摘要：箱变高压侧设备采用负荷开关+熔断器组合，能够满足大多数用户使用要求，箱变实现配网自动化、智能化是今后的发展方向。箱变内宜选用Dyn11连接方式的变压器。箱变低压侧设备宜选用改进型GGD开关柜。设计箱变时，特别要注意用户负荷有无谐波，正确计算修正补偿容量。正常情况下，箱变不宜超宽，超高。
关键词：10kV预装式；箱式变电站；设计
1高压室
1.1HXGN-12环网柜
负荷开关+熔断器组合安装在环网柜HXGN-10中，一般适用630kVA及以下容量的变压器，负荷开关+熔断器组合目前使用较多，它能满足大部分终端客户要求，结构简单，价廉物美，但它不能开断短路电流。负荷开关有：SF6负荷开关，压气式负荷开关，真空负荷开关。当变压器内部出现故障时，熔断器可以在10ms内动作，切除短路故障，避免故障进一步扩大。
1.2XGN15-12环网柜
隔离开关+真空断路器组合一般安装在环网柜XGN15-12中，适用800kVA-1600kVA容量的变压器。国内10kV断路器型号众多，常规的为ZN28-12，ZN63-12，VS1-12，还有固封极柱式的，另外，国内有些开关厂家，开发的一种集隔离开关、真空断路器、接地开关为一体的组合电器也特别适合安装在环网柜中。断路器不仅能开断、关合负荷电流，还能在微机保护控制下，切断故障后的短路电流。微机保护可以通过接入的电压互感器、电流互感器等测量元件的参数信号，对回路的运行状态进行监视，控制以及保护。比如速断保护、过电流保护、电压保护，瓦斯、温度保护等。
1.3避雷器
目前多选用金属氧化物避雷器，HY5WS-17/50，HY5WZ-17/45，前者适用于线路保护，后者适用变电站。它具有吸收各种雷电过电压、工频暂态过电压、操作过电压的能力,同时还可以吸收开关开合闸的浪涌电流，良好的密封性能、解污秽性能、机械性能和高可靠性能。
1.4高压计量
安装在箱变内的高压计量柜，一般是对额定容量315kVA及以上变压器。计量电流互感器一般选用LZZBJ9-10，精度等级为0.5/0.2S，计量电压互感器一般选用JDZ10-1010/0.1kV，精度：0.2级，容量：30VA。计量电流互感器，电压互感器由供电公司效验后，才能投运，所以，它们应方便拆卸和安装。高压计量柜表箱一般不得小于：600X500X150mm，并加铅封锁。
2变压器室
2.1变压器选择
箱变内的变压器一般选用配电变压器。配电变压器的长期工作负载率不宜大于85%；设置在民用建筑中的变压器，应选用干式或非可燃液体绝缘变压器；预装式变电站变压器，单台容量不宜大于800kVA[2]；箱变内尽量选用D，yn11接线组别的三相配电变压器[3]。油浸式变压器有硅钢片叠铁芯：S11-M、S13-M，有硅钢片卷铁芯：S11-R、S13-R，有非晶合金：SH15-M。800kVA及以上油浸变压器都装设气体继电器，它可以反映油箱内的一切故障，包括：油箱内三相短路、绕组匝间短路、绕组与铁心或与外壳短路、铁心故障、油面下降或漏油等。干式式变压器有硅钢片环氧树脂浇注：SCB10、SCB11、SCB13，有非晶合金环氧树脂浇注：SCBH15。选择变压器时，除满足国家标准和规范要求，还应综合考虑节能和价格因素，达到最佳经济效果。
2.2变压器接线方式选择
配电变压器的连接组别主要有两种D，yn11、Y，yn0。常用的是D，yn11[3]，它不仅有很好的防雷效果，还有效解决了中性点漂移问题，最主要的是能抑制3次谐波。谐波对电网以及配电设备有很大的破坏性，其中3次谐波特别明显、突出，它会对电子、通讯一类的弱电元器件以及弱电线路形成干扰，也会降低配电变压器的工作效率，降低变压器和配电设备的使用寿命，甚至降低供电系统的运行效率和质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因原边绕组为“D”形连接，励磁电流中的3次谐波分量，可在原边绕组三相线圈中产生环流。每一相绕组中的励磁电流相互叠加后，呈现尖顶波形，铁芯中的磁通因铁芯饱和呈现正弦波形，感应相电势在原边、副边绕组中保持正弦波形，3次谐波分量被大量消除，有效抑制了3次谐波。D，yn11接线方式在抑制谐波方面比Y，yn0接线具有很大优势。
