箱式变电站的应用现状

箱式变电站的应用现状

发表时间：2018-06-25T16:15:19.640Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：刘霖李宏伟李俊华连经斌丁文田饶云赵伟

[导读] 摘要：我国箱式变电站的发展较晚，基本是在上世纪九十年代的电网改造中得到应用，具有维修简单、便于安装与运输、体积小、无污染等优点，被广泛应用在社会生产生活中，有利于保障供电的稳定性。

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摘要：我国箱式变电站的发展较晚，基本是在上世纪九十年代的电网改造中得到应用，具有维修简单、便于安装与运输、体积小、无污染等优点，被广泛应用在社会生产生活中，有利于保障供电的稳定性。箱式变电站主要是统一装配低压配电装置、高压开关设备、变压器等，结合运行规律和标准要求，构建安全有效的操作设备，从而减少供电半径，提高供电效率和电压质量。

关键词：箱式变电站；类型；应用

引言

箱式变电站是在上世纪六、七十年代欧洲和美国等西方国家推出的一种新型用于户外使用的成套变电所。IEC1995年11月正式对其命名。箱式变电站按来源、结构及组成原理划分为欧式箱式变电站（简称欧变）与美式箱式变电站(简称美变)。欧变又称预装式变电站，美变又称组合式变电站。

1箱式变电站的类型及特点

箱式变电站属于一种新式的变电站，是按照一定方案安装低压配电装置、变压器、高压开关设计等的紧凑型配电设备，具有如下几种形式：（1）一体型。该形式的变电站是以保护装置、低压控制、简化高位基础，在变压器油箱中装入变压器主体与高、低压配电装置，使其形成一个整体，体积更小。（2）组合装置型。该形式的高、低压配电装置是在箱内直接装入保护电器设备和高、低压控制，使其形成一个整体，而不使用现有的成套装置，箱内也不需操作走廊，从而达到箱体积减小的目的。（3）拼装式。其是在金属箱体中装入变压器和高、低压成套装置，并且装置间留有操作走廊，该形式的箱式变体积较大，所以使用较少。

箱式变电站的特点包括：

1.1设计工作量小

常规变电站设计时有较大的工作量，其设计需要包括土建和电气设计两个方面，但是箱式变电站的土建设计只需要安装基础的设计，所以在土建设计部分的工作量大大减少。

1.2箱式变电站制造周期短

电气设计工作者针对箱式变电站的具体要求，画出一次主接线图和箱外设备，再根据设计要求选择厂家提供的箱式变电站规格和型号，构成箱式变电站的所有设备可以在工厂一次性组装完成，并进行调试，这就意味着箱式变电站的工厂化制造，与土建式变电站相比，大大减少了设计制造时间，也就减少了制造成本。

1.3投资费用低，可移动

相同配置条件下，箱式变电站比常规变电站节省投资50%以上。箱式变电站具有可移动性，尤其适用于野外施工作业的用电要求。

1.4箱式变电站外表美观

箱式变电站相对土建变电站简约的外表多应用于繁华闹市、住宅小区等，另外在负荷非常集中，土地稀有的城镇终端供电网和大型工矿企业也广受欢迎。因其生产时间短、生产效率高、运行费用低、占地面积小、组装方式灵活多变、安装便捷快速等优点，在各个领域均得到了广泛应用，已成为变配电系统不可缺少的一部分。

1.5箱式变电站更接近负荷中心

箱式变电站由于其占地面积小，应用广泛，且能贴近负荷的中心位置，也可以放置在建筑物处，所以箱式变电站的供电路线半径相对于常规变电站短很多，由此可得出，箱式变电站供电的电压降落和电能损耗会较少，提高了供电质量。

2箱式变电站在应用中遇到的问题

（1）箱式变电站存在防火难的问题。因为箱式变电站是全封闭式运行方式，并且无人值守，根据上文我们已经知道，箱式变电站的运行温度高，减低温度存在一定难度，所以全封闭运行的箱式变电站更容易引发火灾，而且一般无人值守，虽然在箱式变电站中配有报警装置，但是在封闭的空间内不利于灭火，所以依然存在火灾隐患，由此应在设计新型箱式变电站中将这一安全隐患考虑在内，可以增设自动灭火系统，但是在变电站的建设中还应考虑成本的因素，努力在保证变电站安全运行的情况下，使成本最小。

