淺議箱式變電站在配網中的應用與改進

張勤廉

摘要箱式變電站因具有占地少、成套性強、投資省、建設周期短、造型美觀、便于戶外安裝等優點，自上世紀90年代以來，廣泛用于居民小區、城市廣場、建筑工地及公園、港口碼頭等場所。本文從介紹箱式變電站的特點、且與常規變電站作比較入手，對該設備的應用前景、技術改進提出一些建議，以期達到完善箱式變電站功能之目的。

關鍵詞箱變應用改進

引言

箱式變電站是一種將高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電

裝置，按一定接線方案組合成一體的、戶外安裝的緊湊型配電設備。即將高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能有機組合在一起，安裝在一個防潮、防銹、防塵、防火、防盜、防小動物、隔熱、全封閉、可移動的鋼結構箱體內，機電一體化、全天候運行，特別適用于城網建設與改造，是繼土建（常規）變電站之后崛起的一種嶄新的變電站。箱式變電站適用于礦山、工廠企業、居民小區、港口碼頭、城市廣場及公園等場所，它替代了原有的土建配電房、變電站，成為新型的成套變配電裝置。

箱式變電站的特點

1、設備無油化

在箱式變電站中，一次設備采用單元真空開關柜、干式變壓器、干式互感器、空氣斷路器等國內科技領先設備，產品無裸露

帶電部分，為全絕緣結構，完全能達到零觸電事故的目的。變電站基本實現無油化運行，杜絕了滲漏，可實行狀態檢修，減少維護工作量和維護費用。安全性能高，運行環境好，維護費用低，整體效益可觀。

2、占地小型化

由于我國可耕地面積非常緊缺，而常規變電站占地面積大，建設箱式變電站可有效減少耕地占有量。因設備布置集中、安裝緊湊，故在同等容量、進出線回路配置相同的前提下，箱式變電站較常規變電站的占地面積要減少60%以上，符合國家節約用地政策。

3、組合多樣化

箱式變電站由于結構比較緊湊，每個單元均構成一個獨立系統，這就使得組合方式靈活多樣。在內部布置上，高壓、配變、低壓三者可按“目”字型排列，也可按“品”字型布置，還可根據需要設置操作走廊,便于人員操作。設備保護不需要就地顯示功能，所有電氣信號、數據采集均可傳輸到主站顯示，可滿足無人值守的要求。

4、工廠預制化

工程設計時，設計者只要根據變電站的實際要求，作出一次主接線圖和平面布置圖，就可以選擇確定箱變所需設備規格型號，所有元件和設備在工廠一次安裝、調試合格，真正實現變電站建設工廠化，縮短了設計制造周期。現場安裝僅需做好箱體就位、與相鄰設備的電纜聯絡、出線電纜連接、保護定值校驗、傳動試驗及其它需要調試的工作即可，整個變電站從安裝到投運大約只需要量4—5天時間，大大縮短了建設工期。

5、二次微機化

箱式變電站二次均采用微機自動化保護裝置，可實現“四遙”，即：遙測、遙控、遙信、遙調，每個單元具有獨立運行功能，繼電保護功能齊全，使變電站運行管理達到較高的智能化程度，操作簡單，實用性強。

6、外型景觀化

箱式變電站外殼一般采用鋁合金板（鋼結構框架）及集裝箱制造技術，外形設計美觀。在保證供電可靠性前提下，通過選配外殼顏色，從而實現與周圍環境協調一致，起到烘托和點綴作用。

如：居民住宅小區、城市公園、車站、碼頭、機場、綠化帶等人口密集地區，可產生意想不到的效果。

箱式變電站與常規變電站的比較

在同等容量、進出線配置相同的情況下，箱式變電站有如下優點：

1、占地面積少

一座電氣設計規模相同的變電站，箱式變電站較常規變電站占地面積能減少60%以上。

2、箱體結構好

箱式變電站底部采用熱軋型鋼（槽鋼），框架采用冷彎型鋼，兩者組合在一起并進行嚴格的防腐蝕處理。內頂部和內側面選用雙層彩色復合隔熱板材，再鉚以鋁合金型材加以裝飾，既保證了高強度和耐久性，又增加了美感。在環境溫度攝氏—25~+45度時，可保證使用20年不老化、不腐蝕、不漏雨、免維修。而常規變電站每年維修不少于己于1次。

