预装式变电站
预装式变电站的布置
一、参考依据GB/T 17467-2020高压/低压预装式变电站GB 50016-2014建筑设计防火规范(2018年版)二、术语和定义1、预装式变电站预装的、并经过型式试验验证的、安装在一个外壳中的成套设备。
2、运输单元装运时不需拆卸的预装式变电站的一部分。
3、外壳用来保护预装式变电站免受外部的影响，并为操作人员和一般公众提供规定的防护等级，以防止其接近或触及带电部件和触及运动部件的预装式变电站的一部分。
4、元件预装式变电站中提供一种或几种特定功能的基本部件。
5、隔板预装式变电站中将一个隔室和另一个隔室分开的部件。
三、设计和结构1、应提供一个将预装式变电站的所有不属于主回路和控制辅助回路的金属部件接地的主接地导体系统。
每个元件通过单独的回路与主接地导体相连。
1）如果外壳的金属框架、水泥的金属加强筋是金属螺栓连接或焊接的，也可以作为主接地导体系统使用。
2）如果预装式变电站的接地回路采用了专门的接地导体，那么其横截面积不应小于30mm ²。
3）如果预装式变电站的外壳是金属的，该外壳的盖板、门和其他可触及的金属部件应设计成从其自身到预装式变电站的主接地点，能够在承受30A（直流）电流时电压降不超过3V。
在预装式变电站的周围应提供足够的接地措施，以防止危险的接触电压和跨步电压。
4）如果预装式变电站的外壳不是是金属的，除非存在带电部件和该外壳的盖板、门和其他可触及金属部件的危险，否则没有必要将其与接地回路连接。
2、预装式变电站外壳的最低防护等级应为IP23D。
防止设备收到机械装机为IK10。
3、预装式变电站内部的操作通道的宽度应适于进行任何操作和维护。
该通道的宽度应为800mm或更大些。
预装式变电站内部的开关设备和控制设备的门应朝操作通道的出口方向关闭或转动，如果是转动的门不应减小通道的宽度。
在任一开启的固定位置的门或开关设备突出的机械传动装置不应将通道的宽度减小至500mm以下。
4、预装式变电站的冷却宜采用自然通风。
kV预装式变电站标准设计
kV预装式变电站标准设计概述预装式变电站是一种快速建设和易于移动的高压电力设施，能够在电力系统扩建、供电不足等情况下快速解决电力供应问题。
本文旨在介绍kV预装式变电站的标准设计方案，包括构造、技术标准、设备选型和安装调试等内容。
构造kV预装式变电站是一种可以整体搬迁的高压设施，具有自给自足的能力，同时还能与其他变电站、配电站、线路等组成一个完整的电力系统。
其主要构造包括：箱体预装式变电站的箱体可以采用钢结构、钢筋混凝土或集装箱等材料制成，以确保箱体的牢固性和耐用性。
在箱体的设计中还应考虑到散热、通风、防水等因素，保证设备在变化的环境下正常工作。
转换设备预装式变电站的转换设备包括变压器、断路器、隔离开关、接地开关等，它们的选型应基于设备的功能、技术规格和特殊要求等。
在转换设备的选择中，必须要符合各项标准要求，遵循规范并获得各项认证。
控制系统预装式变电站的控制系统包括自动控制、监测、通信等部分，其功能是监测设备状态、计量数据，向用户通报异常信息，同时对设备的运行模式、保护模式进行控制，保证设备的正常运行并保护设备不受损害。
在控制系统的设计中还应考虑到数据的传输速率、数据采集的精度等因素。
技术标准kV预装式变电站的设计应符合以下技术标准：•《预制式、预装式混凝土房屋设计规范》•《变压器技术条件》•《高压断路器技术条件》•《柱上隔离开关技术条件》•《接地开关技术条件》•《金属氧化物避雷器技术条件》设备选型在kV预装式变电站的设备选型中，必须要考虑到以下因素：•电压等级•负荷容量•设备技术规格•技术标准•工作环境条件为了确保kV预装式变电站的正常运行，必须使用符合标准要求且经过严格产品认证的设备和元器件。
安装调试kV预装式变电站的安装调试包括以下内容：•基础工程•箱体安装•设备安装和连线•接地•调试运行在安装调试之前，必须要进行充分的场地勘测，确保场地满足设计和建设要求。
