箱式变电站简介

2024-05-03

箱式变电站简介（精选8篇）

篇1：箱式变电站简介

绪论

箱式变电站又称户外成套变电站，也有称做组合式变电站，它是发展于20世纪60年代至70年代欧美等西方发达国家推出的一种户外成套变电所的新型变电设备，由于它具有组合灵活，便于运输、迁移、安装方便，施工周期短、运行费用低、无污染、免维护等优点，受到世界各国电力工作者的重视。进入20世纪90年代中期，国内开始出现简易箱式变电站，电力部也相应制定了部颁标准，但应用并不广泛，到90年代末期，特别是农网改造工程启动后，科研开发、制造技术及规模等都进入了高速发展，被广泛应用于城区、农村10～110kV中小型变电站、厂矿及流动作业用变电站的建设与改造，因其易于深入负荷中心，减少供电半径，提高末端电压质量，特别适用于农村电网改造，被誉为21世纪变电站建设的目标模式。

箱式变电站适用于住宅小区、城市公用变、繁华闹市、施工电源等，用户可根据不同的使用条件、负荷等级选择箱式变。

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变压器的70%，美国已占90%。随着我国城市现代化建设的飞速发展，城市配电网的不断更新改造，必将得到广泛的应用。

近年来箱式变电站，是当前农网改造和今后变电站建设的主要方向，但就某些方面还存在着一些不足，具体表现在：

1.防火问题：箱式变电站一般为全密封无人值守运行，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、补偿电容器等，一旦突发火灾，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.扩容问题：箱式变电站由于受体积及制造成本所限，出线间隔的扩展裕度小，如想在原箱体中再增加1～2个出线间隔是比较困难的，必须再增加箱体才能做到。

3.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，使箱式变电站的检修空间较小，不利于设备检修，特别是事故抢修，这是箱式变电站的先天不足，是无法克服的缺点。

总之，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，它将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台阶。

篇2：箱式变电站简介

1.1箱式变电站型号为YBW-10/0.4KV-1000KVA，数量为1座。

1.2高压一次供电系统按照终端供电方式，低压侧供电采用三相五线(TN-S系统)，设PE、N排。

1.3箱式变电站应符合《高压/低压预装式变电站》中华人民共和国国家标准 GB/T 17467-，GB3906-《3-35KV开关成套设备》，GB7251-《低压开关成套设备》，防护等级不低于IP33。

2、箱体总体结构

2.1箱体由独立的高压室、变压器室、低压室组成，成目

字形布置，低压室带操作走廊(带检修人孔)。

2.2箱式变电站外壳采用景观式箱体, 外形美观大方,箱体底框采用优质槽钢焊接而成，箱体应有足够的机械强度，在运输及安装中不变形。

2.3箱体为户外式，能防雨、防晒、防锈、防尘、防潮，外壳为不锈钢板(1.5mm)结构。

2.4变压器室、高压室、低压室均有自动照明装置，变压器室有温控自自动排风装置。

2.5箱体金属框架应有良好的接地，有接地端子，并标接

地符号。

3、变压器

3.1变压器选用干式变压器1台，6±2*2.5%，联结组别 Dyn11,短路阻抗6%。

3.2主母排A、B、C三相套绝缘套管。

3.3变压器室采用自动控制的强迫散热风冷装置，具有随温度变化而自动控制的排风系统和对变压器高温保护功能。

4、低压室

4.1低压室内的成套开关设备采用抽屉式柜型.断路器采用MW型和NSE型.MW型断路器,NSE具有可调整功能.低压总开关In=A，进线柜内设有内部计量装置，电度表为DT862-4, 低压出线开关为RMM1系列产品, 共出4路，分别为800A、600A、400A、200A。

4.2电流互感器型号：采用LMK-0.5型。

4.3电容补偿容量为360kvar,分12路，采用手动和自动补偿方式。

4.4母线低压侧采用三相五线制，A、B、C相汇流母线和 PE、N排采用铜母排

5、高压室

5.1高压柜采用HXGN-12柜型。断路器采用VS1真空断路器。

5.2高压采用单进线，共1台。满足“五防”要求。

5.3进线柜内装带电显示装置、避雷器。互感器

变比为进线200/5。

5.4高、低压开关柜均采用镀铝锌板和优质钢板加工组而成，具有足够的机械强度和较强的防腐能力。

6、供货范围及要求：户外安装。

7、技术文件要求：

设计方提供电气主接线图作为卖方设计依据，卖方将设计完成后的电气主接线图、设计配置技术参数、电气二次图及箱式变外型尺寸，安装尺寸提交设计方。

8、试验

根据国、部标准(最新版本)进行所有试验。

9、服务要求

9.1 技术文件及图纸：

供货方应具有足够的资料来证明其提供的`产品达到性能的要求，以及预期性能和结构特点，所提供的资料精确性应与整体性能要求一致。

9.2 资料

提供与本规范有关的产品样本。提供备品或替换件的清单，对各种型号和尺寸的断路器需提供如下资料：―符合国家标准要求的所有资料―合闸和分闸时的允许操作电压。

9.3 图纸

―每个开关柜的单线接线简图和各种断路器的原理简图。―表示总体

尺寸、动力和控制电缆入口、重量、操作及走廊的初步总体装配图。

9.4 试验报告

提供所做型式试验的报告和证明，包括内部燃弧试验报告。

10、质量保证要求

10.1 厂家应通过ISO9001质量认证。

10.3 如产品出现质量问题，乙方接到通知后应及时赶到现场。 10.3 设备安装和投运时，乙方派人免费指导安装。

甲方：枣庄市金庄生建煤矿甲方代表：年月日

乙方：乙方代表：年月日

篇3：箱式变电站简介

1.1 概述

箱式变电站 (简称箱变) 是一种把高压开关设备、配电变压器和低压配电装置按一定的接线方式组成一体的工厂预制型户内外紧凑式配电设备, 即将高压引入、变压器降压及低压配电等功能有机地组合在一起。

