預(yù)裝式變電站發(fā)展趨勢(shì)

1、箱體材質(zhì)采用雙幕墻熱通道金屬雕花復(fù)合板，頂蓋采用別墅級(jí)瀝青瓦材質(zhì)。美觀大方，保溫隔熱板質(zhì)輕，具備長(zhǎng)期戶外使用的條件，確保防腐、防水、淺談智能化節(jié)能型箱變的技術(shù)革新發(fā)展目前市場(chǎng)常規(guī)箱變產(chǎn)品存在的問題：箱體結(jié)構(gòu)笨重，體積龐大，安裝運(yùn)輸不便。散熱設(shè)計(jì)不足，夏季用電高峰期常出現(xiàn)設(shè)備故障，運(yùn)行安全穩(wěn)定性不好。采用常規(guī)變壓器（s9、sil、s13等），功耗大，耗能高。原有方案的無功補(bǔ)償單元的元件運(yùn)行不穩(wěn)定，補(bǔ)償效果不盡人意，造成運(yùn)行 線損較高。無功技術(shù)力量不足，不能有效的平衡三相不平衡有功電流。對(duì)設(shè)備、用戶和線路的保護(hù)設(shè)置不夠精確，不能有效隔離末端故障，常造成越級(jí)跳閘。未考慮無線“四遙”，遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)、遠(yuǎn)程

2、控制、計(jì)量、防竊電等職能化功能。未建立遠(yuǎn)程用電綜合管理系統(tǒng)。為臺(tái)區(qū)的管理、線路的分析提供不便。針對(duì)以上問題，我公司的ybp-12/0. 4型智能化節(jié)能型預(yù)裝式變電站（箱變）從結(jié)構(gòu)、方案、元器件選型等各方面均進(jìn)行了大量的技術(shù)革新，在設(shè)備運(yùn)行安全、 可靠、節(jié)能、環(huán)保、智能化等方面實(shí)現(xiàn)了較大改進(jìn)，有效解決了上述問題。2技術(shù)革新措施2.1箱體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)防塵性能，使用壽命長(zhǎng)。小型化緊湊型設(shè)計(jì)，為同容量箱變體積的2/3。方便了遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，適應(yīng)不同場(chǎng)合的安裝。箱體底板、側(cè)壁、頂蓋等處大通風(fēng)面積設(shè)計(jì)，合理利用空氣對(duì)流，加強(qiáng)散熱能力，極大提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。2.2對(duì)高壓?jiǎn)卧募夹g(shù)革新2.2.1可靠永磁機(jī)構(gòu)真空斷

3、路器進(jìn)線開關(guān)采用斷路器，俗稱“看門狗”取代了復(fù)合開關(guān)不能自動(dòng)分?jǐn)喙收想娏鞯膯栴}。保護(hù)功能更可靠、更智能、更合理。斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用永磁機(jī)構(gòu)，運(yùn)行線圈不帶電，避免燒毀線圈；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單（部件僅為彈簧機(jī)構(gòu)的一半），機(jī)械壽命長(zhǎng)，運(yùn)行安全可靠。永磁機(jī)構(gòu)彈贊?rùn)C(jī)構(gòu)2.2.2全面智能精細(xì)保護(hù)采用zw32m-12型智能永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器，具備過流保護(hù)、速斷保護(hù)、零序接地保護(hù)、自動(dòng)重合閘功能，全面保護(hù)設(shè)備和線路的可靠運(yùn)行。因箱變處于線路末端，短路阻抗大，短路電流小，常規(guī)設(shè)備的保護(hù)定值步長(zhǎng)較大，不能有效保護(hù)末端故障，常引起越級(jí)跳閘。我公司箱變各項(xiàng)保護(hù)定值連續(xù)可調(diào)，定值精確整定配合，可靠解決了越級(jí)跳閘問題。智能控制

