一、箱變簡述

 

箱式變電站（簡稱箱變）是一種把高壓開關(guān)設(shè)備配電變壓器，低壓開關(guān)設(shè)備，電能計量設(shè)備和無功補(bǔ)償裝置等按一定的接線方案組合在一個或幾個箱體內(nèi)的緊湊型成套配電裝置。它適用于額定電壓10/0.4KV三相交流系統(tǒng)中，作為線路和分配電能之用。

 

 

箱式變電站，又叫預(yù)裝式變電所或預(yù)裝式變電站。是一種高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置，按一定接線方案排成一體的工廠預(yù)制戶內(nèi)、戶外緊湊式配電設(shè)備，即將變壓器降壓、低壓配電等功能有機(jī)地組合在一起，安裝在一個防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動的鋼結(jié)構(gòu)箱，特別適用于城網(wǎng)建設(shè)與改造，是繼土建變電站之后崛起的一種嶄新的變電站。箱式變電站適用于礦山、工廠企業(yè)、油氣田和風(fēng)力發(fā)電站，它替代了原有的土建配電房，配電站，成為新型的成套變配電裝置。

 

 

二、箱式變壓器分類及美式與歐式的區(qū)別

 

 

 

組合式變電站（簡稱美式箱變）

預(yù)裝式變電站（簡稱歐式箱變）

 

美式箱變按照油箱結(jié)構(gòu)分為共箱式和分箱式兩種，歐式箱變采用環(huán)網(wǎng)型和終端型兩類。

 

2.1拼裝式、歐變、美變概念

 

（一）拼裝式變電站。拼裝式變電站將高、低壓成套裝置及變壓器裝入金屬箱體，高、低壓配電裝置間還留有操作走廊。這種型式的箱式變體積較大，已較少使用。

 

 

（二）組合裝置型變電站。組合裝置型變電站的高、低壓配電裝置不使用現(xiàn)有的成套裝置，而是將高、低壓控制、保護(hù)電器設(shè)備直接裝入箱內(nèi)，使之成為一個整體。由于總體設(shè)計是按免維護(hù)型考慮的，箱內(nèi)不需要操作走廊。這樣可以減小箱式變的體積，這種型式是歐式箱變，是普遍采用的型式。

 

 

（三）一體型變電站。一體型變電站就是所謂的美式箱變。它是在簡化高、低壓控制、保護(hù)裝置的基礎(chǔ)上，將高、低壓配電裝置與變壓器主體一齊裝入變壓器油箱，使之成為一個整體。這種型式的箱式變體積更小，其體積近似于同容量的普通型油浸變壓器。僅為同容量歐式箱變體積的1/3左右。

 

2.2美變、歐變主要區(qū)別

 

美變，高壓保護(hù)由插入式熔絲、后備熔絲＋負(fù)荷開關(guān)組成；

 

歐變，高壓保護(hù)按負(fù)荷投切頻次，選擇壓氣式、真空和SF6負(fù)荷開關(guān)＋熔斷器組成；容量較靈活。

 

美變和歐變最大的區(qū)別就在高壓部分，美變高壓接線方式僅兩種，環(huán)網(wǎng)（雙電源）或者終端供電。而歐變由獨立的高壓單元，形式可以根據(jù)客戶要求定制。歐變由于各個功能單元獨立，因此，各個單元（高壓、變壓器、低壓）可以按照用戶要求定制。美變由于高壓限制，以及自身體積小，功能遠(yuǎn)不如歐變靈活。但是它比歐變便宜得多。

 

 

2.3美式箱變特點

 

優(yōu)點：體積小占地面積小、便于安放、便于偽裝，容易與小區(qū)的環(huán)境相協(xié)調(diào)?？梢钥s短低壓電纜的長度，降低線路損耗，還可以降低供電配套的造價。

 

缺點：供電可靠性低；無電動機(jī)構(gòu)，無法增設(shè)配電自動化裝置；無電容器裝置，對降低線損不利；由于不同容量箱變的土建基礎(chǔ)不同，使箱變的增容不便；當(dāng)箱變過載后或用戶增容時，土建要重建，會有一個較長的停電時間，增加工程的難度。

 

應(yīng)用：美式箱變適用于對供電要求相對較低的多層住宅和其他不重要的建筑物的用電。根據(jù)我們的實際使用情況看，美式箱變配上小型的環(huán)網(wǎng)開關(guān)站后，完全適用多層住宅的供電需求。因為就是箱變發(fā)生故障，對居民的影響不大，但不適應(yīng)于小高層和高層。

 

 

2.4歐式箱變

 