1.2 类型

1.2.1 按设计制式分:欧式箱变、美式箱变;

1.2.2 按结构设计分:整体式、分体式;

1.2.3 按排列方式分:“目”字型、“品”字型、“田”字型;

1.2.4 按电压等级分:40.5k V级、12k V级;

1.2.5 按安装方式分:固定式、移动式;

按箱体材料分:金属材料型 (铝合金式、冷轧钢板式、彩色复合钢板式) 、非金属材料型。

1.3 特点

1.3.1 技术先进安全可靠

箱体部分采用目前国内领先技术及工艺, 外壳一般采用镀锌钢板, 框架采用标准集装箱材料及制作工艺, 有良好的防腐性能, 保证20年不锈蚀, 内封板采用铝合金扣板, 夹层采用防火保温材料。箱体内安装调温及除湿装置, 设备运行不受气候条件及外界污染影响, 可保证在-40~40℃的恶劣环境下正常运行。箱体内一次设备采用国内技术领先设备, 产品无裸露带电部分为全绝缘结构, 完全能达到零触电事故, 全站可实现无油化运行, 安全性高, 二次设备采用微机综合自动化系统, 可实现无人值守。

1.3.2 设备安装工厂预制化

设计时, 只要设计人员根据变电站的实际要求, 设计好一次主接线图和箱外设备, 就可以选择由厂家提供的箱式变电站规格和型号。所有设备在工厂一次安装、调试合格, 真正实现变电站建设工厂化, 缩短设计制造周期。现场安装仅需箱体定位、箱体间电缆联络、出线电缆连接、保护定值校验、传动试验及其他需调试的工作。整个变电站从安装到投运大约只需5~8天的时间, 大大缩短了建设工期。

1.3.3 组合方式灵活

箱式变电站由于结构比较紧凑, 每个箱均构成一个独立系统, 这就使得组合方式灵活多变, 可以全部采用箱式, 也可以仅用10k V开关箱, 35k V设备室外安装, l0k V设备及控保系统箱内安装, 这种组合方式特别适用干农网改造中的旧站改造, 即原有35k V设备不动, 仅安装一个l0k V开关箱即可达到无人值守的要求。

1.3.4 总体体积和占地面积小

箱式变电站在节省占地面积方面具有其突出的优越性, 它将大部分常规户外设备集合封装在箱体内, 是一个大型“集成芯片”, 占地面积只到常规站的30%左右, 节省了土地资源。

1.3.5 运行维护工作量小

大部分一次设备采用了全封闭高压开关设备, 干式互感器、真空断路器和旋转隔离开关等先进设备得到充分使用, 整个变电站总体上大大减少了裸露带电部分, 基本上是全封闭、全绝缘结构;二次设备为综合自动化系统, 自动化程度高, 全站智能化设计, 实现“四遥”功能, 对箱体内湿度、温度进行控制和远方烟雾报警, 满足无人值班的要求。

1.3.6 外形美观, 易与环境协调

箱体外壳采用镀锌钢板及集装箱制造技术, 外形设计美观, 在保证供电可靠性前提下, 通过选择箱式变电站的外壳颜色, 极易与周围环境协调一致。用于城市居民小区、车站、港口、机场、公园、绿化带等人口密集地区, 它既可作为固定式变电所, 也可作为移动式变电所, 不仅不影响环境的协调美化, 而且具有点缀和美化环境的作用。

2 箱式变电站设计中若干问题及相关措施

2.1 散热问题

散热问题是现有箱式变电站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和制约。温升是太阳辐射热经箱体传人箱内及箱内变压器、补偿电容器等发热引起的。箱体内温升过高会影响高低压设备和元器件的正常运行, 而要降低温度, 就要加强通风进行散热, 这又会引起安全防护和防尘的问题。因此, 可以在箱体外壳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, 将当地的气候条件和箱变的散热问题考虑进去, 适当增大变压器的容量裕度。

2.2 防火问题

《35~110k V变电站设计规范》中规定, 耐火等级为二级的建筑物与变压器 (油浸) 之间最小防火净距为10m。其面对变压器、可燃介质电容器等电器设备的外墙 (符合防火墙要求) , 在设备总高加3m及两侧各3m的范围内不设门窗不开孔洞时, 则该防火墙与设备之问的防火净距可不受限制;如在上述范围内虽不开一般门窗, 但设有防火门时, 则该防火墙与设备之间的防火净距应等于或大干5m。配电装置的最低耐火等级为二级, 箱式配电站箱体内部一次系统采用单元真空开关柜结构, 每个单元均采用特制铝型材装饰的大门结构, 每个间隔后部均设有双层防护板, 即可打开的外门, 在设计工作中, 主变与箱体之间最小防火净距建议采用10m, 以确保变电所安全运行。

2.3 扩容问题

箱式变电站由于受体积及制造成本所限, 出线间隔的扩展裕度小, 如想在原箱体中再增加l~2个出线间隔是比较困难的, 必须再增加箱体才能做到。

2.4 防雷和接地问题

箱变由于地处偏僻的郊外, 特别是多雷地区, 易被雷击。雷电具有雷电流幅值大、雷电流陡度大、雷电冲击时电压很高的特点。直击雷产生的强大电流、大量的热量和强大的冲击波直接破坏建筑物及箱变等物体。因此, 防雷总的原则有如下三条:a.将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄散 (外部保护) 。b.阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波 (内部保护及过电压保护) 。c.限制被保护设备上浪涌过压幅值 (过电压保护) 。

接地方式应采用共地的接地方式:采用单点接地的原理用汇流排 (带) 把所有设备的工作接地、安全接地、防雷接地相互连接, 组成一个封闭式的大接地网。该接地方式也是现今国际上推举的最佳接地方式。具体方法如下:首先, 埋设好接地网, 接地网是接地系统的基础, 由接地环 (网) 、接地极 (体) 和引下线组成;然后, 用12圆钢或30×4扁钢从箱变的两侧引入到基础和顶部, 顶部和预埋钢板焊牢, 并确保接地电阻满足要求。

