箱式变电站范文
时间：2023-04-01 19:04:21
导语：如何才能写好一篇箱式变电站，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
1引言
国内现阶段使用的较多的是传统系统控制的箱式变电站，配有很多模拟指针式的电工仪表，传统元器件故障点较多，故障率高，都需要人工直接操作，实现较复杂的逻辑控制很困难，无法实现智能化管理。随着近年来的计算机技术的突飞猛进，特别是计算机网络覆盖，使得智能箱式变电站成为可能，并开始应用于供电系统中。智能箱式变电站把供电正常及事故状态下的监测、保护、通信、计量、控制等融合起来统一管理。它将成为新型箱式变电站的必然趋势。
2智能箱式变电站主要功能描述
（1）测量各相电压、电流、零序电压及电流、有功功率、无功功率。具有三相电压、三相电流、总有功功率、总无功功率、各相的有功及无功功率、功率因数、频率、电压2～15次谐波分量、电流2～15次谐波分量等测量及计算功能。
（2）将用电量值送至主站。随时掌握用电量情况。满足在配变侧监测、计量、远程抄表等方面的应用需求。
（3）就地或远程即时反馈高、低压开关运行状态。可以查看每一回路电参量、运行状态等；可以设定运行参数、进行分合闸等操作。
（4）自检和报警功能。由于现场使用的仪表的智能化，基本控制算法被集成在现场的仪表中，该仪表还具有通信的功能，从而具备自诊断、报警等非控制功能。
（5）记录故障录波功能。系统可以在配网故障发生后的几分钟内，利用微功率无线通信技术将故障指示器的动作信息收集到监控中心，经过网络拓扑分析，自动定位故障区域，同时发送短消息给相关人员，能有效的加快处理事故速度，提高供电可靠性。
（6）人机界面全汉化。中文人机界面，使得其能很好地满足设备灵活进行操作及控制。
（7）利用天文时钟，对有时间控制要求的地方进行自动控制，模拟当地的日照规律，实现对照明设备的开断。
3智能箱式变电站结构特点
（1）智能箱式变电站一般由高压室、低压室、变压器室三部分组成，根据三部分的不同布局分为“目”字形和“品”字形结构。当高、低压室及变压器室需要独立分开时，多采用“目”字形结构。“品”字形多用于低压回路数较多的方案，其占地面积相对会少一些。
（2）智能箱式变电站的外壳材料有夹层彩钢复合板、不锈钢板、普通钢板、敷铝锌板、SMC纤维增强不饱和聚脂复合材料箱体、GRC玻纤增强水泥外壳等等。夹层彩钢复合板色彩易与周围环境协调；不锈钢及敷铝锌板不易生锈，但是造价高；普通钢板易锈蚀，不过造价低；SMC纤维增强不饱和聚脂复合材料箱体、GRC玻纤增强水泥外壳是新型的材料制造，具有机械强度高、耐冲击、防冻、防裂、防腐、阻燃等特点，外形美观。
（3）智能箱式变电站采用现场总线技术，将具有通信能力元器件之连接，从而实现主控站通过总线对开关、电网的远程测量、调节、控制、通信等。
5智能箱式变电站的方案和实例
5.1设计说明
6结论
智能箱式变电站选用了基于现场总线的模块，实现了高、低压智能化功能。特别在无人值班的高速路上的箱式变电站中，得到充分的利用，通过主控室或者利用计算机网络，可以随时随地的了解到现场箱式变电站的运行情况，真正做到智能化的管理，随着我国国民经济的发展，智能化箱式变电站应用会越来越多，有着广阔的应用前景。
篇2
关键词：箱式变电站；配网工程；变电站安装
箱式变电站是指的一种将高压开关设备、低压配电装置和配电变压器，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内。机电一体化，全封闭运行，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种新型的变电站。
一、箱式变电站的类型
箱式变电站一般由高压室、变压器室和低压室组成。根据产品结构不同以及采用元器件的不同，分为欧式箱变和美式箱变两种类型。
欧式箱变分别把高压开关设备，低压配电设备，电力变压器安装在三个不同的隔室，其电气连接是通过母线或者电缆来实现的。欧式箱变具有适应性强，结构灵活，高压主接线方案多样，变压器可采用SCB9等干式变压器或者S9、S11等油浸变压器，可根据实际用户量的要求来定做低压配电设备等优点。但是欧式箱变的体积较大。
美式箱变将高、低压控制、保护装置进一步简化。把高、低压配电装置以及变压器主体一起装入到变压器油箱内，形成为一体。这种型式的箱式变体积更小，其体积近似于同容量的普通型油浸变压器。仅为同容量欧式箱变体积的1/3左右。
美式箱变的主要特点为：（1）过载能力强，超过额定负荷2倍在两个小时以内，超过额定负荷1.6倍在7个小时以内，都不会影响到其使用寿命；（2）采用双熔断器保护装置，箱变内部发生的故障时，则后备限流保护熔断器立即熔断；当箱变二次侧发生的短路故障，则插入式熔断器为立即熔断；（3）采用肘式插接头，可带电拔插，在紧急情况下可作负荷开关使用，高压进线电缆连接时非常方便；（4）高压负荷开关熔断器等元件与变压器铁芯、绕组均放在同一油箱内；（5）变压器一般采用高燃点油（FR3）。
二、箱式变电站的优点
（一）技术先进安全可靠
采用标准的集装箱材料来制作箱体框架，外壳通常采用镀铝锌钢板，具有很强的抗腐蚀能力，20年内不会产生锈蚀。采用铝合金扣板做内封板，采用防火保温材料做夹层填充，箱体内安装有除湿装置及空调设备，箱变在运行时基本上不受气候环境以及外界污染的影响，在40℃～+40℃的环境温度下可以正常运行。箱体内一次设备采用全封闭高压开关柜、干式互感器、干式变压器、弹簧操作机构、真空断路器，旋转隔离开关等先进设备，无带电体，采用全封闭以及全绝缘结构，完全避免了触电事故的发生；箱式变电站运行可以实现无油化，大大提高了运行的安全性；二次采用微机综合自动化系统。运行时不需要要人看守。
（二）自动化程度高
全站采用智能化设计，完全可以实现遥测、遥信、遥控、遥调。保护系统采用变电站微机综合自动化装置，分散安装，其中每个单元能够独立运行。可以远程设置运行参数，并对箱体内温度、湿度进行控制，并可以实现远方烟雾报警，不需要安排专员值班；根据需要还可实现图像远程监控。
（三）工厂预制化
只需要根据变电站的实际需要，设计出一次主接线图及确定箱外设备。生产厂家就可以提供相应的箱变规格和型号，在工厂内完成所有的设备安装、调试工作，从而实现变电站工厂预制化；现场安装时仅仅需要做好箱体定位、箱体间电缆连接、保护定值校验、出线电缆连接、传动试验等工作，大约只需要5—8天的时间就可以完成一座变电站的建设，大大缩短了建设工期。
（四）组合方式灵活
箱式变电站的结构紧凑，其中每个箱均构成为一个独立的系统，这就使得箱变的组合方式灵活多变。可以全部采用箱式，即35kv、10kv设备全部采用箱内安装的方法，组合而成全箱式变电站；也可只用10kv开关箱，室外安装35kv设备、10kv设备及控保系统箱内安装的形式。后者，在农网改造中旧站改建特别适用，原有35kv设备可以不动，只需要安装一个10kv开关箱便可以达到无人值守的要求。箱式变电站没有完全固定的、一成不变的组合模式，建设时可以根据实际情况合理组合，以满足安全运行的需要。
（五）外形美观
箱体外壳材料采用的是镀铝锌钢板并按照集装箱制造技术来进行制作，外形美观，可以通过壳的颜色变换，以保持与周围的环境相协调，因此非常适合应用于在城市配网工程建设中，比如：住宅小区、公园、车站、机场、港口、绿化带等人口比较集中的地方，既可作为固定式变电站，也可以作为移动式变电站，同时还可以起到点缀和美化环境的作用。
（六）占地面积小
P24000kva单主变规模的变电站为例，一般建设一座35kv变电所，大概需占地4.5亩左右，并且土建工程建设规模也相当大；但是采用箱式变电站，主变箱以及开关箱占地面积仅为1/6亩，再加上35kv其他设备的占地面约为0.4亩，总占地面积仅为0.58亩，是同规模土建变电站用地的八分之一。因此，在城市中可利用边角地、广场角落等地方建设箱变，可以大大节约用地。
三、箱式变电站的安装运行
箱式变电站应该安装在位置较高的地坪上，不得安装于低洼地段，以防止雨水进入箱内影响设备的运行。混凝土平台浇筑时要注意在高低压侧预留电缆进出线敷设的槽口。地基开挖时，必须挖到实土，确保地基的承载能力，然后回填土质较好的粘土并夯实，回填三合土或道渣，必须保证基础的稳固可靠。
箱式变电站箱壳门应该向外开，门上应该设有把手、暗闩以及门锁，暗闩和锁还应该做防锈处理。变压器室应该以通自然风为主。根据箱内温度以及变压器电力变化关系，得出相应的关系曲线。变压器室内可以根据需要安装室温监视仪以及自启动通风冷却装置。确保变压器在规定的环境下满负荷运行。变压器应该能够从侧门或者箱顶部进出。噪音水平必须控制在规定的变压器噪音范围以内。箱壳必须接地，且接地电阻以及效果必须满足相关规范要求，并标明接地符号。