安装调试过程中，必须要按照设计图纸和技术标准要求进行操作，检测运行是否正常并进行必要的校准和调试。
《预装式变电站》课件
未来发展趋势与展望
技术进步：预装式变电站技术不断更新，智能化、数字化趋势明显
市场需求：随着城市化进程加快，对预装式变电站的需求将持续增长
政策支持：政府对绿色能源、节能环保等领域的支持力度加大，预装式变 电站将迎来更多发展机遇 国际合作：预装式变电站在国际市场上的竞争力逐渐增强，未来有望在全 球范围内推广应用
设计要点：电气设备选型、结构设 计、环境适应性
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设计流程：需求分析、方案设计、 详细设计、制造与安装
设计验证：仿真模拟、试验验证、 现场测试
关键工艺与设备
设计阶段：采用CAD软件进行设计，确保设备布局合理、安全可靠
制造阶段：使用先进的数控机床进行加工，保证产品质量和精度
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汇报人：PPT
工作原理：通过变压 器、断路器、隔离开 关等设备，将高压电 转换为低压电，实现 电能的传输和分配。
特点：模块化设计， 便于运输和安装；占 地面积小，节省空间； 运行稳定，可靠性高； 维护方便，易于操作。
03
预装式变电站的分类与 选型
分类依据与类型
功能：根据变电站的功能进行分类，如 配电、输电、变电等
选型原则与步骤
评估变电站的环境条件和安 装要求
考虑变电站的容量和电压等 级
确定变电站的用途和功能
选择合适的预装式变电站类 型和型号
确定变电站的维护和检修方 案
制定变电站的采购和安装计 划
不同类型对比
预装式变电站的分类：包括户外型、户 内型、移动型等
户外型预装式变电站的特点：适用于户 外环境，具有较好的防雨、防尘、防潮 性能
定期培训： 对操作人 员进行培 训，提高 维护水平
箱变基础知识
YBP YBM
品字型预装式变电站 目字型预装式变电站
高压/低压预装式变电站 高压/低压预装箱式变电站选用导则
第一部分 预装式变电站综述
❖ 预装式变电站重要性能参数
▪ 高压侧额定电压
3.6/7.2/12/24/40.5 kV
▪ 额定电流 In
125 A及以下
▪ 动热稳定水平
额定短时耐受电流(热) Ik
❖ 环网型预装式变电站电能走向 ❖YBM
外线电源
进线 计量 馈线2 馈线1
至本变压器
至另一台变压器
第三部分 主要部件简介
高压开关柜 一般采用HXGN15或HXGN17; 还可采用C-GIS等; 也可采用小型化中置柜产品等。
变压器 油浸变压器 S9 / S11 干式变压器 SCB9 / SCB10
谢谢！
第一部分 预装式变电站综述
❖ 预装式变电站适用范围
▪ 额定电压12/0.4kV。 ▪ 频率50Hz。
❖ 预装式变电站用途和特点
▪ 将高压开关柜、低压开关柜及变压器在制造厂内预先组合在一个 统一的外壳内，独立完成传输、变换、配送电能的职能。
▪ 预装式变电站作为一个独立的产品，可以很方便地整体跟随负荷 中心移动。这是预装式变电站的一大特色。
❖ YBM
高压室 变压器室 低压室
第二部分 预装式变电站简介
❖ 终端型预装式变电站电能走向
❖ YBP
电容
进线
馈线
进线 馈线
变压器低压侧 变压器高压侧
第二部分 预装式变电站简介
❖ 终端型预装式变电站电能走向
❖ YBM
进线 计量 馈线
变压器高压侧 变压器低压侧
进线 馈线 馈线 电容
第二部分 预装式变电站简介
预装式变电站尺寸标准
预装式变电站尺寸标准
预装式变电站是一种集成了变压器、开关设备和控制设备的设备，用于将高压电力转变为低压电力，以供工业、商业和住宅用途。
预装式变电站的尺寸标准通常受到国家或地区的规范和标准的约束。
不同的国家或地区可能会有不同的标准，因此在设计和建造预装式
变电站时，需要遵循当地的规范和标准。
一般来说，预装式变电站的尺寸标准会考虑以下几个方面：
