关于预制式地下箱式变电站的探讨

电力18讯：    作者：冷志铎 郭庆宇

1.前言

　　随着城市电网负荷的不断增长、城市居民生活质量的提高，以及用电负荷深入负荷中心，低压配电网的供电半径逐步缩小（市区中心不大于100米）的要求，必须在人口稠密、建筑密度大的商业、经济、文化中心建设配电设施，但城市中心繁华地区、文物保护区等地区，城市规划部门对市容景观及整体环境有着特殊要求，所以地上输配电设施建设难度十分大，而且常规的地上箱式变电站造成与周边环境不协调，影响了城市环境的协调性，城市居民及游客对地上箱变也颇有微词，另外地上箱变建设除征地费用昂贵外，拆迁困难，场地不规则，施工条件困难等因数均给地上箱式变电站建设带来了诸多不利因素。为解决变电站与周围环境不相协调问题，预制式地下箱式变电站产品成为供电部门的一大需求，预制式地下箱式变电站的建设成为必然。预制式地下箱式变电站的使用可布置在人行步道上，充分利用地下空间，而且所有设备安装均在工厂完成，安装时箱变仅分箱体部分和盖体部分吊装,大大的节省了施工的周期。


2. 电气部分

　　预制式地下箱变适用于电缆环网型用户，电气主接线采用单母线接线。10kV中压采用电缆环网型 2K+1T 型(10kV进线、出线和变压器出线各1路)SF6环网柜，进出线配置SF6负荷开关及短路/接地故障指示器，变压器出线配置SF6负荷开关－熔断器组合。高压电缆进出线全部采用下进下出方式。变压器选用全密封油浸式变压器，变压器高低压端子布置于变压器器身的两端，变压器与高低压设备的电缆连接均采用了T型肘型插头直接插入的连接方式，使用方便同时起到全封闭全绝缘的防护作用。低压系统采用全封闭配电柜，柜内选用塑壳断路器，且配置一组补偿电容器。低压电缆进出线采用下进上出方式。由于运行环境（相对湿度９５％以上）的要求，同时考虑雨季较长地区使用的问题，所以考虑所有电气设备均采用防护等级较高的电气设备，同时高低压柜内二次进线均加装防护罩。保证电气设备在恶劣环境下安全可靠运行。

　　箱式变压器室内采用“品”字型布置，运行人员于箱体顶部沿爬梯而下，在箱内端部布置变压器，左右两侧分别布置低压配电柜和高压环网柜及电缆进线柜。中央部分为操作空间。箱体底部设置300mm高的电缆夹层，用于穿设进线电缆及高压环网柜及变压器间的联络电缆。为满足高压电缆转弯半径的要求，在平面板底预制200mm高的高压环网柜及低压箱设备支架。

　　地下箱变的箱盖两端设有通风口。10kV电源进线电缆由箱变上盖侧的通风“耳朵”处进入电缆进线柜，再经电缆夹层返上高压环网柜。低压电缆出线由对端的通风“耳朵”处出线进入电缆予埋管。所有的电缆出入口均由钢管保护，外加防水处理。变压器与高低压设备采用电缆连接。同时地下箱变箱体预制复合环形封闭式地线网，箱体上部4处留出接地极，待施工时与新做地网可靠焊接。以解决地下箱变的接地问题。

　　每台箱变均装设综合控制仪实现对补偿电容器的自动投切,同时实现对箱变的供电计量功能。采集箱变内的电流、电压，有功功率、无功功率及计算有功电度和无功电度等遥测信息。并采集高、低压开关位置、电缆故障信号、电容器保护动作信号等遥信信息。每台箱变的综合控制仪通过调制解调器及光缆与附近的箱变形成一个光纤网。可将遥信信息传送到集控中心，实现配电系统的自动化功能。


3. 土建部分

　　预制式地下箱变在工厂制做完成运至安装地点，与现场预留的进出线电缆对接，完成电缆预留孔的防水封堵，将检修人孔密封固定后，即可投入正式运行。预制式地下箱变可以安装在道路下、花坛下，不仅很好地利用了地下丰富的空间资源，主要是满足了一些特殊环境的市政规划要求和苛刻的工期要求。

    　地下箱变采用分体结构，由箱体和箱盖组成。箱体结构：箱体为一个两边带“耳朵”的长方体盒子，箱体尺寸为：高2500mmx长3700mmx宽2900mm，箱体重量约为13吨。箱体由钢筋砼整体浇筑而成，箱体壁厚100mm，砼采用防水砼，在砼中掺入多功能复合剂，使砼具有高强、高抗渗、高耐久和抗裂性。箱体内部空间上下分为设备层和夹层两部分。在箱体上预留爬梯，爬梯采用可伸展设计，检修人员可以通过设在箱盖上的活动人孔盖板，沿箱体内爬梯进入箱内，将爬梯收起然后进行操作；在箱壁上安装防潮灯，于夜间的检修工作。箱盖：地下箱变箱盖结构由镀锌钢板焊接成凹型，箱变整体安装后填入沥青砼、地板砖等与周围环境相同的材料，使箱变与周围环境融为一体，从而达到“视而不见”的效果；在箱盖上设置检修人孔，作为箱变运行中的出入口，在人孔处用活动盖板做封堵，盖板周边安装密封圈，通过螺钉固定盖板；盖板一边与箱盖连接，掀开后与箱盖成90o支撑在箱盖上，为便于工作人员出入，在人孔活动盖板下面设栏杆，盖板掀开后栏杆可作为扶手使用。夹层顶板：顶板结构同箱盖，局部采用箅子，便于夹层内气体交换。

　　地下箱变的通