箱式變電站范文
時間：2023-04-01 19:04:21
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篇1
1引言
國內現階段使用的較多的是傳統系統控制的箱式變電站，配有很多模擬指針式的電工儀表，傳統元器件故障點較多，故障率高，都需要人工直接操作，實現較復雜的邏輯控制很困難，無法實現智能化管理。隨著近年來的計算機技術的突飛猛進，特別是計算機網絡覆蓋，使得智能箱式變電站成為可能，并開始應用于供電系統中。智能箱式變電站把供電正常及事故狀態下的監測、保護、通信、計量、控制等融合起來統一管理。它將成為新型箱式變電站的必然趨勢。
2智能箱式變電站主要功能描述
（1）測量各相電壓、電流、零序電壓及電流、有功功率、無功功率。具有三相電壓、三相電流、總有功功率、總無功功率、各相的有功及無功功率、功率因數、頻率、電壓2～15次諧波分量、電流2～15次諧波分量等測量及計算功能。
（2）將用電量值送至主站。隨時掌握用電量情況。滿足在配變側監測、計量、遠程抄表等方面的應用需求。
（3）就地或遠程即時反饋高、低壓開關運行狀態。可以查看每一回路電參量、運行狀態等；可以設定運行參數、進行分合閘等操作。
（4）自檢和報警功能。由于現場使用的儀表的智能化，基本控制算法被集成在現場的儀表中，該儀表還具有通信的功能，從而具備自診斷、報警等非控制功能。
（5）記錄故障錄波功能。系統可以在配網故障發生后的幾分鐘內，利用微功率無線通信技術將故障指示器的動作信息收集到監控中心，經過網絡拓撲分析，自動定位故障區域，同時發送短消息給相關人員，能有效的加快處理事故速度，提高供電可靠性。
（6）人機界面全漢化。中文人機界面，使得其能很好地滿足設備靈活進行操作及控制。
（7）利用天文時鐘，對有時間控制要求的地方進行自動控制，模擬當地的日照規律，實現對照明設備的開斷。
3智能箱式變電站結構特點
（1）智能箱式變電站一般由高壓室、低壓室、變壓器室三部分組成，根據三部分的不同布局分為“目”字形和“品”字形結構。當高、低壓室及變壓器室需要獨立分開時，多采用“目”字形結構?！捌贰弊中味嘤糜诘蛪夯芈窋递^多的方案，其占地面積相對會少一些。
（2）智能箱式變電站的外殼材料有夾層彩鋼復合板、不銹鋼板、普通鋼板、敷鋁鋅板、SMC纖維增強不飽和聚脂復合材料箱體、GRC玻纖增強水泥外殼等等。夾層彩鋼復合板色彩易與周圍環境協調；不銹鋼及敷鋁鋅板不易生銹，但是造價高；普通鋼板易銹蝕，不過造價低；SMC纖維增強不飽和聚脂復合材料箱體、GRC玻纖增強水泥外殼是新型的材料制造，具有機械強度高、耐沖擊、防凍、防裂、防腐、阻燃等特點，外形美觀。
（3）智能箱式變電站采用現場總線技術，將具有通信能力元器件之連接，從而實現主控站通過總線對開關、電網的遠程測量、調節、控制、通信等。
5智能箱式變電站的方案和實例
5.1設計說明
6結論
智能箱式變電站選用了基于現場總線的模塊，實現了高、低壓智能化功能。特別在無人值班的高速路上的箱式變電站中，得到充分的利用，通過主控室或者利用計算機網絡，可以隨時隨地的了解到現場箱式變電站的運行情況，真正做到智能化的管理，隨著我國國民經濟的發展，智能化箱式變電站應用會越來越多，有著廣闊的應用前景。
篇2
關鍵詞：箱式變電站；配網工程；變電站安裝
箱式變電站是指的一種將高壓開關設備、低壓配電裝置和配電變壓器，按一定接線方案排成一體的工廠預制戶內、戶外緊湊式配電設備，即將高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能有機地組合在一起，安裝在一個防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動的鋼結構箱體內。機電一體化，全封閉運行，特別適用于城網建設與改造，是繼土建變電站之后崛起的一種新型的變電站。
一、箱式變電站的類型
箱式變電站一般由高壓室、變壓器室和低壓室組成。根據產品結構不同以及采用元器件的不同，分為歐式箱變和美式箱變兩種類型。
歐式箱變分別把高壓開關設備，低壓配電設備，電力變壓器安裝在三個不同的隔室，其電氣連接是通過母線或者電纜來實現的。歐式箱變具有適應性強，結構靈活，高壓主接線方案多樣，變壓器可采用SCB9等干式變壓器或者S9、S11等油浸變壓器，可根據實際用戶量的要求來定做低壓配電設備等優點。但是歐式箱變的體積較大。
美式箱變將高、低壓控制、保護裝置進一步簡化。把高、低壓配電裝置以及變壓器主體一起裝入到變壓器油箱內，形成為一體。這種型式的箱式變體積更小，其體積近似于同容量的普通型油浸變壓器。僅為同容量歐式箱變體積的1/3左右。
美式箱變的主要特點為：（1）過載能力強，超過額定負荷2倍在兩個小時以內，超過額定負荷1.6倍在7個小時以內，都不會影響到其使用壽命；（2）采用雙熔斷器保護裝置，箱變內部發生的故障時，則后備限流保護熔斷器立即熔斷；當箱變二次側發生的短路故障，則插入式熔斷器為立即熔斷；（3）采用肘式插接頭，可帶電拔插，在緊急情況下可作負荷開關使用，高壓進線電纜連接時非常方便；（4）高壓負荷開關熔斷器等元件與變壓器鐵芯、繞組均放在同一油箱內；（5）變壓器一般采用高燃點油（FR3）。
二、箱式變電站的優點
（一）技術先進安全可靠
采用標準的集裝箱材料來制作箱體框架，外殼通常采用鍍鋁鋅鋼板，具有很強的抗腐蝕能力，20年內不會產生銹蝕。采用鋁合金扣板做內封板，采用防火保溫材料做夾層填充，箱體內安裝有除濕裝置及空調設備，箱變在運行時基本上不受氣候環境以及外界污染的影響，在40℃～+40℃的環境溫度下可以正常運行。箱體內一次設備采用全封閉高壓開關柜、干式互感器、干式變壓器、彈簧操作機構、真空斷路器，旋轉隔離開關等先進設備，無帶電體，采用全封閉以及全絕緣結構，完全避免了觸電事故的發生；箱式變電站運行可以實現無油化，大大提高了運行的安全性；二次采用微機綜合自動化系統。運行時不需要要人看守。
（二）自動化程度高
全站采用智能化設計，完全可以實現遙測、遙信、遙控、遙調。保護系統采用變電站微機綜合自動化裝置，分散安裝，其中每個單元能夠獨立運行?？梢赃h程設置運行參數，并對箱體內溫度、濕度進行控制，并可以實現遠方煙霧報警，不需要安排專員值班；根據需要還可實現圖像遠程監控。
（三）工廠預制化
只需要根據變電站的實際需要，設計出一次主接線圖及確定箱外設備。生產廠家就可以提供相應的箱變規格和型號，在工廠內完成所有的設備安裝、調試工作，從而實現變電站工廠預制化；現場安裝時僅僅需要做好箱體定位、箱體間電纜連接、保護定值校驗、出線電纜連接、傳動試驗等工作，大約只需要5—8天的時間就可以完成一座變電站的建設，大大縮短了建設工期。
（四）組合方式靈活
箱式變電站的結構緊湊，其中每個箱均構成為一個獨立的系統，這就使得箱變的組合方式靈活多變?？梢匀坎捎孟涫?，即35kv、10kv設備全部采用箱內安裝的方法，組合而成全箱式變電站；也可只用10kv開關箱，室外安裝35kv設備、10kv設備及控保系統箱內安裝的形式。后者，在農網改造中舊站改建特別適用，原有35kv設備可以不動，只需要安裝一個10kv開關箱便可以達到無人值守的要求。箱式變電站沒有完全固定的、一成不變的組合模式，建設時可以根據實際情況合理組合，以滿足安全運行的需要。
（五）外形美觀
箱體外殼材料采用的是鍍鋁鋅鋼板并按照集裝箱制造技術來進行制作，外形美觀，可以通過殼的顏色變換，以保持與周圍的環境相協調，因此非常適合應用于在城市配網工程建設中，比如：住宅小區、公園、車站、機場、港口、綠化帶等人口比較集中的地方，既可作為固定式變電站，也可以作為移動式變電站，同時還可以起到點綴和美化環境的作用。
（六）占地面積小
P24000kva單主變規模的變電站為例，一般建設一座35kv變電所，大概需占地4.5畝左右，并且土建工程建設規模也相當大；但是采用箱式變電站，主變箱以及開關箱占地面積僅為1/6畝，再加上35kv其他設備的占地面約為0.4畝，總占地面積僅為0.58畝，是同規模土建變電站用地的八分之一。因此，在城市中可利用邊角地、廣場角落等地方建設箱變，可以大大節約用地。
三、箱式變電站的安裝運行
箱式變電站應該安裝在位置較高的地坪上，不得安裝于低洼地段，以防止雨水進入箱內影響設備的運行?；炷疗脚_澆筑時要注意在高低壓側預留電纜進出線敷設的槽口。地基開挖時，必須挖到實土，確保地基的承載能力，然后回填土質較好的粘土并夯實，回填三合土或道渣，必須保證基礎的穩固可靠。
箱式變電站箱殼門應該向外開，門上應該設有把手、暗閂以及門鎖，暗閂和鎖還應該做防銹處理。變壓器室應該以通自然風為主。根據箱內溫度以及變壓器電力變化關系，得出相應的關系曲線。變壓器室內可以根據需要安裝室溫監視儀以及自啟動通風冷卻裝置。確保變壓器在規定的環境下滿負荷運行。變壓器應該能夠從側門或者箱頂部進出。噪音水平必須控制在規定的變壓器噪音范圍以內。箱殼必須接地，且接地電阻以及效果必須滿足相關規范要求，并標明接地符號。
