器容量的选择,对近5年的用电情况进行预测和评估,并对可能产生的电力符合波动情况也要进行有效的分析。在此基础上再进行变电占容量的设计和选择。只有这样才能最大限度的提高预装式箱式变电站在使用中的经济效益。
3.结束语
        预装式箱式变电站的普遍使用为我国经济建设以及国民的生产生活在供电方面提供了有效的保障。预装式箱式变电站是我国科学技术不断发展进步的产物,在使用中优势非常明显,具有安全可靠、组合方式灵活以及能耗少可以有效减少资源浪费的特点。为了能够更大限度的发挥预装式箱式变电站的供电稳定和安全方面的优势,相关技术人员应该在研究中不断改进和优化,促进预装式变电站的进一步发展和应用。
参考文献
[1]王庆保.预装式箱式变电站外壳设计[J].科技风, 2017, 000(002): 133-134.
[2]林冬生.预装式箱式变电站设计技术要点探讨[J].黑龙江科技信息,2018,000(014):182-183.
[3]钮晴,颜建祥,田云利,et al.一种高低压预装式箱式变电站:,2018.
[4]刘倩蕾.浅谈箱式变电站的规范化设计[J].商品与质量, 2019, 000(039):99.
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