箱式變電站是一種把高、低壓配電裝置和配電變壓器按一定的接線方式組裝成一體的預(yù)裝式變電站。具有環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、建設(shè)驗(yàn)收送電周期短、運(yùn)行安全可靠、維護(hù)方便、占地面積小、投資少、見效快等特點(diǎn)。因此在城鄉(xiāng)電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。特別是由于城市進(jìn)程的加快、土地升值過快,城市規(guī)劃美化、安全要求高等多方因素,使得安裝方便、占地面積小的小容量箱式變電站(1000kVA以下)已成為用戶的首選。這就使市場(chǎng)需求逐年擴(kuò)大,因此眾多廠家紛紛生產(chǎn)箱式變電站,各種各樣的箱式變電站在市場(chǎng)應(yīng)運(yùn)而生。

　　這樣在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)設(shè)備選型、施工建設(shè)中的一些要求和驗(yàn)收接電投運(yùn)中,不免會(huì)出現(xiàn)一些問題和不足,從而使工程建設(shè)達(dá)不到預(yù)期效果,甚至存在一些安全隱患造成損失。

　　1　箱式變電站箱體存在的一些問題

　　1.1　箱體材料選用存在的防腐問題

　　(1)箱式變電站箱體現(xiàn)在選用金屬材料的較多。金屬箱體也有選用鋁材的,絕大多數(shù)首選的是鐵板加填充物。鐵板材一般選用的是鍍鋅鐵板,由于箱變安裝地點(diǎn)往往條件較差,一般運(yùn)行2-5年后箱體底部容易出現(xiàn)銹蝕,有的還相當(dāng)嚴(yán)重。這樣只有修補(bǔ)和作防腐處理,但是越修補(bǔ)越容易出問題,損毀更快。

　　(2)為了防止銹蝕,箱式變電站箱體也有選用水泥的,但重量較大,不易于運(yùn)輸和安裝。所以較傾向于玻璃鋼等合成材料的箱體。玻璃鋼等合成材料的箱變箱體使用運(yùn)行效果較好些。但價(jià)格較貴,費(fèi)用較高。同時(shí)材質(zhì)不容易鑒別,有些材質(zhì)較差一些的也被箱變選用,運(yùn)行效果就大打折扣了。

　　1.2　箱體存在防火的問題

　　作為防火一是箱體材料的耐火阻燃能力,再是箱體對(duì)燃燒的隔阻能力。一些變電站的箱體選用鋼板、鋁合金板是防火的,但其鋼板、鋁合金板中間的填充物往往使用的是一些阻燃效果不好,或根本不阻燃的保溫材料,這樣就達(dá)不到阻燃的效果。按規(guī)程規(guī)定:箱式變電站的箱體填充物應(yīng)使用玻璃纖維、石棉或合成材料,但合成材料應(yīng)按IS01210:1990方法A進(jìn)行阻燃試驗(yàn),符合要求方可。否則是不可以的。

　　變電站的箱體必須要內(nèi)外封閉嚴(yán)密。特別是油浸變壓器隔間,按規(guī)程規(guī)定為一類防火隔間,既要耐火又要嚴(yán)格封閉隔離。一些變電站的箱體中的變壓器隔間在防火方面就有三個(gè)薄弱方面:一是選用小于 2ram厚的鋼板作隔板,焊接縫隙不嚴(yán),不符合防火的要求;二是沿箱體下底部或上部連接部分封閉不嚴(yán),一旦著火順著連接縫隙和孔洞危及其它設(shè)備安全,三是變電站的箱體為了防水和好看頂部往往做成三角脊頂,一些箱體的隔板和頂板之間縫隙較大,甚至有的三角脊頂部根本沒有封堵,起不到防火作用。

　　1.3　存在著油浸變壓器箱體隔間防火導(dǎo)油設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)

