箱式變電站的應用現狀

鄭春莉

摘要：箱式變電站主要包含低壓配電裝置、開關設備以及配電變壓器等，將這些設備通過科學的連接方式進行互相連接，使其成為一個成套設備。現在隨著我國科學技術的發(fā)展逐漸增快，智能化技術也有了很大的進步，將箱式變電站和智能技術很好的融合在一起，形成智能化的箱式變電站，可以更好的保證供電的可靠性。本文針對箱式變電站智能化應用進行了深入的探究。

關鍵詞：箱式變電站;智能化;應用

隨著社會的經濟的不斷發(fā)展，我國城鎮(zhèn)電網事業(yè)有了很大進步，在長期的電網發(fā)展過程中，我國利用變壓器將高壓電變?yōu)榈蛪弘娨詽M足用戶的用電需求。但是在變電過程中，具有很大的電能損耗，浪費了很大的資金，因此，對于變電站的不斷優(yōu)化對于節(jié)省電能消耗具有很重的作用。同時，傳統(tǒng)的變電設備與城市美麗的景觀設計也不符合，對城市的風貌具有較大的負面影響，因此箱式變電站外形的設計要與城市的景觀設計相結合。為了改變這一現狀，運用智能化系統(tǒng)對箱式變電站進行管理，使箱式變電站實現管理智能化、運行自動化，為用戶安全可靠、高效率的輸送電能，同時極大地降低了電能的損耗，推動了我國變電事業(yè)的發(fā)展。

1箱式變電站的類型及特點

箱式變電站屬于一種新式的變電站，是按照一定方案安裝低壓配電裝置、變壓器、高壓開關設計等的緊湊型配電設備，具有如下幾種形式：（1）一體型。該形式的變電站是以保護裝置、低壓控制、簡化高位基礎，在變壓器油箱中裝入變壓器主體與高、低壓配電裝置，使其形成一個整體，體積更小。（2）組合裝置型。該形式的高、低壓配電裝置是在箱內直接裝入保護電器設備和高、低壓控制，使其形成一個整體，而不使用現有的成套裝置，箱內也不需操作走廊，從而達到箱體積減小的目的。（3）拼裝式。其是在金屬箱體中裝入變壓器和高、低壓成套裝置，并且裝置間留有操作走廊，該形式的箱式變體積較大，所以使用較少。

箱式變電站的特點包括：

1.1設計工作量小

常規(guī)變電站設計時有較大的工作量，其設計需要包括土建和電氣設計兩個方面，但是箱式變電站的土建設計只需要安裝基礎的設計，所以在土建設計部分的工作量大大減少。

1.2箱式變電站制造周期短

電氣設計工作者針對箱式變電站的具體要求，畫出一次主接線圖和箱外設備，再根據設計要求選擇廠家提供的箱式變電站規(guī)格和型號，構成箱式變電站的所有設備可以在工廠一次性組裝完成，并進行調試，這就意味著箱式變電站的工廠化制造，與土建式變電站相比，大大減少了設計制造時間，也就減少了制造成本。

1.3投資費用低，可移動

相同配置條件下，箱式變電站比常規(guī)變電站節(jié)省投資50%以上。箱式變電站具有可移動性，尤其適用于野外施工作業(yè)的用電要求。

1.4箱式變電站外表美觀

箱式變電站相對土建變電站簡約的外表多應用于繁華鬧市、住宅小區(qū)等，另外在負荷非常集中，土地稀有的城鎮(zhèn)終端供電網和大型工礦企業(yè)也廣受歡迎。因其生產時間短、生產效率高、運行費用低、占地面積小、組裝方式靈活多變、安裝便捷快速等優(yōu)點，在各個領域均得到了廣泛應用，已成為變配電系統(tǒng)不可缺少的一部分。

1.5箱式變電站更接近負荷中心

箱式變電站由于其占地面積小，應用廣泛，且能貼近負荷的中心位置，也可以放置在建筑物處，所以箱式變電站的供電路線半徑相對于常規(guī)變電站短很多，由此可得出，箱式變電站供電的電壓降落和電能損耗會較少，提高了供電質量。

2箱式變電站在應用中遇到的問題

（1）箱式變電站存在防火難的問題。因為箱式變電站是全封閉式運行方式，并且無人值守，根據上文我們已經知道，箱式變電站的運行溫度高，減低溫度存在一定難度，所以全封閉運行的箱式變電站更容易引發(fā)火災，而且一般無人值守，雖然在箱式變電站中配有報警裝置，但是在封閉的空間內不利于滅火，所以依然存在火災隱患，由此應在設計新型箱式變電站中將這一安全隱患考慮在內，可以增設自動滅火系統(tǒng)，但是在變電站的建設中還應考慮成本的因素，努力在保證變電站安全運行的情況下，使成本最小。