箱式变电站主要是依靠自然风循环冷却。因此，在箱变周围不能随意堆放杂物，影响周围的通风条件，尤其是不能堵塞变压器室门，平时还应该经常将附着百叶窗通风孔上的杂物清除干净，确保运行时，所有电气设备的温度不查过最大允许值。低压断路器跳闸后，必须仔细检查跳闸原因以后才可以试送。若试送不成功，则必须彻底将产生故障的原因查清楚，并于排除故障后才可以送电，避免事故进一步扩大。高压配电室内应该安装氧化锌避雷器，安装方式以便于试验及拆装更换为准。
箱式变电站的零线与接地共用同一接地网。一般接地网在箱变基础四角设置接地桩，再将其连接成为一体。箱式变电站与接地网的连接必须牢固可靠，且其连接点不得少于两个。在箱式变电站运行后，应对接地连接处经常进行检查，看其是否有松动、锈蚀情况，若有，应该及时处理。还应该定期对接地电阻值进行测量，接地电阻值必须不得大于4欧姆。
定期对环网开关、变压器、避雷器等设备进行巡查维护，如果发现有缺陷必须及时处理。如果箱式变电站停用的时间达到3个月以上，再次投入运行时，前应进行全项预防性试验。
四、箱式变电站存在的问题与对策及其前景展望
箱式变电站虽然有以上诸多优点，但它仍然存在不少问题。
1.箱式变电站一般为全封闭无人值守运行，虽然全部设备无油化运行且装有远方烟雾报警系统，但是箱体内仍然存在火灾隐患，如：电缆，补偿电容及鼠害等，一旦发生火灾不利于通风，也不利于火灾的扑救，因此应考虑设计自动灭火系统，但这样会增加箱式变电站的制造成本。
2.散热问题。散热问题是现有箱式变电站普遍存在的主要问题之一，与之相关的问题还有通风和防尘问题，这三个问题相互影响之约。可以在箱体外壳上镀上一层特殊的反光材料，将太阳光中的红外波段反射掉，或者在设计时将当地的气候条件特点和箱变的散热问题考虑进去，适当增大变压器的容量裕度，这样在相同的负荷和气温条件下，箱式站内的报警温度上限值就提高了。 近年来，随着计算机技术的发展，人们研发出了多功能电脑温控器，通过PT100铂热电阻检测变压器室的温度，实现了根据温升自动控制风机的启停，超温报警，高温跳闸。
3.扩容问题。箱式变由于受体积及制造成本所限，出现间隔的扩展裕度较小，如想在箱体中增加1～2个出现间隔是非常困难的，只有再增加箱体才能做到。
4.检修问题。由于箱式变电站在制造时考虑制造成本及箱体体积所限，使箱变的检修空间较小，不利于设备检修，特别是事故抢修，这也是箱式变电站的先天不足。
5.防雷问题。箱式变电站两箱体一般为金属框架，对内部电气设备来说，本身就处在一个大的屏蔽体内，加之箱变内进出线处都装有避雷器，雷电进入的几率不大，在城网中可不做考虑，但在农网中却是一个非常重要的问题，农网中箱式变安装的位置一般位于空旷的野外，周围没有高大的建筑物，发生雷击事故的概率就非常大。
6.凝露问题。箱式变电站一般安装于室外，所处环境条件较恶劣，箱体的内外温度、湿度差较大，在外界温度急剧变化时，箱体内部容易产生凝露现象，从而引起带电设备闪络放电，安装凝露控制器，随时监控被测环境的温度湿度的变化，当湿度达到一定程度，有产生凝露的可能时，控制器驱动加热器工作，破坏产生凝露的条件，当凝露的条件消失后，加热器自动断开，控制器又恢复到监测状态，
7.接地问题。箱式变电站内集成的设备较多，各种不同设备要求的接地形式不同，实际运行中较容易发生计算机的串口烧毁现象，经检查，系由接地问题造成。后台计算机的外壳和通讯电缆一定要按照规定可靠接地与屏蔽。
箱式变电站自问世以来，发展极为迅速，在欧洲发达国家已占配电系统的70%，美国已占90%。随着我国城市现代化建设的发展，城乡配电网的不断更新改造，展望未来，箱式变电站在我国广大城市、农村、工矿企业、公共建筑设施中会得到广泛的应用。箱式变电站必将向智能化、小型化、免维护、节能环保、高可靠性方向发展，并以其物美价廉的优点被越来越多的人们所使用，使我国的电网运行水平再上一个新的台阶。
参考文献
篇3
[关键词]新能源；箱式变电站
中图分类号：TN901 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）37-0040-01
1 引言
随着全球能源消费剧增，煤炭、石油、天然气等传统资源消耗速度加快，风能和太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，得到迅速地发展。风力发电和太阳能光伏发电市场的蓬勃发展，带动了新能源箱式变电站市场的迅速发展。本文中笔者根据新能源发电领域对箱式变电站的要求，整理归纳出目前国内主要的新能源发电用箱式变电站分类及其特点。
2 产品分类概览
3 组合式变压器
组合式变压器也称美变，主要用于户外风电、光伏发电升压场所。其主要结构特点如下：
1） 组合式变压器分为高压室、低压室和油箱三部分，多为品字型布置；变压器为油浸式变压器，若用于光伏发电项目，变压器可采用双分裂绕组变压器和双绕组变压器。
2） 高压侧采用油浸式二工位负荷开关，并与高压熔断器、变压器器身及高低压连线置于一个共同的封闭油箱内，变压器散热器敞露在空气中；
3） 高压侧采用干式套管或瓷套管出线；
4） 低压侧为框架式断路器+母线排，可按需配置智能测控装置，实现箱变的远程监控；
5） 美变为全封闭结构，外壳及油箱采用钢板焊接而成。
6） 美变外壳可根据环境需要，采用防紫外线、防风沙、防湿热、防盐雾、防霉菌等多种表面处理方式。
全绝缘组合式变压器：高压侧采用可触摸式套管、可触摸式电缆插接头、可触摸插接式避雷器，其余同常规组合式变压器。
架空出线组合式变压器：箱变高压室顶部采用外置高压绝缘套管架空出线，其余同常规组合式变压器。
其他类型组合式变压器（机组变）：结合组合式变压器和常规电力变压器的特点，变压器本体、油箱为常规电力变压器的结构，高压侧不配置负荷开关、熔断器、避雷器等高压元件；低压侧与常规组合式变压器的结构相同。
4 预装式变电站
预装式变电站也称欧变，主要用于户外风电、光伏发电升压场所。其主要结构特点如下：
1） 预装式变电站分为高压室、低压室和变压器室三部分，可采用品字型或目字型布置。变压器可采用油浸式变压器或干式变压器。若用于光伏发电项目，变压器可采用双分裂绕组变压器和双绕组变压器。
2） 变压器及散热器封闭安装在变压器室内，并加装防护网；
3） 高压侧采用真空负荷开关-熔断器组合电器或真空断路器；
4） 高压室具备五防功能；
5） 低压侧为框架式断路器+母线排，可按需配置智能测控装置，实现箱变的远程监控；
6） 外壳材料按照环境需求可分为复合板、不锈钢复合板和非金属玻纤水泥材料等。
7） 复合板外壳采用双层彩锌钢板夹隔热复合板材料，具有良好的机械强度、抗暴晒、抗辐射及隔热能力优越等特点，“全天候”使用性强。
5 紧凑型预装式变电站
紧凑型预装式变电站也称华变，是根据国内市场实际需要，在原有组合式变压器和预装式变电站设计制造基础上研发的新型升压设备。
紧凑型预装式变电站分为高压室、低压室和油箱三部分，为品字型布置；变压器为油浸式变压器，若用于光伏发电项目，变压器可采用双分裂绕组变压器和双绕组变压器。
其高压室设计与预装式变电站相同，低压室设计与组合式变压器相同。它具有预装式变电站的所有功能，兼具有组合式变压器散热效果更好等特点。主要用于户外风电、光伏发电升压场所。
紧凑型预装式变电站主要技术参数可以参考预装式变电站的主要技术参数。
对于全绝缘紧凑型预装式变电站，其高压采用全绝缘柜，其余与常规紧凑型预装式变电站相同。其电气方案图可参考预装式变电站电气方案图。
6 集装箱型预装式变电站
集装箱型箱式变电站分为两种，一种是常规的预装式变电站，除了外壳采用标准集装箱，其他设计配置与预装式变电站相同；另一种是高度集成的预装式变电站，外壳采用集装箱，内部除了配置高低压交流配电装置和变压器外，还同时安装直流配电柜、光伏逆变器及相关监控管理系统，能为用户提供一站式解决方案，减少建设施工项目。
篇4
关键词：箱式变电站；变压器；配电；设备；运行
Abstract: based on the analysis of the function of the compact substations and structure of the basis, combining with actual work experience for many years, this paper expounds the problems in the operation of the box-type stations some problems, and put forward some Suggestions.
