浅谈箱式变电站的设计与应用

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摘要：箱式变电站经常又被称为户外成套变电站，主要的应用范围是在户外，是欧美等西方发达国家在20世纪60年代推出的新型变电设备，由于它无污染，体积小，便于运输和安装，维修简单，对市容的影响小，一出现就受到各国的关注。我国的箱式变电站的发展起步相对较晚，大约在20世纪90年代时在我国电网改造的过程中得到了应用。文章结合实际情况，对箱式变电站的设计和应用进行介绍，希望可以推动我国电力行业的发展。

关键词：箱式变电站；高压开关设备；变压器；低压配电装置

中图分类号：TM63

文献标识码：A

文章编号：1009-2374（2012）29-0016-03

1　箱式变电站概述

箱式变电站是一种将高压开关设备、变压器和低压配电装置等按一定方案进行安装的紧凑型配电设备，是继原有的土建变电站之后的一种新式变电站。我国对其的认识始于20世纪70年代，根据其不同的特点分为美式箱变和欧式箱变，通常也称为预装式变电站和组合式变电站。美式变电站体积相当小，采用的是一体化安装，将变压器、高压开关、熔断器等装置整合于一个封闭油箱内，构成一体式布置。而组合式变电站将总体结构的三个主要部分高压开关柜、变压器及低压配套装置布置在三个不同的隔室内，有“目字型”或“品字型”两种布置方式，其中“目字型”接线相对方便，故应用的要多一些，“品字型”的结构安排紧凑，适用于排列多台变压器的情况。目前，在我国组合式变电站的应用比较广泛。

2　箱式变电站的技术要点

2.1　箱体性能安全可靠

经过这些年的飞速发展，目前我国箱式变电站的设计工艺已经达到了国际水平。箱体外壳部分使用镀铝锌钢板，框架的材料使用的是标准集装箱材料，制作工艺严格，全部经过了防腐处理，提高了箱式变电站在各种环境下的适应能力。内封板采用铝合金扣板，夹层应用的材料不仅可以防火，还可以保温，箱体内可以按照需要调温除湿，在

－40℃～＋40℃的严酷环境下也可保证设备不受到外界环境干扰而可靠运行。

2.2　自动化程度高

一次设备采用高可靠性的设备，如全封闭的高压开关柜、干式互感器、旋转隔离开关等，并且导线没有导电的部分，确保达到零触电事故的发生。全站可实现无油化运行，减少了对环境的污染，符合目前低碳环保的要求。在二次侧采用微机综合自动化系统，可以实现遥测、遥信、遥控、遥调的现代智能化控制功能。每个单元的继电保护功能完善，在独立运行的条件下可以对箱内的数据进行监测和控制，例如对箱体内湿度、温度进行调节，可以实现无人值班的要求。

2.3　工厂预制化

箱式变电站的选择比较灵活，只要根据实际的要求设计一次主接线图和箱外设备的方案，就可以挑选各个厂家的型号和规格。所有的设备在工厂进行安装和调试。缩短了设计制造周期，在现场也仅仅是对箱体定位、箱体间电缆联络、保护整定值的校验和其他数据的调试任务，整个变电站从安装到投运大约只需5～8天的时间，极大地提高了

效率。

2.4　设计方式灵活

箱式变电站结构紧凑、体积较小，而且还可以选择多个方式进行安装，所以在设计上就可以选择最优的方案。例如采用组合式的变电站，那么每个箱体均构成一个独立系统，我们在安装时可以选择将35kV和10kV设备全部箱内安装，组成一个全箱式变电所，这种比较适合新的变电站设计。

2.5　占地小、效益高

箱式变电站由于其紧凑的构造，所以占地面积小，而且外形美观大方，在住宅、车站或者其他公共场所不仅不会破坏市容，还能起到一定的美观作用。最重要的是箱式变电站的投资小、收益大。

3　箱式变电站的设计要点

3.1　接地

严格按照GB/T11022的规定。还应采取以下的保护措施：安装一条连接箱式变电站的每个设备的接地导体。接地导体的电流密度如用铜导体，当额定短路持续时间为1s时不应超过200A/mm2，当额定短路持续时间为3s时不应超过125A/mm2，但其截面积不应小于30mm2。

