朱敏杰
宁波天安集团股份有限公司 浙江省宁波市 315700
摘要：我国电力行业在不断发展的同时，电力生产水平和应用水平也得到了不断地提高。由于城市用电负荷越来越大，因此需要增加变电站来满足人们的用电需求。但是由于极其缺乏城市土地资源，变电站的建设就出现了问题。针对这一问题，预装式变电站能够有效解决，在配电网络中具有较好的发展前景，成为了现代城市变电站发展的主流。这篇文章分析了预装式变电站的现状和应用趋势。
关键词：预装式变电站；发展现状；应用趋势
随着我国社会经济的不断发展，推动着我国的电力事业和城市规划水平不断发展和提升。当前，我国配电网络的负荷不断增长，人们的用电需求也不断增强，因此，需要增加变电站来提升配电网络的荷载量与稳定性，避免影响用户的用电需求。但由于城市的土地资源有限，不能实现现有配电网络的优化。而预装式变电站需要的土地面积较小，突破了传统变电站的限制，能够有效地提高城市土地资源的利用率。
1 预装式变电站的应用现状
预装式变电站主要由五个部分组成：综合自动化系统、高压开关、低压开关、低压配套设备以及主变压器。预装式变电站具有高电压向低电压的转变的功能。并且预装式变电站本身有许多的优势，其功能性强、体积小、组织结构紧密、便于安装、选址灵活、成本低、自动化水平高和安全性高等。据说，如果微机自动化系统加入到预装式变电站的自控系统，能够实现预装式变电站的遥信、遥测、遥控等功能通过自动控制或联网远程对其地控制，从而达到变电站自动化控制的目的。在欧美等国家，预装式变电站的应用范围较广。自从这种变电站引入到我国之后，在配电网络方面中发展的速度较快。特别是现代城市电力网络的不断改造，已经普遍使用了预装式变电站。农村电力网络建设、城市电力网络改造、商业建筑、地铁站、机场和住宅区等地方普遍使用组装式变电站。
2 预装式变电站的结构分析
2.1 箱体结构 根据预装式变电站箱体结构可分为分体式预装式变电站和整体式预装式变电站；根据预装式变电站安装场所可分为室外型预装式变电站和室内型预装式变电站。而预装式变电站安装布局中一种常见方法就是组合式布局模式，它的主要提点是将高压开关设备、变压器、低压配电装置以“目”字型或“品”字型。但若仔细相比较，就会发现“品”字型结构相对较为紧凑，而“目”字形结构在接线方式上相对较为便捷。需要注意的是，采用国际电工委员会标准的国家多采用一体化布局模式，其主要以变压器为主体，在变压器箱体内装入熔断器和开关，构建了一体化设备。
2.2 高压开关设备 预装式变电站高压开关主要采用双电源接线、终端接线以及环网接线。传统变电站常用的接线模式是双电源接线；终点接线是指负荷开关与熔断器连接的连线方式；环网接线是指采用环网供电单元的接线方式，其主要组成成分是进线间隔、回路间隔与出线间隔，其中组成间隔开关的主要设备是熔断器与负荷开关。环网供电单元主要采用了六氟化硫绝缘和空气绝缘这两种组织结构。而在我国的城市电网的建设中，大多采用的是环网供电模式。欧美等国家普遍使用六氟化硫绝缘供电模式，这一模式在我国许多地方也应用了。
在应用六氟化硫绝缘的变电站中，环网供电单元常常都是密封在充满六氟化硫的箱体中，箱中压力一般为0.02～0.05MPa。
2.3 变压器 预装式变电站中的核心设备就是变压器，其容量规格从160kV·A 到1600kV·A 不等，其中最常见的为315kV·A 和630kV·A。在城市预装式变电站地建设中，主要采用两种方式进行安装：一种是为了实现变压器的散热，采用自然通风和机械通风，在封闭的空间里安装变压器，同时这也是目前预装式变电站中应用较为普遍的方法；另一种则是直接将变压器暴露在外，既有利于变压器的散热，也不影响变压器的运行效率。变压器可以细分为干式与油浸式，由于干式变压器的造价较高，但在某些特殊的场所，如高层建筑、机场和地铁等地方则需要使用干式变压器，一般的街道和社区都是采用油浸式变压器。目前变压器散热的主要方式是机械通风和自然通风，而机械散热主要以温度测定来调整通风速度，散热的效率比较高，应用于多种电气设备中。为了避免变压器损坏，可以保持变压器温度保持在合理范围内。采取隔热措施——采用双层夹板的结构、使用隔热材料和空气垫等，避免太阳照射导致箱内体温急剧上升。
2.4 低压配电设备
低压配电设备中主开关与分路开关发挥着重要的作用。由于分路开关的数量多而占据了较大的地方，因此对箱体的体积有一定的要求。需要考虑到飞弧开关的问题来选择开关。上翻式的低压室刀开关有利于提高操作的便利性。不同厂家生产的低压配电设备中的低压室结构也各不相同，有些带操作走廊而有些则不带。
3 预装式变电站的应用趋势
伴随着预装式变电站在现代城市电网中的广泛应用，它不断向自动化、智能化的方向发展。通过物联网技术的应用，能够提高预装式变电站的自动化水平。在1999年，物联网概念首次在美国麻省理工学院提出。2005年国际电信联盟对这一概念进行了扩充，认为物联网是联合射频识别、红外线感应、GPS、激光扫描等传感设备，根据协议将智能设备与互联网相连，从而实现信息的交换与控制和实现对物品的识别、定位、跟踪与监控。在今天这个互联网的时代，只要在各种设备加入移动收发器都能通过网络进行数据传输，例如使用红外线温测技术，可以监控变电站是否会出现异常升温的现象，也可以提供科学依据为运维管理人员的检修工作，有助于提高变电站运维管理效率。物联网的应用促进预装式变电站的监控与管理更加智能化，减少了人力、物力的支出，从而提高了电力企业的经济效益。
4 结束语
本文主要分析了预装式变电站的现状和应用趋势，其目的主要是为现代城市配电网络地建设提供科学依据。预装式变电站主要是利用电缆或铜排进行电气连接，且其他配电装置和变压器都是常规变电站所使用的产品，具有体积小、重量轻、经济实惠等优势，广泛应用于现代城市中。另外，在基建申请方面，预装式变电站要走的相关程序也较少，实施的效率较高。因此，预装式变电站在现代配电网络中具有较高的应用价值，是城市变电站建设的主流趋势。
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