Keywords: compact substations; Transformer; Distribution; Equipment; operation
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1箱式变电站的作用
箱式变电站是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将高压配电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭的钢结构箱体内，全封闭运行，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。可用于绿化区、道路交叉口、生活小区、生产厂区、房屋建筑内外等，是当前电网改造中的重要电器设备。
2箱式变电站结构
箱式站的结构主要是指作为箱式站的三个主要部分，即高压开关设备、变压器及低压配电装置的布置方式。一般来说，箱式站的总体布置主要有三种形式：拼装式、组合式和一体式。拼装式箱式站由于整体性差、组装工作量大，而且高度高、占地面积多，现在已经很少使用；组合式箱式站是将高、低压控制、保护电器设备直接装人箱内，使之成为一个整体，
由于总体设计是按照免维护型考虑的，箱内不需要操作走廊，这样就减小了箱式站的体积；一体式箱式站则是变压器为主体，把熔断器及负荷开关等设备装在变压器箱体内，构成一体式布置。这种型式的箱式变体积更小，其体积近似于同容量的普通型油浸变压器，仅为同容量组合式箱式站体积的1/3左右。由于IEC标准(IEC1330第1版95―11)高压／低压预装变电站对箱式站的总体布置作了明确规定，规定为组合式布置。因此，组合式在积极采用IEC标准的国家被广泛采用。
3 箱站运行中存在的问题及维护
3.1 散热及增容问题
我国较大部分地区夏季比较炎热，气温较高，由于箱式变电站结构紧凑，变压器室体积比较小，在这种炎热的气候条件下，室内气温较高，再加之变压器在运行中要产生大量的热量，此时通过变压器室的换风与室外的热量交换已经很难满足要求了，导致变压器室内温度很高，大大超过40℃，有时最高温度甚至超过50℃ ，严重的阻碍了变压器的散热，利用风扇来加速热量散发的效果仍然不够理想，加速了变压器绝缘老化，或者要降低变压器的出力，造成资源的浪费。同时，变压器室开换风孔及安装排风扇都导致了箱式变电站整体的防护等级下降，在风沙较大地区或有粉尘污染的地区使用时加大了运行的不安全性，提高了故障率。另外，由于变压器为箱内放置在需要增大容量而改换变压器时，由于变压器本身较重，而变压器室的空间也太小，使得变压器的更换工作变得难以实现，且更换的变压器的容量大小也受到变压器室的制约。只有很大容量的箱式变电站的外形结构才采用半封闭式结构，且需选择封闭式变压器，既增大了箱式变电站的占地面积，也提高了成本。高低压接头分别位于变压器的两侧，并将变压外壳作了相应的改动，在高低压套及周围加焊有法兰盘对变压器进行改进后，将箱式变电站的结构也相应进行改进，将高压变电设备与低压设备放置在同一室内，即成套设备室。在设备室靠近变压器侧开一矩形孔，在孔周围焊有法兰盘，其大小与变压器低压侧法兰一致，在安装时，将变压器垫起一定高度，使变压器低压侧法兰与设备室法兰对齐，中间加一密封垫圈，然后用螺栓将变压器与设备室连接牢固。这样，变压器低压套管就直接伸人箱式变电站的成套设备室内，通过一小段母线与低压进线开关设备相连，变压器的高压侧与高压开关设备之间用高压电缆相连，在连接时先将变器高压防护罩拆下，将高压电缆头穿过高压防护罩下侧的钢管，与变压器高压接头连接牢固，然后把高压防护罩与变压器高压侧法之间加一层密封垫圈，用螺栓连接牢固，再把法兰板与防护罩的另一侧之间加一密封垫圈后用螺栓连接牢固，最后把高压防护罩下侧的钢管用卡子卡紧，高压电缆从箱式变电站的底部穿过进人设备室，与高压开关设备相连。另外，由于变压器的高低压接头改为侧出线，可将油枕去掉，把变压器的散热片换成膨胀式散热片。这样，就将变压器带电部分与外界完全隔离开了，其效果相当于把一台普通配电变压器改装为一台封闭式变压器，单台变压器成本降低20％左右，且完全达到了全封闭的目的，杜绝了当变压器带电时误入变压器室而造成触电事故的发生 且当箱式变电站增时，变压器的更换工作完全在室外，有足够的工作空间，更换变压器的工作变得简单可行同时通过户外自然，风冷也有效地解决了变压器本体的散热问题，使箱式变电站的安全可靠性能得到整体提高，防护等级也得以提高，改进后的箱式变电站整体防护等级达IP53。
3.2箱站内电容器间隔存在的安全隐患
隐患主要表现在：箱式变电站大多数位于输配电网的末端，为了提高功率因素，降低电网损耗，一般采用配置Y形接线的密集型并联电容器作为无功补偿装置。目前多数厂家配
置的是密集式电容器，其抗击穿性能较强，但是采用的仍然是液体浸渍剂作为绝缘油，事故率较高，有发生电容器起火爆炸的危险，与开关站内其他设备全部无油化不配套。在现场运行中，因电容器鼓肚、漏洞而引发的火灾时有发生。有的厂家将普通电压互感器作为电容器断电时的放电线圈使用，不能迅速、有效泄放电容器上的剩余电荷使电压降至安全值，对检修人员的安全形成威胁。为了彻底消除安全隐患，笔者建议进行如下改进：
(1)进行箱站选型设计时，选用新型干式无功补偿电容，干式高压并联电容器为干式无油结构，内部元件具有自愈性能，当电容器内部的聚丙烯膜被击穿时，由于导电的金属镀层非常薄，在击穿点产生的高热使击穿点周围的金属镀层迅速逸散，形成金属空白区，击穿点自动恢复绝缘，电容器恢复正常工作。干式电容组内部元件还采用Ag―Zn复合金属化镀层及边缘加厚技术和喷金工艺，使电容器具有电容量损失小、自愈性能好、耐涌流能力强，保证了电容器的可靠运行。
(2)当采用充油电容器时，应采用电容器外置方式，将电容器和箱式站分开放置，这样可以方便工作人员巡视，及时发现电容器运行的异常情况，即使电容器发生事故不至于影响到整个变电站的正常运行。
(3)配置电容专用放电线圈，并将其放置在箱式站内一个具有防爆功能的加强型间隔内。
4一次设备易遭受雷击，易造成二次设备损坏
一些箱式变电站特别是用于农村电网的箱站的安装地点一般位于空旷的野外，周围没有高大的建筑物，发生雷击事故的概率大。雷击不仅会直接损坏变电设备，其感应过电压还会造成通讯装置失灵和保护装置误动甚至损坏。为减少和避免损失，建议：
(1)箱式站箱体及主变周围应设置避雷针，并保证其保护范围覆盖整个设备区域，站内铺设完善的接地网，其接地电阻应小于4Ω。
(2)在箱站进出线电缆与隔离开关联接处装设金属氧化锌避雷器，防止雷电由线路引入站内。
(3)因通讯、保护设备的电源雷电侵害主要是通过线路侵入，所以在重要设备的电源配入、配出口尽可能应加装电源防雷器，如采用压敏电阻等来限制过电压的产生。
5箱体外壳防雨、防锈能力较差问题
一些小型生产厂家没有对箱体外壳质量给予应有的重视，出现箱站外壳生锈、门体闭合不严等现象，轻则导致内部设备金属部分锈蚀，重则因壳体漏雨造成设备发热、短路而酿成事故。对此，可从以下几个方面予以改进。
(1)在一些特定安装场所可采用非金属外壳箱站，对采用金属外壳的箱站，可对基座及外露金属框架采用喷砂镀锌等防锈工艺处理，外涂防腐性能良好的装饰性面漆；
(2)箱体锁具采用具有防雨、防堵、防锈的暗锁；
(3)将箱站的顶板设计成“人”字状，采用斜坡屋顶，箱顶加装防水层；
(4)门体采用多点定位结构，并配与密封胶条保证整个箱体的防水密封效果。
