為了減小供配電線(xiàn)路路端損失,，提高供電電能綜合質(zhì)量水平,，要求將中高壓輸電線(xiàn)路盡量設(shè)置在電力負(fù)荷中心,，甚至采取高壓進(jìn)戶(hù)線(xiàn)路(通常以35kV,、10kV為主)直接引入到負(fù)荷中心,，集中向高層建筑和用電量非常大的工礦,、企業(yè)進(jìn)行供電。工程應(yīng)用中,，通常將100kVA～1250kVA,，10kV／0.4kV的配電變壓器，置于電力負(fù)荷用電中心進(jìn)行集中供電，尤其是占地面積較小的地方,，就需有構(gòu)筑集高壓受電設(shè)備,、配電變壓器、以及低壓配電設(shè)備等為一體的供配電設(shè)施,。按照集中式一體化供配電設(shè)施安裝地點(diǎn),，又可以分為戶(hù)內(nèi)和戶(hù)外兩種，在制造廠(chǎng)組裝成為成品就通稱(chēng)為組合變電站,，同時(shí)為了日常檢修維護(hù)方便和提高配電設(shè)施綜合使用壽命,，又將組合變電站裝設(shè)在“目”或“品”字形的箱體內(nèi)，既而稱(chēng)為箱式變電站,。預(yù)裝箱式變電站是一種把高壓受電開(kāi)關(guān)設(shè)備,、配電變壓器、以及低壓配電設(shè)備按照一定的接線(xiàn)方式組成一體化的工廠(chǎng)預(yù)制型戶(hù)內(nèi)外緊湊式變配電裝置,，它將高壓引入,、變壓、以及低壓配電等功能有機(jī)結(jié)合起來(lái),，具有成套性強(qiáng),、集成自動(dòng)化程度高、體積小,、占地少,、供電可靠性高、線(xiàn)損小,、送電周期短,、對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、安裝維護(hù)方便,、以及外形美觀(guān)等優(yōu)點(diǎn),，在廠(chǎng)礦企業(yè)、住宅小區(qū),、以及農(nóng)村變電站工程中發(fā)揮非常重要的作用,。

　　1、預(yù)裝式箱式變電站的優(yōu)點(diǎn)

　　目前,，箱式變電站已廣泛應(yīng)用于城市供電,、農(nóng)村10kV～110kV中高壓小型變(配)電所、工礦企業(yè),、以及流動(dòng)作業(yè)變電所的建設(shè)及升級(jí)改造工程中,，其易于深入到電力負(fù)荷中心進(jìn)行集中供電，減少了供電半徑,，提高了配電線(xiàn)路末端供電電能質(zhì)量,，尤其適用于城市建設(shè)、農(nóng)村電網(wǎng)技術(shù)升級(jí)改造、野外施工供配電等工程領(lǐng)域,。

　　1.1技術(shù)先進(jìn)安全可靠

　　箱式變電站其箱體主要采用國(guó)內(nèi)較為領(lǐng)先的技術(shù)和生產(chǎn)工藝,，其外殼一般采用鍍鋁鋅鋼板；其內(nèi)部框架采用標(biāo)準(zhǔn)的集裝箱材料及制作生產(chǎn)工藝,，具有非常良好的防腐蝕性能,，能夠保證設(shè)備20a不銹蝕；箱變內(nèi)封板采用鋁合金扣板,，其夾層中封填防火保溫性能較為優(yōu)越的材料,；變電站箱體內(nèi)部安裝自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)及除濕裝置，電氣設(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中不受自然氣候環(huán)境和外界污染等因素的影響,，可以保證變電站在-40℃～+40℃溫度范圍內(nèi)始終保持安全穩(wěn)定,、節(jié)能經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行性能。變電站箱體內(nèi)的電氣一次設(shè)備采用單元真空開(kāi)關(guān)柜,、干式配電變壓器,、干式電壓(電流)互感器、以及真空斷路器(配備電動(dòng)彈簧操作機(jī)構(gòu))等國(guó)內(nèi)先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,，產(chǎn)品按照全絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)備,，無(wú)裸露帶電部分，完全能到零觸電事故運(yùn)行需要,，且全站可實(shí)現(xiàn)無(wú)油化自動(dòng)運(yùn)行,，二次設(shè)備集成自動(dòng)化水平較高，大大減少了變電站運(yùn)行維護(hù)工作量,，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人值守等功能,。

