箱式变电站在充换电站中的设计应用

箱式变电站在充换电站中的设计应用
摘要：伴随着现代社会经济的大力发展，在满足人们的生活、出行等必要的条
件下，提倡使用新能源也逐渐成为一种新时尚。

用现在流行的低碳新能源，以替
代一般常规不可再生能源的局限性，目前新能源电瓶车、电动汽车、高铁等也随
之普及，这对电能的使用再一次提出更高的需求，各地方对建设充换电站建设也
迫在眉睫，充换电站也遍地开花，需求越来越大。

建设充电换电站的同时，供电
也是必不缺少的一个重要因素，由于充换电站的功率在1000千瓦左右，负荷等
级属于三级负荷要求，因而10千伏单电源箱变的供电模式可满足自身需求和规
范要求。

关键词：箱变；新能源；充换电站；单电源
引言
充换电站的负荷不是很大，负荷属于三级负荷等级，在供电模式中特定建设配电房及高
低压成套柜，就显得投资浪费，箱式变电站的供电模式既提供了供电的可靠性，又降低了工
程投资建设成本。

基于以上，在满足现状的电源负荷的要求，并且减少工程成本资金的情况下，一台箱式变电站或两台“手拉手”式的箱式变电站可很好地解决充换电站的供电问题，本
文就针对充换电站的供电方式做方案设计分析。

1 充换电站的普及
电动汽车、平时随身携带的手机等充电站，是一种给需要消耗电能的设备充电，是一种
非常高效率的充电设备，可以快速的给电子产品、交通工具的设备等充电。

目前公共停车场、大型购物中心、可停车的路边地、高速路服务区、居住小区、单位、写字楼等设置的充换电
站较为普遍。

2 充换电站供电的外线及配电系统
2.1 充换电站的10kV的外线敷设
国内的供配电工程中电缆敷设的方法有很多种，目前电力工程中使用较多的有：排管敷
设方式、电缆直埋敷设方式、电缆沟敷设方式等。

由于充换电站多于建设在市区，所以外线
采用排管形式敷设较多。

根据电力负荷等级的分类，充换电站的负荷等级属于三级负荷，使
用单电源供电方式，如果有特殊情况或者充换电站需要带二级以上的负荷要求，一般考虑双
电源供电方式（本次暂按单电源考虑）。

电源的取电点以供电部门批复的10kV架空线路或
10kV开闭所较多，施工时应取得市政单位和规划部门的批准，电缆敷设时如遇直埋敷设确保
电缆开挖的埋深不少于0.8米，电缆采用YJV22-8.7/15kV的三芯铠装交联聚乙烯绝缘聚氯乙
烯护套类型的电力电缆敷设。

2.2 充换电站的配电系统
以某厂房新建的充换电站配电工程为例，本次充换电需求的负荷在1000千瓦，按照变
压器配置的原则分配，常用负荷的同时系数按0.8考虑，需要配置1000kW*0.8=1250kW，按
需要满足的供电需求，可装置一台SCB11-1250kVA的干式变压器的箱变，如果单独配置一台SCB11-1250kVA的变压器需要新建专用配电房，成套的高低压柜，因此会增加本次工程投资。

为了满足本厂房新建的充换电站供电需求，又节省工程投资：可配置箱式变电站进行供电，
一般箱式变电站中的变压器容量不宜超过630kVA，两台“手拉手”箱变630kVA*2=1260kVA满
足容需求。

2.2.1 箱变高低压系统配置
箱式变电站中的高压室分别配置：一台进线柜、一台计量柜、一台PT柜、一台总控柜、两台出线柜（1#主变出线和2#主变出线）；两台630kVA的变压器的进线根据计算电流公式
I=P/（U*√3）和供电系统的短路电流热稳定值，选择进线电缆YJV22-8.7/15kV-3*70mm2铠装
交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套类型的电力电缆，变压器室配置两台SCB11-630kVA的干式变压器；箱变中的低压室分别配置：两台进线柜、两台补偿柜、两台出线柜、一台联络柜，变压
器出线到低压室的进线柜采用TMY-3*（80*8）+1*（63*6.3）的铜排，低压按两路电源进行
设计，在低压发生故障时，低压联络进行投切，保证低压不间断电源供电，保证低压供电的
可靠性。

2.2.2 箱变高低压配电系统图
高压环网柜出采用全充气（或固体）绝缘柜型，进出线柜采用手动+DC48V电动操作，
电源取自母线PT柜中的分布式直流电源，进线总框器配置微机保护，PT柜需要全充气加装
隔离开关，开关柜及配电装置等外部母线应使用全部绝缘化的母线相连接，高压柜应有可靠
的五防功能，带电显示器装置与柜门闭锁，开关柜带电时柜门应打不开，变压器应配置高温
报警、超温跳闸保护，超温时跳开负荷开关（负荷开关具有脱扣功能）；低压柜内母线钢排
需采用全绝缘处理，箱变内应配置自动除湿、自动通风设备，设备应承谐安全运行五年以上，低压断路器具有励磁脱扣功能。

2.2.3 充换电站的高低压配电室的布置
高压室里配有进线柜、计量柜、PT柜、总控柜、1#（主变）出线柜、2#（主变）出线柜；两端的柜体离变电站的箱体需要保持200mm，高压室和变压器室中间需要加装固体绝缘隔板，本次设计的两台变压器面对面布放，两端距离箱体400mm，变压器的设计距离是600mm；
变压器室与低压室中间需要加装固体绝缘隔板，低压室布局两台进线柜、两台补偿柜、两台
出线柜、一台联络柜，联络柜的与另一台低压出线柜中间使用铜母线连接，箱体中预留一口
检修井，方便以后的日常维护检修。

变压器室的两台变压器面对面布放有利有弊，优势之处
在于能够节省整个箱式变电站的体积，避免运输过程中由于体积过大带来的不便；缺点在于
在一台变压器出现故障的时候检修不便，而且另一台变压器带电也给日常的运行维护带来安
全隐患。

总体来说箱式变电站相对于独立建造配电房，可节约工程投资费用成本，箱变的基
础及箱体、围栏等占地面积也相应减少，箱式变电站还具有安装方便，在做好箱变的基础情
况下可迅速拆装箱变壳体，在较短的时间节点里能够快速供电，以满足客户要求。

3 结束语
随着社会的高速度发展，用电负荷也越来越密集，但城市或城镇的用地越来越紧张，大
范围的电网架构以及电缆敷设不在满足现代社会的快速发展，因此小型化、便捷式的箱变也
越来越成为现代主流的用户配电设备，由于体积小，安装方便，可适应于城市中心的小面积
占地负荷需求，既满足的新能源充换电站的地方普及，也能为充换电站提供可靠的供电需求，也起到了美化城市环境的作用，这也将是箱变快速发展的美好前景。

参考文献：
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