（2）箱式變電站容量有限，不易擴展，若需改裝，必須增加箱體才能做到，但是如果只是增加幾條出線，便要增加一個箱體，就會造成箱體的浪費，增加成本，占用空間，得不償失。

（3）箱式變電站檢修難。因為其空間的有限性，并且其全封閉運行，當出現故障時不能及時發(fā)現并檢修。由于箱式變電站空間的有限性，而造成許多運行中的問題，箱式變電站這一缺點亟待改進。

3注意事項

3.1防雷與接地

通常箱式變電站戶外布置圍墻內的面積小于1500m2，這就需要解決兩個問題：（1）地網接地電阻值：由于變電站大多建在山上，不僅受面積的限制，而且土壤的電阻率相對較大，致使接地電阻超過4Ω。所以要向戶外適當延伸地網，對地網的敷設面積加以擴大，如果附近地區(qū)1km的范圍內存在水源，可使地網延伸到水源處，或者是利用打深井接地的方式，讓接地電阻值與規(guī)定標準相符。（2）獨立避雷針安裝位置：為考慮獨立避雷針和防火對設備的安全距離，難以在變電站內尋找到恰當的位置，這就需要優(yōu)化平面布置，盡量在遠離綜合樓及設備處安裝獨立避雷針，并適當增加獨立避雷針的高度。

3.2箱體與主變壓器之間滿足最小防火凈距

相關規(guī)定要求建筑物的耐火等級為二級時，其與變壓器之間的最小防火凈距要超過10m;其面對可燃介質電容器、變壓器等電氣設備的外墻時，門窗不得設在設備兩側各3m以及總高加3m的范圍內，如果不開孔洞，則設備與該墻之間的防火凈距不受限制，但若設置有房門，則設備與該墻之間的防火凈距不低于5m。此外，對于配電裝置而言，其最低耐候等級為二級，箱式變電站箱體內部采用的是單元真空開關柜結構，各單位都選用特質的鋁型材料結構裝飾大門，并將雙層防護板設置在各間隔后部，即可打開的外門。值得注意的是，在設計過程中，箱體與主變之間的防火凈距最小為10m，從而保證變電站運行的可靠性及安全性。

3.3環(huán)境控制

箱內應該裝有加熱器、雙溫空調、煙霧報警器、溫度控制器等設備，一旦環(huán)境參數超過規(guī)定限值，則相關設備自動啟動，確保箱內環(huán)境的適宜。但從箱式變電站的實際運行情況而言，溫濕度控制器的質量存在問題，有些濕溫度控制器失靈，加熱器與空調改為手動控制。針對這些問題，應該選擇高質量的溫濕度控制器，在測控裝置中接入其信號節(jié)點，溫度過低或過高都能自動報警，即便空調無法自動啟動，也能及時通知人員進行手動啟動，使設備處于適宜的運行濕溫度，減少設備故障，延長設備使用壽命。

4發(fā)展前景

首先，防火性能的提升。箱式變電站雖然采用全封閉無人值守的運行方式，但這并不能完全消除箱體內部的火災隱患，尤其是補償電容器和電纜，這就需要對箱內的滅火設備進行綜合考慮，提高其防火性能。其次，容量的擴大。箱式變電站具有較小的體積以及緊湊的設計原理，要想合理利用其有限的空間，解決出線間隔擴展裕度不足、維修拆卸不便等問題，必須要在設計過程中充分考慮箱體容量，適當擴大容量，確保其今后的改造升級問題。最后，智能箱變的發(fā)展。當前有些箱變通過控制設備、通信介質、接口器件、配置電源已經實現智能化，如利用智能控制儀控制、調節(jié)、測量遠程或本地的高低壓側，或是利用開放型、標準化的現場總線技術連接相關元器件，實現主站對電網與開關的遠程控制及測量。總之，智能箱變的發(fā)展能夠實時監(jiān)測箱變的合分閘情況，借助低壓智能開關和微機保護對箱變故障情況進行監(jiān)測，確保變電站的良性運行。

結語

箱式變電站作為保證國民經濟發(fā)展和居民生活不可或缺的設備，同發(fā)達國家相比我國在相關產品的研制生產上還具有一定的差距，只有不斷地了解技術發(fā)展的趨勢，才能為用戶提供更可靠，智能化程度高的箱式變電站產品，因此還需要生產廠家不懈的努力。

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