　　對(duì)于油浸變壓器,容量100kVA以上時(shí)儲(chǔ)油量應(yīng)在100kg以上,容量1000kVA時(shí)儲(chǔ)油量應(yīng)近1000kg,規(guī)程規(guī)定就有一個(gè)防火的問題。按規(guī)程 DL/T537~2002規(guī)定“應(yīng)采取措施防止油從箱式變電站內(nèi)漏出,應(yīng)將發(fā)生火災(zāi)的可能性降至最小”。如果按此規(guī)定,發(fā)生著火時(shí)如果做到防止近 1000kg的變壓器油從箱體內(nèi)流出是比較困難的,因?yàn)樽儔浩鏖g隔內(nèi)本身就有一個(gè)與外界較大的散熱空氣流孔洞。如果發(fā)生火災(zāi)時(shí)把油導(dǎo)出至地下安全儲(chǔ)油設(shè)備內(nèi)應(yīng)該是比較可行的。GB50229~1996的5.6.7條規(guī)定:屋內(nèi)單臺(tái)設(shè)備總油量為100kg以上的電氣設(shè)備,應(yīng)設(shè)置貯油或擋油設(shè)施。按此規(guī)定箱式變電站油浸變壓器隔間應(yīng)設(shè)置擋油或?qū)в脱b置。


　　裝設(shè)箱式變電站的場(chǎng)所一般都是地處繁華街道或特殊場(chǎng)所,為防止電氣設(shè)備事故殃及周邊,造成更大的事故發(fā)生,及時(shí)把變壓器油導(dǎo)出至安全地方應(yīng)該是一個(gè)比較妥善的方法。

　　1.4　箱體存在防潮的問題

　　變電站箱體按規(guī)程規(guī)定:應(yīng)防止水分的浸入。一些變電站的箱體底部封閉不夠嚴(yán)密,箱體下部基礎(chǔ)中間一般有600mm左右深的空間,相對(duì)比較潮濕,往往造成箱體內(nèi)的潮濕度較高,特別是高、低壓開關(guān)隔間內(nèi)凝露較多,有些箱變內(nèi)部絕緣件出現(xiàn)閃絡(luò)故障,同時(shí)刀閘刀口出現(xiàn)氧化銹蝕現(xiàn)象。有的變壓器隔間內(nèi)為了自然通風(fēng)散熱,底部留有較大的網(wǎng)孔狀通風(fēng)面,加之變壓器隔間的上部封閉不嚴(yán),潮濕侵入高、低壓開關(guān)室,也是造成高、低壓開關(guān)室潮濕的一個(gè)原因。

　　2　箱式變電站內(nèi)部安全防護(hù)的問題

　　2.1　箱式變電站母線應(yīng)用絕緣材料封閉,母線最好是采用封閉式母線

　　按規(guī)程規(guī)定:無絕緣裸導(dǎo)體距地面高度大于2.3m時(shí)應(yīng)加裝不低于IP2X等級(jí)的防護(hù)裝置。箱式變電站高度一般不超過2.5m,再加上箱式變電站內(nèi)設(shè)備安裝緊湊、密集,留有的操作、維護(hù)通道距離較小,所以采用全封閉母線是很有必要的。

　　2.2　箱式變電站內(nèi)高低壓配電設(shè)備中帶電裸露導(dǎo)體部分應(yīng)采取防護(hù)措施

　　箱式變電站配電設(shè)備隔間內(nèi)的盤柜較多,這些盤柜側(cè)面和后面有許多是開啟式的,當(dāng)人們維護(hù)、操作時(shí)可能觸及時(shí)應(yīng)加裝防護(hù)裝置,否則,由于箱體內(nèi)空間較小, 留有安全隱患容易發(fā)生安全事故。這些盤柜之間的連接線路相對(duì)比較多,線路布置走向應(yīng)加裝相應(yīng)的防護(hù),以防出現(xiàn)損傷造成安全事故。特別是一些運(yùn)行年限相對(duì)長(zhǎng)一些的箱變,運(yùn)行檢修中,容易造成人員觸電燒傷和設(shè)備事故。

