箱式变电站(简称箱变)是一种把高压开关设备配电变压器,低压开关设备,电能计量设备和无功补偿装置等按一定的接线方案组合在一个或几个箱体内的紧凑型成套配电装置。它适用于额定电压10/0.4KV三相交流系统中,作为线路和分配电能之用。
与同容量的欧式箱变相比较,美式箱变的结构更为合理。由于欧式箱变是将变压器及普通的高压电器设备装于同一个金属外壳箱体中,变压器室温很高,引起散热困难,影响出力;另一方面在箱体中采用普通的高压负荷开关和熔断器、低压开关柜,所以欧式箱变体积较大。美式箱变与欧式箱变结构上不一样。从布置上看,其低压室、变压器室、高压室不是目字型布置,而是品字型布置。从结构上看,这种箱式变分为前、后两部分前面为高、低压操作间隔,操作间隔内包括高低压接线端子,负荷开关操作柄,无载调压分节开关,插入式熔断器,油位计等;后部为注油箱及散热片,将变压器绕组、铁芯、高压负荷开关和熔断器放入变压器油箱中。
避雷器也采用油浸式金属氧化物避雷器。变压器取消油枕,采取油加气隙体积恒定原则设计密封式油箱,油箱及散热器暴露在空气中,没有散热困难。低压断路器采用塑壳断路器作为主断路器及出线断路器。由于结构简化,这种箱式变电站的占地面积和体积大大减小,由于其体积很小再加上只是一侧开门,其所需占地面积仅是欧式箱变的1/4,体积仅为同容量欧式箱变的1/5-1/3。美式箱变高压侧采用熔断器保护,低压侧采用塑壳自动空气断路器保护,与中国10kV配变保护方式相同。高压熔断器保护变压器内部故障,自动空气断路器保护低压侧线路的过电流、短路、欠电压故障。美式箱变存在的缺点。由于负荷开关浸在油里,油被电弧碳化、分解,产生乙炔等有害气体,使得性能下降,曾发生事故。看不到明显断开点,检修不方便。因为美国低压保护及计量方式与中国不同,美式箱变本身不带低压保护和计量。为满足国内用户的需要,国产箱变在低压侧加装低压配电柜。由于箱式变长期处于太阳的直晒下,影响塑壳断路器的散热,使得断路器不能正常开断负载及短路电流,易引发高压侧故障。
美式箱变的维护
美式箱变安装使用后,基本上无须维护,但国内所生产的产品由于多种原因,箱变的维护工作却是不可缺少的。
由于外壳的表面处理技术问题,应加强检查其锈蚀情况;
美式箱变在油箱中填充的油一般为FR3绝缘油,其燃点可达312℃,并且具有优良的电热特性、绝缘强度高、润滑性好、熄弧能力强、***、可以进行生物分解,因此程度地减少了对环境和健康的危害。FR3绝缘油不象传统矿物油那样会形成沉淀物,而国内生产的美式箱变绝大部分填充的都是25#普通矿物油。此外,一般情况下美式箱变的油箱上部都充有惰性气体,以防止空气中的水份交换到油中去。而国产的美式箱变可能还没有企业进行此项工作,时间一长,油的性能就要降低,加之其密封性能达不到7个Psig的要求,所以必须定期换油。
美式箱变无油温保护,只有一个温度计来显示油温,当油温太高时,依靠插入式熔断器来进行保护,还有一个压力释放阀,用来释放油箱内太大的压力。因此,应该经常检查在此两种情况下熔断器是否正常运行,及外壳是否发生渗漏油现象。
由于美式箱变的油箱裸露在外部,因此应经常进行巡视,以防止在外力碰撞下受到损害而发生渗漏油。