预装式变电站发展趋势

浅谈智能化节能型箱变的技术革新发展

目前市场常规箱变产品存在的问题：

●箱体结构笨重，体积庞大，安装运输不便。

●散热设计不足，夏季用电高峰期常出现设备故障，运行安全稳定性不好。

●采用常规变压器（S9、S11、S13等），功耗大，耗能高。

●原有方案的无功补偿单元的元件运行不稳定，补偿效果不尽人意，造成运行

线损较高。

●无功技术力量不足，不能有效的平衡三相不平衡有功电流。

●对设备、用户和线路的保护设置不够精确，不能有效隔离末端故障，常造成

越级跳闸。

●未考虑无线“四遥”，远程预付费、远程控制、计量、防窃电等职能化功能。

●未建立远程用电综合管理系统。为台区的管理、线路的分析提供不便。

针对以上问题，我公司的YBP-12/0.4型智能化节能型预装式变电站（箱变）从结构、方案、元器件选型等各方面均进行了大量的技术革新，在设备运行安全、可靠、节能、环保、智能化等方面实现了较大改进，有效解决了上述问题。

2 技术革新措施

2.1 箱体结构的改进

箱体材质采用双幕墙热通道金属雕花复合板，顶

盖采用别墅级沥青瓦材质。美观大方，保温隔热板

质轻，具备长期户外使用的条件，确保防腐、防水、

防尘性能，使用寿命长。

小型化紧凑型设计，为同容量箱变体积的2/3。方便了远距离运输，适应不同场合的安装。

箱体底板、侧壁、顶盖等处大通风面积设计，合理利用空气对流，加强散热能力，极大提高设备运行可靠性。

2.2 对高压单元的技术革新

2.2.1 可靠永磁机构真空断路器

进线开关采用断路器，俗称“看门狗”取代了复合开关不能自动分断故障电流的问题。保护功能更可靠、更智能、更合理。

断路器操动机构采用永磁机构，运行线圈不带电，避免烧毁线圈；传动机构简单（部件仅为弹簧机构的一半），机械寿命长，运行安全可靠。

永磁机构弹簧机构

2.2.2 全面智能精细保护

采用ZW32M-12型智能永磁机构真空断路器，具备过流保护、速断保护、零序接地保护、自动重合闸功能，全面保护设备和线路的可靠运行。

因箱变处于线路末端，短路阻抗大，短路电流小，常规设备的保护定值步长较大，不能有效保护末端故障，常引起越级跳闸。我公司箱变各项保护定值连续可调，定值精确整定配合，可靠解决了越级跳闸问题。

2.2.3 远程用电管理

无线“四遥”：支持电动操作，并可通过蓝牙掌上机、手机或后台软件遥控停送电、查看装置运行数据，查看和修改定值。

远程售电：配置远程管理终端，通过GSM/GPRS无线网络，可实现远程预付费用电管理功能，远程售电，电费用完自动断电。

2.3 对变压器的技术革新

2.3.1 节能环保的卷铁芯技术

节能低损耗：卷铁心沿取向硅钢片最佳导磁方向卷绕而成，充分发挥取向硅钢片的优越性能，磁路畸变小，显著降低空载损耗和空载电流（叠片式铁心因有叠片接缝，磁路有畸变）。较S9叠铁芯变压器空载电流下降80%，空载损耗可降低30%.

环保低噪声：由于卷铁心变压器的铁芯是一个无接缝的整体,且结构紧密,故运行噪声更低,比叠铁芯低10dB，更适合环保要求。

设备防盗：卷铁芯变压器的铁芯是一个整体，铁芯敲不散，线圈取不下来。

智能控制器永磁机构真空断路器

蓝牙掌上机

不容易将硅钢片、铜线等有使用价值的物件分离，具有较好的防盗性。因变压器自重影响整机运走是极困难的，S11-315kVA 变压器重1.3吨，630kVA 重2.2吨，1000kVA 重2.8吨。

2.3.2 有载调容（节能）技术

据资料统计，我国变压器的总损耗约占系统发电

量的10%；占电网总损耗60～65%的中、低压电网损

中，约有70%损耗在配电变压器上。如果变压器损耗能

降低1％，每年就可节约上百亿度电。

对于配电变压器，在季节性用电低谷和时段性用

电低谷时变压器负荷率往往达不到

30%，长时间处于“大马拉小车”状态，造成变压器空载损耗严重。

有载调容变压器，能够根据负荷大小自动调节容量，使变压器在负荷低谷期自动运行在小容量档，轻载时其空载损耗大大降低，小容量空载有功损耗小于大容量时的1/3，节能效果显著。

经济效益分析：以1000kVA 变压器为例,按年均8640小时(轻载5640小时,满载3000小时)供电时间,电价按0.56元/度计算,各型号变压器有功线损如下表(S11-T 是卷铁芯调容变压器,SH15是非晶合金变压器)。

卷铁芯 叠铁芯

如上：按变压器20年使用寿命计算，调容变压器比S9变压器节能效益84646元（变压器差价24610元），比S11变压器节能效益49903元（变压器差价15370），比SH15非晶合金变压器节能效益5686元（且变压器便宜23030）。

显然，调容型变压器是投资回报率最高的选择。

2.4 对低压无功补偿单元的技术革新

2.4.1 高性能抗干扰无功补偿控制器

抗干扰能力强：老式的无功补偿控制器抗干扰能力差，谐波干扰导致控制器死机、误动，无功补偿单元失效或补偿效果极差。KW-18J无功补偿控制器采用全铝合金外壳，并采取多种滤波隔离措施，电磁兼容能力达到最高级别IV级，确保无功补偿功能的可靠运行，达到最佳补偿效果。

分相分级补偿：老式的无功补偿控制器为单相电流取样，三相共补模式，而低压台区负荷普遍存在三相不平衡情况，从而造成单相的过补和欠补情况，补偿效果不尽人意。JKW-18J无功补偿控制器采集三相电压、三相电流信号，以无功功率、功率因数、电压多判据综合判断，分相补偿，可对三相不平衡负荷精确补偿，无投切振荡，无补偿呆区。