箱式變電站在設計過程中的設計要點探析

摘 要：我國工業的不斷發展，使人們對電的需求量不斷增加，特別是工農業生產自動化程度的提高，用電需求出現了急劇增長的態勢，這就從根本上對變電站運行設計提出了更高的技術要求。文章主要通過對智能箱式變電站相關設計要點情況進行分析，進一步提出設計總體思路和注意的事項。

關鍵詞：用電需求；智能箱式變電站；一次系統；二次系統

箱式變電站在我國應用較為廣泛，正因為自身明顯的優勢特點，才得以快速推廣應用，為生產生活提供穩定的供電保障。箱式變電站主要是通過對變壓器、高壓開關設備、低壓配電裝置等通過統一的裝配，按照運行規律整體要求，根據運行標準要求，建立一整套安全、有效的緊湊型配電操作設備。這種方法應用較為廣泛，大大提高了傳統土建變電站的供電效率，是一種全新的變電站模式。在當前，我國已經在有條件的區域推廣智能箱式變電站，這種變電站在運行過程中有著占地小、布置簡單和設備運行穩定的優點，在城網和農網改造過程中，形成了一定的用量規模。

1 概論

我國對箱式變電站的研究非常早，從上個世紀70年代就已經開始這方面的研究與探索，當前，已經初步有了一定的成效。根據不同的特點，分為美式箱變和歐式箱變兩種類型，這就是組合式變電站。不同的變電站有不同的特點，美式變電站是一體化的安裝程序，整體占地面積不大，安裝時，主要是通過把變壓器、高壓開關、熔斷器等設備全部進行集合，通過對這些配件的功能性整合，集中放到密封箱體中，形成一個能夠展現功能的密閉式一體用電布置。組合式變電站主要是其內部結構中需要使用到的三大部件根據不同的功能，放到不同的隔室，以“目”或“品”兩種形態排列組合。不同的字形組合有不同的優勢，“目字型”接線方便，是當前專業人員較多應用的一種排列方式，在實際應用中較為廣泛。“品字型”安排的緊湊一些，更適用多臺變壓器并排使用，當前，組合式變電站在我國應用范圍廣、使用率高，成為我國常見的一種設置形式。

2 箱式變電站優勢

2.1 自動化程度相對較高

箱式變電站的運行，需要設備性能靈敏度標準嚴格，運行過程中選擇使用的設備較為穩定可靠，配件使用均是全封閉型高壓開關柜、干式互感器、旋轉式隔離開關等是常用的主要部件，導線通過區域保證不出現裸露，避免出現導電事故，充分實現了零觸電事故率。變電站的運行不使用油化設備，有效改善了周邊環境情況，避免出現了不必要的大氣和環境污染，符合國家環保法要求的低碳標準規定。現代科學技術的融合發展，計算機技術被應用到二側選擇操作中，完全從部分機械化操作中解脫出來，保證了系統運行過程的智能化、自動化，系統運行過程中的數據更加精準有效，在不需要進入現場的情況下，就能通過計算數據的遠距離傳輸，實現遙控、遙調、遙信與遙測等不同的功能，在一個小環境中，形成相對獨立運行環境，保證箱內原有數據能夠實現控制和監測，在沒有人員看守的情況下，能夠遠程對箱內溫度、濕度做全面可分配性的實時調節與控制，保證了箱體運行的正常。

2.2 箱體自身性能可靠安全

在現代科學技術的推動下，當前，我國現階段箱式變電站不論是應用范圍還是自體設計上，已經達到了國際化生產能力與水平，生產的產品符合國際標準體系認證。變電箱體外殼部分使用新型鍍鋁鋅鋼板進行塑造，框架部分主要選擇使用的是集裝箱使用標準型材，在生產工藝上難度較大，最后還要在箱體防腐上進行有效的科學處理。內封板主要是鋁合金扣板，夾層能夠起到高標準的防火、防潮等功能，正負四十度不受環境影響。

2.3 設計方式相對比較靈活

箱式變電站在內部結構設置上，整體看非常的緊湊，布局較為合理，組件在箱體內的排列使體積相對更小，在運輸使用過程中，可用范圍較廣泛，箱體安裝時，可以是多種方案作業，通過不同位置、環境、條件的差異化，優選最佳方案，保證各種組合形式滿足實際供電需求，獨立系統的形成相對靈活、多變。箱體是一體化裝置，占用地面相對不多，在城市中應用，其美觀整潔的外形，也對市容沒有任何影響，投資小、收益大的優勢較為明顯，受到使用單位青睞。

