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箱式變電站是一種高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置，按一定接線方案排成一體的工廠預制戶內(nèi)、戶外緊湊式配電設備，即將高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能有機地組合在一起，安裝在一個防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動的鋼結構箱體內(nèi)，全封閉運行，特別適用于城網(wǎng)建設與改造，是繼土建變電站之后崛起的一種嶄新的變電站。

箱式變電站適用于礦山、工廠企業(yè)、油氣田和風力發(fā)電站，它替代了原有的土建配電房，配電站，成為新型的成套變配電裝置。箱式變電站適用于住宅小區(qū)、城市公用變、繁華鬧市、施工電源等。

01 箱式變電站適用場所

1. 用作路燈箱變：無論是歐式箱變還是美式箱變在小負荷用電系統(tǒng)中都比傳統(tǒng)土建電房有優(yōu)勢。箱式變電站因為造價成本比普通電房低很多，外觀也很漂亮，歐式箱變還可以采用景觀型外殼，更是一道靚麗的風景線。

2. 公園、小區(qū)用電：在公園、小區(qū)等地也經(jīng)常采用箱式變電站供電，公園、小區(qū)往往追求美觀和占用空間，箱式變電站很好的解決了這兩個難題，外觀優(yōu)美同時占地面積又小。

3. 工礦用電：工廠、礦山等地區(qū)因為地形復雜，時間成本昂貴，所以對供電設備要求高。箱式變電站安裝方便，現(xiàn)場施工量少，同時防護等級為IP33，可以大大減少施工量和工期，安裝在地形復雜的地區(qū)。

4. 臨時用電：施工單位經(jīng)常隨著工地的遷移而改變用電地點，所以需要一套可以移動的配電設備，箱式變電站具有很好的移動性，負載能力也足夠大，完全可以滿足施工現(xiàn)場臨時用電需求。

02 箱式變電站如何配置

一、箱變高壓側配置

1）箱變根據(jù)高壓側的一次接線方式，分為終端型和環(huán)網(wǎng)型。不需考慮另外接線的就是終端型箱變：如果高壓側為一進多出或是多進一出的(多為一進兩出或三出，或是兩進一出或兩出)，均可視為環(huán)網(wǎng)型箱變。

2）歐式箱變高壓側有斷路器配置的．也有負荷開關—熔斷器組合保護的?？紤]到箱變造價，對于容量不超過800 kV·A的箱變且高壓側保護配置要求不高時，多采用后者。

3）歐式箱變內(nèi)配置的高壓負荷開關多為FLN-12型六氟化硫負荷開關。

4）保護用高壓熔斷器熔體的額定電流按下式選擇：

Irr=KIgmax

式中

Irr——熔體的額定電流，A；

K——系數(shù)，一般可取1.3：

Igmax——變壓器高壓側額定電流。

5）考慮操作和檢修上的安全，歐式箱變高壓側配置應符合以下要求。

①負荷開關在斷開狀態(tài)時有接地裝置，確保檢修安全。

②負荷開關與隔離開關保證相互閉鎖，確保操作安全。

6）美式箱變由于高壓負荷開關一熔斷器組合電器與變壓器合二為一，組裝在同一個油浸的箱體內(nèi)，包括位置負荷開關、后備熔斷器、插入式熔斷器及變壓器。其環(huán)網(wǎng)型式是通過轉換位置負荷開關內(nèi)部連接端頭實現(xiàn)的。

二、箱變的低壓總配電柜的配置

箱變低壓總配電柜一般需要配置進線低壓隔離開關、低壓總斷路器和低壓總計量裝置。低壓隔離開關是為了滿足日常檢修維護的需要，必須安裝。低壓總斷路器根據(jù)變壓器容量和斷路器安裝處的短路電流來選擇。