1. 容纳设备的尺寸，预装式变电站需要容纳变压器、开关设备、控制设备等设备，因此尺寸标准会考虑这些设备的尺寸和布局，以
确保设备能够安装和运行。
2. 安全通道和操作空间，预装式变电站的尺寸标准还会考虑安
全通道和操作空间的需求，以确保设备的维护和操作能够安全进行。
3. 运输和安装便利性，尺寸标准也会考虑预装式变电站的运输
和安装便利性，尽量设计成适合标准运输和安装的尺寸。
在实际应用中，预装式变电站的尺寸标准可能会因具体的项目
需求而有所不同。
因此，在设计和选择预装式变电站时，需要根据
具体的项目情况和当地的规范和标准来确定合适的尺寸标准。
同时，还需要考虑预装式变电站的功能、容量、环境条件等因素，以确保
选择的预装式变电站能够满足项目的需求并符合相关的标准和规范。
预装式变电站概述
预装式变电站概述预装式变电站又称为箱式变电站，简称箱变，是将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案组成一体的紧凑式配电设备。
在工厂设计、制造和内部电气接线及装配时，应经过规定的出厂试验验证和型式试验考核。
预装式变电站可以将高压直接进入负荷中心，线损少、供电质量高，即“高压受电-变压器降压-低压配电”。
由于供电可靠性要求高，采用高压环网或双电源供电、低压网自动投切的预装式变电站成为配电设备的首选。
1.种类①按整体结构划分。
习惯分为欧变和美变，前者以前在我国称为组合式变电站，将高压开关设备、配电变压器和低电压配电设备布置在三个紧靠的隔室内，通过电缆或母线实现电气连接。
后者以前称为预装式变电站，将变压器器身、高压负荷开关、熔断器及高低压连线置于1个共同的封闭油箱内。
②按安装场所划分为户内和户外。
③按高压接线方式划分为终端接线、双电源接线和环网接线类型。
④按箱体结构划分为整体、分体等类型。
2.特点（1）自动化程度高智能化设计，保护系统采用微机综合自动化装置，分散安装，遥测、遥信、遥控、遥调即“四遥”。
每个单元具有独立运行功能，继电保护功能齐全，可对运行参数进行远距离设置，对箱体内湿度、温度控制和远方烟雾报警，无人值守；根据需要还可通过图像进行远程监控。
（2）工厂预制化按照主接线图和箱外设备设计，确定主要设备元件型号、规格，在成套厂安装、调试，现场直接使用。
可将高压线路直接送电负荷中心。
（3）先进、安全可靠箱体制作工艺先进，壳体用镀铝锌钢板，耐锈蚀，内封板用铝合金扣板，夹层用防火保温材料，箱体内安装空调及除湿装置，内部设备运行不受外界影响，适应-40～+40℃。
箱内设备用全封闭高低压开关柜如XGN型、GGD型、干式变压器、干式互感器、真空断路器、弹操机构、旋转隔离开关等设备，产品全封闭、全绝缘结构，无油化运行。
二次系统来用微机综合自动化系统，可实现无人值守。
（4）组合方式灵活结构紧凑，每个箱构成1个独立系统，组合灵活多变。
预装式变电站与传统变电站的技术经济对比
预装式变电站与传统变电站的对比1 ．变电站视觉效果的对比4．经济性的对比变电站的投资主要分为设备购置费用、建筑工程费用、安装施工调试费用、站内一二次线缆连接费用、其他费用。
（1）设备购置费用设备费用含站区围墙内所有预制舱舱体及相关电气设备的费用，该费用等同于常规站中地面以上的生产用房和外购设备的费用，故单纯与常规变电站中设备购置费相比要较高一些。
（2）建筑工程费用此费用含站区围墙内所有的场平、设备基、防雷接地、站内绿化、消防、特殊构筑物及与站址相关的单项工程费用等。
预制舱式变电站相比于常规站取消了土建式配电室，地面正负零以上基本无土建建筑，预制舱设备的基础为简易的条形基础，施工简单，成本较低；在与站址相关的特殊工程如护坡、绿化、道路等与常规站基本一致。
故总体来看整站的建筑工程费低于常规站此部分费用。
（3）安装使用调试费用此费用含升压站内所有设备的安装、线缆连接、调试至验收合格具备送电条件等。
