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裝式變電站。具有環(huán)境適應性強、體積小、結構緊湊、建設驗收送電周期短、運行安全可靠、維護方便、占地面積小、投資少、見效快等特點。因此在城鄉(xiāng)電網中得到了廣泛的應用。特別是由于城市進程的加快、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。這就使市場需求逐年擴大,因此眾多廠家紛紛生產箱式變電站,各種各樣的箱式變電站在市場應運而生。

　　這樣在實際的工程設計設備選型、施工建設中的一些要求和驗收接電投運中,不免會出現(xiàn)一些問題和不足,從而使工程建設達不到預期效果,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,由于箱變安裝地點往往條件較差,一般運行2-5年后箱體底部容易出現(xiàn)銹蝕,有的還相當嚴重。這樣只有修補和作防腐處理,但是越修補越容易出問題,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行效果較好些。但價格較貴,費用較高。同時材質不容易鑒別,有些材質較差一些的也被箱變選用,運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使用玻璃纖維、石棉或合成材料,但合成材料應按IS01210:1990方法A進行阻燃試驗,符合要求方可。否則是不可以的。

　　變電站的箱體必須要內外封閉嚴密。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薄弱方面:一是選用小于 2ram厚的鋼板作隔板,焊接縫隙不嚴,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,一旦著火順著連接縫隙和孔洞危及其它設備安全,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油設計薄弱環(huán)節(jié)

　　對于油浸變壓器,容量100kVA以上時儲油量應在100kg以上,容量1000kVA時儲油量應近1000kg,規(guī)程規(guī)定就有一個防火的問題。按規(guī)程 DL/T537~2002規(guī)定“應采取措施防止油從箱式變電站內漏出,應將發(fā)生火災的可能性降至最小”。如果按此規(guī)定,發(fā)生著火時如果做到防止近 1000kg的變壓器油從箱體內流出是比較困難的,因為變壓器間隔內本身就有一個與外界較大的散熱空氣流孔洞。如果發(fā)生火災時把油導出至地下安全儲油設備內應該是比較可行的。GB50229~1996的5.6.7條規(guī)定:屋內單臺設備總油量為100kg以上的電氣設備,應設置貯油或擋油設施。按此規(guī)定箱式變電站油浸變壓器隔間應設置擋油或導油裝置。


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

　　1.4　箱體存在防潮的問題

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

　　2　箱式變電站內部安全防護的問題

　　2.1　箱式變電站母線應用絕緣材料封閉,母線最好是采用封閉式母線

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

　　2.2　箱式變電站內高低壓配電設備中帶電裸露導體部分應采取防護措施

　　箱式變電站配電設備隔間內的盤柜較多,這些盤柜側面和后面有許多是開啟式的,當人們維護、操作時可能觸及時應加裝防護裝置,否則,由于箱體內空間較小, 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比較多,線路布置走向應加裝相應的防護,以防出現(xiàn)損傷造成安全事故。特別是一些運行年限相對長一些的箱變,運行檢修中,容易造成人員觸電燒傷和設備事故。

　　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)在應用的箱式變電站大多為35kV、10kV兩個電壓等級。由于這兩個電壓等級的設備相間距離相對較小,出現(xiàn)單相接地故障的次數占其故障總數的 60%以上。為了減少故障時設備停電次數和停電時間,且其設備絕緣制造也較便宜,所以現(xiàn)行的運行系統(tǒng)基本上是小接地運行系統(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裝置,而是采用拉路查找方式,并且允許單相接地運行最長時間2h。這樣就大大地提高了該系統(tǒng)的供電可靠性。然而這種小接地運行系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障時有其三個固有的缺陷:一是當小接地運行系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障時,其它兩非故障相對地電壓會升高,其最高會升高到線電壓,危及設備安全運行;二是單相接地故障大多數情況下都是斷續(xù)接地現(xiàn)象,這相就會很容易引起系統(tǒng)諧振發(fā)生,造成系統(tǒng)諧振過電壓,損壞系統(tǒng)設備;三是當出現(xiàn)接地故障時一般不采用裝設繼電保護裝置動作斷開線路,切除故障設備。這樣使單相接地故障在較長的時間內一直危害線路設備。

　　由以上小接地系統(tǒng)固有缺陷我們知道,高壓配電設備是不具備采用I類設備的觸電防護條件,因為它沒有配置接地故障時快速切斷線路設備的繼電保護裝置。當采用高壓配電柜時即為0類設備無防護運行,這樣出現(xiàn)接地故障時將會嚴重危害人身和設備安全。由于箱式變電站大多在人員稠密的公共場所,所以一旦造成損害,后果會很嚴重。因此采用Ⅱ類防護電氣設備十分必要。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?！陡邏?低壓預裝箱式變電站選用導則》DL/T537　2002第5.1條規(guī)定:接地導體應使用銅導體,其最小截面積不應小于30mm2。有些箱變?yōu)榱斯?jié)省成本選用鋁材質是不符合規(guī)程要求的。有些人認為這條線不通過工作電流,無足輕重,這是錯誤的。同時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,經過核算就可大大降低箱變內導電線路的選擇面積,因而降低總體造價,應該是比較合算的。

  　(2)箱式變電站的接地網應深埋在1m以下

　　箱式變電站基礎一般在10m2以下,尺寸相對較小,而其接地網則相對較大,要擴展到周邊較遠一些的地方,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向周邊造成其它損害,接地網應盡量埋深一些。

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