箱式變電站主要是依靠自然風循環冷卻。因此，在箱變周圍不能隨意堆放雜物，影響周圍的通風條件，尤其是不能堵塞變壓器室門，平時還應該經常將附著百葉窗通風孔上的雜物清除干凈，確保運行時，所有電氣設備的溫度不查過最大允許值。低壓斷路器跳閘后，必須仔細檢查跳閘原因以后才可以試送。若試送不成功，則必須徹底將產生故障的原因查清楚，并于排除故障后才可以送電，避免事故進一步擴大。高壓配電室內應該安裝氧化鋅避雷器，安裝方式以便于試驗及拆裝更換為準。
箱式變電站的零線與接地共用同一接地網。一般接地網在箱變基礎四角設置接地樁，再將其連接成為一體。箱式變電站與接地網的連接必須牢固可靠，且其連接點不得少于兩個。在箱式變電站運行后，應對接地連接處經常進行檢查，看其是否有松動、銹蝕情況，若有，應該及時處理。還應該定期對接地電阻值進行測量，接地電阻值必須不得大于4歐姆。
定期對環網開關、變壓器、避雷器等設備進行巡查維護，如果發現有缺陷必須及時處理。如果箱式變電站停用的時間達到3個月以上，再次投入運行時，前應進行全項預防性試驗。
四、箱式變電站存在的問題與對策及其前景展望
箱式變電站雖然有以上諸多優點，但它仍然存在不少問題。
1.箱式變電站一般為全封閉無人值守運行，雖然全部設備無油化運行且裝有遠方煙霧報警系統，但是箱體內仍然存在火災隱患，如：電纜，補償電容及鼠害等，一旦發生火災不利于通風，也不利于火災的撲救，因此應考慮設計自動滅火系統，但這樣會增加箱式變電站的制造成本。
2.散熱問題。散熱問題是現有箱式變電站普遍存在的主要問題之一，與之相關的問題還有通風和防塵問題，這三個問題相互影響之約?？梢栽谙潴w外殼上鍍上一層特殊的反光材料，將太陽光中的紅外波段反射掉，或者在設計時將當地的氣候條件特點和箱變的散熱問題考慮進去，適當增大變壓器的容量裕度，這樣在相同的負荷和氣溫條件下，箱式站內的報警溫度上限值就提高了。 近年來，隨著計算機技術的發展，人們研發出了多功能電腦溫控器，通過PT100鉑熱電阻檢測變壓器室的溫度，實現了根據溫升自動控制風機的啟停，超溫報警，高溫跳閘。
3.擴容問題。箱式變由于受體積及制造成本所限，出現間隔的擴展裕度較小，如想在箱體中增加1～2個出現間隔是非常困難的，只有再增加箱體才能做到。
4.檢修問題。由于箱式變電站在制造時考慮制造成本及箱體體積所限，使箱變的檢修空間較小，不利于設備檢修，特別是事故搶修，這也是箱式變電站的先天不足。
5.防雷問題。箱式變電站兩箱體一般為金屬框架，對內部電氣設備來說，本身就處在一個大的屏蔽體內，加之箱變內進出線處都裝有避雷器，雷電進入的幾率不大，在城網中可不做考慮，但在農網中卻是一個非常重要的問題，農網中箱式變安裝的位置一般位于空曠的野外，周圍沒有高大的建筑物，發生雷擊事故的概率就非常大。
6.凝露問題。箱式變電站一般安裝于室外，所處環境條件較惡劣，箱體的內外溫度、濕度差較大，在外界溫度急劇變化時，箱體內部容易產生凝露現象，從而引起帶電設備閃絡放電，安裝凝露控制器，隨時監控被測環境的溫度濕度的變化，當濕度達到一定程度，有產生凝露的可能時，控制器驅動加熱器工作，破壞產生凝露的條件，當凝露的條件消失后，加熱器自動斷開，控制器又恢復到監測狀態，
7.接地問題。箱式變電站內集成的設備較多，各種不同設備要求的接地形式不同，實際運行中較容易發生計算機的串口燒毀現象，經檢查，系由接地問題造成。后臺計算機的外殼和通訊電纜一定要按照規定可靠接地與屏蔽。
箱式變電站自問世以來，發展極為迅速，在歐洲發達國家已占配電系統的70%，美國已占90%。隨著我國城市現代化建設的發展，城鄉配電網的不斷更新改造，展望未來，箱式變電站在我國廣大城市、農村、工礦企業、公共建筑設施中會得到廣泛的應用。箱式變電站必將向智能化、小型化、免維護、節能環保、高可靠性方向發展，并以其物美價廉的優點被越來越多的人們所使用，使我國的電網運行水平再上一個新的臺階。
參考文獻
篇3
[關鍵詞]新能源；箱式變電站
中圖分類號：TN901 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）37-0040-01
1 引言
隨著全球能源消費劇增，煤炭、石油、天然氣等傳統資源消耗速度加快，風能和太陽能作為一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，得到迅速地發展。風力發電和太陽能光伏發電市場的蓬勃發展，帶動了新能源箱式變電站市場的迅速發展。本文中筆者根據新能源發電領域對箱式變電站的要求，整理歸納出目前國內主要的新能源發電用箱式變電站分類及其特點。
2 產品分類概覽
3 組合式變壓器
組合式變壓器也稱美變，主要用于戶外風電、光伏發電升壓場所。其主要結構特點如下：
1） 組合式變壓器分為高壓室、低壓室和油箱三部分，多為品字型布置；變壓器為油浸式變壓器，若用于光伏發電項目，變壓器可采用雙分裂繞組變壓器和雙繞組變壓器。
2） 高壓側采用油浸式二工位負荷開關，并與高壓熔斷器、變壓器器身及高低壓連線置于一個共同的封閉油箱內，變壓器散熱器敞露在空氣中；
3） 高壓側采用干式套管或瓷套管出線；
4） 低壓側為框架式斷路器+母線排，可按需配置智能測控裝置，實現箱變的遠程監控；
5） 美變為全封閉結構，外殼及油箱采用鋼板焊接而成。
6） 美變外殼可根據環境需要，采用防紫外線、防風沙、防濕熱、防鹽霧、防霉菌等多種表面處理方式。
全絕緣組合式變壓器：高壓側采用可觸摸式套管、可觸摸式電纜插接頭、可觸摸插接式避雷器，其余同常規組合式變壓器。
架空出線組合式變壓器：箱變高壓室頂部采用外置高壓絕緣套管架空出線，其余同常規組合式變壓器。
其他類型組合式變壓器（機組變）：結合組合式變壓器和常規電力變壓器的特點，變壓器本體、油箱為常規電力變壓器的結構，高壓側不配置負荷開關、熔斷器、避雷器等高壓元件；低壓側與常規組合式變壓器的結構相同。
4 預裝式變電站
預裝式變電站也稱歐變，主要用于戶外風電、光伏發電升壓場所。其主要結構特點如下：
1） 預裝式變電站分為高壓室、低壓室和變壓器室三部分，可采用品字型或目字型布置。變壓器可采用油浸式變壓器或干式變壓器。若用于光伏發電項目，變壓器可采用雙分裂繞組變壓器和雙繞組變壓器。
2） 變壓器及散熱器封閉安裝在變壓器室內，并加裝防護網；
3） 高壓側采用真空負荷開關-熔斷器組合電器或真空斷路器；
4） 高壓室具備五防功能；
5） 低壓側為框架式斷路器+母線排，可按需配置智能測控裝置，實現箱變的遠程監控；
6） 外殼材料按照環境需求可分為復合板、不銹鋼復合板和非金屬玻纖水泥材料等。
7） 復合板外殼采用雙層彩鋅鋼板夾隔熱復合板材料，具有良好的機械強度、抗暴曬、抗輻射及隔熱能力優越等特點，“全天候”使用性強。
5 緊湊型預裝式變電站
緊湊型預裝式變電站也稱華變，是根據國內市場實際需要，在原有組合式變壓器和預裝式變電站設計制造基礎上研發的新型升壓設備。
緊湊型預裝式變電站分為高壓室、低壓室和油箱三部分，為品字型布置；變壓器為油浸式變壓器，若用于光伏發電項目，變壓器可采用雙分裂繞組變壓器和雙繞組變壓器。
其高壓室設計與預裝式變電站相同，低壓室設計與組合式變壓器相同。它具有預裝式變電站的所有功能，兼具有組合式變壓器散熱效果更好等特點。主要用于戶外風電、光伏發電升壓場所。
緊湊型預裝式變電站主要技術參數可以參考預裝式變電站的主要技術參數。
對于全絕緣緊湊型預裝式變電站，其高壓采用全絕緣柜，其余與常規緊湊型預裝式變電站相同。其電氣方案圖可參考預裝式變電站電氣方案圖。
6 集裝箱型預裝式變電站
集裝箱型箱式變電站分為兩種，一種是常規的預裝式變電站，除了外殼采用標準集裝箱，其他設計配置與預裝式變電站相同；另一種是高度集成的預裝式變電站，外殼采用集裝箱，內部除了配置高低壓交流配電裝置和變壓器外，還同時安裝直流配電柜、光伏逆變器及相關監控管理系統，能為用戶提供一站式解決方案，減少建設施工項目。
篇4
關鍵詞：箱式變電站；變壓器；配電；設備；運行
Abstract: based on the analysis of the function of the compact substations and structure of the basis, combining with actual work experience for many years, this paper expounds the problems in the operation of the box-type stations some problems, and put forward some Suggestions.