4、器永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器2.2. 3遠(yuǎn)程用電管理無線“四遙”：支持電動(dòng)操作，并可通過藍(lán)牙掌上機(jī)、手機(jī)或后臺(tái)軟件遙控 停送電、查看裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)，查看和修改定值。遠(yuǎn)程售電：配置遠(yuǎn)程管理終端，通過gsm/gprs無線網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)用電管理功能，遠(yuǎn)程售電，電費(fèi)用完自動(dòng)斷電。藍(lán)牙掌上機(jī)管理軟件服務(wù)器 后臺(tái)模塊移fl 動(dòng)絡(luò)ii個(gè)人手機(jī)2. 3對(duì)變壓器的技術(shù)革新2.3.1節(jié)能環(huán)保的卷鐵芯技術(shù)節(jié)能低損耗：卷鐵心沿取向硅鋼片最佳導(dǎo)磁方向卷繞而成，充分發(fā)揮取向 硅鋼片的優(yōu)越性能，磁路畸變小，顯著降低空載損耗和空載電流（疊片式鐵心因 有疊片接縫，磁路有畸變）。較s9疊鐵芯變壓器空載電流下降80%,空載損耗可 降

5、低30%.環(huán)保低噪聲：由于卷鐵心變壓器的鐵芯是一個(gè)無接縫的整體,且結(jié)構(gòu)緊密, 故運(yùn)行噪聲更低，比疊鐵芯低10db,更適合環(huán)保要求。設(shè)備防盜：卷鐵芯變壓器的鐵芯是一個(gè)整體，鐵芯敲不散，線圈取不下來。 不容易將硅鋼片、銅線等有使用價(jià)值的物件分離，具有較好的防盜性。因變壓器 自重影響整機(jī)運(yùn)走是極困難的，sll-315kva變壓器重1. 3噸，630kva重2. 2噸,loookva 重 2. 8 噸。2. 3.2有載調(diào)容（節(jié)能）技術(shù)據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)變壓器的總損耗約占系統(tǒng)發(fā)電量的10%;占電網(wǎng)總損耗6065%的中、低壓電網(wǎng)損中， 約有70%損耗在配電變壓器上。如果變壓器損耗能降低 1%,每年就可節(jié)約上

6、百億度電。對(duì)于配電變壓器，在季節(jié)性用電低谷和時(shí)段性用電低谷時(shí)變壓器負(fù)荷率往往達(dá)不到30%，長(zhǎng)時(shí)間處于“大馬拉小車”狀態(tài)，造成 變壓器空載損耗嚴(yán)重。有載調(diào)容變壓器，能夠根據(jù)負(fù)荷大小自動(dòng)調(diào)節(jié)容量，使變壓器在負(fù)荷低谷 期自動(dòng)運(yùn)行在小容量檔，輕載時(shí)其空載損耗大大降低，小容量空載有功損耗小于 大容量時(shí)的1/3,節(jié)能效果顯著。經(jīng)濟(jì)效益分析：以loookva變壓器為例，按年均8640小時(shí)（輕載5640小時(shí)， 滿載3000小時(shí)）供電時(shí)間，電價(jià)按0. 56元/度計(jì)算，各型號(hào)變壓器有功線損如下表 （s11-t是卷鐵芯調(diào)容變壓器，sh15是非晶合金變壓器）。變壓器型號(hào)（loookva）空載損耗（w）負(fù)載損耗（w）輕

7、載小時(shí) 數(shù)（h）負(fù)載小時(shí) 數(shù)（h）年耗電(kw h)20年耗 電(kw -h)20年損耗（元）變壓器價(jià) 值（元）s9170010300564030004048880976045346691390s111150103005640300037386747720418723100630s11-t3601 03003()300032930658608368820116000sh15450103005640300033438668760374506139030如上：按變壓器20年使用壽命計(jì)算,調(diào)容變壓器比s9變壓器節(jié)能效益84646元（變壓器差價(jià)24610元，比s11變壓器節(jié)能效益49903元（變壓器差