變壓器低壓主斷路器一般選用框架式智能型斷路器，其選擇與整定要求如下。

1）斷路器的額定電流。一般選用變壓器容量值的2.0～2.5倍即可。相應的額定開斷電流均大于變壓器低壓側的短路電流值，很少需要校驗。

2）長延時(即反時限、過負荷)過電流脫扣器整定電流Lset，要求滿足In≤Iset1≤Iz。其中，In為變壓器低壓側額定電流，Iz為低壓母線載流量。為使變電器容量得以充分利用而又不影響其使用壽命，Iset1宜等于或接近于In。

3）短延時(即定時限、過電流)過電流且脫扣器整定電流Iset2，要求滿足1.2Ifj≤Iset2≤Id/1.3。其中，Ifj為變壓器短時負荷尖峰電流，Id為變壓器單相接地故障電流。此要求對于D，yn11接線的變壓器容易滿足，但對于Y，yn0接線的變壓器則不易滿足，這也是箱變多采用D，yn11變壓器的原因。變壓器低壓總斷路器的短延時過電流脫扣器整定時間一般為0.6 s，可以保證與下一級斷路器的時間級差不小于0.2 s。

4）瞬時過電流脫扣器整定電流Iset3。由于有短延時過電流保護，為了保證更好的選擇性，Iset3值可以整定得大些，一般取Iset1，值的12～15倍。

三、箱變的無功自動補償裝置

按照國家目前的標準，無功補償容量一般要求按變電器容量的30％配置，這對于自然功率因數(shù)較高的使用條件下當然是滿足要求的。但隨著空調器、洗衣機、電冰箱、節(jié)能燈具等電感性家用電器的迅速普及，按變壓器容量的30％配置有時無法達到預期效果，應以按變壓器容量的40％～60％配置，且分10個控制回路自動補償為宜，雖然造價有所增加，但相對于整個箱變的造價則微不足道，且補償效果良好。

四、低壓出線柜的配置

箱變的低壓出線柜的回路數(shù)，一般是根據(jù)其供電區(qū)域負荷分布并適當預留1～3個回路來確定的，每條回路選用的斷路器規(guī)格型號則是根據(jù)其相應的計算負荷來確定的。各饋線低壓斷路器的選擇與整定要求與變壓器總斷路器相近。但前提是一定要知道各饋線的計算負荷電流。方能合理配置。

03 箱式變電站戶外安裝注意事項

1. 箱式變電站接地導體必須為銅導體，且橫截面不能小于30mm2，對于部分故意減小接地導線規(guī)格的設備，容易遭受雷擊損壞設備。

2. 箱式變電站接地網(wǎng)絡還需要保證足夠的覆蓋面積和深度，箱變的接地網(wǎng)最好深埋在地底1米以下，為了降低電阻還應該增加一些垂直接地極。

3. 箱式變電站應該安裝在沒有強烈震動和沖擊的地區(qū)，附近不能出現(xiàn)較大的電磁感應，電纜進出線路滿足施工安全距離。

4. 箱式變電站安裝應選擇干燥通風地區(qū)，水平安裝，傾斜度不超過5度。

5. 箱式變電站安裝地區(qū)不得有爆炸等危險物質，以及腐蝕性氣體或液體存在。

6. 箱式變電站戶外使用過程無需值班，因此占地面積小，運行成本低。

04 箱式變電站常見電氣故障處理措施

1. 箱變過熱處理措施。箱式變電站電氣設備過熱，持續(xù)時間長容易導致絕緣老化，繼而使接頭松動。箱式變電站內(nèi)部短路也會使溫度升高，甚至引發(fā)火災。變壓器繞組在運行中也容易發(fā)熱，持續(xù)發(fā)熱容易損壞變壓器。針對箱式變電站過熱問題，要及時清理箱變內(nèi)部殘留物質，如塵埃等。其次是加強對箱變內(nèi)各個設備的溫度監(jiān)控，及時發(fā)出高溫預警信號。