2.5 凝露和腐蚀问题

箱式变电站的外壳多数情况采用钢板结构、铝板结构或其他材料, 由于气温急剧变化, 使箱内外温度差发生剧变而引起箱式变电站内部发生凝露现象, 破坏电器绝缘甚至导致变压器的闪络。为了防止凝露现象的发生, 一种办法是在箱式变电站内部加装加热器和通风装置, 并装有温度、湿度自动控制仪, 以确保箱体内的高低压电气设备不会有影响运行的凝露产生, 但这种办法的效果很大程度上取决于智能控制系统的运行状况, 有时效果并不理想。能同时解决凝露和腐蚀问题的办法就是找到一些能克服凝露现象和具有防腐能力的材料作为箱体材料, 这些材料一般应具有防潮、阻燃、抗腐蚀、耐水蒸气渗透、能在各种气候条件下不会因冷热交变而产生凝露等优点。目前国内一些企业已经开发研制出了这类型的材料, 并在实际应用中取得了很好的效果。

3 箱式变电站的应用展望

篇4：浅谈箱式变电站的设计与应用

关键词：箱式变电站；高压开关设备；变压器；低压配电装置

中图分类号：TM63　　　　　　文献标识码：A　　　　文章编号：1009-2374（2012）29-0016-03

1　箱式变电站概述

箱式变电站是一种将高压开关设备、变压器和低压配电装置等按一定方案进行安装的紧凑型配电设备，是继原有的土建变电站之后的一种新式变电站。我国对其的认识始于20世纪70年代，根据其不同的特点分为美式箱变和欧式箱变，通常也称为预装式变电站和组合式变电站。美式变电站体积相当小，采用的是一体化安装，将变压器、高压开关、熔断器等装置整合于一个封闭油箱内，构成一体式布置。而组合式变电站将总体结构的三个主要部分高压开关柜、变压器及低压配套装置布置在三个不同的隔室内，有“目字型”或“品字型”两种布置方式，其中“目字型”接线相对方便，故应用的要多一些，“品字型”的结构安排紧凑，适用于排列多台变压器的情况。目前，在我国组合式变电站的应用比较广泛。

2　箱式变电站的技术要点

2.1　箱体性能安全可靠

经过这些年的飞速发展，目前我国箱式变电站的设计工艺已经达到了国际水平。箱体外壳部分使用镀铝锌钢板，框架的材料使用的是标准集装箱材料，制作工艺严格，全部经过了防腐处理，提高了箱式变电站在各种环境下的适应能力。内封板采用铝合金扣板，夹层应用的材料不仅可以防火，还可以保温，箱体内可以按照需要调温除湿，在

－40℃～＋40℃的严酷环境下也可保证设备不受到外界环境干扰而可靠运行。

2.2　自动化程度高

一次设备采用高可靠性的设备，如全封闭的高压开关柜、干式互感器、旋转隔离开关等，并且导线没有裸露导电的部分，确保达到零触电事故的发生。全站可实现无油化运行，减少了对环境的污染，符合目前低碳环保的要求。在二次侧采用微机综合自动化系统，可以实现遥测、遥信、遥控、遥调的现代智能化控制功能。每个单元的继电保护功能完善，在独立运行的条件下可以对箱内的数据进行监测和控制，例如对箱体内湿度、温度进行调节，可以实现无人值班的要求。

2.3　工厂预制化

箱式变电站的选择比较灵活，只要根据实际的要求设计一次主接线图和箱外设备的方案，就可以挑选各个厂家的型号和规格。所有的设备在工厂进行安装和调试。缩短了设计制造周期，在现场也仅仅是对箱体定位、箱体间电缆联络、保护整定值的校验和其他数据的调试任务，整个变电站从安装到投运大约只需5～8天的时间，极大地提高了

效率。

2.4　设计方式灵活

箱式变电站结构紧凑、体积较小，而且还可以选择多个方式进行安装，所以在设计上就可以选择最优的方案。例如采用组合式的变电站，那么每个箱体均构成一个独立系统，我们在安装时可以选择将35kV和10kV设备全部箱内安装，组成一个全箱式变电所，这种比较适合新的变电站设计。

2.5　占地小、效益高

箱式变电站由于其紧凑的构造，所以占地面积小，而且外形美观大方，在住宅、车站或者其他公共场所不仅不会破坏市容，还能起到一定的美观作用。最重要的是箱式变电站的投资小、收益大。

3　箱式变电站的设计要点

3.1　接地

严格按照GB/T11022的规定。还应采取以下的保护措施：安装一条连接箱式变电站的每个设备的接地导体。接地导体的电流密度如用铜导体，当额定短路持续时间为1s时不应超过200A/mm2，当额定短路持续时间为3s时不应超过125A/mm2，但其截面积不应小于30mm2。

3.2　辅助设备

对于箱式变电站内的照明、辅助电源等低压装置应按GB/T14821.1或GB7251.1防护等级进行安装。

3.3　操作通道

变电站内部的操作通道要充分考虑到维修时的空间问题，以不妨碍进行任何操作为标准进行设计。该通道的宽度最低的要求一般为800mm。箱式变电站内部的门应朝出口方向关闭，这样可以不占用操作通道的宽度。门在任一开启位置或开关设备和控制设备突出的机械传动装置不应将通道的宽度减少到500mm。

3.4　可靠的安全措施

对高压配电装置要采用可靠的组合结构来进行保护，例如当油浸式变压器的容量达到800kVA或者以上时，应该选择可以切断电源的设备和变压器的瓦斯保护相互配合。在箱体门的内侧应该贴有主线路图、控制线路图，进行一些操作的操作步骤和主要的注意事项，以便维修人员进行参考。