8、價(jià)15370 ）,比sh15非晶合金變壓器節(jié)能效益5686元（且變壓器便宜23030 ）。顯然，調(diào)容型變壓器是投資回報(bào)率最高的選擇。2.4對(duì)低壓無功補(bǔ)償單元的技術(shù)革新2. 4.1高性能抗干擾無功補(bǔ)償控制器抗干擾能力強(qiáng)：老式的無功補(bǔ)償控制器抗干擾能力差，諧波干擾導(dǎo)致控制 器死機(jī)、誤動(dòng)，無功補(bǔ)償單元失效或補(bǔ)償效果極差。kw-18j無功補(bǔ)償控制器采 用全鋁合金外殼，并采取多種濾波隔離措施，電磁兼容能力達(dá)到最高級(jí)別iv級(jí), 確保無功補(bǔ)償功能的可靠運(yùn)行，達(dá)到最佳補(bǔ)償效果。分相分級(jí)補(bǔ)償：老式的無功補(bǔ)償控制器為單相電流取樣，三相共補(bǔ)模式， 而低壓臺(tái)區(qū)負(fù)荷普遍存在三相不平衡情況，從而造成單相的過補(bǔ)和欠補(bǔ)情況，

9、補(bǔ) 償效果不盡人意。jkw-18j無功補(bǔ)償控制器采集三相電壓、三相電流信號(hào)，以無 功功率、功率因數(shù)、電壓多判據(jù)綜合判斷，分相補(bǔ)償，可對(duì)三相不平衡負(fù)荷精確 補(bǔ)償，無投切振蕩，無補(bǔ)償呆區(qū)。對(duì)比項(xiàng)老式無功補(bǔ)償控制器jkw-18j無功補(bǔ)償控制器補(bǔ)償方式三相共補(bǔ)，負(fù)荷不平衡時(shí)易過補(bǔ) 或欠補(bǔ)分相分級(jí)補(bǔ)償，可對(duì)不平衡負(fù)荷 精確補(bǔ)償電磁兼容塑膠外殼，電磁兼容性能差全金屬外殼，電磁兼容性能好顯示數(shù)碼管顯示中文菜單液晶顯示不平衡電流調(diào)節(jié)無有配電監(jiān)測(cè)功能無有rs485通訊無有jkw-18j老式控制器2.4.2第三代復(fù)合型電容投切開關(guān)電容器投切開關(guān)一般為交流接觸器、可控硅、復(fù)合開關(guān)三類，常規(guī)箱變一般選用交流接觸器作為

10、電容器投切開關(guān)。交流接觸器：使用交流接觸器將電容器直接投入電網(wǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的涌 流，干擾電力系統(tǒng)，并嚴(yán)重影響電容器以及開關(guān)器件的壽命。不穩(wěn)定的電壓或者 運(yùn)行中灰塵會(huì)導(dǎo)致交流接觸器吸合保持力不足，觸點(diǎn)跳動(dòng)拉弧致燒結(jié)損壞。線圈 長(zhǎng)期帶電運(yùn)行不僅耗電，而且長(zhǎng)期運(yùn)行易燒毀?？煽毓瑁嚎煽毓杈哂羞^零檢測(cè)功能，投入電容時(shí)不產(chǎn)生涌流。但可控硅運(yùn)行功耗大，發(fā)熱嚴(yán)重，需自備散熱器和風(fēng)扇，運(yùn)行時(shí)易燒毀。另外可控硅運(yùn)行時(shí) 產(chǎn)生諧波，污染電網(wǎng)。jgx復(fù)合型投切開關(guān)：繼承了交流接觸器和可控硅的優(yōu)點(diǎn)并避免了其缺點(diǎn),過零投切.零功耗.無諧波、不發(fā)熱，運(yùn)行安全可靠。對(duì)比項(xiàng)交流接觸器可控硅復(fù)合型投切開關(guān)投切特性觸點(diǎn)投切，投入有