2.4 工廠預制化安裝快捷

箱式變電站可以根據不同的情況，進行工廠式預制，現場情況是關鍵的數據標準，依據情況設計好主線圖和箱外附件設備設計，這樣，通過圖紙要求，挑選出合適的設備尺寸與型號，進行科學的排列組裝，形成不同規格的變電設備。變電站選擇設備時，需要提前做好內部的調試和安裝，需要的安裝周期較長，對一些工期緊張的項目來說，施工效率不高。而箱式變電站在設計過程中，就已經形成了科學的試驗數據，大大縮短了設計制造周期，保證了施工現場中對箱體定位以及箱體之間電纜聯絡操作上的科學性，同時也能充分確保整定值校驗的適配性能，通常情況下，變電站從開始安裝到最后投入使用，只需要一周左右就能完工，比直接安裝的效率更高、工期更短，能夠滿足高標準的工程需要。

3 箱式變電站設計要點

3.1 箱體設計要點

箱式變電站外觀需要保證美觀，在這個前提下，還要保證運行穩定，就需要在內部結構上下功夫，在箱體配置的設備選擇上，一定要確保性能穩固，不論任何一種環境下使用，均要達到正常運行的目標，比如笨體照明、散熱和通風等需要有良好的保證，這樣才能保護調和不受環境的影響。同時，在安裝時，為了設備安全，還要添設檢測設備，這樣整個箱體在使用過程中才能確保內部環境安全穩定，需要配備的有濕度測量表、凝露檢測裝置、煙霧報警器等，這樣從根本上為設備提供了良好的運行保障。對相關技術設備需要聯機運行，這樣就能從遠距離對設備運行進行監控，在數據傳輸上實現遠程控制，保證變電站內部自動化應用的完整性，操作人員不在現場，也能通過監控及時有效了解和掌握箱體內部具體情況；箱頂的設計需要充分考慮到當地的雨量大小，根據實際情況做好箱頂的完善和改進，保證自然排水能力，防止內部設備潮濕；箱式變電站主要是在室外運行，會遇到異常的氣候影響，要想避免出現高溫暴曬和紫外線輻射的破壞，就需要在設計時，對箱體自身進行隔熱處理，確保箱體運行的穩定。

3.2 接地設計要點

依據國家標準規定，箱式變電站在使用過程中，需要進行科學的設計，使導線走向更加合理可靠，箱式變電站安裝時，更要設立能夠連接每個運行設備的專用接地導體，保證各設備能夠形成統一的漏電保護。選用接地導體時，要保證自身電流密度符合標準要求，銅導體額定短路時間為1s時，電流密度要小于200A/mm2。

3.3 操作通道設計要點

箱式變電站內部要保證排列結構合理，確保各設備間預留有效空間，充分有效考慮到設備損壞時的維修操作方便，對通道寬度有著嚴格的要求，通常控制在800mm以上，這樣設備在更換與維修中，就能實現方便快捷的維護，保證供電穩定性。箱式變電門一定要面向出口，操作時就不占用原有通道。

3.4 安全措施設計要點

高壓配電裝置有一定的危險性，在設計使用時，一定要科學選擇，安裝組合時，需要做好調配試驗，確保安全穩定運行，同時為了保證安全，還要進行有效的保護。油浸入式專用變壓器自身容量超過800KVA時，就要選擇能快速實現切斷式的電源設備，配合變壓器使用更加安全。箱體內側要有線路圖，對需要注意的事項做好標明，保證維護方便、查實清晰。

4 結束語

箱式變電站自身優勢，使其應用越來越廣泛，只有正確設計與安裝，不斷探索拓展功能，才能發揮箱式變電站作用，確保供電穩定性，推動經濟發展，維護社會穩定。

參考文獻

[1]楊學東.箱式變電站設計中應注意的幾個問題[J].電氣制造，2008（9）：52-53.

[2]杜萬昌，等.戶外箱式變電站在城網配電系統中的應用[J].中國新技術新產品，2010（5）.