Keywords: compact substations; Transformer; Distribution; Equipment; operation
中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：
1箱式變電站的作用
箱式變電站是一種高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置，按一定接線方案排成一體的工廠預制戶內、戶外緊湊式配電設備，即將高壓配電、變壓器降壓、低壓配電等功能有機地組合在一起，安裝在一個防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉的鋼結構箱體內，全封閉運行，特別適用于城網建設與改造，是繼土建變電站之后崛起的一種嶄新的變電站?？捎糜诰G化區、道路交叉口、生活小區、生產廠區、房屋建筑內外等，是當前電網改造中的重要電器設備。
2箱式變電站結構
箱式站的結構主要是指作為箱式站的三個主要部分，即高壓開關設備、變壓器及低壓配電裝置的布置方式。一般來說，箱式站的總體布置主要有三種形式：拼裝式、組合式和一體式。拼裝式箱式站由于整體性差、組裝工作量大，而且高度高、占地面積多，現在已經很少使用；組合式箱式站是將高、低壓控制、保護電器設備直接裝人箱內，使之成為一個整體，
由于總體設計是按照免維護型考慮的，箱內不需要操作走廊，這樣就減小了箱式站的體積；一體式箱式站則是變壓器為主體，把熔斷器及負荷開關等設備裝在變壓器箱體內，構成一體式布置。這種型式的箱式變體積更小，其體積近似于同容量的普通型油浸變壓器，僅為同容量組合式箱式站體積的1/3左右。由于IEC標準(IEC1330第1版95―11)高壓／低壓預裝變電站對箱式站的總體布置作了明確規定，規定為組合式布置。因此，組合式在積極采用IEC標準的國家被廣泛采用。
3 箱站運行中存在的問題及維護
3.1 散熱及增容問題
我國較大部分地區夏季比較炎熱，氣溫較高，由于箱式變電站結構緊湊，變壓器室體積比較小，在這種炎熱的氣候條件下，室內氣溫較高，再加之變壓器在運行中要產生大量的熱量，此時通過變壓器室的換風與室外的熱量交換已經很難滿足要求了，導致變壓器室內溫度很高，大大超過40℃，有時最高溫度甚至超過50℃ ，嚴重的阻礙了變壓器的散熱，利用風扇來加速熱量散發的效果仍然不夠理想，加速了變壓器絕緣老化，或者要降低變壓器的出力，造成資源的浪費。同時，變壓器室開換風孔及安裝排風扇都導致了箱式變電站整體的防護等級下降，在風沙較大地區或有粉塵污染的地區使用時加大了運行的不安全性，提高了故障率。另外，由于變壓器為箱內放置在需要增大容量而改換變壓器時，由于變壓器本身較重，而變壓器室的空間也太小，使得變壓器的更換工作變得難以實現，且更換的變壓器的容量大小也受到變壓器室的制約。只有很大容量的箱式變電站的外形結構才采用半封閉式結構，且需選擇封閉式變壓器，既增大了箱式變電站的占地面積，也提高了成本。高低壓接頭分別位于變壓器的兩側，并將變壓外殼作了相應的改動，在高低壓套及周圍加焊有法蘭盤對變壓器進行改進后，將箱式變電站的結構也相應進行改進，將高壓變電設備與低壓設備放置在同一室內，即成套設備室。在設備室靠近變壓器側開一矩形孔，在孔周圍焊有法蘭盤，其大小與變壓器低壓側法蘭一致，在安裝時，將變壓器墊起一定高度，使變壓器低壓側法蘭與設備室法蘭對齊，中間加一密封墊圈，然后用螺栓將變壓器與設備室連接牢固。這樣，變壓器低壓套管就直接伸人箱式變電站的成套設備室內，通過一小段母線與低壓進線開關設備相連，變壓器的高壓側與高壓開關設備之間用高壓電纜相連，在連接時先將變器高壓防護罩拆下，將高壓電纜頭穿過高壓防護罩下側的鋼管，與變壓器高壓接頭連接牢固，然后把高壓防護罩與變壓器高壓側法之間加一層密封墊圈，用螺栓連接牢固，再把法蘭板與防護罩的另一側之間加一密封墊圈后用螺栓連接牢固，最后把高壓防護罩下側的鋼管用卡子卡緊，高壓電纜從箱式變電站的底部穿過進人設備室，與高壓開關設備相連。另外，由于變壓器的高低壓接頭改為側出線，可將油枕去掉，把變壓器的散熱片換成膨脹式散熱片。這樣，就將變壓器帶電部分與外界完全隔離開了，其效果相當于把一臺普通配電變壓器改裝為一臺封閉式變壓器，單臺變壓器成本降低20％左右，且完全達到了全封閉的目的，杜絕了當變壓器帶電時誤入變壓器室而造成觸電事故的發生 且當箱式變電站增時，變壓器的更換工作完全在室外，有足夠的工作空間，更換變壓器的工作變得簡單可行同時通過戶外自然，風冷也有效地解決了變壓器本體的散熱問題，使箱式變電站的安全可靠性能得到整體提高，防護等級也得以提高，改進后的箱式變電站整體防護等級達IP53。
3.2箱站內電容器間隔存在的安全隱患
隱患主要表現在：箱式變電站大多數位于輸配電網的末端，為了提高功率因素，降低電網損耗，一般采用配置Y形接線的密集型并聯電容器作為無功補償裝置。目前多數廠家配
置的是密集式電容器，其抗擊穿性能較強，但是采用的仍然是液體浸漬劑作為絕緣油，事故率較高，有發生電容器起火爆炸的危險，與開關站內其他設備全部無油化不配套。在現場運行中，因電容器鼓肚、漏洞而引發的火災時有發生。有的廠家將普通電壓互感器作為電容器斷電時的放電線圈使用，不能迅速、有效泄放電容器上的剩余電荷使電壓降至安全值，對檢修人員的安全形成威脅。為了徹底消除安全隱患，筆者建議進行如下改進：
(1)進行箱站選型設計時，選用新型干式無功補償電容，干式高壓并聯電容器為干式無油結構，內部元件具有自愈性能，當電容器內部的聚丙烯膜被擊穿時，由于導電的金屬鍍層非常薄，在擊穿點產生的高熱使擊穿點周圍的金屬鍍層迅速逸散，形成金屬空白區，擊穿點自動恢復絕緣，電容器恢復正常工作。干式電容組內部元件還采用Ag―Zn復合金屬化鍍層及邊緣加厚技術和噴金工藝，使電容器具有電容量損失小、自愈性能好、耐涌流能力強，保證了電容器的可靠運行。
(2)當采用充油電容器時，應采用電容器外置方式，將電容器和箱式站分開放置，這樣可以方便工作人員巡視，及時發現電容器運行的異常情況，即使電容器發生事故不至于影響到整個變電站的正常運行。
(3)配置電容專用放電線圈，并將其放置在箱式站內一個具有防爆功能的加強型間隔內。
4一次設備易遭受雷擊，易造成二次設備損壞
一些箱式變電站特別是用于農村電網的箱站的安裝地點一般位于空曠的野外，周圍沒有高大的建筑物，發生雷擊事故的概率大。雷擊不僅會直接損壞變電設備，其感應過電壓還會造成通訊裝置失靈和保護裝置誤動甚至損壞。為減少和避免損失，建議：
(1)箱式站箱體及主變周圍應設置避雷針，并保證其保護范圍覆蓋整個設備區域，站內鋪設完善的接地網，其接地電阻應小于4Ω。
(2)在箱站進出線電纜與隔離開關聯接處裝設金屬氧化鋅避雷器，防止雷電由線路引入站內。
(3)因通訊、保護設備的電源雷電侵害主要是通過線路侵入，所以在重要設備的電源配入、配出口盡可能應加裝電源防雷器，如采用壓敏電阻等來限制過電壓的產生。
5箱體外殼防雨、防銹能力較差問題
一些小型生產廠家沒有對箱體外殼質量給予應有的重視，出現箱站外殼生銹、門體閉合不嚴等現象，輕則導致內部設備金屬部分銹蝕，重則因殼體漏雨造成設備發熱、短路而釀成事故。對此，可從以下幾個方面予以改進。
(1)在一些特定安裝場所可采用非金屬外殼箱站，對采用金屬外殼的箱站，可對基座及外露金屬框架采用噴砂鍍鋅等防銹工藝處理，外涂防腐性能良好的裝飾性面漆；
(2)箱體鎖具采用具有防雨、防堵、防銹的暗鎖；
(3)將箱站的頂板設計成“人”字狀，采用斜坡屋頂，箱頂加裝防水層；
