刘玉丽
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摘要：预装式箱式变电站由高压室、变压器室、低压室等通过电气连接组合在箱变外壳内的户外终端配电设备，因其组合灵活、结构紧凑、占地面积小、安装工期短等特点,广泛应用于城市供电、农村10～110kV中高压小型变配电所、工矿企业、流动作业变电所建设和升级改造项目中。
关键词：预装式箱式；变电站；设计技术
随着科技水平及制造研发水平的发展，预装式箱式变电站在经济性、综合集成自动化、运行可靠性等方面也会得到更好的发展。箱式变电站具有电能转换效率高、动作可靠、机构简单、结构紧凑等优越性能，势必会得到大众的认可，能有更广泛的应用和发展，还能更好的促进节能经济的高效建设。基于此，文章详细分析了预装式箱式变电站的设计技术要点。
一、我国预装式箱式变电站的发展概况
1、发展背景。在我国发展前期，经济水平与其他发达国家相比具有较大差距，这就导致我国一些生产企业得不到经济的支持，进而其发展受到制约，发展速度与前景较差。以往我国进行电能输送变电站建设的过程中，所建造的变电站较为传统，在电能转换效率及减少电能损失量中表现较差，这对我国变电站的发展十分不利。近年来，随着经济水平的提高，我国现代化发展过程中引进大量较为先进的技术手段，同时我国自主研发能力也在逐渐加强，这就使我国由传统的变电站逐渐转变为较为现代化的预装式箱式变电站。预装式箱式变电站的使用在我国电能传输发展中具有重要意义，促使我国电能转换能力有了极大的提高。
2、发展现状。当前，我国预装式箱式变电站使用程度较为广泛，所以对其性能及效率的要求有所提高。目前我国预装式箱式变电站中还存在一些有待进一步完善的问题，例如预装式箱式变电站设备箱体还需进行必要的改进，箱体的外部结构及内部构造对变电站的工作质量有着直接影响，所以想要改进预装式箱式变电站的前提就是改进设备箱体。在预装式箱式变电站中的光导照明系统、综合布线系统及恒温恒湿系统都会对电能转换效率造成一定的影响，在我国变电站进行改革与完善的过程中改进这些系统是一项重要的工作内容。
二、预装式箱式变电站的优点
1、组合方式灵活。箱式变电站因其内部结构紧凑，而且各间隔按独立的集成系统设计,这使箱式变电站在实际选用中根据需要其组合方式更灵活，可全部采用箱式结构，即高压侧、低压侧电气设备全部设置在箱内，形成全箱密封式变电站。也可根据设计要求将高压侧电气设备置于箱外，低压侧电气设备及控制保护系统设备置于箱内安装。
2、工厂预制化。箱式变电站按组合式结构设计，设计人员只需根据项目实际需要，设计出电气一次主接线图及箱外设备，即可按箱式变电站厂家提供的规格、型号和组合方式等设计出完整的方案。设计人员选择的电气设备在工厂进行一次组合安装、调试合格后，即可投入工程实际应用中。箱式变电站真正实现了变电站制造厂的预制化，既简化了设计思路和方案又缩短了施工周期，现场安装调试施工只需对组装好的箱体进行定位，将箱体间隔间的电缆联接，并进行保护定值校准、传动试验等相关调试后，即可投入实际工程应用中。
3、具有较高的集成自动化水平。预装式箱式变电站采用智能一体化和全站集成化的设计方法，采用自动微机保护装置进行分散安装的继电保护系统可完成无人值守功能，通过遥调、遥控、遥信、遥测对变电站进行值守。各控制系统单元可在变电站内独立运行，运行参数可通过微机保护系统远程设定，在箱体内部温度、湿度上也可远程调控，实现无人值守的功能需求。
4、技术先进。预装式箱式变电站箱体的设计和生产工艺都是基于国内先进的艺术水平，在外壳设计上采用镀铝锌钢板，内部框架采用标准的制作生产工艺和集装箱材料，具有很好的防腐作用，确保设备在20a条件下不会锈蚀。