6箱内设备容易产生凝露现象
箱式变电站一般安装于室外，所处环境条件较恶劣，箱体内外温、湿度差较大，在外界温度急剧变化时，箱体内部容易产生凝露现象，从而引起带电设备闪络放电。为避免这种现象，应考虑安装凝露控制器，随时监测被测环境湿度的变化情况，当湿度达到一定程度，有产生凝露的可能时，控制器驱动加热器工作，破坏产生凝露的条件，当产生凝露的条件消失后，加热器自动断开，控制器又恢复到监测状态。
7箱站内设备集中，容易造成人员误入、误拆、误操作
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关键词：用电需求；工农业经济；智能箱式变电站；一次系统；二次系统
中图分类号：TM63 文献标识码：A
当前智能箱式变电站在运行过程中因其具备占地较小、布置简单以及设备逐渐实现无油化等特点，在现阶段的城网以及农网改造过程中被越来越多的推广和应用起来。文章就结合这些特点对其系统设计进行相应的分析和研究。
一、概论
箱式变电站在运行过程中是将变压器以及高压开关设备还有低压配电装置依据一定标准和方案进行有效安装和操作的紧凑型配电设备，也是在传统土建变电站后新出现的一种变电站。我国在上世纪70年代就已经开始对箱式变电站进行研究，并依据它拥有的不同特点将其划分成为美式箱变以及欧式箱变，也就是我们常说的预装式变电站以及组合式变电站。具体来说，美式变电站其自身体积相对较小，选择使用的也是一体化安装，通过将变压器以及高压开关还有熔断器等设备全部整合放置于与密封的油箱之内，所组成的一种一体式布置。组合式变电站则是指将其内部结构中的三个部分也就是高压开关柜以及变压器还有相应的低压配套装置存放于三个不同的隔室之内，形成“目字型“或者是”品字型“这两种布置形式。由于”目字型“接线时相对比较方便，因此应用的多一些，而”品字型“安排的比较紧凑，所以更适用于多台变压器并排使用的情况。就当前我国的使用情况来看，组合式变电站在我国的应用范围较广。
二、技术要点
1 箱体自身性能可靠安全
近些年随着科学技术的不断发展，我国现阶段箱式变电站的使用以及设计工艺已经完全达到国际化水准。其箱体外壳是使用新型镀铝锌钢板所塑造而成，而框架所选用的材料则是当前集装箱的标准材料，不仅制作工艺认真严格，而且还经过了相应的防腐处理，使得箱式变电站逐渐适用了各种环境。此外内封板选择使用铝合金扣板，其内部夹层采用的材料部但能够防火，还可以起到保温作用，这样箱体在使用过程中就可以依据实际需要来进行调温除湿作业。即使在零下四十度或者是零上四十度也可以确保设备不会受外界环境的影响而损坏。
2 自动化程度相对较高
箱式变电站在运行过程中大都选择使用可靠性能较高的设备，例如全封闭型的高压开关柜以及干式互感器还有旋转式隔离开关等等，通过确保导线在使用过程中无导电部分，而保证实现零触电事故。另外变电站在运行中因其无油化运行，大大的降低了其对周围环境的污染，顺应了当前低碳环保的相应要求。而在运行过程中，在其二侧选择使用微机自动化系统，不但能够实现遥控、遥调还有遥信与遥测功能，同时还能在一个相对独立的运行环境之下对箱内原有数据进行相应控制和监测，像对箱内温度以及湿度进行实时调节，从而满足无人值班的要求。
3 工厂预制化
箱式变电站在运行过程中相对比较灵活，只需要依据相应要求来对主线图以及箱外设备进行具体设计，就能够据此来挑选出合适的设备规格和型号。另外变电站所需的全部设备都需要工厂内部进行相应调试和安装。而箱式变电站在设计过程中，缩短了其设计制造周期，在其施工现场也是只对箱体定位以及箱体之间的电缆联络还有相应的保护整定值校验进行操作，进而使变电站从开始安装到最后投运往往只花费6—8天时间即可，大大提高了效率。
4 设计方式相对比较灵活
由于整个箱式变电站其内部结构相对比较紧凑，而且体积相对较小，在安装时不但能够选择多种方案进行相应的安装作业，同时还能在此基础之上选择一种最优方案进行。比如在安装过程中选择使用组合式变电站，这样在安装作业过程中就能够形成一个较为独立的系统。
5 占地小、效益高
设计中由于箱式变电站其整体构造相对比较紧凑，所以占地面积相对较小；再加上其外形较为美观，即使在居民住宅或者车站和其他一些公共场所也不会对市容造成影响，相反还能起到美观作用，更为重要的是箱式变电站其总体投资相对较小，而且收益较大，因此应用比较广泛。
三、箱式变电站在设计过程中的设计要点
1 接地
依据相关规定，在对箱式变电站进行设计时，还应注意：在箱式变电站安装过程中，需要安设一条能够连接每个运行设备的专用接地导体。而选用的接地导体其自身电流密度要符合一定标准，比如对于选用的铜导体，当运行中其额定短路时间为1s时其电流密度不能超过200A/mm2，但当其额定短路时间为3s时，其电流密度不能超过125A/mm2，此外它的截面面积不能小于32mm2。
2 辅助设备
设计过程中，对于箱式变电站内部的照明以及辅助电源等设备，应依据GB/T14821.1或者是相应的GB7251.1来进行安装和操作。
3 操作通道
在对变电站内部进行操作时，一定要充分有效的考虑到其维修作业时所遇到的空间问题。一般情况之下，对通道宽度的最低要求应控制在800mm。而且整个箱式变电门应根据要求面朝出口方向，这样就能够在操作过程中做到不占用原有操作通道宽度。
4 可靠安全措施
高压配电装置运行以及使用过程中，一定要选择合适、安全的组合结构对其进行保护，比如当油浸入式的专用变压器自身容量超过800KVA时，应当选择能够切断式的电源设备来对变压器进行相互配合。此外在箱体没的内侧位置处应该标示相应控制线路图，并将一些具体的操作步骤还有注意事项等标注出来，方便以后设备的检测和维修。
5 箱体要求
箱式变电站在运行过程中，一定要确保箱体内部的防护设备能够在任何条件之下正常运行，像照明、散热以及通风等等。另外需要添设相应的检测设备来保证整个箱体在使用过程中其内部环境的安全，像传统的湿度测量表计以及凝露检测装置还有烟雾报警器等等。将运行过程中所检测到的数据依次连接到变电站内部的自动化系统当中，从而让作业人员能够及时有效的了解和掌握箱体内部的具体情况；在对箱顶进行设计时需要重点考虑当地气候以及雨量的大小，完善和改进其自然排水能力；另外由于箱式变电站其箱体大都放置在室外，所以在夏天气温较高时，需要承受高温暴晒以及紫外线辐射等情况，所以箱体自身的隔热性能就显得尤为重要了，这也就要求我们在设计过程中，一定要做好其隔热工作，并在增强保温、防火性能的同时，确保其美观性。
四、箱式变电站的应用及前景
1 箱式变电站的应用
在实际应用过程中，箱式变电站通过变电所然后利用电缆将其连接到10KV的开闭所，接着再通过开闭所来对其进行有效分配，最后利用网柜以及分接箱等来进行重新联接以及再分配。如果在建筑物相对较少的环境之下，也可以使用电缆分支箱外加网式箱等方式来实现，当然也可以依据外界环境的具体情况来将其直接性的连接到相应环网箱之上；而在建筑网相对较多的条件之下，则会选择使用环网柜外加环网式的方式来实现。
2 箱式变电站的实际发展前景
提高其防火性能。当前我们常用的箱式变电站大都是以全封闭的方式运行，因此在运行过程中比较容易出现一些火灾隐患，像电缆以及补偿电容器在使用以及运行过程中就比较容易引发火灾。所以在设计过程以及使用过程中，应适当考虑增加一些专用灭火设备。