　　1.2集成自動(dòng)化水平較高

　　箱式變電站采用全站集成化、智能化一體化設(shè)計(jì)方案,，其繼電保護(hù)系統(tǒng)采用微機(jī)綜合自動(dòng)化保護(hù)裝置,，分散安裝，可以實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守“四遙”功能,，即遙測(cè),、遙信、遙控,、遙調(diào),。變電站內(nèi)部各控制系統(tǒng)單元均具有獨(dú)立運(yùn)行功能，可以通過(guò)微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的運(yùn)行參數(shù)的遠(yuǎn)方設(shè)置,，對(duì)箱體內(nèi)部濕度,、溫度等參變量的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)控制，滿(mǎn)足無(wú)人值班的功能需求,。

　　1.3工廠(chǎng)預(yù)制化

　　箱式變電站按照組合式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),，設(shè)計(jì)人員只需要根據(jù)工程實(shí)際需要情況，設(shè)計(jì)出電氣一次主接線(xiàn)圖和箱外設(shè)備,，就可以按照箱式變電站廠(chǎng)家所提供的箱式變電站規(guī)格,、型號(hào)、組合方式等設(shè)計(jì)出完整的方案,。設(shè)計(jì)人員所選用的電氣設(shè)備在工廠(chǎng)進(jìn)行一次組合安裝,、調(diào)試合格后，就能投入到工程實(shí)際應(yīng)用中,。箱式變電站真正實(shí)現(xiàn)了變電站制造工廠(chǎng)預(yù)制化,，不僅簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)思路、方案,，同時(shí)縮短了工程施工周期,，現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試施工僅需將已組裝完好的箱體進(jìn)行定位，將箱體間隔間的電纜聯(lián)接,，并進(jìn)行保護(hù)定值校驗(yàn),、傳動(dòng)試驗(yàn)、以及其它相關(guān)調(diào)試工作后,，就能投入都實(shí)際工程應(yīng)用中,。

　　1.4組合方式靈活

　　箱式變電站由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較緊湊，且每個(gè)間隔均按照獨(dú)立集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,，這使得箱式變電站在實(shí)際選用中根據(jù)需要其組合方式較為靈活,，可以全部采用箱式結(jié)構(gòu)，即將高壓側(cè)和低壓側(cè)電氣設(shè)備全部設(shè)置在箱體內(nèi),，組成全箱密封式變電站,；也可以按照設(shè)計(jì)要求將高壓側(cè)電氣設(shè)備置于箱體外部，低壓側(cè)電氣設(shè)備及控制保護(hù)系統(tǒng)裝備置于箱體內(nèi)部安裝,。

　　1.5綜合投資經(jīng)濟(jì)效益高

　　從大量工程實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)可知,，箱式變電站與同規(guī)模容量的綜合自動(dòng)化變電站相比，其在經(jīng)濟(jì)性能方面大約可以減少40％～50％的綜合投資,；在技術(shù)性能方面,，其運(yùn)行安全可靠性非常高。選用箱式變電站基本不存在房建工程量,，其占地面積較小,，對(duì)于我國(guó)可用耕地面積不斷減少的條件下，占地面積較小的箱式變電站已成為變電站建設(shè)發(fā)展的必然方向,，將高壓,、變壓器、低壓電氣設(shè)備進(jìn)行集中一體化布置,，符合我國(guó)節(jié)約土地的基本政策要求,。

　　2,、箱式變電站內(nèi)部元部件選型技術(shù)要點(diǎn)