(4)門體采用多點定位結構，并配與密封膠條保證整個箱體的防水密封效果。
6箱內設備容易產生凝露現象
箱式變電站一般安裝于室外，所處環境條件較惡劣，箱體內外溫、濕度差較大，在外界溫度急劇變化時，箱體內部容易產生凝露現象，從而引起帶電設備閃絡放電。為避免這種現象，應考慮安裝凝露控制器，隨時監測被測環境濕度的變化情況，當濕度達到一定程度，有產生凝露的可能時，控制器驅動加熱器工作，破壞產生凝露的條件，當產生凝露的條件消失后，加熱器自動斷開，控制器又恢復到監測狀態。
7箱站內設備集中，容易造成人員誤入、誤拆、誤操作
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關鍵詞：用電需求；工農業經濟；智能箱式變電站；一次系統；二次系統
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A
當前智能箱式變電站在運行過程中因其具備占地較小、布置簡單以及設備逐漸實現無油化等特點，在現階段的城網以及農網改造過程中被越來越多的推廣和應用起來。文章就結合這些特點對其系統設計進行相應的分析和研究。
一、概論
箱式變電站在運行過程中是將變壓器以及高壓開關設備還有低壓配電裝置依據一定標準和方案進行有效安裝和操作的緊湊型配電設備，也是在傳統土建變電站后新出現的一種變電站。我國在上世紀70年代就已經開始對箱式變電站進行研究，并依據它擁有的不同特點將其劃分成為美式箱變以及歐式箱變，也就是我們常說的預裝式變電站以及組合式變電站。具體來說，美式變電站其自身體積相對較小，選擇使用的也是一體化安裝，通過將變壓器以及高壓開關還有熔斷器等設備全部整合放置于與密封的油箱之內，所組成的一種一體式布置。組合式變電站則是指將其內部結構中的三個部分也就是高壓開關柜以及變壓器還有相應的低壓配套裝置存放于三個不同的隔室之內，形成“目字型“或者是”品字型“這兩種布置形式。由于”目字型“接線時相對比較方便，因此應用的多一些，而”品字型“安排的比較緊湊，所以更適用于多臺變壓器并排使用的情況。就當前我國的使用情況來看，組合式變電站在我國的應用范圍較廣。
二、技術要點
1 箱體自身性能可靠安全
近些年隨著科學技術的不斷發展，我國現階段箱式變電站的使用以及設計工藝已經完全達到國際化水準。其箱體外殼是使用新型鍍鋁鋅鋼板所塑造而成，而框架所選用的材料則是當前集裝箱的標準材料，不僅制作工藝認真嚴格，而且還經過了相應的防腐處理，使得箱式變電站逐漸適用了各種環境。此外內封板選擇使用鋁合金扣板，其內部夾層采用的材料部但能夠防火，還可以起到保溫作用，這樣箱體在使用過程中就可以依據實際需要來進行調溫除濕作業。即使在零下四十度或者是零上四十度也可以確保設備不會受外界環境的影響而損壞。
2 自動化程度相對較高
箱式變電站在運行過程中大都選擇使用可靠性能較高的設備，例如全封閉型的高壓開關柜以及干式互感器還有旋轉式隔離開關等等，通過確保導線在使用過程中無導電部分，而保證實現零觸電事故。另外變電站在運行中因其無油化運行，大大的降低了其對周圍環境的污染，順應了當前低碳環保的相應要求。而在運行過程中，在其二側選擇使用微機自動化系統，不但能夠實現遙控、遙調還有遙信與遙測功能，同時還能在一個相對獨立的運行環境之下對箱內原有數據進行相應控制和監測，像對箱內溫度以及濕度進行實時調節，從而滿足無人值班的要求。
3 工廠預制化
箱式變電站在運行過程中相對比較靈活，只需要依據相應要求來對主線圖以及箱外設備進行具體設計，就能夠據此來挑選出合適的設備規格和型號。另外變電站所需的全部設備都需要工廠內部進行相應調試和安裝。而箱式變電站在設計過程中，縮短了其設計制造周期，在其施工現場也是只對箱體定位以及箱體之間的電纜聯絡還有相應的保護整定值校驗進行操作，進而使變電站從開始安裝到最后投運往往只花費6—8天時間即可，大大提高了效率。
4 設計方式相對比較靈活
由于整個箱式變電站其內部結構相對比較緊湊，而且體積相對較小，在安裝時不但能夠選擇多種方案進行相應的安裝作業，同時還能在此基礎之上選擇一種最優方案進行。比如在安裝過程中選擇使用組合式變電站，這樣在安裝作業過程中就能夠形成一個較為獨立的系統。
5 占地小、效益高
設計中由于箱式變電站其整體構造相對比較緊湊，所以占地面積相對較?。辉偌由掀渫庑屋^為美觀，即使在居民住宅或者車站和其他一些公共場所也不會對市容造成影響，相反還能起到美觀作用，更為重要的是箱式變電站其總體投資相對較小，而且收益較大，因此應用比較廣泛。
三、箱式變電站在設計過程中的設計要點
1 接地
依據相關規定，在對箱式變電站進行設計時，還應注意：在箱式變電站安裝過程中，需要安設一條能夠連接每個運行設備的專用接地導體。而選用的接地導體其自身電流密度要符合一定標準，比如對于選用的銅導體，當運行中其額定短路時間為1s時其電流密度不能超過200A/mm2，但當其額定短路時間為3s時，其電流密度不能超過125A/mm2，此外它的截面面積不能小于32mm2。
2 輔助設備
設計過程中，對于箱式變電站內部的照明以及輔助電源等設備，應依據GB/T14821.1或者是相應的GB7251.1來進行安裝和操作。
3 操作通道
在對變電站內部進行操作時，一定要充分有效的考慮到其維修作業時所遇到的空間問題。一般情況之下，對通道寬度的最低要求應控制在800mm。而且整個箱式變電門應根據要求面朝出口方向，這樣就能夠在操作過程中做到不占用原有操作通道寬度。
4 可靠安全措施
高壓配電裝置運行以及使用過程中，一定要選擇合適、安全的組合結構對其進行保護，比如當油浸入式的專用變壓器自身容量超過800KVA時，應當選擇能夠切斷式的電源設備來對變壓器進行相互配合。此外在箱體沒的內側位置處應該標示相應控制線路圖，并將一些具體的操作步驟還有注意事項等標注出來，方便以后設備的檢測和維修。
5 箱體要求
箱式變電站在運行過程中，一定要確保箱體內部的防護設備能夠在任何條件之下正常運行，像照明、散熱以及通風等等。另外需要添設相應的檢測設備來保證整個箱體在使用過程中其內部環境的安全，像傳統的濕度測量表計以及凝露檢測裝置還有煙霧報警器等等。將運行過程中所檢測到的數據依次連接到變電站內部的自動化系統當中，從而讓作業人員能夠及時有效的了解和掌握箱體內部的具體情況；在對箱頂進行設計時需要重點考慮當地氣候以及雨量的大小，完善和改進其自然排水能力；另外由于箱式變電站其箱體大都放置在室外，所以在夏天氣溫較高時，需要承受高溫暴曬以及紫外線輻射等情況，所以箱體自身的隔熱性能就顯得尤為重要了，這也就要求我們在設計過程中，一定要做好其隔熱工作，并在增強保溫、防火性能的同時，確保其美觀性。
四、箱式變電站的應用及前景
1 箱式變電站的應用
在實際應用過程中，箱式變電站通過變電所然后利用電纜將其連接到10KV的開閉所，接著再通過開閉所來對其進行有效分配，最后利用網柜以及分接箱等來進行重新聯接以及再分配。如果在建筑物相對較少的環境之下，也可以使用電纜分支箱外加網式箱等方式來實現，當然也可以依據外界環境的具體情況來將其直接性的連接到相應環網箱之上；而在建筑網相對較多的條件之下，則會選擇使用環網柜外加環網式的方式來實現。
2 箱式變電站的實際發展前景
提高其防火性能。當前我們常用的箱式變電站大都是以全封閉的方式運行，因此在運行過程中比較容易出現一些火災隱患，像電纜以及補償電容器在使用以及運行過程中就比較容易引發火災。所以在設計過程以及使用過程中，應適當考慮增加一些專用滅火設備。