扩大容量。应该说，箱式变电站在设计以及应用过程中，非常显著的一个特点就是设计紧凑、体积较小、占地面积少，但随着人们对用电量的急剧增加，如何在设计过程中合理的利用其空间就变得非常重要了。比如在运行过程中，出现间隔自身的扩展裕度不够；10kV箱变开关柜内部所使用的固定螺栓数量较多，因此在实际的维修以及拆卸过程中不方便。很容易在多次检测以及维修作业之后出现螺栓脱扣情况，有时甚至还会出现把开关柜后箱板误卸的情况。所以在设计过程中，设计人员应该重点考虑下扩大箱体内部容量、合理布置等问题。
五、设计过程中应当注意的几个问题
1 应该说，箱式变电站在设计以及应用过程中很容易因其无功装置而引发箱体爆炸、线路运行老化等问题，同时也有较大的失火隐患，因此在设计过程中，应特别注意一些防火、线路老化等问题。像箱体门同主变之间一定要维持在一个安全的距离之内，最好控制在5m范围内；而使用的电气产品则最好使用干式结构，而使用的材料也最好选择阻燃性材料，争取在实际应用过程中，将这种火灾危险性降到最低。
2 为了在使用过程中方便进行防雷保护以及避雷线的安装和使用，需要确保线路终端塔同相应门型架之间不带角度。在以往的箱式变电站的设计过程中，很容易忽略这个问题，因此致使常常出现线路终端杆塔同实际母线门框架之间存有一定角度而致使无法进行有效的避雷线安装，从而不得不对其进行重新设计。
结语
由于箱式变电站其身所具备的特点，使其越来越多的应用到我国的电网改造以及使用过程中，因此这就需要我们采取相应的措施和手段在确保其使用性能的同时，提高其整体设计水平。
参考文献
[1]李久林.箱式变电站智能化系统的设计[J].电器工业，2009（05）.
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1、箱式变电站的特点
1.1 无油化运行
箱式变电站里的一次设备通常都是国内较为领先的高科技设备,例如单元真空开关柜,干式变压器和互感器,以及空气断路器等,这些产品均为全绝缘结构,不存在带电问题,可以确保零触电事故。箱式变电站能够实现无油化运行,避免渗漏,能够实行状态检修,从而降低了维护工作量和费用。由于其安全性高,运行条件好,且维护简便,因此使用其整体效益十分可观。
1.2 占地面积小
众所周知,常规变电站通常会占用大量耕地,与我国目前耕地面积有限的现实条件不相符合,而箱式变电站的使用能够有效解决这一难题。由于箱式变电站设备布置集中和安装紧凑,因此在容量和进出线回路配置相同的情况下,其与常规变电站相比能够减少占地面积60%以上,与我国节约用地政策相符合。
1.3 多样化组合
结构紧凑的特点,使得箱式变电站的每个单元都可以成为独立的系统,进行多样化组合。内部布置可以按照高压、配变和低压进行“目”字型或者“品”字型组合排列,也可以按照需求设置操作走廊,以便操作人员进行操作。在设备保护上无需就地显示,全部电气信号和数据采集都能够传输至主站进行显示,完全可以实现无人值守要求。
1.4 工厂化建设
工程设计人员在进行工程设计时,只需按照变电站实际要求设计出一次主接线图以及平面布置图,即可选择和确定箱式变电站设备的规格型号,全部元件和设备可以在工厂完成一次性的安装调试,从而实现真正意义上的工厂化建设,最大程度地节省设计制造周期。在进行现场安装时,只要保证箱体就位、与相邻设备的电缆联络、出线电缆连接、保护定值校验、传动试验以及相关调试,即可完成安装,工作流程仅需四五天,极大地节省了建设工期和费用。
1.5 自动化保护
箱式变电站二次全部使用计算机自动化保护装置,能够实现遥测、遥控、遥信、遥调功能,所有单元均可以单独运行,拥有齐全的继电保护功能,保证其运行管理的智能化,方便操作,简单实用。
1.6 景观化外型
箱式变电站通常使用合金板（钢结构框架）以及集装箱制造技术设计外壳,使外观更加美观。不仅能够满足供电可靠需求,还能够根据周围环境选配外壳,从而与环境更加协调。
2、箱式变电站较常规变电站的优点
2.1 节约占地面积
在电气设计规模同等条件下,箱式变电站较常规变电站占地面积小60%以上。
2.2 箱体结构良好
箱式变电站的底部通常使用热轧型钢（槽钢）和冷弯型钢框架组合,经过严格防腐处理。在其内顶部和内侧面使用的是双层彩色复合隔热板材,并铆以铝合金型材进行装饰,实现了高强度、耐久性和美观的要求。正常环境温度下（-25～+45℃）,20年内不会发生腐蚀、漏雨、老化等问题,也无需维修。而常规变电站每年只少维修一次。
2.3 节省运维费用
无油化设备,阻燃性绝缘材料,计算机自动化保护装置,无人值班值守,无需维护,自动化运行等特点,使箱式变电站较常规变电站节省了大量运维费用。
2.4 降低固定投资
箱式变电站的无油电气设备较多,因此其设备费用较常规变电站较高（约高30～40%）,然而土建费用相比较低（约低60～70%）,安装费用较低（约低40%左右）等。对两者造价进行综合分析可知,箱式变电站较常规变电站固定投资较低（约低20～30%）。
2.5 缩短施工周期
箱式变电站能够进行工厂化建设。按照1000kVA变压器容量、进出线10回路分析,相同的施工环境条件下,箱式变电站完成安装仅需25天左右,而常规变电站至少需40天。
3、箱式变电站的应用
箱式变电站出现以来发展迅猛,资料表明,在欧洲等发达国家其占有率已达配电变压器的70%,美国达到了90%。近年来,其在我国配网改造中也发挥着越来越重要的作用。
随着我国城市建设进程的加快,城市电力负荷增长迅速,220kV或110kV高电压输送到城市,使供配电网络电压级差得到简化,如何降低网损已成电力行业焦点问题。就目前城网供配电电压配合而言,由高压到中压大概需要2～3个电压等级,相邻电压比均高于3倍,甚者多达10倍（110kV/10kV）有余。现已有电力部门在探讨以20kV电压等级取代35kV和10kV电压等级。由上可知,今后的城网新建和改建过程中,中压变电站数量必然会大幅增加,箱式变电站的市场发展空间很大。此外,随着农村经济的飞速发展,在未来的农网建设和改造中,箱式变电站也有广阔的应用空间。
4、箱式变电站的技术改造
(1)解决外形单一问题,实现与周围环境协调一致。作为设计部门和制造企业,要本着因地制宜的原则对箱式变电站进行设计制作。例如公园内可以将其外观设计为“亭台楼阁”型,壳体可以使用木板等材料,涂以与周围环境协调的颜色,使其成为一道“独特风景”。
(2)实现在线监控内部温度和湿度等功能,使其运行环境更加科学化、安全化和智能化。一旦出现超温报警或跳闸,以及内部凝露报警等情况,蜂鸣信号系统必须立即做出反映,并通过专用通信设施将异常情况实时传输到控制中心,以便及时对事件做出处理。
(3)全面使用节能环保产品。例如使用非晶合金变压器等。
5、结语
箱式变电站以城乡配网建设、改造以及小型变电站为主要推广应用方向,目前尚存一些不足之处,例如更换不方便、检修空间较小等问题。但是,其经济实用、便捷灵活等优势却十分明确,因此得到了广泛推广应用。相信经过不断的改进和提高一定会日趋完善。
参考文献
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[关键词]箱式变电站；供配电；总体设计
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0380-01
1 箱体的确定
1.1 箱体结构的确定
箱式变电站按结构主要有美式箱变和欧式箱变。美式预装式变电站将变压器器身、高压负荷开关、熔断器及高低连线置于一个共同的封闭油箱内，构成一体式布置，用变压器油作为带电部分相间及对地的绝缘介质。欧式预装式变电站是将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置布置在三个不同的隔室内，通过电缆或母线来实现电气连接。欧式箱变造价低而美式箱变体积小，约为同容量欧式箱变的1/3～1/5。常规土建变电站占地面积最大，欧式箱变次之，美式箱变常规土建变电站建造周期最长，欧式箱变次之。综合考虑一般35kV箱式变电站的箱体选择欧式箱变。