3.5　箱体要求

箱体内的防护设备要可以在各种条件下正常运行，如照明、通风、散热等，应加装相应的检测装置来确保箱体内环境的安全，如湿度测量表计、凝露检测装置和烟雾报警器，并将监测到的数据可靠地接入变电站的综合自动化系统，让工作人员随时了解到箱体内部的情况；箱顶的设计要充分考虑雨量大小的因素，完善自然排水能力；由于箱体基本上都是在室外的，在夏天承受着紫外线辐射和高温暴晒的情况，因此做好箱体的隔热就显得十分重要，如果隔热性能不好的话，那么外部温度过高就有可能引起内部设备出现故障甚至发生事故；箱体要有良好的防潮性能，在严酷的环境下可以有效地防治冰冻和腐蚀，发生火灾时也要满足一定的阻燃要求；箱体的设计要考虑美

学文化，造型要能和周围的环境相协调。

4　箱式变电站在住宅上的应用和发展前景

4.1　箱式变电站在住宅上的应用

箱式变电站从变电所利用电缆接到10kV开闭所，再通过10kV开闭所进行分配，利用环网柜、分接箱等进行联接和再分配。在建筑比较少的情况下，采用电缆分支箱加环网式箱变方式实现，也可以根据实际情况直接连接到环网箱变上；在建筑物比较多的情况下，一般采用环网柜加环网式箱变方式实现。

4.2　箱式变电站的发展前景

提高防火性能。箱式变电站虽然为全封闭无人值守的方式运行，但是在箱体内的火灾隐患仍不能完全消除，如电缆和补偿电容器就很容易发生火灾，因此应考虑增强箱内的灭火设备。

扩大容量。箱式变电站由于其紧凑的设计理念，它的体积相当小，因此如何对有限的空间进行合理有效的利用就显得十分重要。随着人们对其功能需求的增加，例如出线间隔的扩展裕度不足，还有就是10kV箱变开关柜的固定螺栓比较多，在维修时拆卸不方便，在多次作业后会出现螺栓脱扣的现象以及开关柜的后箱板排列紧密，容易误拆卸。因此，需要在设计阶段对箱体容量进行周密的考虑，确保其以后的升级改造问题。

5　结语

近年来箱式变电站已经在农村电网改造中得到了广泛的应用，由于其不影响环境美化、占用的空间小、自动化水平高和经济实用的特点而受到了人们的欢迎。但是在其应用中也不断出现了一些问题需要进一步的改进，如箱体内出线线路间隔的空间稍显不足、检修时的空间相对狭窄等。总之，相信随着科技的进步，箱式变电站自身也会得到不断的优化，在我国城市化进程和新农村建设等领域中一定会发挥重要的作用，使我国电力行业的发展进入一个崭新的阶段。

参考文献

[1]　罗晖．箱式变电站及其在设计中的若干问题探讨[J]．科技资讯，2009，（18）．

[2]　郑永坤．35kV箱式变电站的发展与应用[J]．农村电气化，2002，（9）．

[3]　罗福健．箱式变电站在配网工程中的应用[J]．广东科技，2006，（12）．

[4]　闫志杰．箱式变电站简介及设计选型[J]．宁夏电力，2005，（2）．

[5]　孙淑莲,刘玉铭．箱式变电站在农网改造中的应用及设计中应注意的问题[J]．电气应用，2006，（1）．

篇5：箱式变电站的交接试验和标准

（1）1600KVA以下变压器试验项目：

1）绕组绝缘电阻：用2500V摇表30º时，200MΩ；

2）绕组直流电阻，要求相间差别不大于三相平均值4%，线间差别不大于平均值2%；

3）极性必须与变压器的标志相符，在额定分接头的电压比偏差±0.5%；

4）绝缘油耐压强度不小于25KV；

5）交流耐压试验30KV。

（2）氧化锌避雷器试验项目：

1）绝缘电阻：用2500V摇表，不低于10000MΩ；

2）1mA直流下实测电压与初始值相比较变化不大于±0.5%；

3）75%实测电压下的泄漏电流不大于50uA；

4）阻性分量、全电流值：运行电流下的持续电流的阻性电流或总电流值符合规定。

（3）10KV四位置开关试验项目：

1）绝缘电阻：用2500V摇表，不低于1000MΩ；

2）工频交流耐压42KV，1min；

3）线路的相位一致性检查；

4）四位置开关的功能和位置正确性检查合格。

四、各类箱式变电站的安装和运行要求

(1)箱式变电站放置的地坪应选择在较高处，不能放在低洼处，以免雨水灌入箱内影响设备运行。浇制混凝土平台时要在高低压侧留有空档，便于电缆进出线的敷设。开挖地基时，如遇垃圾或腐土堆积而成的地面时，必须挖到实土，然后回填较好的土质并夯实后，再填三合土或道渣，确保基础稳固。

（2）箱式变电站接地和零线共用一接地网。接地网一般在基础四角打接地桩，然后连成一体。箱式变电站与接地网必须有两处可靠的连接。箱式变电站运行后，应经常检查接地连接处，因不松动、无锈蚀。定期测量接地电阻值，接地电阻应不大于4Ω。

（3）箱式变电站以自然风循环冷却为主。因此，在其周围不能违章堆物，尤其是变压器室门不应堵塞，还应经常清除百叶窗通风孔上附着物，以确保所有电气设备不超过最大允许温度。

（4）低压断路器跳闸后，应检查跳闸原因后方可试送。若送不成功必须彻底寻找故障原因，排除后才能送电，防止事故扩大。

（5）箱式变压器高压配电室内应装设氧化锌避雷器，装设方式必须便于试验及拆装更换。

（6）高压配电装置中的环网开关、变压器、避雷器等设备应定期巡视维护，发现缺陷及时整修，定期进行绝缘预防性试验。箱式变电站停用时间超过3个月，再投运前应进行全项预防性试验。

（7）更换无开断能力的高压熔断器，必须将变压器停电，操作时要正确解除机械连锁，并使用绝缘操作棒。（8）箱式变电站所有的进出线电缆孔应封堵，防止小动物进入造成事故。