擴大容量。應該說，箱式變電站在設計以及應用過程中，非常顯著的一個特點就是設計緊湊、體積較小、占地面積少，但隨著人們對用電量的急劇增加，如何在設計過程中合理的利用其空間就變得非常重要了。比如在運行過程中，出現間隔自身的擴展裕度不夠；10kV箱變開關柜內部所使用的固定螺栓數量較多，因此在實際的維修以及拆卸過程中不方便。很容易在多次檢測以及維修作業之后出現螺栓脫扣情況，有時甚至還會出現把開關柜后箱板誤卸的情況。所以在設計過程中，設計人員應該重點考慮下擴大箱體內部容量、合理布置等問題。
五、設計過程中應當注意的幾個問題
1 應該說，箱式變電站在設計以及應用過程中很容易因其無功裝置而引發箱體爆炸、線路運行老化等問題，同時也有較大的失火隱患，因此在設計過程中，應特別注意一些防火、線路老化等問題。像箱體門同主變之間一定要維持在一個安全的距離之內，最好控制在5m范圍內；而使用的電氣產品則最好使用干式結構，而使用的材料也最好選擇阻燃性材料，爭取在實際應用過程中，將這種火災危險性降到最低。
2 為了在使用過程中方便進行防雷保護以及避雷線的安裝和使用，需要確保線路終端塔同相應門型架之間不帶角度。在以往的箱式變電站的設計過程中，很容易忽略這個問題，因此致使常常出現線路終端桿塔同實際母線門框架之間存有一定角度而致使無法進行有效的避雷線安裝，從而不得不對其進行重新設計。
結語
由于箱式變電站其身所具備的特點，使其越來越多的應用到我國的電網改造以及使用過程中，因此這就需要我們采取相應的措施和手段在確保其使用性能的同時，提高其整體設計水平。
參考文獻
[1]李久林.箱式變電站智能化系統的設計[J].電器工業，2009（05）.
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1、箱式變電站的特點
1.1 無油化運行
箱式變電站里的一次設備通常都是國內較為領先的高科技設備,例如單元真空開關柜,干式變壓器和互感器,以及空氣斷路器等,這些產品均為全絕緣結構,不存在帶電問題,可以確保零觸電事故。箱式變電站能夠實現無油化運行,避免滲漏,能夠實行狀態檢修,從而降低了維護工作量和費用。由于其安全性高,運行條件好,且維護簡便,因此使用其整體效益十分可觀。
1.2 占地面積小
眾所周知,常規變電站通常會占用大量耕地,與我國目前耕地面積有限的現實條件不相符合,而箱式變電站的使用能夠有效解決這一難題。由于箱式變電站設備布置集中和安裝緊湊,因此在容量和進出線回路配置相同的情況下,其與常規變電站相比能夠減少占地面積60%以上,與我國節約用地政策相符合。
1.3 多樣化組合
結構緊湊的特點,使得箱式變電站的每個單元都可以成為獨立的系統,進行多樣化組合。內部布置可以按照高壓、配變和低壓進行“目”字型或者“品”字型組合排列,也可以按照需求設置操作走廊,以便操作人員進行操作。在設備保護上無需就地顯示,全部電氣信號和數據采集都能夠傳輸至主站進行顯示,完全可以實現無人值守要求。
1.4 工廠化建設
工程設計人員在進行工程設計時,只需按照變電站實際要求設計出一次主接線圖以及平面布置圖,即可選擇和確定箱式變電站設備的規格型號,全部元件和設備可以在工廠完成一次性的安裝調試,從而實現真正意義上的工廠化建設,最大程度地節省設計制造周期。在進行現場安裝時,只要保證箱體就位、與相鄰設備的電纜聯絡、出線電纜連接、保護定值校驗、傳動試驗以及相關調試,即可完成安裝,工作流程僅需四五天,極大地節省了建設工期和費用。
1.5 自動化保護
箱式變電站二次全部使用計算機自動化保護裝置,能夠實現遙測、遙控、遙信、遙調功能,所有單元均可以單獨運行,擁有齊全的繼電保護功能,保證其運行管理的智能化,方便操作,簡單實用。
1.6 景觀化外型
箱式變電站通常使用合金板（鋼結構框架）以及集裝箱制造技術設計外殼,使外觀更加美觀。不僅能夠滿足供電可靠需求,還能夠根據周圍環境選配外殼,從而與環境更加協調。
2、箱式變電站較常規變電站的優點
2.1 節約占地面積
在電氣設計規模同等條件下,箱式變電站較常規變電站占地面積小60%以上。
2.2 箱體結構良好
箱式變電站的底部通常使用熱軋型鋼（槽鋼）和冷彎型鋼框架組合,經過嚴格防腐處理。在其內頂部和內側面使用的是雙層彩色復合隔熱板材,并鉚以鋁合金型材進行裝飾,實現了高強度、耐久性和美觀的要求。正常環境溫度下（-25～+45℃）,20年內不會發生腐蝕、漏雨、老化等問題,也無需維修。而常規變電站每年只少維修一次。
2.3 節省運維費用
無油化設備,阻燃性絕緣材料,計算機自動化保護裝置,無人值班值守,無需維護,自動化運行等特點,使箱式變電站較常規變電站節省了大量運維費用。
2.4 降低固定投資
箱式變電站的無油電氣設備較多,因此其設備費用較常規變電站較高（約高30～40%）,然而土建費用相比較低（約低60～70%）,安裝費用較低（約低40%左右）等。對兩者造價進行綜合分析可知,箱式變電站較常規變電站固定投資較低（約低20～30%）。
2.5 縮短施工周期
箱式變電站能夠進行工廠化建設。按照1000kVA變壓器容量、進出線10回路分析,相同的施工環境條件下,箱式變電站完成安裝僅需25天左右,而常規變電站至少需40天。
3、箱式變電站的應用
箱式變電站出現以來發展迅猛,資料表明,在歐洲等發達國家其占有率已達配電變壓器的70%,美國達到了90%。近年來,其在我國配網改造中也發揮著越來越重要的作用。
隨著我國城市建設進程的加快,城市電力負荷增長迅速,220kV或110kV高電壓輸送到城市,使供配電網絡電壓級差得到簡化,如何降低網損已成電力行業焦點問題。就目前城網供配電電壓配合而言,由高壓到中壓大概需要2～3個電壓等級,相鄰電壓比均高于3倍,甚者多達10倍（110kV/10kV）有余。現已有電力部門在探討以20kV電壓等級取代35kV和10kV電壓等級。由上可知,今后的城網新建和改建過程中,中壓變電站數量必然會大幅增加,箱式變電站的市場發展空間很大。此外,隨著農村經濟的飛速發展,在未來的農網建設和改造中,箱式變電站也有廣闊的應用空間。
4、箱式變電站的技術改造
(1)解決外形單一問題,實現與周圍環境協調一致。作為設計部門和制造企業,要本著因地制宜的原則對箱式變電站進行設計制作。例如公園內可以將其外觀設計為“亭臺樓閣”型,殼體可以使用木板等材料,涂以與周圍環境協調的顏色,使其成為一道“獨特風景”。
(2)實現在線監控內部溫度和濕度等功能,使其運行環境更加科學化、安全化和智能化。一旦出現超溫報警或跳閘,以及內部凝露報警等情況,蜂鳴信號系統必須立即做出反映,并通過專用通信設施將異常情況實時傳輸到控制中心,以便及時對事件做出處理。
(3)全面使用節能環保產品。例如使用非晶合金變壓器等。
5、結語
箱式變電站以城鄉配網建設、改造以及小型變電站為主要推廣應用方向,目前尚存一些不足之處,例如更換不方便、檢修空間較小等問題。但是,其經濟實用、便捷靈活等優勢卻十分明確,因此得到了廣泛推廣應用。相信經過不斷的改進和提高一定會日趨完善。
參考文獻
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[關鍵詞]箱式變電站；供配電；總體設計
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）01-0380-01
1 箱體的確定
1.1 箱體結構的確定