3.2　辅助设备

对于箱式变电站内的照明、辅助电源等低压装置应按GB/T14821.1或GB7251.1防护等级进行安装。

3.3　操作通道

变电站内部的操作通道要充分考虑到维修时的空间问题，以不妨碍进行任何操作为标准进行设计。该通道的宽度最低的要求一般为800mm。箱式变电站内部的门应朝出口方向关闭，这样可以不占用操作通道的宽度。门在任一开启位置或开关设备和控制设备突出的机械传动装置不应将通道的宽度减少到500mm。

3.4　可靠的安全措施

对高压配电装置要采用可靠的组合结构来进行保护，例如当油浸式变压器的容量达到800kVA或者以上时，应该选择可以切断电源的设备和变压器的瓦斯保护相互配合。在箱体门的内侧应该贴有主线路图、控制线路图，进行一些操作的操作步骤和主要的注意事项，以便维修人员进行参考。

3.5　箱体要求

箱体内的防护设备要可以在各种条件下正常运行，如照明、通风、散热等，应加装相应的检测装置来确保箱体内环境的安全，如湿度测量表计、凝露检测装置和烟雾报警器，并将监测到的数据可靠地接入变电站的综合自动化系统，让工作人员随时了解到箱体内部的情况；箱顶的设计要充分考虑雨量大小的因素，完善自然排水能力；由于箱体基本上都是在室外的，在夏天承受着紫外线辐射和高温暴晒的情况，因此做好箱体的隔热就显得十分重要，如果隔热性能不好的话，那么外部温度过高就有可能引起内部设备出现故障甚至发生事故；箱体要有良好的防潮性能，在严酷的环境下可以有效地防治冰冻和腐蚀，发生火灾时也要满足一定的阻燃要求；箱体的设计要考虑美

学文化，造型要能和周围的环境相协调。

4　箱式变电站在住宅上的应用和发展前景

4.1　箱式变电站在住宅上的应用

箱式变电站从变电所利用电缆接到10kV开闭所，再通过10kV开闭所进行分配，利用环网柜、分接箱等进行联接和再分配。在建筑比较少的情况下，采用电缆分支箱加环网式箱变方式实现，也可以根据实际情况直接连接到环网箱变上；在建筑物比较多的情况下，一般采用环网柜加环网式箱变方式实现。

4.2　箱式变电站的发展前景

提高防火性能。箱式变电站虽然为全封闭无人值守的方式运行，但是在箱体内的火灾隐患仍不能完全消除，如电缆和补偿电容器就很容易发生火灾，因此应考虑增强箱内的灭火设备。

扩大容量。箱式变电站由于其紧凑的设计理念，它的体积相当小，因此如何对有限的空间进行合理有效的利用就显得十分重要。随着人们对其功能需求的增加，例如出线间隔的扩展裕度不足，还有就是10kV箱变开关柜的固定螺栓比较多，在维修时拆卸不方便，在多次作业后会出现螺栓脱扣的现象以及开关柜的后箱板排列紧密，容易误拆卸。因此，需要在设计阶段对箱体容量进行周密的考虑，确保其以后的升级改造问题。

5　结语

近年来箱式变电站已经在农村电网改造中得到了广泛的应用，由于其不影响环境美化、占用的空间小、自动化水平高和经济实用的特点而受到了人们的欢迎。但是在其应用中也不断出现了一些问题需要进一步的改进，如箱体内出线线路间隔的空间稍显不足、检修时的空间相对狭窄等。总之，相信随着科技的进步，箱式变电站自身也会得到不断的优化，在我国城市化进程和新农村建设等领域中一定会发挥重要的作用，使我国电力行业的发展进入一个崭新的阶段。

参考文献

[1]　罗晖．箱式变电站及其在设计中的若干问题探讨[J]．科技资讯，2009，（18）．

[2]　郑永坤．35kV箱式变电站的发展与应用[J]．农村电气化，2002，（9）．

[3]　罗福健．箱式变电站在配网工程中的应用[J]．广东科技，2006，（12）．

[4]　闫志杰．箱式变电站简介及设计选型[J]．宁夏电力，2005，（2）．

[5]　孙淑莲,刘玉铭．箱式变电站在农网改造中的应用及设计中应注意的问题[J]．电气应用，2006，（1）．