篇6：35kv箱式变电站调研报告

——35kv箱式变电站设计

一、箱式变电站概述及应用

随着国民经济的迅速发展，居民生活水平的不断提高，家用电器特别是空调、电饭锅、微波炉等功率大、耗电多的用电设备逐步在普通家庭中普及。市政居民用电负荷的剧增，较早建成的居民生活小区的供电设施亦不能满足目前居民用电负荷增长的需要，存在的主要问题一是小区内的变压器容量普遍偏小，原设计容量仅仅是按能满足居民生活照明用电负荷考虑的，所以急待增容。另外配电设备陈旧落后，需要更新改造。二是小区变配电室面积普遍偏小，不能满足变压器增容及设备改造的需要。三是、随着居民生活小区内各种公共设施的多年建设与不断的完善，目前在小区内已找不到一个较合适的地方来重新建造一座变配电室，以满足居民生活用电负荷增长的需要。箱式变电站又称户外成套变电站，也称做组合式变电站，因其具有组合灵活、便于运输、迁移、安装方便、施工周期短、运行费用低、占地面积小、无污染、免维护等优点，受到广泛重视。农网建设(改造)中，被广泛应用于城区、农村10～110kV中小型变(配)电所、厂矿及流动作业用变电所的建设与改造，因其易于深入负荷中心，减少供电半径，提高末端电压质量，特别适用于农村电网改造，被誉为21世纪变电所建设的目标模式。

箱式变电站是一种将高压开关设备、变压器、低压配电设备、功率因数补偿装置及电度计量装置等变电站设备组合成一体的快装型成套配电设备。上世纪60年代，欧美等西方国家开始使用这种新型户外成套变电设备，由于箱式站与传统的变电所相比，有着明显的优势，其发展速度很快。目前，国外已经大量使用箱式站，以美国为例，箱式站已占90%以上。20世纪80年代初，我国大中型城市中开始陆续采用箱式站，到90年代末期，随着经济的发展，城乡用电量迅速增长，特别是农网改造工程启动后，科研开发、制造技术及规模等都进入了高速发展，箱式站开始被广泛应用于城区、农村中小型变电站、工矿企业、大型工地及流动作业用变电站的建设与改造。

二、箱式变电站的优点

1.结构紧凑，占地少

由于箱式站将配电装置的大部分布置于封闭的箱体内，通过优化设计、合理组合，各部分之间的绝缘距离大大减少，缩小了占地面积和空间。以4000kVA单主变规模变电所为例，建设1座常规35kV变电站，需占地3000m2左右，而且需要大规模的土建工程；而采用箱式变电站，箱体的占地面积最小仅为 100m2，包括35kV的其他设备总占地面积最大为300m2，仅为同规模变电站所占面积的1/10，设备安装简单，既节省了费用又大大节约了土地。

2．安装方便，建造快速

箱式站建造时，首先由设计人员根据变电站的实际要求，设计出一次主接线图和箱外设备的布置，然后只要根据设计结果直接选择箱式站的规格和型号，被选定箱式站的所有设备均在制造厂组装，并经调试和出厂试验合格；现场安装仅需进行箱体定位、电缆连接、保护定值校验、传动试验及其他一些调试工作，一般从安装到运行仅需短短数天时间，与常规变电站的建设过程相比，安装过程大大简化，工作量也大大减少，既缩短了施工周期，又节省了施工费用。

3．投资省，效益高

箱式站的经济性可以从3个方面来看：(1)造价低。除了设备购置费比常规站要贵以外，其他安装费、土建费及征地费都大大节省，综合起来大约比同规模常规变电站减少投资40%左右；(2)提前投资，提前收益。以35kV单台主变4000kVA规模变电站为例，保守估计按提前4个月投运计算，若平均负荷 2000kW，售电利润0.10元/kW·h，3个月可增加净利润60余万元；(3)运行维护费用低。在箱式变电站中，由于先进设备的选用，特别是无油设备的运行，从根本上彻底解决了常规变电所中的设备泄漏问题，变电站可实行状态检修，减少维护工作量，每年可节约大量的运行维护费用，整体经济效益十分可观。

4.组合方式灵活。通用性互换性强

箱式站由于结构比较紧凑，每个箱体构成一个独立系统，这就使得组合方式灵活多变，箱式站没有固定的模式，使用单位可根据实际情况自由组合一些模式，以满足安全运行的需要；箱式站的高低压方案齐全，高低压之间线路方案可任意组合；高低压设备及元件可选用各种名优或进口产品，电气元件通用性，互换性强。

5.可靠性和安全性比较高

常规变电站的电气设备，由于长期处于户外，其绝缘和导体易受外界的污染和破坏。而箱式站的导体、内部绝缘、接触部分等完全封闭在箱体内，箱体部分采用先进的制作工艺，外壳的材料具有良好的防腐能力，箱体内安装空调和除湿装置，使运行设备不易受自然气候环境、动物等外界影响；箱式站没有裸露带电导体暴露在箱外，不会引起外物短路和触电危险；全站可实现无油化运行，安全性高。

6.自动化程度高

为了适应无人值守和调度自动化的需要，箱式站采用微机保护和综合自动化系统，可实现“4遥”(即：遥测、遥信、遥控、遥调)功能。每个智能控制单元均具有独立运行功能，保证继电保护功能安全，可对运行参数进行远方设置和实时监控，对箱体内湿度、温度进行自动控制和远方烟雾报警；在运行过程中，能按照给定的电压无功关系自动投切电容器、调整电压分接头进行电压无功调节；另外，根据需要还可以实现图像远程监控。

7.外形美观，易与环境协调

由于箱式站体积小、箱体材料先进、外形设计美观等特点，在保证供电可靠性前提下，通过选择箱式站的外壳颜色，极易与周围环境协调一致，特别适用于城市建设，如：城市居民住宅小区、车站、港口、机场、公园、绿化带等人口密集地区，它既可作为固定式变电所，也可作为移动式变电所，具有点缀和美化环境的作用。

三、箱式变的结构组成、性能特点

目前，箱式变电站的生产厂家主要有：中电电气集团、泰安开关厂、许继集团等，产品有 XBW □-10 型及 XBW □-35 型，为户外成套供电设备。其外壳一般采用铝合金板或钢板，并且在箱壳四侧开有门，以便观察和维修设备。箱内一般分为三个部分即高压室、低压室和变压器室。亦有在箱式变内设维修走廊和值班室的。