箱式變電站按結構主要有美式箱變和歐式箱變。美式預裝式變電站將變壓器器身、高壓負荷開關、熔斷器及高低連線置于一個共同的封閉油箱內，構成一體式布置，用變壓器油作為帶電部分相間及對地的絕緣介質。歐式預裝式變電站是將高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置布置在三個不同的隔室內，通過電纜或母線來實現電氣連接。歐式箱變造價低而美式箱變體積小，約為同容量歐式箱變的1/3～1/5。常規土建變電站占地面積最大，歐式箱變次之，美式箱變常規土建變電站建造周期最長，歐式箱變次之。綜合考慮一般35kV箱式變電站的箱體選擇歐式箱變。
1.2 合理配置
根據實際情況可以采用不同的箱變配置方案，一般將主變壓器和電容器等充油設備，放置在箱體外，設置兩個箱體，一個35kV箱體，一個10kV箱體，其中一個箱體預留保護裝置的位置?？紤]節省資金，也可以將35kV斷路器等設備放于戶外，只設置10kV箱體。
箱體的底座和骨架一般采用槽鋼和角鋼焊接而成，頂蓋和四壁采用金屬板內襯阻燃材料壓制而成，能起到隔熱的作用。根據當地實際情況，可在訂貨時對主體結構提出相應的要求。我縣地處鹽堿地帶，對設備的抗腐蝕性能要求較高，因此除主體框架采取了防腐工藝加工外，箱體的整體外層襯板采用了0.5mm厚的不銹鋼板。
維護走廊是箱變正常運行和檢修中的重要環節，箱變的一個缺陷就是空間狹小，廠家從成本和設備緊湊性考慮，維護走廊一般都盡量壓縮。在選型時應該將維護走廊作為一項指標來考慮，不然會給將來的運行和維護，造成很大麻煩。
箱體的密封和防塵是一個重要方面，特別是保護裝置對防塵等指標要求較高，應引起重視。
箱體的底板下面，一般作為電纜室，在考慮箱體基礎的設計時，應顧及到電纜的安裝和維護方便，應考慮人員出入、通風以及照明等方面的要求。
2 電氣主接線的確定
單母線分段接線既具有單母線接線簡單明顯、方便經濟的優點，又在一定程度上提高了供電可靠性。但它的缺點是當一段母線隔離開關發生故障或檢修時，該段母線上的所有回路到要長時間停電。單母線分段接線連接的回路數一般可比單母線增加一倍。
雙母線分段接線有如下優點：可輪換檢修母線或母線隔離開關而不致供電中斷；檢修任一回路的母線隔離開關時，只停該回路；母線發生故障后，能迅速恢復供電；各電源和回路的負荷可任意分配到某一組母線上，可靈活調度以適應系統各種運行方式和潮流變化；便于向母線左右任意一個方向順延擴建。但雙母線也有如下的缺點：造價高；當母線發生故障或檢修時，隔離開關作為倒換操作電器，容易誤動作。但可加裝斷路器的連鎖裝置或防誤操作裝置加以克服。
綜上可知，單母線接線造價低而供電穩定性低，雙母線供電穩定性高但其造價高且接線線路復雜，而單母線分段接線一方面線路簡單，造價低，另一方面其供電穩定性也能在一定程度上能夠得以保證。所以35kV母線選用單母線接線方式，10kV采用單母線分段接線。
3 變壓器的確定
3.1 變壓器容量、接線組別的確定
箱變用變壓器為降壓變壓器，一般將10kV降至380V/220V，變壓器容量一般為160～1600kVA，最常用的容量為315～630 kVA。其器身為三相三柱或三相五柱結構、Dyn11或Yyn12聯結，熔斷器連接在“Δ”外部。三相五柱式Dyn11變壓器的優點是帶三相不對稱負荷能力強，不會因三相負載不對稱造成中性點電壓偏移，負載電壓質量可得到保證，這種變壓器具有很好的耐雷特性。變壓器應具有齊全的運行檢視儀器儀表，如油位表和上層油溫表及反映頂部氣壓強度的真空壓力表等。
變壓器選用S9-M、S11M全密封、免維護、低噪音、性價比高的油浸式變壓器（噪音≤50dB）或新型干式變壓器（噪音≤55dB）等。采用干式變壓器時，變壓器室必須配散熱系統。目前，國內大多采用新S9或S11系列配電變壓器，有的也采用了非晶合金變壓器，其優點是空載損耗很小，只有1/4～1/3，但其價格高出1.3～1.6倍，但隨著制造技術的提高，一旦價格下來，非晶合金變壓器會占據市場主導地位。
綜合考慮35kV箱式變電站變壓器的容量確定為5000kVA，因為三相五拄D，yn11連接變壓器帶三相不對稱負載能力強，不因三相負載不對稱造成中性點電壓偏移，負載電壓質量可得到保證；此外，這種變壓器還具有很好的耐雷特性。因此變壓器的連接組別為三相五柱D，yn11，阻抗電壓為Ud=7.0%，采用油浸式變壓器。由于三相五拄D，yn11聯結，如果熔斷器一相熔斷后，會造成低壓側兩相電壓不正常，為額定電壓的1/2，會使負載欠壓運行。因此將熔斷器連接在“”內部。因為這樣如果熔斷器一相熔斷后不會造成低壓側兩相電壓不正常，熔斷器所對應的低壓側相電壓幾乎為零，其它兩相電壓正常。而站用變壓器容量確定為50kVA，連接組別采用D，yn11，接在35kV母線上將35kV電壓降低為0.4kV供箱式變電站本身使用。
3.2 變壓器的散熱處理
變壓器設置有二種方式：一種將變壓器外露，另一種將就壓器安裝在封閉隔室內。35kV箱式變電站變壓器采用第二種接線方式，將變壓器安裝在封閉的變壓器隔室內。為防日照輻射使室溫升高，采用四周壁添加隔熱材料、雙層夾板結構，頂蓋設計成帶空氣墊或隔熱材料的氣樓結構，內設通風道，裝有自動強迫排氣通風裝置（軸流風機或幅面風機）。裝置的開啟和停止，由變壓器室的溫度監控裝置自控，其溫度的整定值按允許溫度的80%～90%設定；室內正常溫度下，靠自然通風來散熱。為了通風，變壓器室的箱體上設置百葉窗。百葉窗結構，使氣流能進去，而灰塵被分離。有為防止灰塵對絕緣的影響，在變壓器連接處加上絕緣防護罩。室內溫度不正常的情況下采用機械強迫通風，以變壓器油溫不超過95℃作為動作整定值。機械強迫通風用幅面風機，而不用軸流風機。因軸流風機對變壓器散熱片內外側散熱不均，往往外側散熱好，內側散熱差些；而幅面風機的排風口均勻吹拂內外側，通風散熱效果較好。
4 箱式變電站的總體布置
35kV箱式變電站高壓室額定電壓35kV，低壓室額定電壓10kV。主變壓器額定容量為5000kVA，站用變壓器額定容量為50kVA，接在35kV母線上。采用電纜或架空進、出線。在結構設計上具有防壓、防雨和防小動物等措施及占地面積小、操作方便，安全可靠、可以移動等特點。箱式變電站主要包括4部分，分別為框架、高壓室、低壓室、變壓器室。
（1）框架：基本結構是由槽鋼、角鋼和鋼板焊接而成，外股、門和頂蓋用新材料色彩鋼板制作。
（2）高壓室：裝備真空斷路器。包括三工位負荷開關、熔斷器、互感器、避雷器等。
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結構簡單、組合靈活、安裝方便、占地面積小、造型美觀，不受自然環境及外界污染影響，可保證在-40。C～+40。C的惡劣環境下正常運行。
文章以海城某新建小區一座戶外式400KV?A（12KV）白鋼雙變壓器箱式變電站（以下簡稱白鋼雙變）為例，論述白鋼雙變的結構設計及制作工藝。
關鍵詞：結構設計、制作工藝、材料選擇、使用條件
中圖分類號： TU2 文獻標識碼： A
引言
通常箱變多以歐式箱變為主，其內部由高壓室、變壓器室、低壓室組成。按“目字型”或“品字型”布置。“目字型”與“品字型”布置相比，“目字型”接線較為方便，故大都采用“目字型”布置。如圖1所示。
而以下要論述的白鋼箱雙變，由于是兩個變壓器，所以布局比較特殊，箱變的體積也較單變大，所以制作工藝也較以往的歐式箱變復雜。白鋼雙變布局如圖2所示。
一、為什么要先擇白鋼板制作雙變外殼？
一般歐式箱變的殼體多采用雙面保溫板、單面保溫板或金屬雕花板，框架采用標準型材方管、角鋼、槽鋼等制作。雖然防潮隔熱的性能很好，但強度不夠，在吊裝、運輸過程中經常出現殼體變形的情況。