1.2 合理配置
根据实际情况可以采用不同的箱变配置方案，一般将主变压器和电容器等充油设备，放置在箱体外，设置两个箱体，一个35kV箱体，一个10kV箱体，其中一个箱体预留保护装置的位置。考虑节省资金，也可以将35kV断路器等设备放于户外，只设置10kV箱体。
箱体的底座和骨架一般采用槽钢和角钢焊接而成，顶盖和四壁采用金属板内衬阻燃材料压制而成，能起到隔热的作用。根据当地实际情况，可在订货时对主体结构提出相应的要求。我县地处盐碱地带，对设备的抗腐蚀性能要求较高，因此除主体框架采取了防腐工艺加工外，箱体的整体外层衬板采用了0.5mm厚的不锈钢板。
维护走廊是箱变正常运行和检修中的重要环节，箱变的一个缺陷就是空间狭小，厂家从成本和设备紧凑性考虑，维护走廊一般都尽量压缩。在选型时应该将维护走廊作为一项指标来考虑，不然会给将来的运行和维护，造成很大麻烦。
箱体的密封和防尘是一个重要方面，特别是保护装置对防尘等指标要求较高，应引起重视。
箱体的底板下面，一般作为电缆室，在考虑箱体基础的设计时，应顾及到电缆的安装和维护方便，应考虑人员出入、通风以及照明等方面的要求。
2 电气主接线的确定
单母线分段接线既具有单母线接线简单明显、方便经济的优点，又在一定程度上提高了供电可靠性。但它的缺点是当一段母线隔离开关发生故障或检修时，该段母线上的所有回路到要长时间停电。单母线分段接线连接的回路数一般可比单母线增加一倍。
双母线分段接线有如下优点：可轮换检修母线或母线隔离开关而不致供电中断；检修任一回路的母线隔离开关时，只停该回路；母线发生故障后，能迅速恢复供电；各电源和回路的负荷可任意分配到某一组母线上，可灵活调度以适应系统各种运行方式和潮流变化；便于向母线左右任意一个方向顺延扩建。但双母线也有如下的缺点：造价高；当母线发生故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误动作。但可加装断路器的连锁装置或防误操作装置加以克服。
综上可知，单母线接线造价低而供电稳定性低，双母线供电稳定性高但其造价高且接线线路复杂，而单母线分段接线一方面线路简单，造价低，另一方面其供电稳定性也能在一定程度上能够得以保证。所以35kV母线选用单母线接线方式，10kV采用单母线分段接线。
3 变压器的确定
3.1 变压器容量、接线组别的确定
箱变用变压器为降压变压器，一般将10kV降至380V/220V，变压器容量一般为160～1600kVA，最常用的容量为315～630 kVA。其器身为三相三柱或三相五柱结构、Dyn11或Yyn12联结，熔断器连接在“Δ”外部。三相五柱式Dyn11变压器的优点是带三相不对称负荷能力强，不会因三相负载不对称造成中性点电压偏移，负载电压质量可得到保证，这种变压器具有很好的耐雷特性。变压器应具有齐全的运行检视仪器仪表，如油位表和上层油温表及反映顶部气压强度的真空压力表等。
变压器选用S9-M、S11M全密封、免维护、低噪音、性价比高的油浸式变压器（噪音≤50dB）或新型干式变压器（噪音≤55dB）等。采用干式变压器时，变压器室必须配散热系统。目前，国内大多采用新S9或S11系列配电变压器，有的也采用了非晶合金变压器，其优点是空载损耗很小，只有1/4～1/3，但其价格高出1.3～1.6倍，但随着制造技术的提高，一旦价格下来，非晶合金变压器会占据市场主导地位。
综合考虑35kV箱式变电站变压器的容量确定为5000kVA，因为三相五拄D，yn11连接变压器带三相不对称负载能力强，不因三相负载不对称造成中性点电压偏移，负载电压质量可得到保证；此外，这种变压器还具有很好的耐雷特性。因此变压器的连接组别为三相五柱D，yn11，阻抗电压为Ud=7.0%，采用油浸式变压器。由于三相五拄D，yn11联结，如果熔断器一相熔断后，会造成低压侧两相电压不正常，为额定电压的1/2，会使负载欠压运行。因此将熔断器连接在“”内部。因为这样如果熔断器一相熔断后不会造成低压侧两相电压不正常，熔断器所对应的低压侧相电压几乎为零，其它两相电压正常。而站用变压器容量确定为50kVA，连接组别采用D，yn11，接在35kV母线上将35kV电压降低为0.4kV供箱式变电站本身使用。
3.2 变压器的散热处理
变压器设置有二种方式：一种将变压器外露，另一种将就压器安装在封闭隔室内。35kV箱式变电站变压器采用第二种接线方式，将变压器安装在封闭的变压器隔室内。为防日照辐射使室温升高，采用四周壁添加隔热材料、双层夹板结构，顶盖设计成带空气垫或隔热材料的气楼结构，内设通风道，装有自动强迫排气通风装置（轴流风机或幅面风机）。装置的开启和停止，由变压器室的温度监控装置自控，其温度的整定值按允许温度的80%～90%设定；室内正常温度下，靠自然通风来散热。为了通风，变压器室的箱体上设置百叶窗。百叶窗结构，使气流能进去，而灰尘被分离。有为防止灰尘对绝缘的影响，在变压器连接处加上绝缘防护罩。室内温度不正常的情况下采用机械强迫通风，以变压器油温不超过95℃作为动作整定值。机械强迫通风用幅面风机，而不用轴流风机。因轴流风机对变压器散热片内外侧散热不均，往往外侧散热好，内侧散热差些；而幅面风机的排风口均匀吹拂内外侧，通风散热效果较好。
4 箱式变电站的总体布置
35kV箱式变电站高压室额定电压35kV，低压室额定电压10kV。主变压器额定容量为5000kVA，站用变压器额定容量为50kVA，接在35kV母线上。采用电缆或架空进、出线。在结构设计上具有防压、防雨和防小动物等措施及占地面积小、操作方便，安全可靠、可以移动等特点。箱式变电站主要包括4部分，分别为框架、高压室、低压室、变压器室。
（1）框架：基本结构是由槽钢、角钢和钢板焊接而成，外股、门和顶盖用新材料色彩钢板制作。
（2）高压室：装备真空断路器。包括三工位负荷开关、熔断器、互感器、避雷器等。
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结构简单、组合灵活、安装方便、占地面积小、造型美观，不受自然环境及外界污染影响，可保证在-40。C～+40。C的恶劣环境下正常运行。
文章以海城某新建小区一座户外式400KV・A（12KV）白钢双变压器箱式变电站（以下简称白钢双变）为例，论述白钢双变的结构设计及制作工艺。
关键词：结构设计、制作工艺、材料选择、使用条件
中图分类号： TU2 文献标识码： A
引言
通常箱变多以欧式箱变为主，其内部由高压室、变压器室、低压室组成。按“目字型”或“品字型”布置。“目字型”与“品字型”布置相比，“目字型”接线较为方便，故大都采用“目字型”布置。如图1所示。
而以下要论述的白钢箱双变，由于是两个变压器，所以布局比较特殊，箱变的体积也较单变大，所以制作工艺也较以往的欧式箱变复杂。白钢双变布局如图2所示。
一、为什么要先择白钢板制作双变外壳？
一般欧式箱变的壳体多采用双面保温板、单面保温板或金属雕花板，框架采用标准型材方管、角钢、槽钢等制作。虽然防潮隔热的性能很好，但强度不够，在吊装、运输过程中经常出现壳体变形的情况。
由于双变的体积较大，重量也较重，若采用保温板或金属雕花板制作双变外壳，则壳体的变形程度会更大，为了必免壳体严重变形而产生的各样事故，在客户的要求下，选用刚度强度、耐腐蚀性更好的白钢板制作（代号304，一铬十八镍九钛）制作双变外壳。
