2主要电气设备选择
全地下变电站一般设置在人口稠密地区,用地紧张,变电所占地面积很小;而用户对供电安全性、可靠性、电能质量及城市环境保护等方面的要求越来越高,特别是对防火、防爆、防污染以及降噪声等问题加倍关注。所以在电气设备选择需注意以下三个方面:
(1) 设备选型宜小型化,可减少占地面积,使整体布置趋于紧凑合理。
(2) 全站设备无油化,包括主变压器可考虑采用SF6 气体绝缘变压器(GIT)。这样全站无易燃、易爆物,既能简化消防系统,又可将火灾的影响局限在地下,而不致影响到地面。
(3) 设备制造水平高,技术成熟,检修率和维护量要小,使停电机会大大减少。
2.1主变压器
主变压器是变电站内最主要的电气设备,普通的油浸式变压器本体铁心产生的低频噪声传播较远且难以消除,一旦因故障着火,将对人身财产安全构成严重的威胁。SF6 气体绝缘变压器(Gas2 Insulated Transformer,GIT) 以其独有的优势受到了人们的关注。与传统油浸式变压器相比,它有以下优点:
(1) 绝缘性能和冷却效果好。由于SF6 的负电性( 即吸附电子的能力),使其具有极好的介电绝缘性能。同时SF6 在熄灭电弧和瞬时放电的温度范围(1500 ~ 5000K) 有着优异的热交换特性。因此,GIT 有着很好的绝缘性能和冷却效果。
(2) 不易燃易爆。SF6 气体属于惰性气体,分子结构非常稳定,不易燃;当变压器内部发生电弧时,内部升高的压力会被SF6 气体体积的变化而抵消,防爆性较好。
(3) 噪声低。SF6 气体密度比变压器油密度小,声音通传送比较慢,中间铁心发出的声音很少能够传到罐体,这样,GIT 产生的噪声比油浸式变压器的要小。特别适合在繁华的商业中心和人口密集的居民区使用。
(4) 安装方便,且易于维护检修。GIT 在出厂时已完整组装,SF6 气体已注入其中,使得安装过程简化,同时,由于SF6气体在冷却管中压力降很小,这样散热器可以水平安装或脱离变压器垂直安装,同样的环境下,SF6 气体比油浸式变压器的变压油消耗慢得多。GIT 使用真空有载调压开关,无需带电滤油器,相应减少了油枕和压力-释放设备,设备外型简洁,对站内平面布置及今后维护运行带来了方便。GIT 的缺点在于价格昂贵,生产厂家较少。目前110kV 及以上电压等级的GIT 几乎全部为进口设备,生产及供货周期较长。此外,SF6 气体不含氧气,如发生泄漏会有窒息作用,在高温作用下会分解一些低氟化合物,这些分解物会进一步反应组合成其它有毒物质。变压器室内需采取有效通风措施,将SF6 气体浓度限制在1000μg/L 之内,且应安装SF6 泄漏仪和氧气含量监测装置。综上所述,虽然GIT 价格约为同等容量油浸变压器价格的215 倍,但其在技术上已比较成熟,维护检修机会极少,电气故障率极低,没有火灾隐患,是一种比较理想的变电设备。全地下变电站设计时宜优先选择GIT。