对于当前地埋式箱变的使用介绍-2

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1、对于当前地埋式箱变的使用介绍福建省泉州电业局 江伟波随着技术的进步和改革开放的深入，我国的配电产品的家族也日益壮 大和丰富，其中，传统的箱式变电站因其具有组合灵活、便于运输、迁移、 安装方便、施工周期短、运行费用低、占地面积小、无污染、易维护等优 点被广泛应用于城区、农村中小型变电站、工矿企业、大型工地及流动 作业用变电站的建设与改造，因其易于深入负荷中心，减少供电半径，提 高末端电压质量，特别适用于城市电网改造。上世纪 60 年代，欧美等西方 国家开始使用这种新型户外成套变电设备，目前，国外已经大量使用箱式 变电站，以美国为例，箱式站已占 90%以上。20 世纪 80年代初，我国大中 型城市

2、中开始陆续采用箱式站，到 90 年代末期，随着经济的发展，城乡用 电量增长，技术引进，科研开发、制造规模及工艺等都进入了高速发展， 箱式变电站的使用也日益广泛。但是，随着城乡现代化建设进程的加快， 城市的建设已步入旨在改善街景市貌的都市美容阶段。传统的箱式变电站 错落无序地挤占闹市的黄金地面，与优美的城市环境逐渐显得很不和谐。 同时，城市规划、高速公路、公共设施的建设对电力设备的要求也越来越 高，在欧、美、日等发达国家，已按照城市生态设计理念，逐步将变压器 埋入地下安装。地埋式箱变就是为了满足上述领域的要求而引进，设计， 开发的全新的一种电力成套设备。预装式地下变压器箱式变电站（简称地埋变）近

3、几年正以其独特技术和综合经济优势逐渐被我国配电市场所接受。 目前使用得比较成功的主要有三种类型的产品，比较如下：一地下变压器为主 +简易化的地上低压配电部分 这个类型的产品其制造技术来源于地下变压器的发源地欧洲，是最初 实际概念上的地下变压器。国内的代表产品是沈阳德利特变压器制造有限 公司生产的型号为 S11-M.R.D 系列产品，该产品在防水、密封、绝缘、防 腐、防震、散热等方面采用了先进的技术和工艺方法 , 该产品不但可以在 城市配电网中不必加保护地坑直接安装在地下安装运行，也可直接侵没于 河流，湖泊沼泽地；也可根据需要加保护地坑予以安装，是最新一代的电 力变压器产品，也是地埋式箱变的先锋

4、产品。而简易化的地上低压配电部 分是该箱式变的灵活配置选择。其主要特点如下：1结构型式上： 1）采用晶态有冷轧硅钢片，连续卷制成铁芯结构。 铁芯排列分平面复合型和立体三角型，有效缩短磁路。卷铁芯经退火处理， 大大减小磁阻和激磁电流，降低损耗。与传统叠片式变压器相比：空载损 耗下降33%空载激磁电流下降80%噪音下降10dB以上。2）高压侧和低压侧采用交联电缆出线，交联电缆通过变压器器身上端 及左右侧设置的一、二次电缆应力屏蔽箱引入箱体内部，使变压器在运行 中受力均匀，提高电缆抗拉力和机械强度，达到防震的目的。上述结构布局使S（D）M系列地埋电力变压器实现了结构一体化，密封绝缘，消除了间隙放电现

5、象；并且安装简便，运行安全可靠，可以有效的 减小事故发生率，达到免维护的能力3）、绝缘材料的开发应用上绝缘全部采用H级绝缘材料，主绝缘采用 H F级绝缘材料，增强绝缘强 度；绝缘油选用高燃点 Beta 油，安全防火，增强过负荷能力。4）、涂料渗透防腐技术的应用上变压器油箱表面采用国际先进的锌铬重防腐材料处理（涂层渗透法） ， 防腐蚀性能比热镀锌，热镀铝提高 2 倍以上，使地埋变压器具有防水、耐 腐蚀、防冻裂、阻燃、机械强度高、体积小、重量轻、操作简单的特性。5）、防潮、防水达到 IP68 标准采用副油箱电缆引出技术和硅胶绝缘密封、压紧冷压接头工艺等措 施，提高了箱体密封水平。 防护等级达到了

6、IP68 标准；可长期浸泡在水 中运行，免维护年限达到 30 年以上。6）、有效的散热解决方法： 在变压器主油箱前、后侧设耐热等级较高的绝缘材料导热管和散热箱， 解决在运行中的温升及散热问题。变压器在运行过程中循环散热，使运行 温度与地下温度的温差控制在士 5C,保证地埋电力变压器的运行温度，可 以使地埋电力变压器 30 年运行无温升故障。7 ）、采用屏蔽感应杂散电流技术 加设消磁母线屏蔽，解决在引线连接室内，因杂散电流和游离电荷导 致的连接引线发热问题，将杂散电流平息于地下，避免发生电阻绝缘击穿 问题。8）简易化的地上低压配电可以使整个系统更加接近负荷中心，可以更有效降低电能损耗其主要运用：