（2）箱式变电站容量有限，不易扩展，若需改装，必须增加箱体才能做到，但是如果只是增加几条出线，便要增加一个箱体，就会造成箱体的浪费，增加成本，占用空间，得不偿失。

（3）箱式变电站检修难。因为其空间的有限性，并且其全封闭运行，当出现故障时不能及时发现并检修。由于箱式变电站空间的有限性，而造成许多运行中的问题，箱式变电站这一缺点亟待改进。

3注意事项

3.1防雷与接地

通常箱式变电站户外布置围墙内的面积小于1500m2，这就需要解决两个问题：（1）地网接地电阻值：由于变电站大多建在山上，不仅受面积的限制，而且土壤的电阻率相对较大，致使接地电阻超过4Ω。所以要向户外适当延伸地网，对地网的敷设面积加以扩大，如果附近地区1km的范围内存在水源，可使地网延伸到水源处，或者是利用打深井接地的方式，让接地电阻值与规定标准相符。（2）独立避雷针安装位置：为考虑独立避雷针和防火对设备的安全距离，难以在变电站内寻找到恰当的位置，这就需要优化平面布置，尽量在远离综合楼及设备处安装独立避雷针，并适当增加独立避雷针的高度。

3.2箱体与主变压器之间满足最小防火净距

相关规定要求建筑物的耐火等级为二级时，其与变压器之间的最小防火净距要超过10m；其面对可燃介质电容器、变压器等电气设备的外墙时，门窗不得设在设备两侧各3m以及总高加3m的范围内，如果不开孔洞，则设备与该墙之间的防火净距不受限制，但若设置有房门，则设备与该墙之间的防火净距不低于5m。此外，对于配电装置而言，其最低耐候等级为二级，箱式变电站箱体内部采用的是单元真空开关柜结构，各单位都选用特质的铝型材料结构装饰大门，并将双层防护板设置在各间隔后部，即可打开的外门。值得注意的是，在设计

过程中，箱体与主变之间的防火净距最小为10m，从而保证变电站运行的可靠性及安全性。

3.3环境控制

箱内应该装有加热器、双温空调、烟雾报警器、温度控制器等设备，一旦环境参数超过规定限值，则相关设备自动启动，确保箱内环境的适宜。但从箱式变电站的实际运行情况而言，温湿度控制器的质量存在问题，有些湿温度控制器失灵，加热器与空调改为手动控制。针对这些问题，应该选择高质量的温湿度控制器，在测控装置中接入其信号节点，温度过低或过高都能自动报警，即便空调无法自动启动，也能及时通知人员进行手动启动，使设备处于适宜的运行湿温度，减少设备故障，延长设备使用寿命。 4发展前景

首先，防火性能的提升。箱式变电站虽然采用全封闭无人值守的运行方式，但这并不能完全消除箱体内部的火灾隐患，尤其是补偿电容器和电缆，这就需要对箱内的灭火设备进行综合考虑，提高其防火性能。其次，容量的扩大。箱式变电站具有较小的体积以及紧凑的设计原理，要想合理利用其有限的空间，解决出线间隔扩展裕度不足、维修拆卸不便等问题，必须要在设计过程中充分考虑箱体容量，适当扩大容量，确保其今后的改造升级问题。最后，智能箱变的发展。当前有些箱变通过控制设备、通信介质、接口器件、配置电源已经实现智能化，如利用智能控制仪控制、调节、测量远程或本地的高低压侧，或是利用开放型、标准化的现场总线技术连接相关元器件，实现主站对电网与开关的远程控制及测量。总之，智能箱变的发展能够实时监测箱变的合分闸情况，借助低压智能开关和微机保护对箱变故障情况进行监测，确保变电站的良性运行。

结语

箱式变电站作为保证国民经济发展和居民生活不可或缺的设备，同发达国家相比我国在相关产品的研制生产上还具有一定的差距，只有不断地了解技术发展的趋势，才能为用户提供更可靠，智能化程度高的箱式变电站产品，因此还需要生产厂家不懈的努力。

参考文献

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[2]郭蕾.工程设计中箱式变电站设计选择实例[J].电脑与电信，2016（05）：96-97+103.

[3]宋利强.箱式变电站在设计过程中的设计要点探析[J].科技创新与应用，2016（27）：214.