由于雙變的體積較大，重量也較重，若采用保溫板或金屬雕花板制作雙變外殼，則殼體的變形程度會更大，為了必免殼體嚴重變形而產生的各樣事故，在客戶的要求下，選用剛度強度、耐腐蝕性更好的白鋼板制作（代號304，一鉻十八鎳九鈦）制作雙變外殼。
在選擇白鋼板的時候要注意，白鋼板也有很多種，比如有一種代號為201的白鋼板，外觀與304白鋼板類似，但耐腐蝕性差，焊口處易生銹；還有一種叫敷鋁鋅板，它具有耐腐蝕性，但強度不夠。所以，綜合考慮304白鋼是制作白鋼雙變的最好選擇，但是價格高，制作工藝復雜。
二、400KV?A（12KV）白鋼雙變壓器箱式變電站的大體結構
400KV?A（12KV）白鋼雙變壓器箱式變電站的大體結構，如圖3所示
（1）底座 （2）立柱 （3）上門坎 （4）上梁 （5）下門坎 （6）上蓋 （7）、（8）、（9）低壓室門 （10）死門 （11）低壓室左檢修門 （12）箱變防盜盒鎖 （13）銘牌 （14）考核表箱 （15）高壓室檢修門 （16）變壓器室1門 （17）變壓器室2門 （18）軸流風機散熱窗 （19）低壓室右檢修門 （20）高壓室門 （21）門鉸鏈
（22）上蓋防雨槽 （23）低壓室隔板 （24）高壓室隔板 （25）變壓器室隔板
注：在兩個變壓器室門口分別焊有一套圍欄。
三、白鋼雙變各部分的結構設計與制作工藝
1、底座
底座又稱底拍，是整個箱變的基礎，所以，底排一定要結實、牢固。一般普通箱變底排是用140槽鋼和50角鋼制作，按高壓柜、變壓器、低壓柜下底安裝孔的位置，按一定的順序焊接而成。
而這臺雙變由于箱變內需要放置兩臺變壓器，低壓柜也要比以往單變要多，所以殼體的體積較大，底拍所承受的重量也比單變要重，所以，這臺雙變的底拍槽鋼采用160槽和50角鋼制作，來增加底拍的強度。按引言中圖2的雙變布局，底拍焊接圖如下圖4所示。
待底拍焊接完成后，要噴防銹漆，以免生銹。
2、立柱
立柱是整個雙變的支柱，整個雙變的重量幾乎都由立柱來支撐，故立柱必須有足夠的強度，否則在上房蓋和門板的時候會被壓彎或變形，在安裝門板時就會有露縫出現，所以為了增加立柱的強度，立柱的板材要用δ2.0mm白鋼板制作，而且在立柱內加一層加強槽。如圖5所示。
但要注意的是：立柱加強槽不能用方管，也必須用白鋼板來制作。若采用方管做加強槽，則防銹的效果會大大降低。因為方管外壁可以噴防銹漆，但內壁卻噴不到防銹漆，所以，方管的防銹效果不是很好，故不采用。
3、上門坎
它是起到一個加強防護等級的作用，它可以在立柱之后焊接，可用于測量立柱與立柱之間上沿的距離。
但在折彎時要注意折彎順序，上門坎的折彎圖與展開圖如圖6所示。
4、上梁
上梁是用于立柱與上蓋之間的連接，由于雙變過長，而白鋼板最大尺寸是1.22*2.44（m），在制作上梁時需要拼接，在接縫處要加備板，防止上蓋時焊開焊或彎曲變形。
5、下門坎
下門坎的藝與上門坎相同，但下門坎不是焊接在雙變底拍 ，而是采用螺栓連接，
這是為了方便 變壓器和高、低壓柜進入箱變，但要注意的是，由于下門坎總高為70mm，不管是低壓柜還是高壓柜的門下沿跑地面要高于70mm，否則，當柜體開門的時候，下門沿會撞到箱變的下門坎而使門打不開。
6、上蓋
上蓋的制作方式比較特別，是先用型材焊接成房架形狀，噴上防銹漆在用白鋼板包起來，這是為了加固房架結構，以免上蓋單薄坍塌。棚頂和房沿（雨達）要沖有散熱孔，可讓雙變內有良好的散熱效果。如圖7所示。
7、低壓室、高壓室和變壓器室門板制作
低壓室、高壓室和兩個變壓器室的門板上分別沖有通風孔，而且在門板上焊有加強筋加強門板的強度防止開門時門板發顫。除了加強筋外，在通風孔處還要加有篩網，雖然在門上開了通風孔可以有良好的散熱性能，但同時也降低了箱變的防掮 等級。所以，為了保持在通風的情況下，要在通風孔處粘上篩網來提高箱變的防護等級。
特別說明一下，在兩個變壓器室的門板上分別安有兩個軸流風機，這是因為變壓器的散熱量要遠大于高壓柜和低壓柜，只靠自然散熱是不夠的。
8、死門
死門是一個看起來比較藝術、做起來比較繁瑣的一個部分，這么做只是為了這臺雙變看起來不那么呆板，這部分是由幾塊板拼接而成，它的折彎圖如圖8所示。
圖8死門展開圖與折彎圖
由于白鋼板的焊接工藝一般若是不讓焊點外露，所以在整個箱變的焊接過程中都是在箱變內部采用點焊，如果必須在外面焊接時也要在焊接過后經過上光處理，以免焊點生銹。
死門的這種折彎方式恰好可以讓焊點隱藏在里面。
9、防盜盒鎖、門鉸鏈、考核表箱
圖9
10、圍欄
不論是哪種箱變，在變壓器室的門口都要焊有圍欄，這是為了防止工作人員在帶電操作時誤撞到一次線而發生觸電危險。
四、雙變的使用環境
1、要放置的地坪應選擇較高處，不能放在低洼處，以免雨水灌入箱內影響設備運行，但最高不能超過1000m。
2、周圍空氣溫度在+40。C～-25。C。
3、相對濕度：日均值≤95%，月均值≤90%（+25。C）。
4、風速≤35m/s。
5、無經常性劇烈振動，地震強度不超過8度。
6、安裝傾斜度≤5。。
結束語
本課題主要是對12KV(400KV?A)白鋼雙變壓器箱式變電站的殼體結構進行設計，系統地介紹了白鋼雙變的結構、特點、使用環境。
在這次設計里我積累了很多經驗，在加工中難免會出現各樣問題，而怎樣解決這些問題，是我在這次設計中學到的最重要的知識。
我會繼續地加以努力，積累更多的經驗。
參考文獻
篇9
關鍵詞：新一代智能變電站 核相 電子互感器 SV 網絡記錄分析單元
中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）09（a）-0001-02
該論文依托龍巖上杭龍翔220 kV變電站工程；龍翔變按2014年新一代智能變電站示范工程設計技術要求設計， 220 kV、110 kV采用電子式互感器，220 kV、110 kV及主變變壓器均采用一次設備加智能組件實現采樣數字化；全站配置1套故障錄波與網絡記錄分析一體化裝置，通過SV網絡接收采樣值數據錄波，通過GOOSE網絡接收GOOSE報文錄波，這種配置方式主變三側電壓量不在同一個數據采集單元，導致主變三側無法進行電壓核相，現場故障錄波與網絡記錄分析配置方案如下。
（1）配置2臺220 kV錄波裝置，分別通過A、B GOOSE/SV網過程中心交換機采集各220 kV線路、母聯、主變220 kV側、主變本體錄波量。
（2）配置1臺110 kV錄波裝置，分別通過A、B GOOSE/SV網過程中心交換機采集各110 kV線路、母聯、主變110 kV側、主變10 kV側的錄波量。
1 調試過程發現暫態故障記錄分析儀無法進行主變三側核相
暫態故障記錄分析儀軟件在不同采集單元里無法將相關SV通道提取到同一錄波文件分析，由于設計問題，廠家解釋只能通過CAAP2008離線軟件進行不同采集單元數據分析比較向量，將兩個不同采集單元里的同一時刻點的波形將轉換成.CFG波形，并采用CAAP2008軟件將兩個.CFG波形進行融合成同一個波形文件，現場使用調試數字儀進行模擬加量，分別從不同數據采集單元里抓了220 kV母線PT與110 kV母線PT數據報文進行軟件融合分析，分析過程發現兩個報文存在延時，并有一定的角差，經過與廠家研發人員進一步溝通，提出了解決策略，廠家在CAAP2008分析軟件里增加了數據同步，兩個波形文件合并時設置一個參考文件，然后對其他每個波形文件單獨設置對齊參考點?？蓪λ行枰喜⒌奈募为氝x擇需要合并的通道。文件融合時采用優化的插值和抽樣算法，對不同采樣率的波形合并時可擬合出逼真的波形，最后在同一個融合錄波文件里可以選出相應SV通道進行相量比較，從而實現不同數據采集單元之間核相及相量測試功能。