　　2.1高壓側(cè)受電設(shè)備選擇

　　對(duì)于10kV的中小型規(guī)模容量的電力用戶(hù)而言，其高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)經(jīng)常用于開(kāi)斷正常負(fù)荷電流,，用戶(hù)開(kāi)斷短路電流的情況非常少,，因此，10kV預(yù)裝式箱式變電站在設(shè)計(jì)時(shí),，通常采用高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器組合電器來(lái)代替高壓斷路器,，這樣可以大大提高設(shè)備綜合投資經(jīng)濟(jì)效益。10kV箱式變電站中,，由高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)開(kāi)斷變電站系統(tǒng)正常負(fù)荷電流,，由熔斷器實(shí)現(xiàn)開(kāi)斷變電站系統(tǒng)的故障短路電流，確保變電站安全穩(wěn)定的運(yùn)行,。高壓斷路器與高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器組合電器相比,，其不僅造價(jià)較高，同時(shí)其外形尺寸較大,，不適合于內(nèi)部空間較為狹窄緊湊的箱變結(jié)構(gòu),，因此，95％以上的箱式變電站其高壓受電設(shè)備均采用高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器組合電器,。

　　2.2變壓器選擇

　　箱式變電站變壓器通常選用節(jié)能型干式配電變壓器,。配電變壓器的容量應(yīng)根據(jù)電力負(fù)荷特點(diǎn)和運(yùn)行方式進(jìn)行選擇，單臺(tái)配電變壓器設(shè)計(jì)容量不宜超過(guò)1250kVA,，如果統(tǒng)計(jì)負(fù)荷容量較大時(shí),，建議選用兩臺(tái)變壓器自動(dòng)切換運(yùn)行方案。干式變壓器不需要檢查油位,、油溫,、油質(zhì)、以及油壓等特性參數(shù),，也稱(chēng)為免維護(hù)式配電變壓器,，加上其具有阻燃、防爆等優(yōu)點(diǎn),，在箱式變電站設(shè)計(jì)中成為優(yōu)選的變壓器類(lèi)型,。

　　2.3低壓配電部分選擇

　　普通配電房中所用的低壓配電柜(如：GGD、GCS,、MNS等)均是按照低壓配電功能單元進(jìn)行單獨(dú)組合布置,，具體分為進(jìn)線(xiàn)柜、聯(lián)絡(luò)柜,、饋線(xiàn)柜,、補(bǔ)償柜等，而箱式變電站

　　其內(nèi)部集成程度較高,，一次電路較為簡(jiǎn)單,，通常只包括進(jìn)線(xiàn),、出線(xiàn)、補(bǔ)償功能,，因?yàn)?，為了減少低壓柜在箱變內(nèi)部的占地面積，應(yīng)優(yōu)化低壓電器的布置結(jié)構(gòu),。主回路中應(yīng)選用多功能萬(wàn)能式斷路器，即可以手動(dòng)又可電動(dòng)操作的自動(dòng)低壓饋電開(kāi)關(guān),，并配有過(guò)載長(zhǎng)延時(shí),、短路短延時(shí)、以及短路瞬間保護(hù),，以及失壓和分勵(lì)等多種自動(dòng)脫扣器和輔助結(jié)構(gòu),，構(gòu)成比較完善系統(tǒng)的綜合保護(hù)系統(tǒng)。對(duì)于分支饋電線(xiàn)路而言,，應(yīng)選用塑料外殼式斷路器,，利用其自身所帶的短路保護(hù)熱脫扣裝置，有效提高饋線(xiàn)回路運(yùn)行安全可靠性,。

　　2.4附加功能設(shè)計(jì)

　　根據(jù)箱式變電站使用環(huán)境條件等條件要求,，應(yīng)可考慮加裝防凝露、路燈照明時(shí)光控制等自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置,。箱式變電站殼體結(jié)構(gòu)應(yīng)具有非常良好的耐久性,、抗腐性、以及抵抗內(nèi)部故障電弧等特性,。對(duì)于10kV末端箱式變電站而言,，如果其容量在500kVA以下，則從經(jīng)濟(jì)性考慮,，建議選用非金屬殼體,。

　　3、箱式變電站設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)分析

　　3.1變電站容量設(shè)計(jì)

