箱式变电站

箱式变电站

箱式变电站是70年代的产物。其构造大体上是一个箱式结构，设有高压开关小室、变压器小室及低压配出开关小室三个部分，可安装630kV A及以下变压器。其特点是：占地面积小；工厂化生产、速度快、质量好；施工速度快，仅需现场施工基础部分；外型美观，能与住宅小区环境协调一致；适应性强，具有互换性，便于标准化、系列化；维护工作量小，节约投资。因此，箱式变电站无论国内、国外都受到重视和欢迎，得到普遍的应用，是非常有前途的电气设备。

箱式变电站外壳的材质多样化，分为钢板、铝板的板式结构及钢筋混凝土结构几种。

一、箱式变电站产品简介

箱式变电站简称箱变，又称组合变电站，是一种集高低压开关设备、变压器于一体的户外变配电成套设备。此种产品有两种典型的形态，一种是“欧式”，一种是“美式”。“欧式箱变”在我国较为普遍。因这种产品技术我国早在20世纪70年代末就已从西欧引进，故称“欧式箱变”，并于1989年针对此类产品国家颁布了专业标准，即ZBK40001–89《组合式变电站》。原电力部于1993年正式提出“箱式变电站”的术语，并颁布了行业标准DL/T537–93《箱式变电站定货技术条件》。“欧式箱变”的最大特点是组合，即将变压器、高低压开关柜、分高压室、变压器室、低压室组合在一个外壳之中，主回路采用电缆和母线排连接，一个箱变内可放置一台或多台变压器，产品尺寸变化较大，用户可对高低压元件、柜型、变压器型号作自由选择。

“美式箱变”是最近几年才进入我国的，是美国大量应用的产品（已占配电变压器的90％）。在美国叫“自保护变压器”(也有带底座和间隔的变压器)。因产品技术发源于美国，故称为“美式箱变”。“美式箱变”最大特点为一体化，高压元件、变压器均置于变压器油箱之中，低压配置也极为简单，由于这种产品体积小、价格低，比较适合我国市场，故在我国推广较快，已有取代“欧式箱变”的趋势。

ITC委员会对箱变类产品，于1995年才正式出版了针对性的标准，即IEC1330–95《高压/低压预装式变电站》。我国于1998年有西高所等采用了此标

准，并颁布了国家标准GB/T17467–1999《高压/低压预装式变电站》IEC1330–95。

箱变产品多用于电缆工程，在城市住宅小区内最为常用，一些办公楼宇、厂矿均可采用。

二、箱变种类及结构

2.1．箱变的结构

箱式变电站典型结构，按各种接线设备所需空间设计。环网、终端供电线路方案，设计有封闭、半封闭两大类，高低设备室分为带操作走廊和不带操作走廊结构，可满足6种负荷开关、真空开关等任意组合的需要。附加设备有终端供电、站内装配式变电站。高压室、变压器室、低压室为一字型排列，根据运输的要求设计有整体式和分单元拆装式两种。

箱体采用钢板夹层（可填充石棉）和复合板两种，顶盖喷涂彩砂乳胶或特殊设毡。吊装方式为上吊式，装配式变电站体采用吊环形式。为监视、检修、更换设备需要设计通用门，即可双扇开启也可单扇开启，变压器室设有两侧开门的结构。

变电站的高低压侧均应装门，且应有足够的尺寸，门向外拉，门上应有把手、锁、暗闩，门的开启角度不得小于90o，门的开启应有相应的联锁。

高压侧应满足防止误合（分）断路器，防止带电拉（合）隔离开关，防止带电挂地线，防止带接地线送电，防止误入带电间隔的“五防” 要求。不带电情况，门开启时应有可靠的接地装置，在无电压讯号指示时，方能对带电部分进行检修。高低压侧门打开后，应有照明装置，确保操作检修的安全。