2. 箱變有載開關故障。箱式變電站中有載開關除了自身故障問題，很少發(fā)生故障。有載開關故障主要是因為以下原因：其一開關使用時間過長，開關條框變形，導致開關出現(xiàn)松動、脫落現(xiàn)象；其二零部件強度不過關，導致分接開關進行切換操作時損壞；其三是開關質量不達標，使用一段時間后出現(xiàn)主軸斷裂等情況。為保證箱變穩(wěn)定運行，生產(chǎn)過程需要嚴格挑選有載開關，保證開關質量及安裝工藝。

3. 箱變低壓開關跳閘故障。箱變低壓開關跳閘主要有兩個因素，其一是母線故障；其二是開關誤動等。出現(xiàn)低壓開關跳閘故障，需要對箱變進行仔細檢查，一旦主變低壓側出現(xiàn)過流保護時，需要立即對相關設備進行合理檢查和保護。與此同時排除開關誤動故障，著重考慮是母線故障還是線路故障。進一步檢查相關設備，查看使用設備的保護壓板是否出現(xiàn)漏投的情況，必要時采取專業(yè)設備檢查。

05 箱式變電站跳閘故障檢修

1. 箱式變電站運行階段跳閘主要有主變開關跳閘和線路開關跳閘兩種故障，其中主變開關跳閘又分為主變?nèi)齻忍l故障和主變低壓側跳閘故障。判斷究竟是什么原因導致箱式變電站變壓器跳閘主要依靠各種監(jiān)測數(shù)據(jù)分析。

2. 戶外箱式變電站出現(xiàn)跳閘故障時，檢修人員要第一時間趕到現(xiàn)場，盡快恢復通電。檢修人員首先查看是否有設備嚴重損壞，然后檢查跳閘開關和消弧線圈的工作情況。對于彈簧儲能式開關要檢查彈簧儲能是否故障，對于電磁式開關主要檢查開關動力保險。

3. 當箱式變壓器主變低壓跳閘故障時，主要對變電設備中線路保護和主變保護進行檢查，尋找事故原因。當變壓器低壓側造成過流保護是唯一故障原因時，可以排除線路故障，再進行輸出端子的檢查，然后進行變電設備檢查。當變壓器低壓側過流保護的同時也存在線路保護時，可以根據(jù)線路是否開斷，直接斷定為線路故障，檢修人員不僅要對線路出口位置檢查，也要對整條線路進行檢查，排除線路故障后才能進行開關跳閘故障處理。

06 箱式變電站防火防爆運行注意事項

1. 箱式變電站不能長期過載運行，尤其是用過幾年后，就要開始留意線圈老化、絕緣老化等問題，防止發(fā)生短路。

2. 如果箱式變電站中安裝油浸式變壓器，還需要定期檢查變壓器油的絕緣性能，不合格的及時更換。

3. 預裝式變電站運行過程要隨時監(jiān)控變壓器運行狀況，防止變壓器鐵芯長期發(fā)熱導致絕緣老化，檢修時也要注意不能損壞絕緣層。

4. 箱式變電站日常檢修時要注意導線接觸問題，及時處理接觸不良的導線。

5. 預裝式箱式變電站高壓開關柜、變壓器、低壓開關柜都會安裝避雷器，目的就是防止雷擊損壞相關設備，保護箱式變電站運行安全。

6. 箱式變電站設計階段需要考慮通風散熱情況，設計足夠的通風口和排氣風扇，紫光箱式變電站在變壓器、低壓室都安裝有排氣風扇，變壓器室有自動溫度監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效控制箱式變電站內(nèi)溫度。

07 結語

箱式變電站通常安裝在戶外，常年處于無人看守的狀態(tài)，只有每年的定期檢查，才會對箱式變電站做一個全面維護。箱式變電站檢修是一個危險的工作，如果帶電檢修更要十分注意安全。箱變檢修工作復雜、繁瑣，工作量大，如果長時間從事該工作容易引起心里麻痹，造成電力事故。因此需要加強運維團隊的安全教育工作。箱式變電站的壽命通常在10~20年，如紫光箱式變電站壽命最長可達20年。為了讓箱式變電站正常運行，定期維護箱式變電站是必不可少的。