優(yōu)點：輻射較美式箱變要低，因為歐式箱變的變壓器是放在金屬的箱體內(nèi)起到屏蔽的作用；可以設(shè)置配電自動化，而且還有美式箱變的主要優(yōu)點。

 

缺點：體積較大，不利于安裝，對小區(qū)的環(huán)境布置有一定的影響；

 

應(yīng)用：歐式箱變適用于多層住宅、小高層、高層和其他的較重要的建筑物

 

 

三、箱變高壓部分

 

 

3.1高壓部分組成：

 

1.高壓進(jìn)線柜；2.高壓出線柜；3.高壓環(huán)網(wǎng)柜；4.高壓計量柜

 

 

3.2高壓部分主要元器件：

 

帶電顯示器DXN ；電磁鎖；高壓避雷器FV；高壓負(fù)荷開關(guān)QF；高壓熔斷器；高壓接地刀閘

 

3.3高壓計量柜有：

 

電流互感器TA;電壓互感器PT; 熔斷器

 

 

3.4帶電顯示器DXN

 

顯示裝置由電壓；傳感器和顯示器；兩部分組成，兩部分經(jīng)安裝連線組成了電壓顯示裝置。電壓傳感器為環(huán)氧樹脂澆注型的支柱絕緣子，10kV的高壓經(jīng)電壓

傳感器取出70V的電壓信號。

 

 

3.5高壓計量柜內(nèi)用PT、CT、FU

 

PT:電壓互感器JDZ-10作電壓、電能測量及繼電保護(hù)之用

CT:電流互感器LZZJB9-10A全封閉支柱式結(jié)構(gòu)，作電氣測量和電氣保護(hù)之用

FU:高壓熔斷器RN2-10/1ARN2型戶內(nèi)高壓限流熔斷器，用于電壓互感器的保護(hù)。其斷流容量為1000MVA。在短路時以限制線路電流到最小值的方式進(jìn)行瞬時開斷

 

 

四、低壓部分

 

1.低壓進(jìn)線柜；2.低壓出線； 3.低壓補(bǔ)償柜

 

 

4.1低壓進(jìn)線柜

 

低壓進(jìn)線柜組成：

三個電流表A；一個電壓表V； 一個萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)（測量電壓用）

一個溫度控制儀WK；合閘按鈕、分閘按鈕；合閘指示燈、分閘指示燈

隔離開關(guān)QS； 斷路器QF； 電流互感器TA等元件組成。

 

 

4.2低壓補(bǔ)償柜的組成

 

三個電流表A、一個功率因數(shù)表COS；功率控制器PK；萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)

電容工作指示燈；隔離開關(guān)QS；電流互感器TA；小型斷路器QF

切換電容接觸器KM；電容器C；避雷器FV

 

 

4.3低壓出線柜

 

低壓出線柜組成

低壓柜可以有多路出線

每組出線有：一個電流表；一個塑殼斷路器；一個電流互感器

 

 

 

五、箱變的前景分析

 

箱式變電站，是當(dāng)前農(nóng)網(wǎng)改造和今后變電站建設(shè)的主要方向，但就某些方面還存在著一些不足，具體表現(xiàn)在：

 

(1)防火問題：箱式變電站一般為全密封無人值守運(yùn)行，雖然全部設(shè)備無油化運(yùn)行且裝有遠(yuǎn)方煙霧報警系統(tǒng)，但是箱體內(nèi)仍然存在火災(zāi)隱患，如：電纜、補(bǔ)償電容器等，一旦突發(fā)火災(zāi)，不利于通風(fēng)，也不利于火災(zāi)的撲救，因此應(yīng)考慮設(shè)計自動滅火系統(tǒng)，但這樣會增加箱式變電站的制造成本。

 

(2)擴(kuò)容問題：箱式變電站由于受體積及制造成本所限，出線間隔的擴(kuò)展裕度小，如想在原箱體中再增加1～2個出線間隔是比較困難的，必須再增加箱體才能做到。

 

(3)檢修問題：由于箱式變電站在制造時考慮制造成本及箱體體積所限，使箱式變電站的檢修空間較小，不利于設(shè)備檢修，特別是事故搶修，這是箱式變電站的先天不足，是無法克服的缺點。

 

總之，展望未來，箱式變電站在我國廣大城市、農(nóng)村、工礦企業(yè)、公共建筑設(shè)施中會得到廣泛的應(yīng)用，它將以其物美價廉的優(yōu)點被越來越多的人們所使用，使我國的電網(wǎng)運(yùn)行水平再上一個新臺階。

 

來源：電力工程技術(shù)