時間：2023-05-30 09:25:37
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇箱式變電站，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
乙方：_________
甲、乙雙方于_________年_________月_________日簽訂《箱式變電站購貨合同》，約定由乙方向甲方提供包含型號為_________變壓器在內的箱式變電站，由于乙方現提供的型號與原合同約定不符，且未按規定在高壓開關安裝聯動隔離板，導致該變電站經供電局兩次驗收均不合格。為了妥善解決相關事宜，減少乙方因此而造成的損失，經甲、乙雙方協商，達成如下協議：
第一條 關于變壓器型號的問題：
甲方接受乙方已安裝的型號為_________的變壓器，但附有如下條件：
1．1 乙方必須保證該箱式變電站的質量優良，能夠正常使用，保證該產品在本協議簽訂后能夠一次通過供電局的驗收并合格，否則，甲方有權拆除已安裝的箱式變電站，另行購買其他產品安裝使用，除所造成的一切損失由乙方承擔，乙方還需賠償甲方雙倍于合同金額的賠償金。
1．2 自驗收合格之日起一年內，如該產品出現質量問題，甲方有權退貨，乙方應承擔由此造成的一切損失，并賠償甲方雙倍于合同金額的賠償金。
1．3 本產品的保修執行原合同第六條的規定，在保修期內收到甲方通知后2小時內必須派員維修，如經通知未派員或未及時派員維修達十次以上，甲方仍有權退貨，乙方應承擔由此造成的一切損失。
第二條 關于賠償問題：
由于該變壓器二次驗收未能通過，乙方同意賠償甲方：
2．1 臨時增加的電線等費用：_________元。
2．2 使用臨時變壓器造成的電費價差：_________元（自_________年_________月_________日計至_________月_________日，_________月_________日至驗收通過并通電所發生的差價另計）。
2．3 因驗收不合格所產生的驗收費用由乙方承擔（不合格的原因是乙方過錯造成的），憑供電局驗收費單據支付。但最后一次驗收合格所需費用不由乙方承擔。
第三條 爭議的解決
本協議各方當事人對本協議有關條款的解釋或履行發生爭議時，應通過友好協商的方式予以解決。經協商未達成書面協議，則任何一方當事人均有權向有管轄權的人民法院提訟。
第四條 其他
本協議可根據各方意見進行書面修改或補充，由此形成的補充協議，與協議具有相同法律效力。本協議自各方的法定代表人或其授權人在本協議上簽字并加蓋公章之日起生效。
本協議一式兩份，雙方各執一份，具有相同法律效力。
甲方（蓋章）：_________
乙方（蓋章）：_________
代表人（簽字）：_________
代表人（簽字）：_________
[關鍵詞]組合式箱式變電站，溫濕度傳感器，單片機
中圖分類號：TM310 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）08-0062-02
引言
在城區配電網系統中，組合式箱式變電站憑借占用空間小、安裝方便、外形美觀、便于維護，得到了廣泛使用[1，2]。但箱式變電站的可靠性直接影響供電系統的安全。箱式變電站一般由高壓開關設備、低壓開關設備、電力變壓器等構成，顯然，設備的絕緣能力直接關系到箱變的可靠性。設備的絕緣性受所處環境的溫度、濕度直接影響，因此可以說，箱式變電站能否可靠運行，環境條件至關重要。電氣設備本身如果由于某些原因，例如空氣潮濕，會影響整個系統的正常工作，特別是在中國沿海的一些地區，由于地理環境的原因，降水量比較多，空氣濕度較大，在戶外運行的箱體容易受潮，內部易產生凝露現象而發生短路跳閘故障，特別是冬季表現得尤為突出[3]。
目前已有的組合式變電站較為普遍的存在箱體結構簡單，無防凝露措施等缺陷。柜體與箱體基礎間沒有密封隔斷，導致電纜溝潮氣直接進入箱變內，在低溫情況下，致使柜內產生凝露現象。先是柜體內上部凝露，然后凝結的水珠匯聚成流，流到設備帶電部位，會短接開關設備或短接設備的分、合閘接點，引發設備跳閘、自動分合閘故障，使設備的使用壽命大大降低，也增加了檢修、運行及客服調度的工作量，加大了成本。同時由于停電檢修也造成非常不好的社會影響，破壞了供電公司的良好形象。因此保持箱變柜體及電氣設備工作環境的溫度和濕度在安全標準之內，滿足設備運行的環境要求，才能保持箱式變長期正常工作。本項目就是針對解決設備運行環境問題而設計的，通過采用自動監控的方法手段，對柜內的環境溫濕度進行監控和調節，從而避免凝露現象的發生。
空氣濕度大導致設備銹蝕嚴重，如圖1所示，當濕度達到一定飽和值溫度變化較大時易在設備表面及內部形成凝露，降低設備絕緣性能從而引發事故，此外，降低絕緣等級，易跳閘保護，站內其它計量、保護及其它二次設備也易出現故障減少壽命[4]。
