摘要：箱式变电站（以下简称箱变）具有成套性强、体积小、占地小、能深入负荷中心、安装方便、灵活性强、运行安全可靠等优点。我国电力行业飞速发展，用电量越来越大，这使箱变的应用范围越来越广，从而对其供电可靠性及智能化的要求也越来越高。本文通过对箱变智能化发展趋势、四遥功能简介、箱变内部环境监测与箱变防火安全四方面对箱变的智能化发展方向及实施方法进行简要分析。
关键词：箱式变电站；智能化；环境监测；箱变防火
引言
现如今信息化、网络化、智能化迅速发展。箱变的功能也越来越完善，标准化程度也越来越高。然而依然存在一些缺陷和问题：采集信息不全面、不精准，预防火灾措施不完善，火情处理不迅速等等。智能化箱变通过使用可靠性高且全面的智能化设备，采集数据并根据数据进行分析，快速响应从而实现箱变的智能化，真正做到远程操控与无人值守。
1箱变的概念
箱变，又叫预装式变电所或预装式变电站。是一种包含高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，并按一定接线方案排成一体的工厂预制紧凑式配电设备。箱变具有技术先进安全可靠、自动化程度高、组合方式灵活、占地面积小、外形美观等特点。箱变的箱体是由：底座、外壳、顶盖三部分构成。底座一般用槽钢、角钢、扁钢、钢板等，组焊或用螺栓连接固定成形。为满足通风、散热和进出线的需要、还应在相应的位置开出条形孔和大小适度的圆形孔。箱变需具备：防晒、防雨、防尘、防锈，防小动物（如蛇）等进入的五防功能。可用于城市高层建筑、居民小区、市政设施、工厂、矿山、公路、码头、油田等场所。
2箱变智能化发展方向
箱变有很多事故是人为因素造成的。操作人员的误操作，往往带来不应出现的事故。智能化的箱变可以提高安全性，提髙供电可靠性和电能质量，满足用户对电能供应的高要求,实现无人值守和远程管理。因此箱变的智能化是未来箱变发展的必然趋势。
2.1四遥功能简介
目前四遥功能在箱变智能化发展中占据重要地位。分别为遥测、遥信、遥控、遥调。
遥测：通过智能化设备对电压、电流、功率等信息进行采集，实现远程测量。
遥信：通过采集断路器或隔离开关的分、合状态，保护信号的动作、复归状态等实现遥信功能。
遥控：通过开关量输出实现控制断路器、负荷开关等元件分合闸功能。
遥调：通过模拟量输出，执行遥调命令，对设备进行远程调试。
要实现四遥功能需要通过多功能仪表、DTU、TTU等智能化设备监测变压器高、低压侧电流、电压、频率及开关状态，从而计算有功功率、无功功率、有功电度、无功电度，来分析电能质量，统计电能数据。实现自动跟踪补偿等功能，保证电网系统稳定。
通过四遥功能可实现智能化箱变的数字化、网络化与信息化。数字化：对箱变内部采集尽可能多的参量，控制尽可能多的开关设备，记录尽可能多的参量历史数据和事件顺序，从而保证箱变安全可靠运行，使箱变成为一个完全可监控的全自动设备。网络化：箱变提供多种通信接口，使箱变与后台之间的通信简单，并具有足够的带宽和通信速率，确保通信的抗干扰性和安全性。信息化：在箱变和监控单元之间上传和下达各种信息，实现网络规划，管理配电设备，了解配电装置运行情况；通过了解用电可靠性、事故报警、故障诊断、故障隔离等信号实现快速恢复非故障地区的供电。
2.2箱变内部环境的检测。
近年来箱变事故多发，使得企业、居民的生活及工作用电受到一定影响。箱变智能环境监控平台可以实现配电智能运维，是保障人们用电必不可少的部分。
随着小区居民对环境的要求越来越高，箱变运行造成的噪声等环境污染也越来越受到人们的重视。环境监测可以对箱变内部的环境要素进行持续的、稳定的监测。通过数据远程了解箱变内部环境，为无人值守提供巨大的支持，也为人民幸福生活保驾护航。
箱变内部环境监测可通过温湿度探测器、噪声探测器、烟感探测器、风口压力变送器等探测元件测量环境温度信号、湿度信号、噪声信号、烟感信号、进出风口过滤压差信号等。通过通信设备，将各种电气信号、运行参数和环境数据传送到智能运维监控平台上，实时监控箱变环境数据，设备运行状态，对现场的用电设备进行统一管理，工作人员在监控室即可全面掌握箱变的各种信息，免去工作人员到现场巡查的繁琐工作，减少人工巡检的工作量，为配电企业降低人力成本。同时箱变内部环境监测对事故隐患可提前预估，提早干预，降低了事故处理成本。在发生告警事件时，通信监控主机可代替管理人员快速启动联动设备，及时处理告警事件，有效预防事故进一步恶化。环境监测系统实现环境信号可自动采集、环境数据远程可读取、环境问题可自动调节的功能。为实现无人值守提供有力支持。
2.3箱变防火安全。
箱变检修时人员疏忽破坏绝缘、箱变内绝缘老化、导线接触不良、过电压、短路等情况均可造成箱变起火。箱变设计或选择元件时应考虑正常运行条件以及最大故障容量下的自燃特性。应对元件的总装和这些元件的相对布置予以考虑，在它们周围提供足够的空间并通过通风来散发掉过多的热量。
针对箱变防火，第一个目标是防止带电部件引起火花，第二个目标是限制火灾的影响。箱变起火会造成很大的危害。线路损坏、小区内停电、小区居民不能正常生活甚至引起爆炸等。如果箱变内有远程监控，起火时工作人员便会第一时间知晓并及时采取措施，大大降低火灾引起的危害，保证人民生命财产安全。由此可见箱变内设火灾检测与自动灭火系统的重要性。
气体灭火系统可通过感温、感烟探测器判别是否存在火情，因此应配置高灵敏度的火灾探测器。国家要求感温探测器的灵敏度应为一级；感烟探测器等其他类型的火灾探测器，应根据防护区内的火灾燃烧状况，结合具体产品的特性，选择响应时间最短、最灵敏的火灾探测器。箱变内部一旦检测出火情将会自动释放气瓶中的灭火气体。通过管道对整个箱变喷洒实现灭火功能。输送气体灭火剂的管道应采用无缝钢管，其质量应符合现行国家标准的规定。无缝钢管内外应进行防腐处理，防腐处理宜采用符合环保要求的方式。在火灾发生的同时通过通讯功能远程传输告警信号，使值班人员第一时间了解现场情况并采取应急措施。这不仅提高了灭火效率而且大大减少了箱变起火造成的危害。箱变灭火后，防护区应及时进行通风换气，换气次数可根据防护区性质考虑。
结语
尽管当前箱变在智能发展上取得了一定的进展和成绩，但仍有部分缺陷。智能系统前期费用问题、人员培训问题以及随着智能元件的增加导致箱变体积增大等问题依然存在。但随着科技的进步、人们对智能箱变的逐步了解，并逐步完善箱变的智能化系统功能。智能化箱变必会拥有广阔的应用前景。
参考文献
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