箱式變電站的設計與應用

寇彩潮

(潞安集團聚創分公司，山西 長治 046204)

我國箱式變電站的發展較晚，基本是在20世紀90年代的電網改造中得到應用，具有維修簡單、便于安裝與運輸、體積小、無污染等優點，被廣泛應用在社會生產生活中，有利于保障供電的穩定性。箱式變電站主要是統一裝配低壓配電裝置、高壓開關設備、變壓器等，結合運行規律和標準要求，構建安全有效的操作設備，從而減少供電半徑，提高供電效率和電壓質量。

1 箱式變電站的應用特點

在實際應用中，箱式變電站具備以下應用特點：第一，性能穩定性強，目前所使用的箱體外殼主要以集裝箱材料為主，基礎性能較強，并且還對其進行全面防腐處理，內封板的材料為主要應用到的是鋁合金扣板，該材料具備較強的耐溫性，在-40 ℃～+40 ℃的環境中已經可以正常使用，滿足大部分區域的基礎用電需求；第二，自動化程度高，目前箱式變電站所使用到的一次設備基本上都可以滿足基礎性的應用需求，而且系統本身的封閉性較強，沒有多余導線裸露在外界，這也提高了系統運行的穩定性，而且運行過程依靠自動化系統進行控制，具備非常強的自動化特征；第三，工廠預制化，目前很多區域所使用的像是變電站各部分都可以在工廠完成預制，而且從生產到安裝完成的時間周期在10 d以內，具備非常高的生產效率[1]。

2 箱式變電站的設計要點

2.1 接地設計

在箱式變電站設計過程中，接地設計屬于非?；A的應用內容，在具體設計中需要注意以下幾點應用內容：第一，在接地線路規格、尺寸、安裝位置的確定過程中，需要根據GB/T11022中規定的相關內容展開設計，確保各項參數的合規性，也為后續施工安裝奠定堅實的基礎；第二，為了確保箱體運行過程中的安全性，還需要設計一條接地導體，該導體會將箱體各個系統連接在一起，如果系統遇到電壓過大的情況，可以借助該導體起到分流的作用，從而保護結構的安全性[2]；第三，在對接地導體材料進行選擇時，需要注意電流密度的選擇，一般情況下，所選材料應滿足線路短路為1 s時，材料電流密度在200 A/mm2以內，如果線路短路時間為3 s，那么材料電流密度在125 A/mm2以內，從而滿足系統運行的基本要求。

2.2 輔助設備

在箱式變電站設計過程中，也需要應用到許多的輔助設備，這些輔助設備以低壓設備為主，如備用電源、照明系統等。在對其展開設計時也需要注意以下幾點內容：第一，在輔助設備規格、尺寸、安裝位置的確定過程中，需要根據GB/T14821.1中規定的相關內容展開設計，確保各項參數的合規性，也為后續施工安裝奠定堅實的基礎；第二，在安裝過程中需要做好質量驗收工作，對于使用到的設備質量進行核實，確定沒有問題后對其進行安裝，隨后展開調試工作，確定其滿足要求后再應用到系統安裝中[3]。

2.3 操作通道

對于箱式變電站正常工作情況而言，操作通道是提供維修空間的重要保障，在對其展開設計時，需要對相關規范內容進行明確，以此為基礎展開相應的設計。結合以往的設計經驗，所設置的通道寬度不能低于800 mm，其長度則根據實際需求進行設置。而且在設置箱式變電站內部門的開關方向時，為了給維修提供便利，降低門厚對于操作通道的影響，其開門方向應朝向出口處。除此之外，在操作通道設計時，其他的系統，如系統開關、機械傳動裝置等，其突出寬度應控制在300 mm以內，若超出此范圍，此時需要適當增加操作通道寬度，確保最窄處寬度在500 mm以上，為后期檢修活動的進行提供良好的作業環境。

2.4 箱體設計

箱體作為整個變電站能夠順利工作的基礎條件，該結構需要具備較強的耐溫性、散熱性、耐久性。因此在對其展開設計時，第一，需要為其他系統提前預留好安裝位置，如溫度計、傳感器、煙霧傳感器等，這也為后續安裝工作的順利推進奠定基礎；第二，做好系統的隔熱設計，在箱體中間添加保溫層，作用是避免外界溫度對內部環境的影響，同時也可以起到良好的防潮性，降低外界環境對于變電站工作狀態的影響。

2.5 安全設計

雖然箱式變電站在工作過程中，具備了較強的自動特性，可以有效降低安全問題的發生幾率，但是從延長箱體使用壽命進行考慮，還是需要展開相應的安全設計，以此來營造安全的運行環境。在實際應用中，第一，需要設置繼電保護裝置，在系統通過電壓量過大時，保護裝置便會啟動，將電源設備和其他系統的工作電路斷開，同時向自動化控制系統發出預警，提示故障部位，以此來降低用電事故帶來的負面影響；第二，在箱體門的內側需要用耐久性較強的高分子材料繪制一幅箱體電路圖，這也便于故障出現后可以快速定位故障位置，加快故障的檢修效率。

3 箱式變電站的具體應用

現階段箱式變電站主要在住宅供電方面應用較多，在實際應用中，該結構會通過電力電纜和10 kV開閉所進行連接，以該場所作為發出點，對于電能進行初步分配。初步分配的電能會通過環網柜、分接箱進行再次分配，這樣可以額實現電能的優化分配。從實際應用情況來看，如果服務的區域建筑物較少，那么在應用中使用電纜分支箱加環網式箱變方式便可滿足基礎的應用需求。若服務的建筑物數量較多，一般采用環網柜加環網式箱變方式實現供電分配所需。

4 結 語

綜上所述，我國對于箱式變電站的研究起步時間較晚，在幾十年的發展過程中，目前也形成了較為完善的應用體系，結構性能穩定性也在不斷提高。并且在其他技術的支持下，箱式變電站也會向著智能化方向進行進一步發展，從而起到提高系統運行穩定性的作用。