箱式變電站的應(yīng)用現(xiàn)狀

鄭春莉

摘要：箱式變電站主要包含低壓配電裝置、開關(guān)設(shè)備以及配電變壓器等，將這些設(shè)備通過科學(xué)的連接方式進(jìn)行互相連接，使其成為一個(gè)成套設(shè)備?，F(xiàn)在隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展逐漸增快，智能化技術(shù)也有了很大的進(jìn)步，將箱式變電站和智能技術(shù)很好的融合在一起，形成智能化的箱式變電站，可以更好的保證供電的可靠性。本文針對(duì)箱式變電站智能化應(yīng)用進(jìn)行了深入的探究。

關(guān)鍵詞：箱式變電站;智能化;應(yīng)用

隨著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國城鎮(zhèn)電網(wǎng)事業(yè)有了很大進(jìn)步，在長期的電網(wǎng)發(fā)展過程中，我國利用變壓器將高壓電變?yōu)榈蛪弘娨詽M足用戶的用電需求。但是在變電過程中，具有很大的電能損耗，浪費(fèi)了很大的資金，因此，對(duì)于變電站的不斷優(yōu)化對(duì)于節(jié)省電能消耗具有很重的作用。同時(shí)，傳統(tǒng)的變電設(shè)備與城市美麗的景觀設(shè)計(jì)也不符合，對(duì)城市的風(fēng)貌具有較大的負(fù)面影響，因此箱式變電站外形的設(shè)計(jì)要與城市的景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合。為了改變這一現(xiàn)狀，運(yùn)用智能化系統(tǒng)對(duì)箱式變電站進(jìn)行管理，使箱式變電站實(shí)現(xiàn)管理智能化、運(yùn)行自動(dòng)化，為用戶安全可靠、高效率的輸送電能，同時(shí)極大地降低了電能的損耗，推動(dòng)了我國變電事業(yè)的發(fā)展。

1箱式變電站的類型及特點(diǎn)

箱式變電站屬于一種新式的變電站，是按照一定方案安裝低壓配電裝置、變壓器、高壓開關(guān)設(shè)計(jì)等的緊湊型配電設(shè)備，具有如下幾種形式：（1）一體型。該形式的變電站是以保護(hù)裝置、低壓控制、簡化高位基礎(chǔ)，在變壓器油箱中裝入變壓器主體與高、低壓配電裝置，使其形成一個(gè)整體，體積更小。（2）組合裝置型。該形式的高、低壓配電裝置是在箱內(nèi)直接裝入保護(hù)電器設(shè)備和高、低壓控制，使其形成一個(gè)整體，而不使用現(xiàn)有的成套裝置，箱內(nèi)也不需操作走廊，從而達(dá)到箱體積減小的目的。（3）拼裝式。其是在金屬箱體中裝入變壓器和高、低壓成套裝置，并且裝置間留有操作走廊，該形式的箱式變體積較大，所以使用較少。

箱式變電站的特點(diǎn)包括：

1.1設(shè)計(jì)工作量小

常規(guī)變電站設(shè)計(jì)時(shí)有較大的工作量，其設(shè)計(jì)需要包括土建和電氣設(shè)計(jì)兩個(gè)方面，但是箱式變電站的土建設(shè)計(jì)只需要安裝基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，所以在土建設(shè)計(jì)部分的工作量大大減少。

1.2箱式變電站制造周期短

電氣設(shè)計(jì)工作者針對(duì)箱式變電站的具體要求，畫出一次主接線圖和箱外設(shè)備，再根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇廠家提供的箱式變電站規(guī)格和型號(hào)，構(gòu)成箱式變電站的所有設(shè)備可以在工廠一次性組裝完成，并進(jìn)行調(diào)試，這就意味著箱式變電站的工廠化制造，與土建式變電站相比，大大減少了設(shè)計(jì)制造時(shí)間，也就減少了制造成本。

1.3投資費(fèi)用低，可移動(dòng)