在选择白钢板的时候要注意，白钢板也有很多种，比如有一种代号为201的白钢板，外观与304白钢板类似，但耐腐蚀性差，焊口处易生锈；还有一种叫敷铝锌板，它具有耐腐蚀性，但强度不够。所以，综合考虑304白钢是制作白钢双变的最好选择，但是价格高，制作工艺复杂。
二、400KV・A（12KV）白钢双变压器箱式变电站的大体结构
400KV・A（12KV）白钢双变压器箱式变电站的大体结构，如图3所示
（1）底座 （2）立柱 （3）上门坎 （4）上梁 （5）下门坎 （6）上盖 （7）、（8）、（9）低压室门 （10）死门 （11）低压室左检修门 （12）箱变防盗盒锁 （13）铭牌 （14）考核表箱 （15）高压室检修门 （16）变压器室1门 （17）变压器室2门 （18）轴流风机散热窗 （19）低压室右检修门 （20）高压室门 （21）门铰链
（22）上盖防雨槽 （23）低压室隔板 （24）高压室隔板 （25）变压器室隔板
注：在两个变压器室门口分别焊有一套围栏。
三、白钢双变各部分的结构设计与制作工艺
1、底座
底座又称底拍，是整个箱变的基础，所以，底排一定要结实、牢固。一般普通箱变底排是用140槽钢和50角钢制作，按高压柜、变压器、低压柜下底安装孔的位置，按一定的顺序焊接而成。
而这台双变由于箱变内需要放置两台变压器，低压柜也要比以往单变要多，所以壳体的体积较大，底拍所承受的重量也比单变要重，所以，这台双变的底拍槽钢采用160槽和50角钢制作，来增加底拍的强度。按引言中图2的双变布局，底拍焊接图如下图4所示。
待底拍焊接完成后，要喷防锈漆，以免生锈。
2、立柱
立柱是整个双变的支柱，整个双变的重量几乎都由立柱来支撑，故立柱必须有足够的强度，否则在上房盖和门板的时候会被压弯或变形，在安装门板时就会有露缝出现，所以为了增加立柱的强度，立柱的板材要用δ2.0mm白钢板制作，而且在立柱内加一层加强槽。如图5所示。
但要注意的是：立柱加强槽不能用方管，也必须用白钢板来制作。若采用方管做加强槽，则防锈的效果会大大降低。因为方管外壁可以喷防锈漆，但内壁却喷不到防锈漆，所以，方管的防锈效果不是很好，故不采用。
3、上门坎
它是起到一个加强防护等级的作用，它可以在立柱之后焊接，可用于测量立柱与立柱之间上沿的距离。
但在折弯时要注意折弯顺序，上门坎的折弯图与展开图如图6所示。
4、上梁
上梁是用于立柱与上盖之间的连接，由于双变过长，而白钢板最大尺寸是1.22*2.44（m），在制作上梁时需要拼接，在接缝处要加备板，防止上盖时焊开焊或弯曲变形。
5、下门坎
下门坎的艺与上门坎相同，但下门坎不是焊接在双变底拍 ，而是采用螺栓连接，
这是为了方便 变压器和高、低压柜进入箱变，但要注意的是，由于下门坎总高为70mm，不管是低压柜还是高压柜的门下沿跑地面要高于70mm，否则，当柜体开门的时候，下门沿会撞到箱变的下门坎而使门打不开。
6、上盖
上盖的制作方式比较特别，是先用型材焊接成房架形状，喷上防锈漆在用白钢板包起来，这是为了加固房架结构，以免上盖单薄坍塌。棚顶和房沿（雨达）要冲有散热孔，可让双变内有良好的散热效果。如图7所示。
7、低压室、高压室和变压器室门板制作
低压室、高压室和两个变压器室的门板上分别冲有通风孔，而且在门板上焊有加强筋加强门板的强度防止开门时门板发颤。除了加强筋外，在通风孔处还要加有筛网，虽然在门上开了通风孔可以有良好的散热性能，但同时也降低了箱变的防掮 等级。所以，为了保持在通风的情况下，要在通风孔处粘上筛网来提高箱变的防护等级。
特别说明一下，在两个变压器室的门板上分别安有两个轴流风机，这是因为变压器的散热量要远大于高压柜和低压柜，只靠自然散热是不够的。
8、死门
死门是一个看起来比较艺术、做起来比较繁琐的一个部分，这么做只是为了这台双变看起来不那么呆板，这部分是由几块板拼接而成，它的折弯图如图8所示。
图8死门展开图与折弯图
由于白钢板的焊接工艺一般若是不让焊点外露，所以在整个箱变的焊接过程中都是在箱变内部采用点焊，如果必须在外面焊接时也要在焊接过后经过上光处理，以免焊点生锈。
死门的这种折弯方式恰好可以让焊点隐藏在里面。
9、防盗盒锁、门铰链、考核表箱
图9
10、围栏
不论是哪种箱变，在变压器室的门口都要焊有围栏，这是为了防止工作人员在带电操作时误撞到一次线而发生触电危险。
四、双变的使用环境
1、要放置的地坪应选择较高处，不能放在低洼处，以免雨水灌入箱内影响设备运行，但最高不能超过1000m。
2、周围空气温度在+40。C～-25。C。
3、相对湿度：日均值≤95%，月均值≤90%（+25。C）。
4、风速≤35m/s。
5、无经常性剧烈振动，地震强度不超过8度。
6、安装倾斜度≤5。。
结束语
本课题主要是对12KV(400KV・A)白钢双变压器箱式变电站的壳体结构进行设计，系统地介绍了白钢双变的结构、特点、使用环境。
在这次设计里我积累了很多经验，在加工中难免会出现各样问题，而怎样解决这些问题，是我在这次设计中学到的最重要的知识。
我会继续地加以努力，积累更多的经验。
参考文献
篇9
关键词：新一代智能变电站 核相 电子互感器 SV 网络记录分析单元
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）09（a）-0001-02
该论文依托龙岩上杭龙翔220 kV变电站工程；龙翔变按2014年新一代智能变电站示范工程设计技术要求设计， 220 kV、110 kV采用电子式互感器，220 kV、110 kV及主变变压器均采用一次设备加智能组件实现采样数字化；全站配置1套故障录波与网络记录分析一体化装置，通过SV网络接收采样值数据录波，通过GOOSE网络接收GOOSE报文录波，这种配置方式主变三侧电压量不在同一个数据采集单元，导致主变三侧无法进行电压核相，现场故障录波与网络记录分析配置方案如下。
（1）配置2台220 kV录波装置，分别通过A、B GOOSE/SV网过程中心交换机采集各220 kV线路、母联、主变220 kV侧、主变本体录波量。
（2）配置1台110 kV录波装置，分别通过A、B GOOSE/SV网过程中心交换机采集各110 kV线路、母联、主变110 kV侧、主变10 kV侧的录波量。
1 调试过程发现暂态故障记录分析仪无法进行主变三侧核相
暂态故障记录分析仪软件在不同采集单元里无法将相关SV通道提取到同一录波文件分析，由于设计问题，厂家解释只能通过CAAP2008离线软件进行不同采集单元数据分析比较向量，将两个不同采集单元里的同一时刻点的波形将转换成.CFG波形，并采用CAAP2008软件将两个.CFG波形进行融合成同一个波形文件，现场使用调试数字仪进行模拟加量，分别从不同数据采集单元里抓了220 kV母线PT与110 kV母线PT数据报文进行软件融合分析，分析过程发现两个报文存在延时，并有一定的角差，经过与厂家研发人员进一步沟通，提出了解决策略，厂家在CAAP2008分析软件里增加了数据同步，两个波形文件合并时设置一个参考文件，然后对其他每个波形文件单独设置对齐参考点。可对所有需要合并的文件单独选择需要合并的通道。文件融合时采用优化的插值和抽样算法，对不同采样率的波形合并时可拟合出逼真的波形，最后在同一个融合录波文件里可以选出相应SV通道进行相量比较，从而实现不同数据采集单元之间核相及相量测试功能。
2 用CAAP2008软件与数字相量仪测试结果进行比较