3、運維費用少

由于箱式變電站所有高低壓設備都是免維護、無油化的室內設備，所有絕緣材料均采用阻燃性材料，配置微機保護裝置，可實現無人值班值守，滿足縣調自動化運行要求。與常規變電站相比，減少了人員開支及設備維護費用。

4、固定投資少

箱式變電站電氣設備因無油設備多，所以其設備費用要比常規變電站高30~40%，但土建費用要比常規變電站低60~70%，安裝費用要比常規變電站低40%左右，加上土地征用費用等。因此，通常情況下，以兩者的綜合造價相比，箱式變電站要比常規變電站節約投資20~30%。

5、施工周期短

箱式變電站的生產是工廠預制化。以變壓器容量為1000kVA、進出線10回路為例，在施工環境、條件相同的情況下，箱式變電站的施工安裝約為25個工作日，而常規變電站的施工安裝需要40個工作日。

箱式變電站的應用

箱式變電站自問世以來，發展極其迅速。據有關資料顯示，

在歐洲等發達國家已占配電變壓器的70%，美國已占90%。隨著我國城市現代化建設步伐的加快，城市配電網絡的不斷更新改造，箱式變電站將以其固有的特點、明顯的優勢、美觀的外形，步入更寬闊的領域，得到更廣泛的應用。

我國的城市化發展，帶動了城市電力負荷的迅速增長，高電壓（220kV、110kV）進城，簡化了供配電網絡的電壓級差，降低網損成為電力行業的內在要求。從現行的城網供配電電壓配合來看，從高壓到中壓通常有2~3個電壓等級，相鄰電壓比都在3倍以上，有的已達10倍之多（110kV/10kV）。部分省份的電力部門醞釀以20kV電壓等級來取代35kV和10kV電壓等級。由此可見，未來城網新建、改建的中壓變電站數量將會顯著增加，這為箱式變電站的發展提供了良好的市場機遇。

此外，在農網建設和改造中，由于農村經濟的快速發展，個體經濟突飛猛進，加之農村耕地面積的趨減，箱式變電站將在農村這個廣闊天地里大展雄姿。

箱式變電站的技術改進建議

1、箱式變電站的外形總體還比較單一，尚不能完全與周圍

環境相協調。因此建議設計部門及制造企業要因地制宜、因境而異。如用于公園內箱式變電站，其外形可設計成“亭臺樓閣”型，殼體表面可用原木板材敷之，效果就會比較理想。如用于住宅區的箱式變電站，外殼可采用水泥板結構的殼體，表面粘貼與周圍環境相協調的彩磚或面磚，力求與建筑物的風格一致，使之成為一道亮麗的風景。

2、著力箱式變電站內部溫度、濕度的在線監控，使箱式變電站運行環境更加科學、安全、智能化。對超溫報警或跳閘、內部凝露報警等，要設置明顯、直觀的蜂鳴信號系統，同時配備專用的通信設施，將異常情況實時傳輸到控制中心，以及時安排處理，防止事態擴大。

3、大力推進使用節能環保產品，如選購非晶合金變壓器等。

結束語

箱式變電站是城鄉配網建設（改造）和小型化變電站推廣應

用的主要方向，雖然還存在一些不足，如箱體內出線間隔擴展裕度小、變壓器更換不方便、檢修空間小等問題。然而，它以經濟實用、便捷靈活的優勢被廣泛推廣應用，相信其不足之處一定會在不斷的發展中日趨改進完善。

參考文獻

1、袁平歐美箱變在我國使用前景探討