相同配置條件下，箱式變電站比常規(guī)變電站節(jié)省投資50%以上。箱式變電站具有可移動(dòng)性，尤其適用于野外施工作業(yè)的用電要求。

1.4箱式變電站外表美觀

箱式變電站相對(duì)土建變電站簡約的外表多應(yīng)用于繁華鬧市、住宅小區(qū)等，另外在負(fù)荷非常集中，土地稀有的城鎮(zhèn)終端供電網(wǎng)和大型工礦企業(yè)也廣受歡迎。因其生產(chǎn)時(shí)間短、生產(chǎn)效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、占地面積小、組裝方式靈活多變、安裝便捷快速等優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用，已成為變配電系統(tǒng)不可缺少的一部分。

1.5箱式變電站更接近負(fù)荷中心

箱式變電站由于其占地面積小，應(yīng)用廣泛，且能貼近負(fù)荷的中心位置，也可以放置在建筑物處，所以箱式變電站的供電路線半徑相對(duì)于常規(guī)變電站短很多，由此可得出，箱式變電站供電的電壓降落和電能損耗會(huì)較少，提高了供電質(zhì)量。

2箱式變電站在應(yīng)用中遇到的問題

（1）箱式變電站存在防火難的問題。因?yàn)橄涫阶冸娬臼侨忾]式運(yùn)行方式，并且無人值守，根據(jù)上文我們已經(jīng)知道，箱式變電站的運(yùn)行溫度高，減低溫度存在一定難度，所以全封閉運(yùn)行的箱式變電站更容易引發(fā)火災(zāi)，而且一般無人值守，雖然在箱式變電站中配有報(bào)警裝置，但是在封閉的空間內(nèi)不利于滅火，所以依然存在火災(zāi)隱患，由此應(yīng)在設(shè)計(jì)新型箱式變電站中將這一安全隱患考慮在內(nèi)，可以增設(shè)自動(dòng)滅火系統(tǒng)，但是在變電站的建設(shè)中還應(yīng)考慮成本的因素，努力在保證變電站安全運(yùn)行的情況下，使成本最小。

（2）箱式變電站容量有限，不易擴(kuò)展，若需改裝，必須增加箱體才能做到，但是如果只是增加幾條出線，便要增加一個(gè)箱體，就會(huì)造成箱體的浪費(fèi)，增加成本，占用空間，得不償失。

（3）箱式變電站檢修難。因?yàn)槠淇臻g的有限性，并且其全封閉運(yùn)行，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并檢修。由于箱式變電站空間的有限性，而造成許多運(yùn)行中的問題，箱式變電站這一缺點(diǎn)亟待改進(jìn)。

3注意事項(xiàng)

3.1防雷與接地

通常箱式變電站戶外布置圍墻內(nèi)的面積小于1500m2，這就需要解決兩個(gè)問題：（1）地網(wǎng)接地電阻值：由于變電站大多建在山上，不僅受面積的限制，而且土壤的電阻率相對(duì)較大，致使接地電阻超過4Ω。所以要向戶外適當(dāng)延伸地網(wǎng)，對(duì)地網(wǎng)的敷設(shè)面積加以擴(kuò)大，如果附近地區(qū)1km的范圍內(nèi)存在水源，可使地網(wǎng)延伸到水源處，或者是利用打深井接地的方式，讓接地電阻值與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)相符。（2）獨(dú)立避雷針安裝位置：為考慮獨(dú)立避雷針和防火對(duì)設(shè)備的安全距離，難以在變電站內(nèi)尋找到恰當(dāng)?shù)奈恢茫@就需要優(yōu)化平面布置，盡量在遠(yuǎn)離綜合樓及設(shè)備處安裝獨(dú)立避雷針，并適當(dāng)增加獨(dú)立避雷針的高度。

