刍议智能型箱式变电站的发展及应用

曾伟健

摘  要：为了促进智能型箱式变电站的发展、揭示智能型箱式变电站的重要性，对箱式变电站进行了介绍，对我国正在使用的产品进行了比较，阐述了智能型箱式变电站的发展前景，并根据对智能型箱式变电站功能的研究指出了应用智能型箱式变电站的意义。

关键词：智能型箱式变电站;电力设备;电力资源;工业生产

中图分类号：TM63              文献标识码：A               DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.126

随着经济的不断发展，人们对电力资源的需求不断提高，传统变电站已不能满足工业生产和日常生活对电力的需求。20世纪60—70年代，西方发达国家率先提出了对电气技术的改进，并推出了一种安装简便、运行费用低、无污染的户外成套变电所。在20世纪80年代，我国开始引进此类箱式变电站，并在全国范围内推广使用。目前，其已广泛应用于机场、工地、车站和道路照明等户外场所，成为了我国电力设备的重要产品之一，对我国电网的安全、快捷运行具有重要意义。

1  智能型箱式变电站的发展

智能型箱式变电站是以传统变电站为基础转化而成的一种可自动化控制和管理的新产品。智能型箱式变电站的产生符合时代发展的要求，能满足人们在生产、生活中的电力需求。从20世纪我国引入欧式智能型箱式变电站开始，智能型箱式变电站在我国得到了广泛使用，我国已经开始自行开发设计并投入市场。

1.1  智能型箱式变电站的起源

箱式变电站又称为户外成套变电站，可缩短供电半径，一般用于农村电网的线路改造中。传统箱式变电站是一种将中压开关设备、变压器与低压配电设备按照规定接线方式整合在一起的成套变配电设备。但随着我国工业的快速发展，耗电设备大规模增加，对电力资源的需求也越来越大，传统箱式变电站已经满足不了人们的需求。为了顺应时代的发展，智能型箱式变电站作为一种节省空间、节约电能、自动化控制的新一代产品，被逐渐应用到我国电网线路的建设中。

智能型箱式变电站是在传统箱式变电站的基础上运用数字化技术、智能化控制系统和配电自动化系统改造而成的，其间经过了半数字化箱式变电站和全数字化箱式变电站的发展阶段。箱式变电站的不断发展使电力系统的储能更大、安全度更高，逐渐满足了用户的电力需求。

1.2  智能型箱式变电站的分类

20世纪，我国开始使用欧式智能型箱式变电站，截至目前为止，欧式箱变仍被我国部分地区广泛使用。除欧式箱变外，美式智能型箱式变电站和我国自行开发设计的变电站也是我国使用智能型箱式变电站的主要类型。

1.2.1  欧式智能型箱式变电站

作为我国最早引入的智能型箱式变电站，由于其结构复杂、外壳内有许多隔板，导致其体积较大、安装困难、散热性差，但是欧式箱变辐射较低，主要应用于高层住宅等建筑物中。基于以上不足，电力部门又引进了散热性较好的美式智能型箱式变电站。

1.2.2  美式智能型箱式变电站

美式箱变采用的主要部件为单变压器，其体积较小、便于安装，适用于住宅小区。但美式箱变无法完全适用于我国的10 kV电网系统，进而无法实现配电自动化，导致供电的安全性和可靠性较差。因此，虽然美式箱变比欧式箱变外形美观、散热性好，但供电质量较差，对电力需求较低的住宅小区可采用此箱变。

1.2.3  我国自行开发设计的变电站

基于以上2种智能型箱式变电站的优、缺点，我国自行研制了更适合我国用户的智能型箱式变电站，但由于我国的技术水平有限、研发力度不足，导致国内产品在技术和质量上与欧、美产品有较大的差距。目前，我国正在加大对新产品的开发力度，产品的各项指标正在逐渐满足市场的需求。

通过以上3种智能型箱式变电站的比较可见，智能型箱式变电站仍然处于发展阶段。随着用户需求的日益增加，智能型箱式变电站将具有更广阔的发展前景。

2  智能型箱式变电站的功能

智能型箱式变电站比传统箱式变电站在供电可靠性和用户满意度等方面具有更大的优势。在智能型箱式变电站的应用过程中，必须了解和掌握其智能系统的智能化功能。

2.1  检测功能

智能型箱式变电站的智能系统可检测电压、电流、功率和油温等日常运行参数。其中，断路器和分散式单元一一对应，且可对分散式单元进行实时监测、控制和保护。同时，可将检测数据通过主机联网传输给主机终端，再由总控制台根据反馈数据，从而对实时参数进行调整。

2.2  保护功能

智能系统设有过流、瓦斯和温度保护。无论是过负荷还是瓦斯过量，都会引起温度升高，当某个相熔体达到一定温度熔断后，变压器低压负荷会自动断开，同时，向终端发出故障示警，从而提高供电可靠性。

2.3  控制功能

工作人员可在主机终端对变电站进行远程遥控。当变电站发生故障时，工作人员可通过计算机及时定位故障区域并检查故障原因，还可对高、低压测断路器开关进行远程操作，缩短了故障维修的时间，且保障了用户的安全用电。

2.4  信号功能

可向分站或总站自动传输故障位置信号、保护信号和现场参数等各种实时信号，使工作人员及时了解运行状态，保障供电线路的稳定。

3  智能型箱式变电站的应用

由于智能型箱式变电站具有上述自动化功能，所以，已经被广泛应用于铁路、车站和道路照明等建设中。铁路信号系统的

稳定是铁路安全运行的关键，智能型箱式变电站具有控制功能和信号功能，能有效保障铁路供电系统的安全性和可靠性。对于车站、道路等户外设置，当供电线路出现过负荷运行时，智能型箱式变电站可起到增大变压器容量的作用。智能型箱式变电站的广泛应用使我国电网的运行和管理水平有了极大的提高。

4  结束语

智能型箱式变电站是在传统箱式变电站的基础上，经过多个阶段地改善而产生的一种复杂的智能化系统，它也是随着时代的需求应运而生的产物。但我国目前使用的智能型箱式变电站还存在各种缺陷，因此，必须在应用现有变电站的同时，不断优化和完善变电设备，从而使供电线路更加安全、可靠。

参考文献

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〔编辑：张思楠〕

Development and Application of Intelligent Box Type Substation

Zeng Weijian

Abstract： In order to promote the development of intelligent box type substation， revealing the importance of intelligent box type substation， of the box type substation were introduced， and discusses the prospects for the development of the intelligent box type substation of our country is used products， and according to the research on the intelligent box type substation functions pointed out the significance of application of intelligent box type substation.

Key words： smart box substation; power equipment; power resource; industrial production