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(jì)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(gè)或幾個(gè)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(gè)防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動(dòng)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(gè)整體。由于總體設(shè)計(jì)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(gè)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(dú)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(gè)功能單元獨(dú)立，因此，各個(gè)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(diǎn)

 

優(yōu)點(diǎn)：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)。可以縮短低壓電纜的長度，降低線路損耗，還可以降低供電配套的造價(jià)。

 

缺點(diǎn)：供電可靠性低；無電動(dòng)機(jī)構(gòu)，無法增設(shè)配電自動(dòng)化裝置；無電容器裝置，對(duì)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(shí)，土建要重建，會(huì)有一個(gè)較長的停電時(shí)間，增加工程的難度。

 

應(yīng)用：美式箱變適用于對(duì)供電要求相對(duì)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(shí)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?yàn)榫褪窍渥儼l(fā)生故障，對(duì)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(diǎn)：輻射較美式箱變要低，因?yàn)闅W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(dòng)化，而且還有美式箱變的主要優(yōu)點(diǎn)。

 

缺點(diǎn)：體積較大，不利于安裝，對(duì)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(jì)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(jì)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(hào)。

 

 

3.5高壓計(jì)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(shí)以限制線路電流到最小值的方式進(jìn)行瞬時(shí)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(gè)電流表A；一個(gè)電壓表V； 一個(gè)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)（測量電壓用）

一個(gè)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(gè)電流表A、一個(gè)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(gè)電流表；一個(gè)塑殼斷路器；一個(gè)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(bào)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(jì)自動(dòng)滅火系統(tǒng)，但這樣會(huì)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(gè)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(shí)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(diǎn)。

 

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(huì)得到廣泛的應(yīng)用，它將以其物美價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn)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(gè)新臺(tái)階。

 

來源：電力工程技術(shù)