箱式变电站的高压室一般是由高压负荷开关、高压熔断器和避雷器等组成的，可以进行停送电操作并且有过负荷和短路保护。低压室由低压空气开关、电

流互感器、电流表、电压表等组成的。变压器一般采用 S9 或干式的等。箱式变中的电器设备元件，均选用定型产品，元器件的技术性能均满足相应的标准要求。为了可靠实现五防要求，各电器元件之间采用了机械联锁，各电器元件都安装在有足够强度和刚度的结构上，以便于导线的连接。操作采用电动方式，不需另配电源，由 TV 引出即可。另外箱式变还都具有电能检测、显示、计量的功能，并能实现相应的保护功能，还设有专用的接地导件，并有明显的接地标志。此外为适应户外工作环境，箱式变的壳顶一般都采用隔层结构，内装有隔热材料，箱体底部和各室之间都有冷却进出风口，采用自然风冷和自动控制的强迫风冷等多种形式，以保证电气设备的正常散热，具有防雨、防尘、防止小动物进入等措施。目前，国内生产的箱式变的电压等级：高压侧为 3 ～ 35kV、低压侧为 0.4 ～ 10kV。变压器的容量：当额定电压比为 35/10、6、0.4 kV 时可从几百千伏安～上万千伏安、当额定电压比为 10、6/0.4 kV 时可从几十千伏安～几千千伏安。

四、结束语

展望未来，箱式站在我国广大城市、农村、工矿企业、公共建筑设施中的应用会更加广泛，它将以较常规“土建”式变电站难以比拟的优势被越来越多的人所接受。为了适应新形式下我国电网的发展水平，箱式站必须在保留原有优点的情况下，加快自身的发展。随着微处理器技术、计算机网络技术、信息通讯技术、电力电子技术及人工智能控制技术的不断发展和应用，信息化和网络化对电力系统的智能化运行需求日益迫切，也为智能化电器技术的进一步发展奠定了基础。电网运行水平的提高不仅要求箱式站安全可靠、具有“4遥”功能，而且能完成故障区段自动定位、故障切除、负载转带及网络重构等一系列智能化功能，从而保证短时间内恢复送电。另外，以上提到箱式站的一些缺点也大都可以通过提高智能化技术来进一步弥补和完善。因此，可以说智能化箱式站是未来箱式站的发展趋势，智能化程度的提高使得箱式站在保证电网安全、经济、可靠地运行的前提下，向更加简单、实用、可靠的方向发展。总之，智能化箱式站是我国电网今后一个时期的发展方向，其必将促使我国的电网运行水平再上新台阶。

篇7：3 浅谈风电场箱式变电站的设计

中山市明阳电器有限公司付云冬邮编：582437

摘要：箱式变压器是将传统变压器、高低压开关柜集中设计在箱式壳体中，具有体积小、重量轻、低噪声、低损耗、高可靠性等特点。广泛应用于风力发电场、住宅小区、商业中心、轻轨站、机场、厂矿、企业、医院、学校等场所。关键词：组合式变压器自动化一体化电气设备

Abstract: The traditional transformer, box-type transformer high and low pressure switch cabinet centralized design in the box casing, has the advantages of small volume, light weight, low noise, low loss, high reliability.widely used in wind farms, residential quarters, commercial center, the light rail station, airports, factories and mines, enterprises, hospitals, school and other places.Key words: combined transformer;Automation;Integrated;Electrical equipment

一.简单介绍

1.组合式变压器(俗称美式箱变也叫箱式变压器)是将变压器、高压受电部分的负荷开关及保护装置、低压配电装置、低压计量系统和无功补偿装置组合在一起的成套变配电设备。

2.组合式变压器(俗称美式箱变)主要特点：

全密封、全绝缘、结构紧凑、外形美观、体积仅为箱式变电站（欧式箱变）的1/3左右。无须配电房，可直接安放在室内或室外，也可安放在街道两旁和绿化带内，可靠地保证了人身安全，既是供电设施，又可装点环境。

组合式变压器(俗称美式箱变也叫箱式变压器)可用于终端供电和环网供电，转换十分方便，保证了供电的可靠性、灵活性。

3.采用双熔丝全范围保护方式，大大降低了运行成本。

熔芯安装在玻璃纤维圆筒内与变压器油分离，熔芯的安装和更换在变压器油箱外通过绝缘手柄操作，可方便的在现场更换熔芯。采用不同的熔芯串联的全范围熔芯，可以为变压器提供过载和短路故障的保护。

10kV套管电缆头可在200A负荷电流下多次插拔，在紧急情况下作负荷开关使用，并具有隔离开关的特点。

组合式变压器(俗称美式箱变也叫箱式变压器)采用国内9型、11型配电变压器，损耗低，噪音低，使用寿命长。二.箱式变电站的特点

箱式变电站主要由多回路高压开关系统、铠装母线、变电站综合自动化系统、通讯、远动、计量、电容补偿及直流电源等电气单元组合而成，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，主要有以下特点：

（1）技术先进安全可靠

箱体部分采用目前国内领先技术及工艺，外壳一般采用镀铝锌钢板，框架采用标准集装箱材料及制作工艺，有良好的防腐性能，保证20年不锈蚀，内封板采用铝合金扣板，夹层采用防火保温材料，箱体内安装空调及除湿装置，设备运行不受自然气候环境及外界污染影响，可保证在-40℃～+40℃的恶劣环境下正常运行。

箱体内一次设备采用全封闭高压开关柜(如：XGN型)、干式变压器、干式互感器、真空断路器，弹簧操作机构、旋转隔离开关等国内技术领先设备，产品无裸露带电部分，为全封闭、全绝缘结构，完全能达到零触电事故，全站可实现无油化运行，安全性高，二次采用微机综合自动化系统，可实现无人值守。