2.3负荷谐波
有些工业用户，负荷中有中频炉、高频炉、盐浴炉、交流弧焊机、炼钢电弧炉、各种电力变流设备（整流器、逆变器、变频器）调压装置、大容量的电力晶闸管可控开关设备等产生谐波的设备时，最好选用过载能力强、谐波电流小、冷却效果好的整流变压器。如果使用普通的电力变压器，因谐波造成的过电流、过电压，会使变压器内部绝缘遭到破坏，使用寿命将大大缩短。曾有用户负荷有谐波，变压器使用不到三年就坏了，需、供双方还打起官司。
2.4并列运行
按照《民用建筑电气设计规范》的设计要求，单台箱变变压器容量不宜大于800kVA，而有些配电工程所需容量比较大，可以采用2台变压器并列运行。2台变压器并列运行要求变压器的电压等级、变比、额定容量、接线方式、阻抗均相同。
2.5变压器与隔板距离
变压器与箱变隔板距离越大散热效果越好。有实验表明：变压器与箱变隔板距离为300mm时，散热效果较好，比较经济实用。所以，变压器与与箱变隔板距离一般设计为300mm左右，如果距离太大，箱变外壳也就大，不经济；太小，达不到散热效果。
3低压室
3.1低压开关柜
低压室配置的低压开关柜，主要是改进型GGD，把标准高度2200mm改为1900mm，宽度和深度一般为1200（1000、800、600）X800（600）mm。也可以用标准的MNS、GCK、GCS低压抽出式开关柜，它们的高度均为：2200mm，箱变高度相应增加；但是，箱变高度应控制在2500mm以下，否则，汽车运输时可能会超高。低压开关柜一般由进线柜，出线柜，电容补偿柜组成，为了使箱变更紧凑，还可以把进线柜和出线柜合并，设计成进出线柜。为了使低压开关柜操作方便、安全，应避免在箱变中设计操作走廊，尽量在箱变外部操作。有操作走廊的箱变一般宽度会超过2500mm，运输时超宽。
3.2低压断路器
低压断路器的选用，应根据具体使用条件选择使用类别，选择额定工作电压、额定电流、脱扣器（热磁、电子）整定电流和分励、欠压脱扣器的电压、电流等参数。可选择ME（DW17）、DW15框架断路器，DW45、□W□等智能框架断路器。ME、DW45、□W□选用电动抽出式，均有明显的断开点，目前使用较多；DW15要与隔离开关配合，占用空间较大，目前使用较少。低压出线断路器按照配电用、照明用、保护电动机用以及漏电保护用等不同选择；根据控制、保护对象的相数,选择单极、二极、三极、四极低压断路器。低压出线断路器一般连接出线电缆，出线电缆应预固定，避免电缆重量直接让断路器承受，使断路器开关出现分、合闸不灵活或其他故障。
3.3低压计量
变压器额定容量小于315kVA的变压器才会采用低压总计量。一般精度等级为：0.2S、0.5S，一般用防盗箱封在变压器低压端子上。低压计量表计有单相表，有三相表，均应铅封在不小于尺寸：600X500X150mm的表箱内，防止窃电。
4结论
10kV预装式箱式变电站，是由高压室、变压器室、低压室通过电气连接组合在箱变外壳内的户外终端配电设备。因其具有组合灵活，结构紧凑，占地面积小，安装施工周期短，能深入负荷中心，便于运输、迁移，运行费用低，无污染，免维护等特点，广泛应用于工厂企业，住宅小区，城市公用，医院，施工电源，公路隧道，铁路沿线等。
参考文献：
[1]韩银龙.110kV预装式变电站在电网中的应用分析[J].电工技术,2016,11:33.
[2]张爽,赵世杰,张淑秀,赵旭东.分析10kV箱式变电站运行中应注意的问题[J].电子测试,2016,Z1:20-21
论文作者:贡若铮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期
论文发表时间:2017/4/27
标签：变压器论文; 谐波论文; 低压论文; 负荷论文; 断路器论文; 电流论文; 组合论文; 《电力设备》2017年第3期论文;