浅谈全绝缘半埋式变电站的方案及应用

摘 要：全绝缘半埋式变电站是集固体绝缘开关、低损耗全绝缘变压器和低压馈出模块功能于一体的变电站设备，设计科学、合理，方便维修和操作，降低能量消耗，安装容易，经济适用性强，稳定可靠，具有较好的发展前景，文章主要对全绝缘半埋式变电站的结构型式及特点进行分析。

关键词：箱变；全绝缘；半埋式变电站

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）17-0018-02

1 箱式变电站的技术水平及发展趋势

目前国内普遍应用变电站产品有欧式箱变、美式箱变和全埋式变电站。欧式箱变（见图1）变压器室、高压室和低压室水平布置在同一平面内，其外形体积大，占地面积大，露在地面的箱体高度在2.5 m以上，与周围环境不协调，阻挡人的视线。美式箱变（见图2）体积小、变压器与高压开关一体式结构，变压器出现故障一般需要整体修复，抢修恢复送电时间长。地埋变电站（见图3）变压器维护困难，目前全埋式箱变的高低压柜元件适宜在地下条件使用的技术尚不成熟，存在安全隐患，只能将变压器只身埋于地下，这样的地埋式变压器散热通风不畅，热量散不出去，这就相应要求变压器绝缘材料的绝缘等级要高，变压器油的燃点也要高。变压器油采用导热效果好的Ｆ级变压器油，从而使变压器的成本提高很多，同时其使用寿命还有待于长时间的验证，最为关键的是不能保证绝对的安全。针对上述产品的不足，全绝缘半埋式变电站，将美式箱变的体积、欧式箱变的功能及全埋式变电站优点有机结合，从而适应电力系统不同场所的小容量、多布点需求，必将是未来发展的方向，应用于城市乡村、住宅小区、厂矿企业、宾馆医院、公园、油田、机场、码头、商场临时性设施等户外场所。

2 全绝缘半埋式变电站主要结构型式

针对市场发展的方向，结合现有欧式箱变和美式箱变的技术特点，研制和开发出了全绝缘半埋式变电站，采用整体框架结构，整体结构紧凑。分为两大单元模块即上部间隔单元和下部框架单元，高压部分和低压部分安装在上部间隔单元内，变压器部分安装在下部框架单元内，采用立体空间排布。高压部分由高压开关操作单元、高压进线单元组成，低压部分由低压主进线单元、低压馈出单元、低电容补偿单元，变压器部分变压器单元、变压器散热单元，各部分可分体置换。整体结构如图4所示。

3 全绝缘半埋式变电站结构特点

全绝缘半埋式变电站更加符合配电系统的工作特点和工作环境要求，同时还具有体积小、低损耗、低噪音、低局放、安全可靠的突出技术特点，可深入负荷中心，广泛应用于电力系统的输变电设备，与环境相协调，是一种节能环保产品，可替代传统的欧式箱变，主要有以下的特点：

①全绝缘半埋式变电站采用模块化集成组合结构，高压部分和低压部分安装在上部间隔单元内，变压器部分安装在下部框架单元内，采用立体空间排布。

②高压侧采用集负荷开关、熔断器、隔离断口及接地功能于一体的固体绝缘环氧浇注集成保护模块，安全可靠，环保无污染, 高压单元为传统高压柜的1/2，开关防护等级达IP44。

③高压开关具有“遥调、遥测、遥信、遥控”四遥功能和机械集成模块式五防功能。所有高压侧均为全绝缘，无带电体，安全可靠。高压侧进出线连接采用可触摸式全绝缘电缆插拔头，方便用户安装及检修。

④全绝缘变压器可采用S11、S13、SH15的油浸变压器，高压侧进线安装全绝缘电缆头，无带电体，安全可靠。在变压器上方设有散热通道，在上盖顶部及散热通道侧面设有通风孔，通过自然对流通风散热。变压器的温升比传统变压器的温升低20～30 k，提高变压器的使用寿命，比传统变压器高出1.5～2倍。

⑤变压器散热单元与高压单元和低压单元用隔板隔开，彼此间互不影响，防止高低压单元内温度高，影响开关的使用寿命。

⑥低压单元馈出开关采用安装板固定，空间小，接线方便，可设计配电、动力、照明、计量、无功补偿等功能，整体结构布局合理、紧凑、体积小。

⑦采用整体框架结构，高压和低压在上部，方便进行检修和操作；变压器室置于地下并高出地面0.3～0.5m，方便变压器的维护；整体占地面积为传统箱变的1/2，高度为传统箱变的1/3，不阻挡人的视线，与环境相协调，可大大为用户节约占地面积和施工费用。

⑧由于变压器置于下部框架单元内，其噪音低于40db，不会污染环境，对人们的生活无任何影响。

4 结 语

全绝缘半埋式变电站采用空间双层立体化结构，一体运输安装。安装时变压器部分沉入地下且高出地面0.3～0.5 m，高低压单元露于地面，一般高度在1.3 m以下，占地面积小（现场安装见图5）。由于全绝缘半埋式变电站有其独特的结构优势，采用中压终端供电方案，以中压深入负荷中心，减少馈电半径为最终目的；提高供电质量，减少损耗，安装维护及拆装方便灵活，无污染，运行可 靠。适用于城市配电，路灯用电，工矿企业，市区建筑，山区，尤为中压终端负荷分散的场合和用电负荷系数变化较大的中压终端供电设备。

当前由于城市及农网改造发展的需要,配电设备要与城市环境相协调,改变配电网的布局,电力设备制造企业必须要适应当前的形势，以“十二五”规划中加快建设资源节约型、环境友好型社会为指导，走可持续发展的道路，电力设备要以节能环保、小型化、智能化的产品作为未来的发展方向。全绝缘半埋式变电站采用了新型的结构型式，灵活的电气方案组合，具有损耗低、环保节能、结构紧凑的特点，符合电力设备的发展方向，这必将带来全绝缘半埋式变电站的迅猛发展和大量应用带来机遇。在中低压配电市场中具有很大的需求，市场前景非常广阔，必将得到大力的推广和应用。

参考文献：

[1] GB50059-92,35～110kV变电所设计规范[S].