浅议箱式变电站在配网中的应用与改进

张勤廉

摘要箱式变电站因具有占地少、成套性强、投资省、建设周期短、造型美观、便于户外安装等优点，自上世纪90年代以来，广泛用于居民小区、城市广场、建筑工地及公园、港口码头等场所。本文从介绍箱式变电站的特点、且与常规变电站作比较入手，对该设备的应用前景、技术改进提出一些建议，以期达到完善箱式变电站功能之目的。

关键词箱变应用改进

引言

箱式变电站是一种将高压开关设备、配电变压器和低压配电

装置，按一定接线方案组合成一体的、户外安装的紧凑型配电设备。即将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防火、防盗、防小动物、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，机电一体化、全天候运行，特别适用于城网建设与改造，是继土建（常规）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、居民小区、港口码头、城市广场及公园等场所，它替代了原有的土建配电房、变电站，成为新型的成套变配电装置。

箱式变电站的特点

1、设备无油化

在箱式变电站中，一次设备采用单元真空开关柜、干式变压器、干式互感器、空气断路器等国内科技领先设备，产品无裸露

带电部分，为全绝缘结构，完全能达到零触电事故的目的。变电站基本实现无油化运行，杜绝了渗漏，可实行状态检修，减少维护工作量和维护费用。安全性能高，运行环境好，维护费用低，整体效益可观。

2、占地小型化

由于我国可耕地面积非常紧缺，而常规变电站占地面积大，建设箱式变电站可有效减少耕地占有量。因设备布置集中、安装紧凑，故在同等容量、进出线回路配置相同的前提下，箱式变电站较常规变电站的占地面积要减少60%以上，符合国家节约用地政策。

3、组合多样化

箱式变电站由于结构比较紧凑，每个单元均构成一个独立系统，这就使得组合方式灵活多样。在内部布置上，高压、配变、低压三者可按“目”字型排列，也可按“品”字型布置，还可根据需要设置操作走廊,便于人员操作。设备保护不需要就地显示功能，所有电气信号、数据采集均可传输到主站显示，可满足无人值守的要求。

4、工厂预制化

工程设计时，设计者只要根据变电站的实际要求，作出一次主接线图和平面布置图，就可以选择确定箱变所需设备规格型号，所有元件和设备在工厂一次安装、调试合格，真正实现变电站建设工厂化，缩短了设计制造周期。现场安装仅需做好箱体就位、与相邻设备的电缆联络、出线电缆连接、保护定值校验、传动试验及其它需要调试的工作即可，整个变电站从安装到投运大约只需要量4—5天时间，大大缩短了建设工期。

5、二次微机化

箱式变电站二次均采用微机自动化保护装置，可实现“四遥”，即：遥测、遥控、遥信、遥调，每个单元具有独立运行功能，继电保护功能齐全，使变电站运行管理达到较高的智能化程度，操作简单，实用性强。

6、外型景观化

箱式变电站外壳一般采用铝合金板（钢结构框架）及集装箱制造技术，外形设计美观。在保证供电可靠性前提下，通过选配外壳颜色，从而实现与周围环境协调一致，起到烘托和点缀作用。

如：居民住宅小区、城市公园、车站、码头、机场、绿化带等人口密集地区，可产生意想不到的效果。

箱式变电站与常规变电站的比较

在同等容量、进出线配置相同的情况下，箱式变电站有如下优点：

1、占地面积少

一座电气设计规模相同的变电站，箱式变电站较常规变电站占地面积能减少60%以上。

2、箱体结构好

箱式变电站底部采用热轧型钢（槽钢），框架采用冷弯型钢，两者组合在一起并进行严格的防腐蚀处理。内顶部和内侧面选用双层彩色复合隔热板材，再铆以铝合金型材加以装饰，既保证了高强度和耐久性，又增加了美感。在环境温度摄氏—25~+45度时，可保证使用20年不老化、不腐蚀、不漏雨、免维修。而常规变电站每年维修不少于己于1次。

3、运维费用少

由于箱式变电站所有高低压设备都是免维护、无油化的室内设备，所有绝缘材料均采用阻燃性材料，配置微机保护装置，可实现无人值班值守，满足县调自动化运行要求。与常规变电站相比，减少了人员开支及设备维护费用。

4、固定投资少

箱式变电站电气设备因无油设备多，所以其设备费用要比常规变电站高30~40%，但土建费用要比常规变电站低60~70%，安装费用要比常规变电站低40%左右，加上土地征用费用等。因此，通常情况下，以两者的综合造价相比，箱式变电站要比常规变电站节约投资20~30%。

5、施工周期短

箱式变电站的生产是工厂预制化。以变压器容量为1000kVA、进出线10回路为例，在施工环境、条件相同的情况下，箱式变电站的施工安装约为25个工作日，而常规变电站的施工安装需要40个工作日。

箱式变电站的应用

箱式变电站自问世以来，发展极其迅速。据有关资料显示，

在欧洲等发达国家已占配电变压器的70%，美国已占90%。随着我国城市现代化建设步伐的加快，城市配电网络的不断更新改造，箱式变电站将以其固有的特点、明显的优势、美观的外形，步入更宽阔的领域，得到更广泛的应用。

我国的城市化发展，带动了城市电力负荷的迅速增长，高电压（220kV、110kV）进城，简化了供配电网络的电压级差，降低网损成为电力行业的内在要求。从现行的城网供配电电压配合来看，从高压到中压通常有2~3个电压等级，相邻电压比都在3倍以上，有的已达10倍之多（110kV/10kV）。部分省份的电力部门酝酿以20kV电压等级来取代35kV和10kV电压等级。由此可见，未来城网新建、改建的中压变电站数量将会显著增加，这为箱式变电站的发展提供了良好的市场机遇。

此外，在农网建设和改造中，由于农村经济的快速发展，个体经济突飞猛进，加之农村耕地面积的趋减，箱式变电站将在农村这个广阔天地里大展雄姿。

箱式变电站的技术改进建议

1、箱式变电站的外形总体还比较单一，尚不能完全与周围

环境相协调。因此建议设计部门及制造企业要因地制宜、因境而异。如用于公园内箱式变电站，其外形可設计成“亭台楼阁”型，壳体表面可用原木板材敷之，效果就会比较理想。如用于住宅区的箱式变电站，外壳可采用水泥板结构的壳体，表面粘贴与周围环境相协调的彩砖或面砖，力求与建筑物的风格一致，使之成为一道亮丽的风景。

2、着力箱式变电站内部温度、湿度的在线监控，使箱式变电站运行环境更加科学、安全、智能化。对超温报警或跳闸、内部凝露报警等，要设置明显、直观的蜂鸣信号系统，同时配备专用的通信设施，将异常情况实时传输到控制中心，以及时安排处理，防止事态扩大。

3、大力推进使用节能环保产品，如选购非晶合金变压器等。

结束语

箱式变电站是城乡配网建设（改造）和小型化变电站推广应

用的主要方向，虽然还存在一些不足，如箱体内出线间隔扩展裕度小、变压器更换不方便、检修空间小等问题。然而，它以经济实用、便捷灵活的优势被广泛推广应用，相信其不足之处一定会在不断的发展中日趋改进完善。

参考文献

1、袁平欧美箱变在我国使用前景探讨