箱式变电站在路灯供配电系统中的应用

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摘 要 　箱式变电站是一种把高压开关设备、配电变压器和低压配电装置和高压计量柜，按一定接线方案排成一体的预制型户内、户外紧凑式配电设备，即将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，全封闭运行，特别适用于市政建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站，在无锡市路灯供电系统中得到了广泛的应用。
关键词 　箱式变电站 路灯供配电
　　1、箱式变电站
　　不同于常规土建变电站，其主要特点为：1、变电站在制造厂完成设计、制造与安装，并完成内部电气接线。2、变电站经过规定的形式试验考核。3、变电站经过出厂试验的验证。
　　箱式变电站是一种把高压开关设备、配电变压器、低压配电装置和高压计量柜按一定接线方案排成一体的工厂预制型户内、户外紧凑式配电设备，具有成套性强、体积小、占地少，能深入负荷中心、提高供电质量、减少损耗、送电周期短、选址灵活、对环境适应性强、安装使用方便、运行安全可靠及投资少、见效快等一系列优点。
　　箱变用在城市照明供配电系统中，可装在人行道旁、绿化带内、道路交叉口等处。同容量箱变的占地面积仅为土建站所占面积的1／5～1／10，同时大大减少了工程设计量和施工量，投资少、见效快。随着城市建设的不断发展，箱式路灯专用变电站逐步成为我市路灯系统的主要供配电设备。
　　2、路灯供配电
　　2.1 路灯箱式变电站的总体结构
　　箱式变电站的总体结构是指作为箱式变电站的三个主要部分——高压开关设备、变压器及低压配电装置的布置方式。箱式变电站的总体布置主要有两种形式：一为组合式，一为一体式。所谓组合式，是指这三部分各为一室而组成“目”字型或“品”字型布置。而一体式是指以变压器为主体，熔断器及负荷开关等装在变压器箱体内，构成一体式布置。组合式箱变中，高压开关设备所在的室一般称为高压室，变压器所在的室一般称为变压器室，低压配电装置所在的室称为低压室。我市所使用的箱式变电站为组合式布置，箱变壳体为环保型非金属壳体。箱变内的主要设备：
　　(1)高压柜
　　高压柜分为进线柜、环网柜和出线柜。箱式变电站中，若是终端接线，使用负荷开关—熔断器组合电器：若为环网接线，则采用环网供电单元。环网供电单元一般配负荷开关，它由两个作为进出线的负荷开关柜和一个变压器回路柜(负荷开关+熔断器)组成。我市目前箱变中均采用了真空断路器开关设备。真空断路器开关单元的特点是能在高度真空中灭弧，开断能力强，开断时间短，体积小，占用面积小，无噪声，无污染，寿命长，可频繁操作，检修周期也较长。
　　(2)变压器柜
　　一般采用S11系列油浸式变压器，故障率低、噪音小、易维护。
　　(3)低压柜
　　低压柜配有接触器和单极出线开关，并辅以路灯专用微电脑控制器、路灯无线或有线控制系统对低压出线进行控制，从而控制路灯的开关灯时间。在结构设计上根据变压器容量大小和用户使用需求的不同而不同。变压器容量小，用户需求输出路数较少的可少设；而变压器容量大，用户要求输入路数多的，可考虑设计路数多一些。
　　2.2 户外环保型壳体路灯专用箱式变电站的特点
　　(1)户外箱式变电站的额定电压：10KV或20KV(目前降压运行为1 0 K V )；常用的容量级别为：2 0 0、315、400KVA；计量方式多数采用高供高计
　　(2)具有变压器室、高压柜、低压配电柜、高压计量柜功能，造价低、实用性强。
　　(3)箱变壳体采用环保型非金属箱体，它克服了金属材料制作的箱体“防腐蚀能力差、易锈蚀、外观很难和环境相协调、使用寿命短”等缺点，采用环保型非金属专利技术材料设计制作，外观流畅、光泽度好，且能最大限度地与外部环境相协调，符合现代化城市环保绿化的要求。具有极强的机械抗弯、抗冲击、抗拉强度、抗曝晒、抗辐射、隔热、防冻、防裂、防腐蚀、防潮阻燃等性能。在聚冷、聚热环境温度变化下不会产生凝露。“全天候”使用性能，对环境具有适应性和协调性，外形结构及装饰色彩可选择性大，对环境有点缀效果。
　　(4)机械强度高，重量轻，表面抗敲击和耐刻划，并可防止有害物质和害虫的侵袭。
　　(5) 变压器柜散热使用风机散热，当变压器室内部温度达到设定温度或超过设定温度时风机便会自动启动，向变压器室吹风降温，还能和在变压器室门上的通风窗交换室内外的空气。
　　(6) 具有防雨雪、防风尘、防潮、防小动物、防暴、防触电、防误操作等多种功能。
　　(7) 安装简易方便，适合各种结构的要求。
　　2.3 运行与维护
　　户外路灯专用箱式变电站在运行过程中，由于种种原因的影响，如过负荷、外部短路、气候变化、设备的制造或检修质量不良等，可能使箱变装置局部产生各类缺陷，甚至发生故障，影响正常供电。为此对户外路灯专用箱式变电站必须按规定的周期，定期进行巡视检查，以便及时发现设备存在的异常现场和缺陷，及时正确处理，以免发生事故。为此我处作为城市照明行业管理机构，针对户外路灯专用箱式变电站制定了运行维护管理要求
　　2.3.1 路灯专用箱变检查试验周期：
　　(1)箱变、高压电缆、高压架空线路，每月定期检查不得少于二次（供电资产分界处至箱变终端）。
　　(2)小修及预防性试验工作每年进行一次。
　　(3)箱变外部清扫(树藤)，内部设备清扫，负荷测试每年二次。
　　2.3.2 路灯专用箱变检查试验项目：
　　(1)按电力系统要求进行预防性试验(含每年一次的避雷器试验)，并检查隔离开关、断路器操作机构性能，引排接头和电缆接头的紧固性能，检查操作回路、信号回路的电器性能及联锁装置的可靠性，保护继电器整定值复验，检查测量仪表，箱变的负荷运行情况。
　　(2)根据变压器的运行要求，定期对变压器进行巡视检查检修。具体参照运行中的油浸变压器的外部检查内容：①油面、油色、有无渗油；②上层油温；③声音是否正常;④ 绝缘套管有无裂纹及放电烧伤痕迹；⑤冷却装置是否正常；⑥套管、母线、接点及引出线等有无放电发红现象；⑦呼吸管应通畅，硅胶是否变色；⑧防暴管上防暴膜应完整无裂纹；⑨瓦斯继电器应充满油；⑩外壳接地应良好。
　　(3)箱变内的清洁，测量绝缘电阻、接地电阻，并检查二次辅助设施完好情况，检查控制回路等。箱变门锁及内部封堵，有无漏雨水等情况。箱变外部清扫，影响高压线路安全运行的树藤及箱变基座上的垃圾。
　　3、结论
　　随着城市建设速度的不断加快，以及对城市建设要求的不断提高，在完善好路灯箱变的产品质量，以及处理好路灯箱变的运行和维护问题，户外路灯专用箱式变电站的使用率将会逐步提高。