常规站的开关柜设备、二次屏柜设备需逐个吊装完成，柜间二次连线也需现场施工，而预制舱式变电站基于“标准化设计、工厂化加工、配送式建站”的理念，将安装调试的工作量转移到在工厂内进行，现场只需进行舱体的吊装，因此现场的现场调试费用较常规土建站大大降低。
（4）站内一、二次线缆及附件费用此费用含站区内一、二次线缆及线缆附件，预制舱式变电站将二次屏间连线在工厂内施工完成，因此该项费用较常规站有所降低。
（5）其他费用此费用含建设场地征用及清理费、项目建设管理费、项目建设技术服务费、生产准备费等。
预制舱式变电站采用“标准化设计、工厂化加工、配送式建站”的理念，大大简化了建站流程，缩短了建站周期，整体降低了现场管理、人员人工、监理等其他费用。
常规变电站接口多，各类物资种类多，业主对应供应商借口多，故综合来看，此部分费用预制舱式变电站要低于常规站。
s ．其他指标对比。
预装式变电站
3．预装式变电站的过电压保护
• 目前大多数预装式变电站都装有避雷器，作为站内变压器 目前大多数预装式变电站都装有避雷器， 和其它高压受电设备的过电压保护。 和其它高压受电设备的过电压保护。
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避雷器类型 的选择
• 10kV油浸变压器—宜采用阀式避雷器和氧化锌避雷器 10kV油浸变压器— kV油浸变压器 (MOA). • 环氧树脂干式变压器 —宜采用氧化锌避雷器 (MOA).
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• 4．电压波动 • 当电网电压波动较大，而用户对电压质量要求较高时，预 当电网电压波动较大，而用户对电压质量要求较高时， 装式变电站中可选用有载调压电力变压器。 装式变电站中可选用有载调压电力变压器。
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二、高压受电设备
1．采用断路器作为高压受电设备的方案 2．采用高压负荷开关串接熔断器作高压受电设备的方案 ①该方案基本上能满足大多数箱式站使用场合的负荷情况 既能控制、分断正常负荷电流， ，既能控制、分断正常负荷电流，又能承受和保护短路故 障。 • ②由于体积小,易于在有限的空间内实现高压环网方案,从 由于体积小,易于在有限的空间内实现高压环网方案, 而更好地突出箱式站体积小的特点。 而更好地突出箱式站体积小的特点。 • ③线路简单，维修保养工作量小，特别适合箱式站无人值 线路简单，维修保养工作量小， 班的实际使用情况。 班的实际使用情况。 • ④成本大大降低，突出了箱式站的自身特点，增加了与土 成本大大降低，突出了箱式站的自身特点， 建变电站的竞争能力。 建变电站的竞争能力。 • • •
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第一节 概述
• 预装式变电站：将配电网末端变电站预先在工厂内制造装 配，包括变压器、高压开关设备和控制设备、低压开关设 备和控制设备、内部接线（电缆、母排等）、计量、补偿 、避雷器等辅助设备组合而成的一种成套变电站设备。
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预装式变电站基本结构
• 其构造大体上是一个箱式结构，设有高压开关小室、变压 器小室及低压配出开关小室三个部分。
• ④成本大大降低，突出了箱式站的自身特点，增加了与土 建变电站的竞争能力。
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3．预装式变电站的过电压保护
• 目前大多数预装式变电站都装有避雷器，作为站内变压器 和其它高压受电设备的过电压保护。
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避雷器类型 的选择
• 10kV油浸变压器—宜采用阀式避雷器和氧化锌避雷器 (MOA).