7、由于体积小，可直接埋入地下等显著特点，该产品特别 适应于城市配电网多点供电，10KV电源直接进入居民用电负荷中心，高低 压电缆通过开闭所，环网柜，地埋变及分布于各居民楼的简易的地上配电 部分把电能进行分配，这种10KV网多点供电方案不仅比原来集中放射性供 电方案能节省大约15%的设备造价，而且能节省大量的不可再生的土地资 源，在提高供电可靠性的同时，极大地降低线损，电压质量可以得到有效 保证；由于减少了箱变设备，所以减少了视觉污染和环境污染，达到了节 能环保的标准。由于变压器入地，因此减少了变压器的噪音排放和电磁波 的辐射排放，具备节能减排的功能和要求。该类产品是运用于城市居民住 宅区，开发区

8、，园林风景区，别墅区及城市道路建设等新一代电力产品。 是符合我国当前提出“二型一化”的产品。目前该产品在沈阳等大城市得 到广泛的运用，主要的典型性工程有俄罗斯伊尔库茨克供电工程（水中安 装），沈阳市铁西区兴顺小区供电工程、沈阳市铁西区晋斯豪庭花园小区供 电工程、辽宁省省政府大院供电工程等。（见图示）二地下变压器 + 广告式灯箱样式的地上低压配点部分这个类型的产品其地下变压器制造技术来源于美国和加拿大，地下变压 器放置在地坑之内，地坑即使在泡满水的情况下，变压器仍然能安全运行 一段时间。而广告式灯箱则是适应我国多样市场需要的一个创造性产品， 不仅可以美化周围环境，而且它可以内置低压配电柜，甚至可

9、以内置小型 化的高压开关柜，从而形成一整套的配电解决方案，广告式灯箱一般情况 下是直接安装在地坑变压器上方。相比于上一种产品而言，这种产品体积 较大，配电方案更完整，地上部分更为美观，是一体式的地下箱变产品。1这类产品的技术性能特点如下：1）高压側保护A）采用美式箱变的样式在技术设计上，按照有关国家标准和小型化的要求，选用性能可靠、结 构先进的进口油浸式负荷开关、串联两级熔断器作为地下式变压器高压侧 保护，两级熔断器分别为插入式熔断器和后备熔断器，降低了运行成本及 提高故障时的保护能力。B ）可以选用高压开关柜配电方案对变压器予以保护。2）变压器性能优越变压器器身则采用专门配套的低损耗、 高效

10、率的变压器， 采用三相三柱 式卷铁心结构，近圆形截面， 电压质量高，中性点不漂移， 低损耗，低噪声； 采用低压为铜箔、高压为铜线一体绕制的圆形线圈； 绝缘耐热等级为 B 级， 具备较大的温升裕度。地下式变压器完全满足国家标准和机械行业专业标 准所规定的要求。变压器可将变压器器身、高压开关设备、熔断器、分接开关及相应辅助设备组合在一起，采用特殊的密封技术，能在一定时段内浸没在水中运行，防护等级为IP68。采用11系列低损耗产品或非晶合金铁心的产品，空载损耗及负载损耗都有很大程度的降低，所以发热量低，过载能力强，允 许过载 2倍 2个小时，过载 1.6 倍7 个小时，而不会影响变压器的工作寿命，

11、可实现 15 年的免维护。3）良好的油箱工艺和选用优质的变压器油由于地埋式变压器的所有操作均在顶部进行，所以操作面板置于油箱 的顶部。油箱由有较强机械加工强度的钢结构件组成，采用自动送丝氩气 保护焊接工艺组焊而成。油箱组焊完成后，按产品标准进行油箱的整体密 封试验；针对产品的运行环境，散热器采用厚板组焊结构，大大地提高箱 体的防渗漏能力。可以根据客户要求采用性能优异的环烷基矿物油或进口高燃点油（燃 点高达312C）,其良好的粘度一一时间特性使得在温度升高时油的流动速 度加快，确保产品具有良好的散热能力。4）可靠的高低压电缆连接密封技术采用独特的法兰密封技术并结合冷缩电缆头的使用，使最电缆连接这

12、 一最薄弱环节的防水性能得到极大的提高，从而保障使该地下变压器可以 泡水安全运行一段时间。5）完善的地坑系统地埋变的地坑基础在工厂预制，预制的地坑基础具有以下特点：A）地坑基础可采用6mm以上钢板预压成型，全密封结构，确保地表水及其它杂物不能进入地坑内：也可采用预制式钢筋混凝土结构，采用先进的防 水技术处理，确保基础不渗漏，B）地坑底部设置有集水池，并安装有受自动排水系统控制的潜水泵。C）地坑内安装有高低压电缆安装支架，方便电缆安装固定。D) 地坑内安装有防水照明灯，方便检修。E) 基础顶盖设有可打开的检修孔。6) 表面涂层处理 因地下式变压器的工作环境湿度很大，有时可能要在水面以下运行， 因

