10kv箱式变电站铜排走向的优化设计_secret

10kV箱式变电站铜排走向的优化设计

0 引言

10kV箱式变电站是当今配电系统中最经济、最实惠、最科学、最安全的一种新型配电装置，主要用于6～10kV系统，为接受分配中压电能并向用户提供低压电能之用。箱站具有结构紧凑、占地少、可靠性高、安装简捷、标准化系列性强等特点，现在已被广泛地用于单位和住宅小区；道路交通等标准化重复性高的场所；油田、矿山及城市等施工不便的场所和需经常移动和临时供电的场所。 10kV箱式变电站主要分欧式箱变和美式箱变，欧式箱变又可分为YBM1型和YBM2型，美式箱变为YBP型。箱变由高压室、低压室和变压器室三部分构成。

我公司以往生产的10kV箱式变电站，特别是“目”字型结构的欧式箱变，变压器室和低压室母排走向不太合理，不必要的铜排耗用多，导致箱变生产成本高，经济效益低，极大地影响了该产品的市场销售前景。

1、母排走向的优化设计

通过对箱变整体结构的细致分析，我们发现完全可以在不影响箱变稳定性、可靠性、安全性的前提下，对变压器室和低压室母排的走向进行优化设计，从而达到节省铜排，减少生产成本，提高产品经济效益的目的。

（1）变压器室低压侧汇流母排的优化设计

现在通过对产品的结构分析，可以进行如下优化设计：

① 移动母线框位置，每台箱变可节约铜排约1500mm。

共(7)页 第(1)页

② 改进箱变箱体结构，将延长度方向焊接的母线框安装角钢改为延宽度方向焊接。

前后优化设计方案如下图所示：

电容柜主进线母线框操作走廊出线柜出线柜低压室变压器室高压室优化前方案电容柜主进线母线框操作走廊出线柜出线柜低压室变压器室高压室优化后方案（2）低压室母排的优化设计

目前，国内使用的10kV箱式变电站低压侧进线柜采用的是GGD型交流低压配电柜，它是九十年代初出现的全国联合设计产品，采用

共(7)页 第(2)页

的DW15、ME等型号框架断路器均要求有300mm左右的飞弧距离。近年来，随着新产品的不断涌现，出现了诸多型号的零飞弧和短飞弧的框架断路器，针对这种情况我们可以对低压侧进线柜的母排进行如下优化设计：

① 对安装有零飞弧或短飞弧的框架式断路器的低压侧进线柜，其断路器安装位置可提高150mm左右，框架断路器距刀开关的距离现在为300mm，改进后为150mm，改进后主母排可节省150×6=900mm。

② 对低压侧进线柜只装有一只刀开关的YBM2型箱变，可对低压侧母线联络方式进行优化设计，将母线框改为倒装，这样只需增加2件安装条，而每台箱变便可节省主母排约2000mm。

前后优化设计方案如下图所示：

共(7)页 第(3)页

出线柜主进线操作走廊出线柜电容柜低压室变压器室高压室优化前方案出线柜主进线操作走廊出线柜电容柜低压室变压器室高压室优化后方案（3）对仅有一台出线柜的箱变母排的优化设计

若低压室只有一台出线柜，且柜内仅有一只刀开关，那么可取消水平母线，将联络母线直接接入刀开关。此设计可使每台箱变节省三根主母排，若柜宽为800mm，则可节约铜排2400mm。

前后优化设计方案如下图所示：

共(7)页 第(4)页

出线柜主进线操作走廊出线柜低压室变压器室高压室优化前方案电容柜主进线操作走廊出线柜低压室变压器室高压室优化后方案

（4）其他部分母排的优化设计

① 将YBM2型箱变的补偿柜安装于主母排末端，则补偿柜内水平母排可减少约2/3。

② 安装有CW1、CW2型断路器的部分主进线柜，其柜体宽度可由800mm改为600mm，这样可节省主母排约600mm，大大降低了柜体生产成本。

共(7)页 第(5)页

2、经过母排优化设计的铜排节约数量表

编数量工程名称 铜排规格 变压器室（米） 主进柜（米） 出线柜/电容柜（米） 共计（米） 重量（公斤） 号 （台） 1. 蔺家坡城网改造工程 4 100×10 4.8 － 7.2 12 106.8 2. 五通城网配电工程 1 80×10 1.2 0.9 1.8 3.9 28 3. 乐山师范学院配电工程 2 80×8 3.0 1.8 3.6 8.4 60 4. 乐山师范配电工程 1 100×10 1.2 0.9 1.8 3.9 35 5. 大堡电力苑配电工程 1 60×6 1.2 0.6 － 1.8 6 6. 米易箱变配电工程 1 80×8 1.2 － － 1.2 7 7. 武警医院配电工程 1 60×6 1.2 0.48 1.8 3.48 11 8. 九寨沟景区配电工程 1 80×8 1.5 － － 1.5 8.5 9. 清华新城配电工程 1 80×8 1.2 － 1.8 3.0 17 10. 乐山建委配电工程 1 80×8 1.2 0.3 1.8 2.3 13 11. 福鑫花园配电工程 2 80×8 2.4 0.6 3.0 6.0 34 12. 乐山兰奇苑配电工程 1 50×5 1.2 － － 1.2 4.5 13. 嘉州花城5期配电工程 1 80×8 1.2 － － 1.2 6.8 14. 禹伽大市场配电工程 1 60×6 1.2 0.3 － 1.2 4.8 15. 黑竹沟寓所配电工程 1 60×6 1.2 0.3 1.2 2.7 10 16. 洪雅电力公司配电工程 17. 五通岷江花园配电工程 18. 嘉州花城商务会所 19. 攀钢集团配电工程 20. 三江生化配电工程 21. 眉山碧辉园配电工程 22. 眉山玫瑰园配电工程 1 1 1 2 1 2 2 80×8 80×10 60×6 80×6 80×8 80×8 100×10 1.2 1.2 1.2 2.4 1.2 2.4 2.4 0.3 0.3 0.3 0.6 0.3 0.6 0.6 1.8 4.2 1.2 4.8 － 3.6 － 3.3 5.7 2.7 7.8 1.5 6.6 3.0 20 40 10 33 10 38 28 合计：经过铜排的优化设计，仅以上22个10kV箱式变电站工程项目就节约铜排531.4kg，共计人民币23913.00元。 共(7)页 第(6)页

3、经过母排优化设计的箱变现场运行情况

以上22个经过母排优化设计的箱变，在各安装现场投入运行后，经现场测试和检验，箱变的各项运行指标并未因为设计更改而改变，售后服务反馈情况良好。

4、结束语

优化设计后的箱式变电站产品经过现场运行的检验，可以得出这样的结论：通过对铜排走向的优化设计，完全可以在保证箱变稳定性、可靠性、安全性的前提下，大大减少铜排耗用量，降低生产成本，提高经济效益，具有领好的市场推广前景。

共(7)页 第(7)页