为了验证此软件正确性，在变电站启动送电过程中，采用两种不同的方法进行核相，并确认其测试一致性，数字相量仪采用凯墨DM5000里面核相功能，DM5000采用序号对齐进行同步，在此工程之前还未能很好地使用，其原因是SV接收光口为百兆口，接入中心交换机很容易死机，这个工程为了使用DM5000核相功能，将其各间隔过程层交换机进行合理的VLAN划分，每个交换机固定分配一个口进行相量测试，保证这个光口VLAN划分出相应需要的SV数据块，这样避免数据风暴，导致DM5000死机。龙翔变启动过程使用以上两种方法测试主变高中压侧电压核相结果如图1、图2所示。
从图1、2核相结果看，两种方法测试结果一致，从而解决了电子互感器变电站无法进行电压核相及相量测试的问题。
3 结语
新一代智能变电站采用集成化智能设备和一体化业务系统，采用一体化设计、一体化供货、一体化调试模式，实现“占地少、造价省、可靠性高”的目标，打造“系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体”新一代智能变电站。采用稳定可靠的电子互感器技术，解决了电子互感器的长期运行稳定可靠性不足以及抗干扰能力较差等问题，可提高电子互感器的应用成熟度，实现电压、电流采样的源端数字化，提升智能变电站数字化水平，保障电网可靠运行。近年来，随着光电子技术、微电子技术及光纤通信技术的发展，有源光电互感器得到快速发展，并有不少产品在变电站现场获得应用。有源光电互感器采用空芯线圈或低功耗铁芯线圈感应被测电流，置于高压侧的远端模块将线圈的输出信号转换为数字光信号经光纤送至控制室。有源光电互感器同光学电流互感器一样能有效克服传统电磁式互感器的缺点，有源光电互感器的温度稳定性较易解决，便于批量化生产，是目前研制及应用的主流。该文重点阐述智能化变电站电子互感器相量测试及电压核相方法，为以后智能化变电站相量测试及电压核相积累宝贵经验。
参考文献
[1] 邱志强.智能变电站保护采样数据同步分析[J].科技信息，2014（15）：300-301.
[2] Q/GDW 396-2009，IEC 61850工程^电保护应用模型[M].中国电力出版社，2010.
[3] 霍山舞，童建民.新一代智能变电站需求及总体构架分析[J].电力勘测设计，2014（2）：61-66.
[4] 智能变电站技术导则[S].中国标准出版社，2013.
篇10
关键词：变电运行管理；危险点；应对措施
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.164
0 前言
变电运行作为变电过程中不可或缺的环节，其运行过程中的管理工作可以再很大程度上保证相关工作人员的安全，变电运行过程的危险来源于多方面的原因，定期对电力系统进行维修、培训工作人员的技术能、保障运行环境安全，都应该引起相关企业的重视，确保用电安全、可靠，电力企业只有在做好对变电运行中的危险控制采有可能长远稳定的发展。
1 变电运行管理过程中的风险点
1.1 母线倒闸导致的风险
母线作为设备的总汇合，操作工作量大，要求工作人员操作前做好相关准备，操作过程中严格按照操作顺序进行。母线倒闸时变电运行中极其重要的环节，通常情况下，母线倒闸操作过程也存在较大的风险，其中最常见的就是带负荷拉刀闸事故，这是由于工作人员在断开线路上的负荷时采用了没有安装灭弧装置的刀闸进行操作。此外，继电保护及自动装置切换导致的误动现象也很常见，其原因可能是厂家在继电保护装置生产过程中不重视工艺及生产质量或者设计安装继电保护装置的设计工程中存在着某种不合理情况，也可能是因为在安装具体继电保护装置过程中，没有遵照工程施工质量标准。另外，空载母线充电时出现的串联谐振现象等都有可能导致严重事故的发生[1]。
1.2 电力设备导致的风险
变电设备的风险是不容忽视的，设备一旦产生风险点，很可能会引起大范围的风险事故，造成不可挽回的损害。设备的风险点主要集中在设备正常状态和良好运行上。变电设备的维护和检修不到位就可能引起爆炸、火灾等安全事故。以变压器的相关操作为例，当进行切合空载变压器操作时可能出现过电压的现象或者当变压器中的空载电压升高时也会对变压器的绝缘效果造成损坏，因此在操作过程中就需要工作人员小心谨慎，平时注意对设备进行安全检测，以防止意外事故发生[2]。
1.3 工作人员操作管理的风险
变电运行管理中的意外还有很大一部分是属于相关工作人员的责任事故，不遵守日常工作的规章制度、运行管理过程中没有严格按照操作顺序进行，都是变电站变电运行管理中潜在的风险点，操作人员是变电站维护的主要人员，任何一个不规范操作都有可能引发安全事故，安全问题不仅是电力企业工作的基础也是发展过程中的核心，电力工作人员需要进行按时进行全面统一的性能检测、环境检测，对设备的运行状况、老化程度有明确的认知，并分析、整合问题产生的原因。
1.4 客观环境导致的风险
变电运行的突发意外中，还有一部分非人为的外界原因。高温炎热的夏季和风雪严寒的冬季更应提起注意。夏季高温时导线会受热膨胀，充油设备的油面也会随外界温度的提升而升高，突发雷雨天气时可能会引起地线故障从而导致安全事故。冬季低温则会引起导线收缩，冲油设备油面降低。不同的天气日常变化会对变电运行管理过程造成不同程度的影响，因此，需要值班人员提前做好准备，降低因为外界环境导致的风险。
2 变电运行管理中风险的应对措施
2.1 母线倒闸过程需严谨认真
母线充电过程中应该采用母联开关向母线充电，在没有母联开关的情况下，首先要确认备用母线完好无损，或者在采用刀闸充电，另外在母线倒闸过程中为防止母联开关出现误跳闸而造成带负荷拉刀闸事故，应该拉开母联开关的操作电源。进行母线操作时还应注意对母差保护的影响，除特殊情况以外，母线操作过程中母差保护需要投入使用。操作人员在操作过程中需要谨记电压差的问题，因为距离母线断路器越近，电压越小，如果忽略电压问题，很可能在母线开关的触头上冒出小火花，这样就很容易烧伤母线隔离开关的触头和工作面[3]。
2.2 加大巡视检查力度
由于电力设备引起的风险在一定程度上是可以控制的，这要求在实际操作管理中的工作人员认真对待，加大对变电设备、操作仪器、传输线路等设施的巡视检查力度，对可能存在的问题进行细致的排查，在特殊情况下有相对的巡查管理方案，定期进行全面维修，记录档案以便日后分析需要，确保变电运行管理的高效、安全、稳定。
2.3 将强对变电运行人员的培训
相关操作人员的责任意识、技术水平是管理运行的决定性因素，因此，对工作人员的适时培训就显得极为重要。首先需要树立工作人员的安全意识，充分认识了解变电运行管理中可能存在的风险和风险会引发的事故伤害，其次要培养工作人员的技术能力，工作人员的技术能力直接关系到变电站的安全和变电工作的正常运行。
2.4 完善管理制度
在变电站的变电运行管理中，应该按照不同的实际情况制定不同的应对方案，加大规章制度完善规章内容，提高工作人员遵守制度的意识，严格按照规章流程进行工作，调动工作人员的积极性，加强其风险控制能力，对操作中存在的问题进行深入研究，结合具体状况采取解决措施，从而促进变电运行过程中的高效、安全进行。
3 结语
变电站变电运行的管理水平会对电网的实际操作产生决定性影响，在变电站构造日益复杂的情况下，相关人员必须建立一套合理的运行管理方案以应对变电运行管理过程中存在的多中风险，保证变电运行的安全性和稳定性，满足国家社会对电力的需求，适应电网的发展趋势。
参考文献：
[1]郑万杰.变电站运行管理的灰色模糊综合评价研究[D].华北电力大学，2013.