　　選擇箱式變電站變壓器容量時(shí),，要以現(xiàn)有電力用戶(hù)負(fù)荷特性和運(yùn)行方式作為主要的依據(jù),，適當(dāng)考慮電力負(fù)荷未來(lái)發(fā)展，即：如果該區(qū)域電力負(fù)荷在未來(lái)一定時(shí)間段內(nèi)(以5年為例)進(jìn)行電力規(guī)劃時(shí),，其負(fù)荷容量如果存在不大變動(dòng),，則在預(yù)裝式箱式變電站變壓器容量選型時(shí)，就可以將5年內(nèi)的電力負(fù)荷波動(dòng)情況考慮在內(nèi),。為了提高變電站運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益,，要求變電站當(dāng)年運(yùn)行負(fù)荷不能低于變壓器容量的30％。

　　3.2溫升設(shè)計(jì)

　　箱式變電站運(yùn)行過(guò)程中的溫升效應(yīng)主要取決于箱式變電站自身殼體結(jié)構(gòu),、材料,、配電變壓器形式,、以及電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)形式，三者在選型設(shè)計(jì)時(shí)均應(yīng)充分考慮溫升設(shè)計(jì)富裕度,。高壓電器設(shè)備和控制設(shè)備允許溫升按照《GB-T11022-1999高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求》,；變壓器允許溫升按照GB／T6451-1999《三相油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》；低壓電器設(shè)備和控制設(shè)備按照GB14048-2008《低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備新標(biāo)準(zhǔn)》中允許的技術(shù)要求進(jìn)行溫升設(shè)計(jì),。

　　3.3組合電器的選用

　　選用組合電器時(shí)必須考慮產(chǎn)品的轉(zhuǎn)移電流或交接電流的數(shù)值,。轉(zhuǎn)移電流一般大干負(fù)荷開(kāi)關(guān)額定電流，它是負(fù)荷開(kāi)關(guān)應(yīng)能分?jǐn)嗟淖畲箅娏?。交接電流為熔斷器不承?dān)分?jǐn)?，全部由?fù)荷開(kāi)關(guān)開(kāi)斷的三相對(duì)稱(chēng)電流值。小于這一電流時(shí),，熔斷器把分?jǐn)嚯娏鞯娜蝿?wù)交給帶脫扣器觸發(fā)的負(fù)荷開(kāi)關(guān)來(lái)承擔(dān),。

　　3.4控制系統(tǒng)抗干擾措施選用

　　箱式變電站按照技術(shù)特性功能要求，應(yīng)采取硬件抗干擾和軟件抗干擾的綜合抗干擾措施,，其中硬件抗干擾是變電站自動(dòng)控制系統(tǒng)最主要,、最基本的抗干擾措施手段，具體包括：隔離,、接地,、屏蔽、濾波,、鑒幅,、提高信噪比等技術(shù)方法；軟件抗干擾主要是通過(guò)在自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件編程序時(shí),，加入相應(yīng)的抗干擾措施方法,，來(lái)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、攔截和糾正軟件干擾對(duì)控制系統(tǒng)帶來(lái)的危害,，具體包括：自診斷,，程序容錯(cuò)、信息冗余和數(shù)字濾波等,。

　　3.5凝露和腐蝕措施選用

　　為了防止箱式變電站出現(xiàn)凝露等不利現(xiàn)象,，可以在箱式變站內(nèi)部加裝加熱器和通風(fēng)裝置，確保變電站內(nèi)部的溫度,、濕度始終保持在最優(yōu)環(huán)境條件下,，確保箱體內(nèi)的高低壓電氣設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生對(duì)運(yùn)行有影響的凝露等不利現(xiàn)象發(fā)生。但要真正解決凝露和腐蝕問(wèn)題,，最主要的技術(shù)方法就是找到一些能夠克服凝露現(xiàn)象和具有較強(qiáng)防腐能力的材料作為變電站箱體材料,。目前，我國(guó)一些高科技企業(yè)已研發(fā)出一些抗凝露防腐蝕的高性能材料,，并在實(shí)際應(yīng)用中取得非常良好的應(yīng)用效果,。

　　4,、結(jié)語(yǔ)

　　隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，以及制造研發(fā)水平的進(jìn)一步提高,，箱式變電站綜合集成自動(dòng)化,、運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性等水平將得到顯著提高,。箱式變電站具有結(jié)構(gòu)緊湊,、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠,、電能轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)越性能,，必將得