外壳应有通风孔和隔热措施，变压器小室内空气温度应符合变压器负载导则的规定，如表2–1所示。

表2–1 变压器小室引起环境温度增加的校正值

必要时可采取散热措施，防止内部温度过高。高低压开关设备小室内空气温度应不致引起各元件的温度超过相应标准的要求。同时还应采取措施保证温度急

剧变化时，内部无结露现象发生。当有通风口时，应有滤尘装置，变压器小室应有供变压器移动的轨道。

外壳防护等级的分类应符合GB4208的规定。

采用金属外壳时，应有直径不小于12mm的接地螺钉，其构造应能可靠地接地。采用绝缘外壳时应加金属底座且可靠接地，均应标有接地符号。箱体元件的结构牢固，吊装时不致引起变形和损伤；在外壳的明显处设置铭牌和危险标志。

箱体的防雨性能：在装配完整的变压器试品上进行淋雨试验，淋雨装置应沿四周布置，使雨滴同时由四周顶部落下，持续时间1h，试验方法按JB/DQ2080的规定进行。

防噪声的性能：当变电站采用油浸变压器时，测点距变压器周围0.3m（干式变压器为1m）间距不大于1m，高度在变压器外壳高度的1/2处，额定电压下测量，测量的升压级分别为不大于55dB及65dB。特殊要求时用户与制造厂协商，测量方法按GB7328标准的规定。

箱式变电站的基础的边缘应宽出箱变外墙0.1m左右。材料采用砌砖、砌石均可，需抹面。另外。也可采用金属平台、混凝土板式基础。基础轮廓内至少应有1m深是空的，便于电缆的引进与引出。

2.2. 箱变的分类

箱变有多种分类方法。按产品结构可分为组合式变电站（欧式箱变）、预装式变电站（美式箱变）；按安装场所可分为户内、户外式箱变；按高压主接线方式可分为终端接线、双电源接线和环网线式箱变；按箱体结构可分为整体、分体式箱变。

2.2.1. 组合式变电站

组合式变电站是将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置3个不同的隔室通过电缆和母线来实现的电气连接，所用高低压配电装置及变压器均为常规的定型产品。

（1）布局。组合式变电站的高压室、变压器室和低压室可按目字型或品字型布局。目字型布局与品字型布局相比，目字型接线较为方便，故大都采用目字型布局，见图2–13。图2–13中，HV表示高压室，LV表示低压室，TM表示变压器室，ZL表示操作走廊。

（2）高压接线方式。组合式变电站有许多种接线方式，常用的有终端、双电源、环网等接线方式，图2–14所示。在高压回路中，通常采用负荷开关与限流式熔断器组合的保护方式，负荷开关通常采用真空断路器或SF 6断路器，额定电流为630A ，动、热稳定电流分别为50kV 和20kV 。

(a)品字型布局(a)目字型布局HV

TM

LV TM HV

LV LV LV HV TM ZL LV TM HV

图2–13 组合式变电站布局 A

B LV

MV

F

C F B F A

A F MV LV (a)终端接线(b)双电源接线(c)环网接线

图2–14 高压连接方式

（3）变压器连接方式。通常采用常规的连接组为Y ，yn0（y/y0）的三相三柱式油浸式或干式变压器。近年来，根据市场的需求，亦可采用D ，yn11连接组的产品，但铁芯结构仍为三项三柱式。

（4）低压接线方式。低压接线方式非常繁多，出线保护多采用空气开关或刀熔开关，回路最多可达20路，具有无功补偿和多路计量功能。目前根据市场需求，亦有安装低压电源自动转换开关的产品，可确保重要用户的供电可靠性。

2.2.2. 预装式变电站

预装式变电站（美式箱变）是将变压器身、高压负荷开关、熔断器及高低压连线置于一个共同的封闭油箱内的电气连接，用变压器油作为带电部分相间及对地的绝缘介质是一种结构紧凑、体积小、经济实用的新型配电设备。由于采用了全绝缘的高压进出线端子和电缆附件，使高压间隔内没有任何裸露的带电部分，