2 用CAAP2008軟件與數字相量儀測試結果進行比較
為了驗證此軟件正確性，在變電站啟動送電過程中，采用兩種不同的方法進行核相，并確認其測試一致性，數字相量儀采用凱墨DM5000里面核相功能，DM5000采用序號對齊進行同步，在此工程之前還未能很好地使用，其原因是SV接收光口為百兆口，接入中心交換機很容易死機，這個工程為了使用DM5000核相功能，將其各間隔過程層交換機進行合理的VLAN劃分，每個交換機固定分配一個口進行相量測試，保證這個光口VLAN劃分出相應需要的SV數據塊，這樣避免數據風暴，導致DM5000死機。龍翔變啟動過程使用以上兩種方法測試主變高中壓側電壓核相結果如圖1、圖2所示。
從圖1、2核相結果看，兩種方法測試結果一致，從而解決了電子互感器變電站無法進行電壓核相及相量測試的問題。
3 結語
新一代智能變電站采用集成化智能設備和一體化業務系統，采用一體化設計、一體化供貨、一體化調試模式，實現“占地少、造價省、可靠性高”的目標，打造“系統高度集成、結構布局合理、裝備先進適用、經濟節能環保、支撐調控一體”新一代智能變電站。采用穩定可靠的電子互感器技術，解決了電子互感器的長期運行穩定可靠性不足以及抗干擾能力較差等問題，可提高電子互感器的應用成熟度，實現電壓、電流采樣的源端數字化，提升智能變電站數字化水平，保障電網可靠運行。近年來，隨著光電子技術、微電子技術及光纖通信技術的發展，有源光電互感器得到快速發展，并有不少產品在變電站現場獲得應用。有源光電互感器采用空芯線圈或低功耗鐵芯線圈感應被測電流，置于高壓側的遠端模塊將線圈的輸出信號轉換為數字光信號經光纖送至控制室。有源光電互感器同光學電流互感器一樣能有效克服傳統電磁式互感器的缺點，有源光電互感器的溫度穩定性較易解決，便于批量化生產，是目前研制及應用的主流。該文重點闡述智能化變電站電子互感器相量測試及電壓核相方法，為以后智能化變電站相量測試及電壓核相積累寶貴經驗。
參考文獻
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[3] 霍山舞，童建民.新一代智能變電站需求及總體構架分析[J].電力勘測設計，2014（2）：61-66.
[4] 智能變電站技術導則[S].中國標準出版社，2013.
篇10
關鍵詞：變電運行管理；危險點；應對措施
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.164
0 前言
變電運行作為變電過程中不可或缺的環節，其運行過程中的管理工作可以再很大程度上保證相關工作人員的安全，變電運行過程的危險來源于多方面的原因，定期對電力系統進行維修、培訓工作人員的技術能、保障運行環境安全，都應該引起相關企業的重視，確保用電安全、可靠，電力企業只有在做好對變電運行中的危險控制采有可能長遠穩定的發展。
1 變電運行管理過程中的風險點
1.1 母線倒閘導致的風險
母線作為設備的總匯合，操作工作量大，要求工作人員操作前做好相關準備，操作過程中嚴格按照操作順序進行。母線倒閘時變電運行中極其重要的環節，通常情況下，母線倒閘操作過程也存在較大的風險，其中最常見的就是帶負荷拉刀閘事故，這是由于工作人員在斷開線路上的負荷時采用了沒有安裝滅弧裝置的刀閘進行操作。此外，繼電保護及自動裝置切換導致的誤動現象也很常見，其原因可能是廠家在繼電保護裝置生產過程中不重視工藝及生產質量或者設計安裝繼電保護裝置的設計工程中存在著某種不合理情況，也可能是因為在安裝具體繼電保護裝置過程中，沒有遵照工程施工質量標準。另外，空載母線充電時出現的串聯諧振現象等都有可能導致嚴重事故的發生[1]。
1.2 電力設備導致的風險
變電設備的風險是不容忽視的，設備一旦產生風險點，很可能會引起大范圍的風險事故，造成不可挽回的損害。設備的風險點主要集中在設備正常狀態和良好運行上。變電設備的維護和檢修不到位就可能引起爆炸、火災等安全事故。以變壓器的相關操作為例，當進行切合空載變壓器操作時可能出現過電壓的現象或者當變壓器中的空載電壓升高時也會對變壓器的絕緣效果造成損壞，因此在操作過程中就需要工作人員小心謹慎，平時注意對設備進行安全檢測，以防止意外事故發生[2]。
1.3 工作人員操作管理的風險
變電運行管理中的意外還有很大一部分是屬于相關工作人員的責任事故，不遵守日常工作的規章制度、運行管理過程中沒有嚴格按照操作順序進行，都是變電站變電運行管理中潛在的風險點，操作人員是變電站維護的主要人員，任何一個不規范操作都有可能引發安全事故，安全問題不僅是電力企業工作的基礎也是發展過程中的核心，電力工作人員需要進行按時進行全面統一的性能檢測、環境檢測，對設備的運行狀況、老化程度有明確的認知，并分析、整合問題產生的原因。
1.4 客觀環境導致的風險
變電運行的突發意外中，還有一部分非人為的外界原因。高溫炎熱的夏季和風雪嚴寒的冬季更應提起注意。夏季高溫時導線會受熱膨脹，充油設備的油面也會隨外界溫度的提升而升高，突發雷雨天氣時可能會引起地線故障從而導致安全事故。冬季低溫則會引起導線收縮，沖油設備油面降低。不同的天氣日常變化會對變電運行管理過程造成不同程度的影響，因此，需要值班人員提前做好準備，降低因為外界環境導致的風險。
2 變電運行管理中風險的應對措施
2.1 母線倒閘過程需嚴謹認真
母線充電過程中應該采用母聯開關向母線充電，在沒有母聯開關的情況下，首先要確認備用母線完好無損，或者在采用刀閘充電，另外在母線倒閘過程中為防止母聯開關出現誤跳閘而造成帶負荷拉刀閘事故，應該拉開母聯開關的操作電源。進行母線操作時還應注意對母差保護的影響，除特殊情況以外，母線操作過程中母差保護需要投入使用。操作人員在操作過程中需要謹記電壓差的問題，因為距離母線斷路器越近，電壓越小，如果忽略電壓問題，很可能在母線開關的觸頭上冒出小火花，這樣就很容易燒傷母線隔離開關的觸頭和工作面[3]。
2.2 加大巡視檢查力度
由于電力設備引起的風險在一定程度上是可以控制的，這要求在實際操作管理中的工作人員認真對待，加大對變電設備、操作儀器、傳輸線路等設施的巡視檢查力度，對可能存在的問題進行細致的排查，在特殊情況下有相對的巡查管理方案，定期進行全面維修，記錄檔案以便日后分析需要，確保變電運行管理的高效、安全、穩定。
2.3 將強對變電運行人員的培訓
相關操作人員的責任意識、技術水平是管理運行的決定性因素，因此，對工作人員的適時培訓就顯得極為重要。首先需要樹立工作人員的安全意識，充分認識了解變電運行管理中可能存在的風險和風險會引發的事故傷害，其次要培養工作人員的技術能力，工作人員的技術能力直接關系到變電站的安全和變電工作的正常運行。
2.4 完善管理制度
在變電站的變電運行管理中，應該按照不同的實際情況制定不同的應對方案，加大規章制度完善規章內容，提高工作人員遵守制度的意識，嚴格按照規章流程進行工作，調動工作人員的積極性，加強其風險控制能力，對操作中存在的問題進行深入研究，結合具體狀況采取解決措施，從而促進變電運行過程中的高效、安全進行。
3 結語
變電站變電運行的管理水平會對電網的實際操作產生決定性影響，在變電站構造日益復雜的情況下，相關人員必須建立一套合理的運行管理方案以應對變電運行管理過程中存在的多中風險，保證變電運行的安全性和穩定性，滿足國家社會對電力的需求，適應電網的發展趨勢。
參考文獻：
[1]鄭萬杰.變電站運行管理的灰色模糊綜合評價研究[D].華北電力大學，2013.