11、涌流， 切除有電弧無觸點(diǎn)過零投切，無弧無 涌流無觸點(diǎn)過零投切，無弧無 涌流功耗線圈帶電運(yùn)行，功耗較大功耗很大功耗極小散熱發(fā)熱量小，不需風(fēng)扇散熱發(fā)熱量大，必須專用風(fēng)扇 散熱發(fā)熱量極小，不需風(fēng)扇散 熱安全觸點(diǎn)易燒結(jié)發(fā)熱易燒毀無觸點(diǎn)、無弧無功耗運(yùn)行， 壽命長(zhǎng)應(yīng)用場(chǎng)合負(fù)荷穩(wěn)定投切次數(shù)少的場(chǎng)合需快速響應(yīng)頻繁投切的 場(chǎng)合適用所有使用場(chǎng)合2.4. 3變壓器有功不平衡電流調(diào)節(jié)電網(wǎng)中三相間不平衡電流是普遍存，城市民用電網(wǎng)及農(nóng)用電網(wǎng)中大量單相 負(fù)荷，三相間電流不平衡現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。實(shí)現(xiàn)方法：依據(jù)在“相線與相線之間跨接電容或電感可以轉(zhuǎn)移有功的原理”，通 過恰當(dāng)?shù)卦诟飨嗯c相之間及各相與零線之間接入不同數(shù)量電容器的方法，

12、巧妙利 用了負(fù)荷系統(tǒng)中的電感，從而實(shí)現(xiàn)了在補(bǔ)償功率因數(shù)的同時(shí)調(diào)整不平衡有功電流 的目的。其最終投入的補(bǔ)償量與系統(tǒng)實(shí)際需要的無功補(bǔ)償量相同。應(yīng)用于三相不平 衡的供電系統(tǒng)時(shí)，不但可以將三相的功率因數(shù)均補(bǔ)償?shù)?95以上，而且可以將 三相間的不平衡有功電流校正到變壓器額定電流的土 5%以內(nèi)。不平衡電流的危害：不平衡電流會(huì)降低變壓器出力。不平衡電流會(huì)增加線 路及變壓器銅損，在極限的情況下，銅損會(huì)增加3倍。對(duì)于yyno連接組的變壓 器，還會(huì)增加變壓器鐵損，影響變壓器安全運(yùn)行，造成三相電壓不平衡，降低供 電質(zhì)量。不平衡電流引起銅損增加：簡(jiǎn)單分析可知，輸出同樣功率情況下，三相電 流平衡時(shí)變壓器及線路銅損最小。

13、設(shè)某系統(tǒng)三相線路及變壓器繞組總電阻為ro三相電流平衡,ia=100a ,ib=100a ,ic=100a , 則總銅損=1002r+1002r+1002r=30000re三相電流不平衡，ia=50a ,ib=100a ,ic=150a ,則總銅損=502r+1002r+1502r=35000r,比平衡狀態(tài)銅損增加了 17%。更為嚴(yán)重狀態(tài)下，ia=0a ,ib=150a ,ic=150a ,則總銅損=1502r+1502r=45000r,比平衡狀態(tài)銅損增加了 50%。最嚴(yán)重狀態(tài)下，ia=0a, ib=0a, ic=300a,則總銅損=3002r=90000r,比平衡狀態(tài)銅損增加了 3倍。不平衡電流引起鐵損增加：簡(jiǎn)單分析可知，輸出同樣功率情況下，三相電 流平衡時(shí)變壓器及線路銅損最小。對(duì)于yyno連接組的變壓器，不平衡電流即是 零序電流，由于零序電流產(chǎn)生的零序磁通在鐵心內(nèi)沒有回跖 只能通過外殼或夾 持件形成回路，導(dǎo)致鐵損增加。不平衡電流引起電壓質(zhì)量下降：當(dāng)零序磁通過大時(shí)，中性點(diǎn)漂移過大會(huì)引 起某些相電壓過高而導(dǎo)致鐵心磁飽和，使鐵損急劇增加