在箱体内封板的设计中，选用了铝合金扣板，对防火保温起到一定的作用，另外，箱体内部安装除湿机，并自动调节空调，确保运行中不受外界因素的影响。
三、预装式箱式变电站设计技术要点
1、变压器的选择。在预装式箱式变电站的变压器选择中，常用的是节能干式配电器，电力运行方式和负荷特性应根据变压器容量进行选择。负荷容量小时，可采用单台配电变压器，设计容量选择不应高于1250kVA。当负荷容量较大时，可采用两台变压器同时工作。干式配电器因其油压、油质、油温、油位等特性参数无需检查，故被称为免维护配电变压器。此外，又因其防爆、阻燃优点，已成为预装式箱式变电站的重要选择类型。
2、高压侧受电设备选择。在中小型容量的变电设计中，高压负荷开关加熔断器的组合电器可代替高压断路器，从而能有效提高设备的经济效益。在中小型变电站中，开断变电站系统的正常负荷电流由高压负荷开关实现，开断变电站系统的故障短路电流由熔断器实现，该措施能保证电站的安全稳定运行。
3、低压配电部分选择。普通配电室中使用的低压配电柜(如GGD、GCS、MNS等)是按低压配电功能单元单独组合布置，具体分为进线柜、联络柜、馈线柜、补偿柜等，而箱式变电站内部集成度高，一次电路简单，通常只包括进线、出线和补偿功能，因而为减少低压柜在箱变内部的占地面积，需对低压电器的布置结构进行优化。主回路中选用多功能万能式断路器，即可手动又可电动操作的自动低压馈电开关，并设有过载长延时、短路短延时和短路瞬时保护，以及各种自动脱扣器及失压、分励等辅助结构，形成较为完善的综合保护系统。分支馈电线路应选用塑料外壳式断路器，并运用其自带短路保护热脱扣装置，有效提高馈线回路运行的安全性和可靠性。
4、防止凝露和腐蚀。为防止箱式变电站内发生凝露等不良现象，可在箱式变电内加装加热器及通风装置，确保变电站内部的温湿度始终保持在最佳的环境条件下，保证箱体内高低压电气设备不会产生对运行有影响的凝露等不良现象。然而，要解决凝露及腐蚀问题，主要的技术手段是找到一些能克服凝露且具有较强防腐能力的材料作为变电站箱体材料。当前，我国一些高科技企业已研发出一些抗凝露防腐蚀的高性能材料，并在实际应用中取得了良好的效果。
5、控制系统的抗干扰措施。在加强控制系统抗干扰能力的措施上，可从以下方面着手：1)在硬件方面，通过提高信噪比、鉴幅、滤波、屏蔽、接地、隔离等技术手段进行抗干扰防御，这是最基本、最主要的抗干扰措施手段；2)在软件方面，通过在编写自动控制系统软件程序中增加相应的抗干扰措施，如数字滤波、信息冗余、程序容错、自诊断等方法来拦截和纠正干扰造成的危害。
6、变电站容量设计。在选择预装式箱式变电站的变压器容量时，应根据现有运行方式和负荷特性，考虑未来一段时间电率负荷的发展。以5年为例，若某地区进行这一时间段的电力规划，在负荷容量变化不大的情况下，预装式箱式变电站的变压器容量选择，需考虑五年规划期间电力负荷波动会产生的情况。因此，为了提高经济效益，变电站当年运行负荷应高于变压器容量的30%。
结束语：
综上所述，预装式箱式变电站广泛应用于我国各类电能生产项目中，具有良好的电能转换灵敏性。为了提高供电电能的综合质量水平减少其路端损失，需有集低压配电设备、高压受电设备、配电变压器等为一体的供配电设施。预装式箱式变电站是由供配电设备按一定的连接方式组成的配电装置，其具有体积小、集成自动化程度高、线损小、安装维护方便等特点。
参考文献：
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[3]陆宏涛.预装式箱式变电站设计技术要点探讨[J].科技资讯,2015(04).