箱式变电站在配电系统中的应用

箱式变电站在配电系统中的应用

张小莉1马迎欢2

1身份证号码：41132219870804****河南450000；

2身份证号码：41088319891025****河南450000

摘要：随着市场经济的发展，国家在城乡电网建设改造中要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电一变压器降压一低压配电的供电格局，所以供配电要向节地，节电，紧凑型小型化的方向发展。箱式变电站正是具有这些特点的最佳产品，因而在城乡电网中得到了广泛应用。

关键词：箱式变电站；类型；配电系统；应用

引言

箱式变电站是一种常用的高压开关设备，其与传统的土建配电房相比，灵活性更强，但是其对安装环境要求比较高，不仅要防潮，防尘，同时还应该隔热，防鼠等，基于此，箱式变电站比较适合应用在配电系统中。现阶段我国很多的住宅小区也应用此种高压开关设备，由于我国还有很多的配电系统未完成改造，因此箱式变电站的应用范围并不广。

一、箱式变电站的定义

箱式变电站，又叫预装式变电所或预装式变电站。是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，机电一体化，全封闭运行，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站，它替代了原有的土建配电房，配电站，成为新型的成套变配电装置。

二、箱式变电站的类型

1、组合式变电站（欧式）

欧式箱变是将高压开关设备，电力变压器，低压配电设备三个不同的隔室，通过电缆或母线来实现的电气连接。排列成“目”字型或“品”字型，所用的高低压配电装置及变压器均为常规的定型产品。欧式箱变的优点是结构灵活，适应性强，高压主接线方案灵活，变压器可以采用S9，S10等油浸变压器或SCB9等干式变压器，低压配电设备则完全可以根据用户要求量身定做，可以选用各种类型的低压配电设备，低压侧主接线可以包括出线柜，任意路数的出线柜以及无功补偿。缺点是体积偏大。

2、预装式变电站（美式）

美式箱变是将变压器器身，高压负荷开关，后备保护熔断器及高低压连线置于一个共同的封闭的油箱内，构成一体式布置，用变压器油作为带电部分相间及对地的绝缘介质，同时预装式箱变具有齐全的运行监视仪器仪表，如压力计，压力释放阀，油位计，油温表等。预装式箱变的优点是体积小。由于采用了全绝缘的高压进出线端子和电缆附件，使高压间隔内没有任何裸露的带电部分，具有安全可靠的运行特点:由于变压器油箱即是美式箱变外壳的一部分，因此散热条件好，由于采用难燃油作为绝缘介质，使之既可用于户外，又可用于户内，适用于住宅小区，工矿企业及各种公共场所。缺点是结构局限性大大，往往无法满足用户各种各样的需求。

三、箱式变电站在配电系统中的应用

1、变压器的选择

配电系数中应用箱式变电站，最为重要的就是选择合适的变压器。一般情况下，箱式变电站中所应用的都是降压变压器，能够将10kV直接降到220V或者是380V。变压器容量也有一定的要求，但是并不严格，范围在50kVA～1600kVA都可以，但是就我国的配电系统来说，绝大多数要求变压器的容量范围是80kVA～630kVA。在进行选择时，有关人员通常会选择S11变压器，此种变压器的密封性非常好，除此之外，还可以选择其他类型的变压器，但是其密封性必须强，同时最好可以不需要维护，运行时，不会发出过高的噪音，最为关键的是其整体的性价比要过关。现阶段我国应用的变压器有S11，也有非晶合金变压器。非晶合金变压器具有空载损耗低的优势，但是就目前来说，其成本价格非常高，不过，如果其制造技术已经达到了一定的程度，其价格必定会下降，其应用范围会立即扩大。

2、箱式变电站的监控

第一、监控系统首先需保证其监测功能，保证系统能定时完成对电气设备及回路运行状况各数据的实时检测，并能将数据实时分析记录。

第二、监控系统需具备事故报警功能，能根据实际故障状况实施智能报警，实施分级报警。

第三、系统需具备遥控功能，在电网调控中心需具备开关操作功能，以便实现无人值守。

第四、系统需具备遥信和遥测功能，因此，在设计时，需在变电站内设计通信接口，以便将站内的相关遥测量、遥信量、保护信号和故障信息传送至电网调控中心，便于电网调控运行人员完成信号的处理，实时了解箱变的运行状况。若出现事故时，可及时进行针对性处理，减少损失和危害。

第五、系统需保证电能的功率因素补偿功能，以便系统能通过优化无功功率补偿，减少电力损耗，保证电压质量，提高经济效益。

第六、系统需保证电能的谐波分析和治理功能，在电网中，非线性负荷将导致线路中电压电流出现波形畸变，导致高次谐波的出现，而高次谐波将导致电设备中损耗增加，引起设备发热损害；影响仪器测量精准度；导致噪声干扰通信质量；严重时甚至引起系统出现误动作。因此，进行监控系统设计时，需加强对谐波分析功能的设计，保证电能高质量输送。

3、电参数监测

箱式变电站智能监控系统采用配套的Windows操作系统组态软件，支持双机双网配置，可实时采集大量的数据。通过网络可将数台智能化的箱式变电站联网，实现电力信息的集中监控和管理。智能监控系统不仅可实时监测箱式变电站三相高压侧的输出电流故障，及时分断负荷开关，向上位机发出故障信息，还可实时监测高压侧的三相输入电压、低压侧的输出电流，记录设备运行时的电压、电流、功率、功率因数等电参量。

4、运行与维护

在箱式变电站运行的过程中，要注意以下几点：①高压开关室内的高压电气设备要根据制造厂家的安装和使用说明书安装和维护。②定期检查高压配电装置中环网开关、负荷开关等操作机构的性能；定期进行避雷器的预防性试验和保护继电器整定值的复验工作；要检查操作回路、信号回路上的电器和联锁装置的可靠性；检查测量仪表；检查变压器的运行状况，确保温度控制器、油箱冷却系统能够正常运行，变压器的上层油温、线圈、引线、温度性能正常。③如果箱式变电站停用超过3个月，则要经过全项预防性试验后才能再次投运。④在低压电气设备中，要定期按照使用说明维护空气断路器的主触头、脱扣装置和操作机构的灵活性。⑤按照电业局的要求定期校验电能计量单元。⑥在高低压配电系统中，必须要对带电裸露部分采取有效的隔离防护措施，防止发生人身触电和设备事故。另外，所有的进出线电缆孔洞安装完毕后都要用防火包封堵，防止小动物误闯入而引发事故。⑦检查设备外壳是否有效接地，测量绝缘电阻、接地电阻，保证接地电阻不大于4Ω。⑧设备的操作和维护工作应由专业人员执行。

结语

在我国，箱式站的制造厂家越来越多，使用也越来越多。在这方面必须熟悉国际标准在这方面的规定，特别是对内部故障电弧的试验方法和试验判据，借鉴国外在防御内部故障电弧上采取的种种措施，提高箱式站防御内部故障电弧的能力，使之最好不发生，一旦发生，也能将其影响减至最小。结合我国的实际，完善箱式站的多种功能，以优良的性能、创新的结构、优质的服务，迎接来自国内同行的挑战。

参考文献

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