13、此对变压器箱体表面和地坑表面的涂层处理要求很高，现采用整体进行 热浸锌处理，然后再喷涂防腐面漆，整体防腐寿命可以达到20 年。7) 广告灯箱式的户外开关设备(1) 开关设备的保护外壳采用广告灯箱式结构，灯箱外壳的两门可全角度打 开，并有气动弹簧支撑定位，便于开关设备的操作和维护。(2) 灯箱设有隔热层，具有良好的隔热作用。(3) 灯箱外壳的两面为广告板，采用体积小、光源均匀的LED发光元件，在夜晚，LED灯使广告板与周围环境和谐统一，美仑美奂。(4) 广告灯箱与开关设备的门锁独立设置，灯箱维护不影响开关设备运行。(5) 灯箱外壳设有声光报警装置，受到外界破坏，可发出报警信号。(6) 开关设备采

14、用双层门结构，防护等级达到IP34，第二层为仪表门，确保 灯箱式外壳被破坏以后，低压柜仍然达到一个完整独立的户外低压产品的 保护水平，低压电量抄表无须打开灯箱门，方便电力部门监视。(7) 隐藏在灯箱外壳中的风机可以自动对地坑基础内进行排风和送风来降 低整个系统的温度。8) 自动化程度高地埋式箱变可通过采用GPRSc线网络技术的地下式变压器综合操控装置， 向控制中心或设备管理人员实时报告地下式组合变压器和低压设备的运行 状况，还可以实现遥远控制以及对高压断路器实行电动操作，从而实现真 正的“四遥”。其主要运用：由于该产品能实现丰富的配电方案，满足供电部门的安全要 求，可以在工矿企业，市政工程，居

15、民小区甚至配网改造中使用。但由于 其灯箱式广告的独有特点，这种能与周围环境和谐统一的性能使其市政工 程和配网改造中更受青睐，目前，以广东凯地电力公司为主要供应商的产 品在广东省，贵州省，北京和福建省等省市的路灯工程和配网改造中广泛 的运用，并经受了狂风暴雨的考验。同时，由于其体积小，结构紧凑，性能可靠，完全可替代国内的预装 式变电站和组合式变电站使用；它的体积仅为同容量预装式变电站的1/3。与建造同类的土建结构变电站相比，可节省占地面积70 80%以上，节省施工周期60%以上，投资费用大大减少，因此，该产品也能与居民小区的 环境和谐统一，能为小区的美化添光彩，目前，在居民小区也开始越来越 多的

16、投入使用。图】地用云箱变绯输水世5-ftiiaitii；cl；6 Kbit fl?他九？ ii 抚用样 口當枪 wu*w vvuvr i三.高低压配电设备及变压器均置于地下这类产品主要是把原属于地上的配电室搬到地下，是把欧式箱变的思 路运用到地下的一种变化，有等同地上配电室所允许的丰富的配电方案， 这类产品主要解决的技术难题是整个地下壳体的密封技术和通气温升。由 于高低压开关柜难于达到真正的防水，所以整个地下箱变的外壳防水是该 产品能否使用的关键，并且由于高压开关柜，低压开关柜和变压器是以独 立分散的方式布置，地下必须留有检修通道，因此整个产品的体积是这三 类产品中最大的。这种地坑用金属外壳较

17、难以达到相应重量所要求的强度 和刚度，所以目前主要以混凝土搀和防水剂为主的壳体，即相当于一个传 统概念的地下配电室，混凝土坑体可以实现很好的防水，而地坑检修盖采 用进口密封产品，能有效防止地表水的渗入。该类产品整个地下部分留有 气体交换通道，同时在地上设置有一套通气装置，以便地下室热气的流出, 使地坑始终处于允许的温度，从而保障坑内设备在允许的温升环境下可靠 运行。地上的通气装置设置独特的排水结构，并高出地面一定距离，能同 时防止地面积水的倒灌。当前，在防水方面，也可以通过使用可泡水变压 器和进口品牌中高档的SF6全密圭寸负荷开关柜来提高防水性能。但由于目 前使用的低压电气产品的非防水性，所以该类地埋箱变的整体防水性能实 际上不高，还只能依赖于地坑系统，而不依赖于电气设备本身，还处于一 个被认识和接受的初期阶段，由于这种特殊性，所以该类产品目前主要被 用于排水良好的开阔位置，不太适合狭窄的地方。尽管国内有几家公司已 经开发出该类产品，但比较有影响的产品使用情况如北京 ABB高压开关设 备有限公司的多台型号为 CSS-C-C的全埋箱变在国家体育馆的成功运行。（见图示）LLIffl 口