3.2箱體與主變壓器之間滿足最小防火凈距

相關(guān)規(guī)定要求建筑物的耐火等級(jí)為二級(jí)時(shí)，其與變壓器之間的最小防火凈距要超過10m;其面對(duì)可燃介質(zhì)電容器、變壓器等電氣設(shè)備的外墻時(shí)，門窗不得設(shè)在設(shè)備兩側(cè)各3m以及總高加3m的范圍內(nèi)，如果不開孔洞，則設(shè)備與該墻之間的防火凈距不受限制，但若設(shè)置有房門，則設(shè)備與該墻之間的防火凈距不低于5m。此外，對(duì)于配電裝置而言，其最低耐候等級(jí)為二級(jí)，箱式變電站箱體內(nèi)部采用的是單元真空開關(guān)柜結(jié)構(gòu)，各單位都選用特質(zhì)的鋁型材料結(jié)構(gòu)裝飾大門，并將雙層防護(hù)板設(shè)置在各間隔后部，即可打開的外門。值得注意的是，在設(shè)計(jì)過程中，箱體與主變之間的防火凈距最小為10m，從而保證變電站運(yùn)行的可靠性及安全性。

3.3環(huán)境控制

箱內(nèi)應(yīng)該裝有加熱器、雙溫空調(diào)、煙霧報(bào)警器、溫度控制器等設(shè)備，一旦環(huán)境參數(shù)超過規(guī)定限值，則相關(guān)設(shè)備自動(dòng)啟動(dòng)，確保箱內(nèi)環(huán)境的適宜。但從箱式變電站的實(shí)際運(yùn)行情況而言，溫濕度控制器的質(zhì)量存在問題，有些濕溫度控制器失靈，加熱器與空調(diào)改為手動(dòng)控制。針對(duì)這些問題，應(yīng)該選擇高質(zhì)量的溫濕度控制器，在測控裝置中接入其信號(hào)節(jié)點(diǎn)，溫度過低或過高都能自動(dòng)報(bào)警，即便空調(diào)無法自動(dòng)啟動(dòng)，也能及時(shí)通知人員進(jìn)行手動(dòng)啟動(dòng)，使設(shè)備處于適宜的運(yùn)行濕溫度，減少設(shè)備故障，延長設(shè)備使用壽命。

4發(fā)展前景

首先，防火性能的提升。箱式變電站雖然采用全封閉無人值守的運(yùn)行方式，但這并不能完全消除箱體內(nèi)部的火災(zāi)隱患，尤其是補(bǔ)償電容器和電纜，這就需要對(duì)箱內(nèi)的滅火設(shè)備進(jìn)行綜合考慮，提高其防火性能。其次，容量的擴(kuò)大。箱式變電站具有較小的體積以及緊湊的設(shè)計(jì)原理，要想合理利用其有限的空間，解決出線間隔擴(kuò)展裕度不足、維修拆卸不便等問題，必須要在設(shè)計(jì)過程中充分考慮箱體容量，適當(dāng)擴(kuò)大容量，確保其今后的改造升級(jí)問題。最后，智能箱變的發(fā)展。當(dāng)前有些箱變通過控制設(shè)備、通信介質(zhì)、接口器件、配置電源已經(jīng)實(shí)現(xiàn)智能化，如利用智能控制儀控制、調(diào)節(jié)、測量遠(yuǎn)程或本地的高低壓側(cè)，或是利用開放型、標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)場總線技術(shù)連接相關(guān)元器件，實(shí)現(xiàn)主站對(duì)電網(wǎng)與開關(guān)的遠(yuǎn)程控制及測量?？傊?，智能箱變的發(fā)展能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測箱變的合分閘情況，借助低壓智能開關(guān)和微機(jī)保護(hù)對(duì)箱變故障情況進(jìn)行監(jiān)測，確保變電站的良性運(yùn)行。

結(jié)語

箱式變電站作為保證國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活不可或缺的設(shè)備，同發(fā)達(dá)國家相比我國在相關(guān)產(chǎn)品的研制生產(chǎn)上還具有一定的差距，只有不斷地了解技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，才能為用戶提供更可靠，智能化程度高的箱式變電站產(chǎn)品，因此還需要生產(chǎn)廠家不懈的努力。

參考文獻(xiàn)

[1]毛勝，周莉莉.淺談箱式變電站的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012（29）：16-18.

[2]郭蕾.工程設(shè)計(jì)中箱式變電站設(shè)計(jì)選擇實(shí)例[J].電腦與電信，2016（05）：96-97+103.

[3]宋利強(qiáng).箱式變電站在設(shè)計(jì)過程中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（27）：214.