芻議智能型箱式變電站的發展及應用

曾偉健

摘 ?要：為了促進智能型箱式變電站的發展、揭示智能型箱式變電站的重要性，對箱式變電站進行了介紹，對我國正在使用的產品進行了比較，闡述了智能型箱式變電站的發展前景，并根據對智能型箱式變電站功能的研究指出了應用智能型箱式變電站的意義。

關鍵詞：智能型箱式變電站;電力設備;電力資源;工業生產

中圖分類號：TM63 ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.126

隨著經濟的不斷發展，人們對電力資源的需求不斷提高，傳統變電站已不能滿足工業生產和日常生活對電力的需求。20世紀60—70年代，西方發達國家率先提出了對電氣技術的改進，并推出了一種安裝簡便、運行費用低、無污染的戶外成套變電所。在20世紀80年代，我國開始引進此類箱式變電站，并在全國范圍內推廣使用。目前，其已廣泛應用于機場、工地、車站和道路照明等戶外場所，成為了我國電力設備的重要產品之一，對我國電網的安全、快捷運行具有重要意義。

1 ?智能型箱式變電站的發展

智能型箱式變電站是以傳統變電站為基礎轉化而成的一種可自動化控制和管理的新產品。智能型箱式變電站的產生符合時代發展的要求，能滿足人們在生產、生活中的電力需求。從20世紀我國引入歐式智能型箱式變電站開始，智能型箱式變電站在我國得到了廣泛使用，我國已經開始自行開發設計并投入市場。

1.1 ?智能型箱式變電站的起源

箱式變電站又稱為戶外成套變電站，可縮短供電半徑，一般用于農村電網的線路改造中。傳統箱式變電站是一種將中壓開關設備、變壓器與低壓配電設備按照規定接線方式整合在一起的成套變配電設備。但隨著我國工業的快速發展，耗電設備大規模增加，對電力資源的需求也越來越大，傳統箱式變電站已經滿足不了人們的需求。為了順應時代的發展，智能型箱式變電站作為一種節省空間、節約電能、自動化控制的新一代產品，被逐漸應用到我國電網線路的建設中。

智能型箱式變電站是在傳統箱式變電站的基礎上運用數字化技術、智能化控制系統和配電自動化系統改造而成的，其間經過了半數字化箱式變電站和全數字化箱式變電站的發展階段。箱式變電站的不斷發展使電力系統的儲能更大、安全度更高，逐漸滿足了用戶的電力需求。

1.2 ?智能型箱式變電站的分類

20世紀，我國開始使用歐式智能型箱式變電站，截至目前為止，歐式箱變仍被我國部分地區廣泛使用。除歐式箱變外，美式智能型箱式變電站和我國自行開發設計的變電站也是我國使用智能型箱式變電站的主要類型。

1.2.1 ?歐式智能型箱式變電站

作為我國最早引入的智能型箱式變電站，由于其結構復雜、外殼內有許多隔板，導致其體積較大、安裝困難、散熱性差，但是歐式箱變輻射較低，主要應用于高層住宅等建筑物中。基于以上不足，電力部門又引進了散熱性較好的美式智能型箱式變電站。

1.2.2 ?美式智能型箱式變電站

美式箱變采用的主要部件為單變壓器，其體積較小、便于安裝，適用于住宅小區。但美式箱變無法完全適用于我國的10 kV電網系統，進而無法實現配電自動化，導致供電的安全性和可靠性較差。因此，雖然美式箱變比歐式箱變外形美觀、散熱性好，但供電質量較差，對電力需求較低的住宅小區可采用此箱變。

1.2.3 ?我國自行開發設計的變電站

基于以上2種智能型箱式變電站的優、缺點，我國自行研制了更適合我國用戶的智能型箱式變電站，但由于我國的技術水平有限、研發力度不足，導致國內產品在技術和質量上與歐、美產品有較大的差距。目前，我國正在加大對新產品的開發力度，產品的各項指標正在逐漸滿足市場的需求。

通過以上3種智能型箱式變電站的比較可見，智能型箱式變電站仍然處于發展階段。隨著用戶需求的日益增加，智能型箱式變電站將具有更廣闊的發展前景。

2 ?智能型箱式變電站的功能

智能型箱式變電站比傳統箱式變電站在供電可靠性和用戶滿意度等方面具有更大的優勢。在智能型箱式變電站的應用過程中，必須了解和掌握其智能系統的智能化功能。

2.1 ?檢測功能

智能型箱式變電站的智能系統可檢測電壓、電流、功率和油溫等日常運行參數。其中，斷路器和分散式單元一一對應，且可對分散式單元進行實時監測、控制和保護。同時，可將檢測數據通過主機聯網傳輸給主機終端，再由總控制臺根據反饋數據，從而對實時參數進行調整。

2.2 ?保護功能

智能系統設有過流、瓦斯和溫度保護。無論是過負荷還是瓦斯過量，都會引起溫度升高，當某個相熔體達到一定溫度熔斷后，變壓器低壓負荷會自動斷開，同時，向終端發出故障示警，從而提高供電可靠性。

2.3 ?控制功能

工作人員可在主機終端對變電站進行遠程遙控。當變電站發生故障時，工作人員可通過計算機及時定位故障區域并檢查故障原因，還可對高、低壓測斷路器開關進行遠程操作，縮短了故障維修的時間，且保障了用戶的安全用電。

2.4 ?信號功能

可向分站或總站自動傳輸故障位置信號、保護信號和現場參數等各種實時信號，使工作人員及時了解運行狀態，保障供電線路的穩定。

3 ?智能型箱式變電站的應用

由于智能型箱式變電站具有上述自動化功能，所以，已經被廣泛應用于鐵路、車站和道路照明等建設中。鐵路信號系統的

穩定是鐵路安全運行的關鍵，智能型箱式變電站具有控制功能和信號功能，能有效保障鐵路供電系統的安全性和可靠性。對于車站、道路等戶外設置，當供電線路出現過負荷運行時，智能型箱式變電站可起到增大變壓器容量的作用。智能型箱式變電站的廣泛應用使我國電網的運行和管理水平有了極大的提高。

4 ?結束語

智能型箱式變電站是在傳統箱式變電站的基礎上，經過多個階段地改善而產生的一種復雜的智能化系統，它也是隨著時代的需求應運而生的產物。但我國目前使用的智能型箱式變電站還存在各種缺陷，因此，必須在應用現有變電站的同時，不斷優化和完善變電設備，從而使供電線路更加安全、可靠。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕

Development and Application of Intelligent Box Type Substation

Zeng Weijian

Abstract： In order to promote the development of intelligent box type substation， revealing the importance of intelligent box type substation， of the box type substation were introduced， and discusses the prospects for the development of the intelligent box type substation of our country is used products， and according to the research on the intelligent box type substation functions pointed out the significance of application of intelligent box type substation.

Key words： smart box substation; power equipment; power resource; industrial production