(2)自动化程度高

全站智能化设计，保护系统采用变电站微机综合自动化装置，分散安装，可实现“四遥”，即遥测、遥信、遥控、遥调，每个单元均具有独立运行功能，继电保护功能齐全，可对运行参数进行远方设置，对箱体内湿度、温度进行控制和远方烟雾报警，满足无人值班的要求；根据需要还可实现图像远程监控。

(3)工厂预制化

设计时，只要设计人员根据变电站的实际要求，做出一次主接线图和箱外设备的设计，就可以选择由厂家提供的箱变规格和型号，所有设备在工厂一次安装、调试合格，真正实现变电站建设工厂化，缩短了设计制造周期；现场安装仅需箱体定位、箱体间电缆联络、出线电缆连接、保护定值校验、传动试验及其它需调试的工作，整个变电站从安装到投运大约只需5～8天的时间，大大缩短了建设工期。

(4)组合方式灵活

箱式变电站由于结构比较紧凑，每个箱均构成一个独立系统，这就使得组合方式灵活多变，一方面，我们可以全部采用箱式，也就是说，35kV及10kV设备全部箱内安装，组成全箱式变电站；也可以仅用10kV开关箱，35kV设备室外安装，10kV设备及控保系统箱内安装，对于这种组合方式，特别适用于农网改造中的旧站改造，即原有35kV设备不动，仅安装一个10kV开关箱即可达到无人值守的要求。总之，箱式变电站没有固定的组合模式，使用单位可根据实际情况自由组合一些模式，以满足安全运行的需要。

(5)投资省见效快

箱式变电站较同规模常规变电所减少投资40%～50%，以35kV单主变4000kVA规模变电所计算，土建工程(包括征地费用)箱式变电站要比常规变电所节约100余万元；若从竣工投产角度分析，保守估计按每站提前4个月投运计算，若平均负荷2000kW，售电利润0.10元，三个月可增加净利润60余万元；从运行角度分析，在箱式变电站中，由于先进设备的选用，特别是无油设备运行，从根本上彻底解决了常规变电所中的设备渗漏问题，变电站可实行状态检修，减少维护工作量，每年可节约运行维护费用10万元左右，整体经济效益十分可观。

(6)占地面积小

以4000kVA单主变规模变电所为例，建设一座常规35kV变电所，大约需占地3000m2左右，而且需要进行大规模的土建工程；而选用箱式变电站，主变箱和开关箱两箱体占地面积最小可至100m2，包括35kV其他设备总占地面积最大为300m2，仅为同规模变电所占地面积的1/10，可充分利用街心、广场及工厂角隅即可安装投产，符合国家节约土地的政策。

(7)外形美观，易与环境协调

箱体外壳采用镀铝锌钢板及集装箱制造技术，外形设计美观，在保证供电可靠性前提下，通过选择箱式变电站的外壳颜色，从而极易与周围环境协调一致，特别适用于城市建设，如：城市居民住宅小区、车站、港口、机场、公园、绿化带等人口密集地区，它既可作为固定式变电所，也可作为移动式变电所，具有点缀和美化环境的作用。

三.一体化箱式变电站的结构设计

具有代表性的做法有两种:（1）一体化箱式变电站箱体大部分采用普通的彩钢板材料，骨架采用硬金属材料整体焊接工艺，外层用0.8～1.0mm的彩钢板，或者用镀锌钢板，或用钢板在金属底层经过热喷锌及表层喷塑处理，中间夹层采用聚胺脂材料、聚苯乙烯泡沫材料。这种方式存在抗曝晒、抗阳光辐射性差，隔热保温性能差，且容易产生凝露的缺陷。

（2）一种箱体外墙材料采用金邦板—它是以水泥、粉煤灰、硅粉、珍珠岩为主要原料，加入复合纤维增强，经真空高压挤出成型，并经高温高压蒸汽养护、精细加工与多层喷涂而成。它具有绿色环保、轻质高强、隔音隔热、耐水防火、耐候抗冻等方面的特点。整个箱体采用高强度型钢（工字钢）组成的骨架构成基本承重框架，以保证箱体具有出色的抗震、抗风性能。采用外保温方式，整个箱体的墙壁是由金邦板、通气层、防湿密封薄膜、欧松板、保温材料、钢结构（薄壁方管）、纸面石膏板等材料组成。因此它具有卓越的气密性和隔热性，能有效地防止室内产生结露现象的发生，更不用担心长期使用会导致箱体腐朽，同时具有防尘、防腐、防潮、防火性能。对环境有良好的协调性，能美化环境，可适应各种气候条件，外形美观,可与周围环境颜色相协调的。世界上很多国家，尤其是欧共体国家的箱式变电站、户外配电箱的箱体，几乎很少使用金属材料制作，而采用非金属材料，大多为玻纤特种水泥结构的箱体。提高其人性化的程度。

四.风电场35kV华式箱式变电气设备的选择

1.风电场华式箱式变电站集合了美式变电站和欧式变电站的优点，俗称紧凑型箱式变电站，一般采用一机一变方式；变压器部分裸露在柜外，可充分利用风电风大的特点，自然散热，节约投资成本。配电室内，高压侧设有XGN-35型出线柜。其主要参数如下：

系统电压：

35kV

40.5kV

0.69kV（风力发电机组出口电压）高压侧最高工作电压：低压侧额定电压：额定频率：

额定绝缘水平

50Hz

变压器高压侧工频耐压： 95kV

冲击峰值耐压：200kV

变压器低压侧：

工频耐压： 5kV

35kV电源从出线侧用电缆引入35kV集线开关柜。箱内装有电缆接头和HY5W-51/134金属氧化物避雷器，柜正面装有GSN-35型感应式电压指示灯。配变控制柜内，装有带接地连锁的35kV负荷开关，它作为配变检修时与电源有明显断开点并安全接地。配变高压侧选用FZRN21-40.5/630-25kA型户内交流高压负荷开关—熔断器组合电器。开关为弹簧储能机构，可手动或电动跳、合闸，作为配变投、切使用。熔断器的熔丝额定电流按配变高压侧额定电流的1.5倍选择，作为配变高压侧过负荷保护。变压器室内，安装S11节能型三相、双绕组、油浸、自冷、低损耗、全密封、免维护铜芯绕组电力变压器。

