美式箱變在城市10kV配電網(wǎng)中的應(yīng)用分析

張曉明

(廣東電網(wǎng)公司珠海香洲供電局,廣東 珠海 519000)

1 概述

目前，隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市土地的附加值越來越大，越來越多的房地產(chǎn)開發(fā)商為充分利用土地資源，將原應(yīng)設(shè)置在樓宇內(nèi)的10kV變電所改為戶外箱變，以達(dá)到提高土地利用率的目的。其中美式箱變使用比例較高，在珠海地區(qū)約占配電供應(yīng)站30%以上，占戶外箱式變電站50%，而且有越演越烈的趨勢。而美式箱變自身設(shè)計(jì)缺陷，諸如操作空間小、設(shè)備更換不便、表計(jì)不能明抄、變壓器不能調(diào)壓等等，就目前來講，都是難以克服難題以及誘發(fā)事故發(fā)生的根源。所以美變的過濫使用，在給客戶帶來價(jià)廉物美的電氣產(chǎn)品的同時(shí)，卻給電網(wǎng)運(yùn)行及檢修部門帶來了極大的不便，增大事故發(fā)生幾率，增大供電部門的管理難度。

2 戶外箱變的種類、特點(diǎn)

目前，我國城市電網(wǎng)中掛網(wǎng)運(yùn)行的戶外組合式變電站主要有2種型式：歐洲式戶外箱式變電站簡稱歐式箱變、美國式的戶外箱式變電站簡稱美式箱變。

歐式箱變內(nèi)各個(gè)功能室各自獨(dú)立，并設(shè)置向外開起的鐵門，設(shè)計(jì)上與磚混式變電所有異曲同工之處，所選用設(shè)備均可互換。而美變則不同，早期的美變是有鮮明的軍工產(chǎn)品特點(diǎn)的，據(jù)相關(guān)資料介紹，七十年代未八十年代初，美軍為適應(yīng)沙漠以及野戰(zhàn)需用而向相關(guān)電氣生產(chǎn)廠家訂購一批體積小、安裝方便的簡裝一體式供電站，出于軍事目的，當(dāng)然設(shè)計(jì)上就因簡就陋，箱體內(nèi)無計(jì)量裝置和電容無功補(bǔ)償裝置。

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由于美式箱變體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、僅為同等容量歐式箱變的三分之一，故從上世紀(jì)的九十年代未，國內(nèi)開始引進(jìn)了這種設(shè)計(jì)新穎、外觀美觀、結(jié)構(gòu)簡便、占地面積小的戶外箱變。在珠海，由于土地越來越少，特別是主城區(qū)土地更是尺土寸金，故這種安裝方便、與同類歐式箱變比價(jià)格低廉的戶外箱變越來越受到客戶的青睞，目前在主城區(qū)內(nèi)工廠、商場、酒店、農(nóng)副市場等周邊隨處可以見到類似產(chǎn)品。

3 美式箱變的運(yùn)行分析

與歐式箱變比較，美式箱變鮮明特點(diǎn)就是體型小，結(jié)構(gòu)簡單，箱體內(nèi)變壓器與高壓開關(guān)組合在一體，難于進(jìn)行有載調(diào)壓，只能滿足對供電質(zhì)量要求不高的一般用電戶。

早期產(chǎn)品不裝計(jì)量表記及無功電容補(bǔ)償裝置，容量一般在630kVA及以下。2000年代后，隨著科學(xué)發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品更新?lián)Q代，國內(nèi)電氣廠商在引進(jìn)、消化基礎(chǔ)上不斷對原產(chǎn)品進(jìn)行升級改造，以最大限度適應(yīng)市場需要，其中最大改造部分是將箱體擴(kuò)大，在內(nèi)部預(yù)留低壓計(jì)量表計(jì)位置，增加了電容無功補(bǔ)償裝置，但其本身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上缺陷，技術(shù)上是難于克服的，以下就這方面的問題淺談自己的見解，供參考。

3.1 高壓開關(guān)操作不便

美式箱變中的高壓開關(guān)采用多位置負(fù)荷開關(guān)，終端采用二位置負(fù)荷開關(guān)，環(huán)網(wǎng)采用四位置負(fù)荷開關(guān)，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)位置實(shí)現(xiàn)分合閘，由于操作孔在箱體凹入部分，操作人員需貼近柜體，增加操作難度及風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 低壓開關(guān)操作不便