的场所。
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三、预装式变电站的结构及型号含义
• （一）结构 • 预装式变电站的箱体采用金属材料和非金属材料制成。 • 变压器室采用自然通风和自动控制的强迫散热风冷装置 • 变电站的高低压侧均应装门，且应有足够的尺寸 • 高压侧应满足防止误合(分)断路器，防止带电拉(合)隔离
• 此种产品有两种典型的形态，一种是“欧式"，一种是“ 美式”。
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“欧式箱变”的特点
• “欧式箱变”的最大特点是组合，即将变压器、高低压开 关柜、分高压室、变压器室、低压室组合在一个外壳之中 ，主回路采用电缆和母线排连接，一个箱变内可放置一台 或多台变压器，产品尺寸变化较大，用户可对高低压元件 、柜型、变压器型号作自由选择。
• 2．采用高压负荷开关串接熔断器作高压受电设备的方案
• ①该方案基本上能满足大多数箱式站使用场合的负荷情况 ，既能控制、分断正常负荷电流，又能承受和保护短路故 障。
• ②由于体积小,易于在有限的空间内实现高压环网方案,从 而更好地突出箱式站体积小的特点。
• ③线路简单，维修保养工作量小，特别适合箱式站无人值 班的实际使用情况。
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预装式变电站优点
• 预装式变电站的占地面积 较少，可以节省昂贵的土 建及占地费用。
• 由于变电设备深入负荷中 心，电能通过地下电缆传 输，配电设备与周围环境 协调一致，安装使用简便 ，免维护或少维护。
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图10-1 安装于居民小区内的预装式变电站
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（c）目字型结构
图10-4 预装式变电站布局示意图
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Hale Waihona Puke 沈阳工程学院9（二）预装式变电站的型号含义
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第二节 预装式变电站元件的选择与有关问题
• 一、变压器和变压器室 • 1．变压器的容量范围 • 预装式变电站式变压器容量的选择，现阶段以800kVA以
下为宜，可适当放宽至lOOOkVA。更大容量的预装式变电 站可作为非标准处理。
开关，防止带电挂地线，防止带接地线送电，防止误入带 电间隔的“五防”要求。 • 美式箱变一般高压侧采用全绝缘、全封闭设计，采用油浸 式负荷开关
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（a）变压器室
（b）高压室
图10-2 预装式变电站箱内结构
（c）低压室 图10-3 预装式变电站箱内操作走廊
（a）品字型结构
• (2)采取双层夹板结构。
• (3) 预装式变电站顶盖，采用带空气垫或隔热材料的气 楼结构。
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• 4．电压波动
• 当电网电压波动较大，而用户对电压质量要求较高时，预 装式变电站中可选用有载调压电力变压器。
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二、高压受电设备
• 1．采用断路器作为高压受电设备的方案
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• 2．变压器室的通风散热
• 设计预装式变电站变压器散热条件的原则是：应优先考虑 自然通风，在此基础上适当地增加强排风措施，以最大限 度地保证箱内变压器满容量出力。
• 3．日照辐射及防尘问题
• 日照对变压器室的温度也有一定的影响，应采取以下措施 ：
• (1)在变压器室的四壁添加隔热材料。
• 1．低压主开关的选型 • 在选择低压侧主开关时，除遮断容量外，还要考虑变压器
出口处单相短路和开关保护性能，建议在箱式站变压器容 量为200～630kV 时，采用DW10或DW15作为低压主开关。当 容量超过800kVA时，应尽量选用DW15 开关。
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2．零序保护
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“美式箱变”特点
• “美式箱变”的设计理念是全绝缘、全封闭、免维护。 • 最大特点为一体化，高压元件、变压器均置于变压器油箱
之中，低压配置也极为简单，具有结构合理紧凑，体积小 ，安装灵活，操作方便，占地面积小等优点,特别适用于 城市电网的负荷中心，降低损耗，提高供电质量。
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二、预装式变电站的正常使用条件
• (1)海拔不超过1000m。 • (2)环境温度：最高日平均气温+30℃；最高年平均气温
+20℃；最低气温-25℃(户外)、 • -5℃(户内)。 • (3)风速不超过35m／s。 • (4)空气相对湿度不超过90％(+25℃时)。 • (5)防震水平加速度为O.4m／s，垂直加速度为0.2 m／s。 • (6)安装地点应无火灾、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈振动
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4．预装式变电站的计量问题
• 目前各地区供电部门对预装式变电站用电计量是以高压计 量还是以低压计量的要求不同。
• 因此预装式变电站究竟采取哪种计量办法，应由各地供电 部门规定，但在统一设计时应给高压计量柜留位。
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（三）低压馈电设备
• 环氧树脂干式变压器 —宜采用氧化锌避雷器 (MOA).
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避雷器的安装地点确定
• 应尽量靠近所要保护的变配电设备。 • 在多雷区使用的预装式变电站若配电变压器的接线为Y，
yn0或Y，yn型，除在高压侧装设避雷器外，宜在低压侧装 设一组220V避雷器，以防止低压侧雷电波侵入。