2.根据目前风力发电机组出力容量1.5MW，2MW，3MW机组，变压器容量按1600kVA，2200kVA，3300kVA选择。低压配电室内，安装有中山市明阳电器有限公司生产的GGD3型低压进线配电柜。进线柜内装有KFW2-3200/3P型框架式断路器，该断路器可在低温-40℃正常工作，非常适合我国北方地区和西北地区风电资源丰富的地区选择。断路器具有完善的长、短延时、接地保护等各种保护功能，并有分合闸状态和故障跳闸状态远传接点，并引出至箱变低压间隔电缆进线处端子排。便于箱变监控单元采集信号，实现风电场的无人值班要求。低压侧装设有低压电流互感器、电压互感器，主要用于检测电流箱变的各种电量参数。为了便于箱式变电站、风力发电机组的检修和照明需求，在低压可加装照明检修变压器，容量一般为5kVA为宜，出线柜内装有QSA型隔离开关和KFM2-250M/330D型断路器，开关内有过载、短路的过流保护。另外可根据风电变配电自动化的需求，加装箱变智能监控单元，该单元可以实现电量参数的测量和显示、非电量保护功能、信号收集功能及远传。其最终设计如下图所示。

总结

篇8：箱式变电站的选型与应用

1 工程概况

肇东市佳和小区，居住区用地面积约3.5万m2，住宅区居住面积1.97万m2，共有居民603户，约1800人，佳和小区配电网工程是城网改造的试点项目，根据改造要求，从供电安全、环境美观、供电效率等诸多因素考虑，选择10kV箱式变电站与电缆线路构成其配电系统。

2 箱变的选型

2.1 两种箱变技术经济比较

箱式变电站按结构主要有欧式箱变和美式箱变。欧式箱变体积大，造价低而美式箱变体积小，结构紧凑，约为同容量欧式箱变的1/3～1/5，外形美观，尽管造价略高，但美式箱变具有供电可靠、结构合理、安装迅速、灵活、操作方便等特点，既可用于户外，又可用于户内。

美式箱变与欧式箱变不同在于美式箱变是将变压器铁芯、高压负荷开关、保护用熔断器等设备统一设计，放在同一注油箱中，具有以下特点：

a.体积小、结构紧凑，仅为国内同容量箱变的1/3左右;b.全密封、全绝缘结构，无需绝缘距离，可靠保护人身安全;c.既可用于环网，又可用于终端，转换十分方便，提高了供电可靠性;d.过载能力强;e.损耗小，可选择S11或SH型;f.高压电缆头采用专业公司的产品，可操作200A负荷电流，在紧急情况下可带电插拔作为负荷开关操作，并具有隔离开关操作方便灵活的特点;g.采用双熔丝保护，降低运行成本;h.选用高燃点油 (燃点高达312℃) 可置于建筑物内;i.箱体采用防腐设计和特殊喷漆处理，可广泛适用于各种恶劣环境，如多暴风雨和高污染地区，与环境浑然一体。

综合以上考虑，结合佳和小区绿化美观、节能环保等要求，优先选择美式箱变。

2.2 箱变中配变的选型

2.2.1 几种配变经济分析比较

选择美式箱变后，与箱变配套的配变的技术特点对整个低压电网的电压质量、经济效益及供电可靠性都具有举足轻重的影响。

自国家明令淘汰S7系列，S11系列变压器和SH非晶态系列变压器是目前国产最新节能变压器，S11变压器与现行国家标准GB/T6451-1995的规定值相比，总损耗下降了25%～30%，而国产SH非晶态合金变压器的空载损耗仅为S11型同容量变压器的28%左右，比现行国标GB/T10228-1997规定数值降低约3/4。因为居民小区利用小时较少，即轻载运行时间长，年空载损耗占变压器总损耗比重较大，所以SH型非晶态合金变压器适合居民小区的用电特点，节能效用显著。

根据经济比较分析，SH型非晶态合金变压器适合居民小区用电特点，节能效果显著。SH与S11相比，虽然一次性投资大，但在4～7年内即可收回投资差额部分，在11～12年即可收回变压器成本费。故优选SH型非晶态合金变压器。经过经济分析比较，最终选择一台SH型配变，壹台S11型配变与箱变配合使用，分别是YBW-1.1-400/10箱变 (变压器采用SH-400/10) 和ZGSBZ-800/10型箱变 (变压器采用S11-800/10) 。

2.2.2 配变容量确定

箱变容量的选择对综合投资效益有很大影响。变压器容量选得过大，出现“大马拉小车”现象，不仅一次性投资大，空载损耗也大。变压器容量选得过小，变压器负载损耗增大，经济上不合理，技术上也不可行，一方面变压器的最佳负载率 (即效率最高时的负载率) ，不是在额定状态下，而是在40%～70%之间，负载率过高，损耗明显增大;另一方面，由于变压器容量裕度小，负荷稍有增加，便需更换大容量箱变，频繁增容势必会增加投资，影响供电。

选择箱变容量，要以居民小区现有的负荷为依据，适当考虑负荷发展，选择箱变容量按照5年电力发展计划确定。

当5年内电力发展明确，变动不大且当年负荷不低于变压器容量的30%时：

式中SN——箱变在5年内所需配置容量，kVA

∑PH———5年内的有功负荷, kW

KS———同时率, 一般为0.7～0.8

cosφ——功率因数，一般为0.8～0.85

η———变压器效率, 一般为0.8～0.9

根据公式一般把KS=0.75, cosφ=0.8, η=0.8

SN=0.75∑PH/0.8×0.8=1.2∑PH

实例：佳和小区按照50W/m2设计，则

故佳和小区选择壹台400kVA箱变和壹台800KVA箱变。

3 箱变的安装