由于空間狹小，低壓開關(guān)分合閘操作時(shí)稍有不慎就會碰到開關(guān)上端頭銅母線，增加操作人員危險(xiǎn)。另外，由于位置狹窄，更換設(shè)備也很不便，尤其是需頻繁更換的電容器組。

3.3 抄表不便

由于表計(jì)裝在箱體內(nèi)，電力部門抄表工每次抄表均需將箱變門打開，因表計(jì)裝在箱變低壓室狹窄空間內(nèi)，如在光線不足或陰雨天氣，容易造成錯(cuò)讀、誤讀，增大數(shù)據(jù)抄錯(cuò)幾率。

3.4 散熱效果差

由于空間狹小，大部分箱變又無裝設(shè)強(qiáng)力通風(fēng)裝置，目前在用的基本上是采用自然通風(fēng)。在南方，特別是珠三角地區(qū)，夏季時(shí)間長，溫度高，局部地區(qū)達(dá)420C或以上，裝在戶外箱變內(nèi)溫度常達(dá)600C溫度或以上，如此高的溫度極易使設(shè)備老化程度加快，而且珠三角地區(qū)每年的三、四、五月份濕度很大，達(dá)到90%甚至到100%，很容易造成相間短路。

4 美式箱變、歐式箱變的性價(jià)比

以上談了美變在實(shí)際運(yùn)行中帶來的一系列問題，但是為和市場占有率還如次高呢？筆者認(rèn)為價(jià)格占有很大的分量，以上就廠家提供的變壓器容量從125kVA開始至1000kVA止，高壓一進(jìn)一出，低壓標(biāo)準(zhǔn)配置歐式箱變與美式箱變報(bào)價(jià)列表1。

從表1中可看出，剔除美變結(jié)構(gòu)上諸多技術(shù)上缺陷，美變與歐變比，價(jià)格上有很大的優(yōu)勢，容量在315KVA時(shí)，歐變與美變價(jià)格最接近，但從315KVA至125KVA，315KVA至1000KVA每遞減、遞增一個(gè)級別，價(jià)格就相應(yīng)遞增一個(gè)級別，價(jià)格相差越來越大，相差幅度從1.9萬至6.7萬逐步遞增。

對很多用戶來說，對這兩種箱變，有些是根本不懂、有些是似懂非懂，在這樣情況下，價(jià)格是占有關(guān)鍵因數(shù)，試想美變占地面積又小，且外觀還挺美觀，而且一項(xiàng)工程能少花幾萬錢，那和樂而不為呢？這也是美變占有半壁江山的原因。

5 美式箱變的適用范圍

隨著這幾年美式箱變普及使用，以及使用過程中所帶來的一系列問題，綜合運(yùn)行、檢修、計(jì)量單位意見，筆者認(rèn)為，應(yīng)限制在一定范圍內(nèi)，或至少因在工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)時(shí)告會用戶，所選用設(shè)備的利與弊，筆者認(rèn)為選用美變時(shí)至少應(yīng)考慮以下方面問題：

5.1 容量問題：建議容量控制在630KVA及以下時(shí)，主要考慮箱體本身散熱問題、回路出線問題。

5.2 環(huán)境問題：建議裝設(shè)在通風(fēng)、通氣、遮陰位置，高出自然地面0.6米或以上，基礎(chǔ)底部設(shè)通風(fēng)孔，如有條件，應(yīng)在箱變頂部1米左右設(shè)遮陰棚（可種載爬藤類植物），夏天時(shí)可避免酷熱陽光直射，減少箱體溫度。

5.3 計(jì)量及回路問題：建議控制在單一計(jì)量類別的用戶，出線回路控制在4回路及以下，不需頻繁操作開關(guān)的用電戶，。

5.4 高壓設(shè)置問題：建議按終端負(fù)荷考慮，美變內(nèi)高壓開關(guān)設(shè)置與歐變、磚混結(jié)構(gòu)變電所采用高壓柜不一樣，

結(jié)語

綜上所述，在選擇戶外箱式變電站選型時(shí)，特別是在引進(jìn)外國產(chǎn)品，如本文提到的美式箱變時(shí)，要有適應(yīng)中國國情的問題。中國地大物博，南方、北方、內(nèi)地、沿海，氣候相差很大，故選用設(shè)備時(shí)，一定考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件，選用性價(jià)比優(yōu)越的、運(yùn)行安全、可靠的電氣產(chǎn)品。

[1]丁雪峰;鄭梅。美式箱變在住宅小區(qū)配電中的應(yīng)用[J].中國科技信息,2008.

[2]范杰 淺議美式箱式變電站在配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].青海電力,2006.