　　2.3　箱式變電站高壓部分宜為全封閉絕緣組合電器。

　　我們現(xiàn)在應(yīng)用的箱式變電站大多為35kV、10kV兩個(gè)電壓等級(jí)。由于這兩個(gè)電壓等級(jí)的設(shè)備相間距離相對(duì)較小,出現(xiàn)單相接地故障的次數(shù)占其故障總數(shù)的 60%以上。為了減少故障時(shí)設(shè)備停電次數(shù)和停電時(shí)間,且其設(shè)備絕緣制造也較便宜,所以現(xiàn)行的運(yùn)行系統(tǒng)基本上是小接地運(yùn)行系統(tǒng)。規(guī)程規(guī)定該系統(tǒng)一般不加裝單相接地故障切除的繼電保護(hù)裝置,而是采用拉路查找方式,并且允許單相接地運(yùn)行最長(zhǎng)時(shí)間2h。這樣就大大地提高了該系統(tǒng)的供電可靠性。然而這種小接地運(yùn)行系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障時(shí)有其三個(gè)固有的缺陷:一是當(dāng)小接地運(yùn)行系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障時(shí),其它兩非故障相對(duì)地電壓會(huì)升高,其最高會(huì)升高到線電壓,危及設(shè)備安全運(yùn)行;二是單相接地故障大多數(shù)情況下都是斷續(xù)接地現(xiàn)象,這相就會(huì)很容易引起系統(tǒng)諧振發(fā)生,造成系統(tǒng)諧振過電壓,損壞系統(tǒng)設(shè)備;三是當(dāng)出現(xiàn)接地故障時(shí)一般不采用裝設(shè)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作斷開線路,切除故障設(shè)備。這樣使單相接地故障在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)一直危害線路設(shè)備。

　　由以上小接地系統(tǒng)固有缺陷我們知道,高壓配電設(shè)備是不具備采用I類設(shè)備的觸電防護(hù)條件,因?yàn)樗鼪]有配置接地故障時(shí)快速切斷線路設(shè)備的繼電保護(hù)裝置。當(dāng)采用高壓配電柜時(shí)即為0類設(shè)備無防護(hù)運(yùn)行,這樣出現(xiàn)接地故障時(shí)將會(huì)嚴(yán)重危害人身和設(shè)備安全。由于箱式變電站大多在人員稠密的公共場(chǎng)所,所以一旦造成損害,后果會(huì)很嚴(yán)重。因此采用Ⅱ類防護(hù)電氣設(shè)備十分必要。所以箱式變電站的高壓配電裝置選用六氟化硫等全絕緣組合電器將會(huì)有效防止高壓配電系統(tǒng)接地故障的危害。

　　3　箱式變電站接地問題

　　(1)要正確地選用低壓公共接地母線。《高壓/低壓預(yù)裝箱式變電站選用導(dǎo)則》DL/T537　2002第5.1條規(guī)定:接地導(dǎo)體應(yīng)使用銅導(dǎo)體,其最小截面積不應(yīng)小于30mm2。有些箱變?yōu)榱斯?jié)省成本選用鋁材質(zhì)是不符合規(guī)程要求的。有些人認(rèn)為這條線不通過工作電流,無足輕重,這是錯(cuò)誤的。同時(shí)這條線有著有效降低故障接觸電壓,防止觸電傷害的重要作用。加大了這條線的截面積后,經(jīng)過核算就可大大降低箱變內(nèi)導(dǎo)電線路的選擇面積,因而降低總體造價(jià),應(yīng)該是比較合算的。

  　(2)箱式變電站的接地網(wǎng)應(yīng)深埋在1m以下

　　箱式變電站基礎(chǔ)一般在10m2以下,尺寸相對(duì)較小,而其接地網(wǎng)則相對(duì)較大,要擴(kuò)展到周邊較遠(yuǎn)一些的地方,為了降低接地電阻還要加打一些垂直接地極。為了減小接地電壓分布不應(yīng)向周邊造成其它損害,接地網(wǎng)應(yīng)盡量埋深一些。

　　同時(shí)接地網(wǎng)與箱變的連接點(diǎn),按照反措要求至少應(yīng)在兩處以上牢固連接,且連接面積要符合要求。箱式變電站箱體內(nèi)部按要求做好地電位連接,創(chuàng)造一個(gè)等電位環(huán)境,保護(hù)箱變運(yùn)行和檢修安全。