[實用新型]應用于高原環境的40.5/12kV智能預裝式變電站

有效

• 申請號: 201120404562.4
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN202373883U
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 李富常;聶海濤;聶在和;劉承范;張仁友;張仁明;張玲
• 申請（專利權）人: 成都振中電氣有限公司
• 主分類號: H02B7/00
• 分類號: H02B7/00;H02B11/167;H02B11/06;H02B11/24;H02B11/04
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 謝敏

技術領域

本實用新型涉及一種變電站，具體涉及應用高原環境的40.5kV/12kV智能預裝式變電站-即將40.5kV轉為12kV的智能變電站。?

背景技術

箱式變電站是集高壓開關、變壓器、低壓開關為一體的可移動的預裝式變配電裝置，應用于礦山、工廠企業、油氣田、等地方，尤其適合用于土地緊張的公用配電設施、高層建筑變配電、居民住宅小區等地點。目前，高、低壓成套開關設備和控制設備為電網的基礎設施，與老百姓的日常生活息息相關。因量大面廣，所以使用環境多種多樣，其中就有市場需求量寬廣的特殊環境——高海拔地區。高原地區由于海拔相對較高，空氣壓力和密度較低，空氣絕對濕度小，空氣溫度低，溫差大，日照時間長，太陽輻射照度較高，紫外線強，同時高原土壤溫度低，凍土地區廣，凍結時間長，年大風日多，降水量少。這些惡劣的自然氣候特征對變電站及其組成部分的開關設備等電氣設備的性能有以下四大影響規律：?

1、空氣壓力和密度較低的影響

①對絕緣介質強度的影響

空氣壓力和密度的降低，引起外絕緣強度的降低。在海拔至5000m范圍內，每升高1000m，即平均氣壓每降低7.7~10.5kPa，外絕緣強度降低8%~13%；

????②對電氣間隙擊穿電壓的影響

對于設計定型的產品，由于其電氣間隙已經固定，隨空氣壓力的降低，其擊穿電壓也下降。為了保證產品在高原環境使用時有足夠的耐擊穿能力，必須增大電氣間隙。

③對電暈及放電電壓的影響?　　a)高海拔低氣壓使變電站內部的高壓電機的局部放電起始電壓降低，電暈起始電壓降低，電暈腐蝕嚴重；?

b)高海拔低氣壓使變電站內部電力電容器的內部氣壓下降，導致局部放電起始電壓降低；

c)高海拔低氣壓使變電站內部的避雷器內腔電壓降低，導致工頻放電電壓降低。?　　④對開關電器滅弧性能的影響?　　空氣壓力或空氣密度的降低使空氣介質滅弧的開關電器滅弧性能降低，通斷能力下降和通電壽命縮短。直流電弧的燃弧時間隨海拔升高或氣壓降低而延長；直流與交流電弧的飛弧距離隨海拔升高或氣壓降低而增加。?　　⑤對介質冷卻效應，即產品溫升的影響?　　空氣壓力或空氣密度的降低引起空氣介質冷卻效應的降低。對于以自然對流、強迫通風或空氣散熱器為主要散熱方式的電工產品，由于散熱能力的下降，溫升增加。在海拔至5000m范圍內，每升高1000m，即平均氣壓每降低7.7~10.5kPa，溫升增加3%~10%。

a)靜止電器的溫升隨海拔升高的增高率，每100m一般在0.4K以內，但對高發熱電器，如電爐、電阻器、電焊機等電器，溫升隨海拔升高的增高率，每100m達到2K以上。?　　b)電力變壓器溫升隨海拔的增高與冷卻方式有關，其增加率每100m為：油浸自冷，額定溫升的0.4%；干式自冷，額定溫升的0.5%；油浸強迫風冷，額定溫升的0.6%；干式強迫風冷，額定溫升的1.0%；?　　c)電機的溫升隨海拔升高的增高率每100m為額定溫升的1%。?　　⑥對產品機械結構和密封的影響?　　a)引起低密度、低濃度、多孔性材料（例如：電工絕緣材料、隔熱材料等）的物理和化學性質的變化；?　　b)潤滑劑的蒸發及塑料制品中增塑劑的揮發加速；?　　c)由于內外壓力差的增大，氣體或液體易從密封容器中泄漏或泄露率增大，有密封要求的電工產品，間接影響到電氣性能；?　　d)引起受壓容器所承受壓力的變化，導致受壓容器容易破裂。?

?2、空氣絕對濕度減小的影響

1）絕對濕度對外絕緣強度的影響

平均絕對濕度隨海拔升高而降低。絕對濕度降低時，變電站內部的一切電工產品的外絕緣強度降低，因此要考慮工頻放電電壓與沖擊閃絡電壓的濕度修正。

2）絕對濕度對電機換向及炭刷磨損的影響?　　絕對濕度的降低使換向器電機的換向火花增大，同時使電機炭刷的磨損率增加。?????3、空氣溫度降低及溫差增大的影響

1）高原環境空氣溫度對產品溫升的補償?　　平均空氣溫度和最高空氣溫度均隨海拔升高而降低，電工絕緣材料的熱老化壽命決定于平均空氣溫度。高原環境空氣溫度的降低可以部分或全部補償因氣壓降低而引起電工產品運行中溫升的增加。環境空氣溫度的補償值為0.5K/hm。?????2）溫度變化對產品結構的影響?????較大的溫度變化使產品外殼容易變形、龜裂，密封結構容易破裂。