針對組合式箱式變電站所出現的以上諸多問題，我們結合實際工作情況，經過現場調研和縝密的技術分析，確定了針對組合式箱式變電站凝露的監控管理解決方案，研制一種對設備運行環境可進行監控，并可自動操作、處理的――防凝露組合式箱式變電站，在實際工作驗證并得到應用，從而實時、快速、有效的解決各種運行環境問題。
1.總體思路
針對配電室所出現的以上諸多問題，我們結合實際工作情況，經過現場調研和縝密的技術分析，確定了針對電纜槽水位、溫度、濕度、凝露監控管理解決方案，研制一種對設備運行環境可進行監控，并可遙控操作、處理的系統――電氣設備運行環境監測處理系統，在實際工作驗證并得到應用，從而實時、快速、有效的解決各種運行環境問題[4，5]。
（1）查找箱變故障原因。經多次巡查， 發現引起設備跳閘的主要原因是柜體內部凝露，凝結的水珠匯聚成流，短接開關設備的載流部件或短接設備的分合閘接點，引起設備故障或誤動。
（2）分析產生凝露原因，總結經驗。將故障箱變與正常運行中的箱變對比，發現產生凝露現象的箱變，箱變基礎的防水層均已損壞，基礎下部積水嚴重；箱變與基礎間直接連通，柜內空氣濕度均大于85%。且箱變側面的通氣孔設計不合理，雨天風力超過5級，風向合適雨水可通過通氣孔進入柜內，同時，柜內沒有排風和加熱設備。
（3）提出技術革新方案。考慮到凝露是當空氣中的濕度達到一定的飽和度，在溫度較低的物體上凝結的一種現象，濕度的飽和度與溫度成反比，即溫度越高濕度越小。因此，可以將箱變內部溫度適當升高使其達不到形成凝露的條件。
（4）研制防凝露箱變。經過前面研究分析，研制新型防凝露組合式箱式變電站。
2.技術方案
針對現有的組合式箱式變電站普遍存在的電纜夾層滲漏、箱體密封損壞等問題，致使箱變內通風不良，箱變與電纜溝之間沒有封閉，導致電纜溝潮氣直接進入箱變內容易產生凝露現象，列出了如下幾種技術改造方案：
（1） 將現有的單層殼體柜改為防凝露的雙殼體柜，而現有的技術條件和現場情況達不到。除非花費大量資金進行整體更換，且改造后的防凝露雙層殼體只是將凝露水珠引流，順柜體流下，潮氣還在柜內循環，還會再次出現凝露現象。所以暫且不考慮這個更改為防凝露雙殼體的方案。
（2）對有潮氣、冬季易發生凝露的箱變的低壓單層殼體柜進行電纜蓋板封堵，因潮氣能順柜體的細小間隙進入，解決不了凝露問題，效果不理想。而且在設備正常運行的情況下，電纜溝或電纜井內存水無法有效的處理，也無法對電纜溝或者電纜井做全面徹底的防水處理，所以也不考慮這個方案。
于是就有了本項目所采取的技改方案：首先采用特殊絕緣材料對箱體底部以及電纜進線處進行嚴密封堵盡可能防止電纜溝或者電纜井內的潮起涌入箱變柜內，然后在柜內側板上安裝濕度傳感器和濕度繼電器，并連接上帶有聯動端子的智能控制器，當柜內濕度大于設定值時，傳感器觸點閉合，啟動濕度繼電器，投入加熱器和排氣裝置（排氣裝置由兩臺軸流風機組成，帶防小動物、防雨功能）；當柜內濕度降低達不到凝露形成條件時，傳感器觸電斷開，加熱器和排氣裝置停止工作。
3.系統組成模塊及實現原理
（一）防水絕緣層工藝流程
（1）材料：進口石棉布、玻璃絲布、納米防水涂料、丙酸防水制劑、絕緣板（2公分）、進口環氧樹脂、鹽酸、堿粉、中性清潔劑、清潔布、粗砂布、底漆、防銹漆。
（2）工藝要點：
1、滿足防火要求
2、滿足防凝露要求
3、滿足防小動物要求
4、滿足模塊化要求，方便改造后的檢修工作。
（3） 工藝過程：
1、柜底除銹。柜體底部鐵板的氧化層不利于鐵板與防水阻燃層的很好粘合，因此，封堵前應先進行柜體除銹。具體過程如下：首先，用鋼絲刷將鐵板的正反兩面的鐵銹去除干凈，要求露出鐵本色；再將10%的鹽酸溶液涂刷在柜底鐵板的正反兩面，浸泡90分鐘（朝向地面的部分每隔15分鐘涂刷一遍）。然后用清潔布包裹堿粉涂抹鹽酸處理過的部分，充分中和后，用中性清潔劑將表面清理干凈，接下來，用粗砂布將底面打磨一遍，最后，朝下面噴刷底漆、防銹漆。
2、底層防水、防火。將環氧樹脂在處理好的底板上攤平（厚度約3mm），上面敷設玻璃絲布（兩層），待其干燥。作為防水阻火底層。出線電纜與防水阻火底層的接觸部位，用在丙酸防水劑浸泡好的玻璃絲布纏繞緊密，待其干燥后即可起到密封防水的作用。
3、主絕緣層。底層防水防火完成后，待其干燥，在上面涂刷1遍納米防水涂料，鋪設1層進口石棉布，共進行3遍。待其未干透、略有硬度時，已將裁割好的絕緣板（已根據現場尺寸、形狀加工好，每條出現有兩塊板對成）鋪設在上面，涂刷2遍納米防水劑，上敷3層石棉布。相鄰出線絕緣板之間留有5mm間隙，以便于更換電纜切割方便。
4、上層防水。在石棉布上涂1層丙酸防水劑鋪設1層玻璃絲布，鋪設15層，待其干燥至硬殼，工作完成。
（二）自動監控裝置設計
（1）元件選擇：溫度傳感器和濕度傳感器是決定檢測儀精度和可靠性的關鍵器件，其選取的主要原則有：測量范圍、工作環境、靈敏度、響應速度、穩定性及體積大小。組合式箱式變電站用的溫濕度控制器對傳感器的測量精度要求不高，但傳感器的工作溫度性要好，體積小，電路盡量簡單，性價比要高，還需要一定的抗干擾能力。
濕度控制器：溫濕度控制器產品主要用于中高壓開關柜、端子箱、環網柜、箱變等設備的溫度和濕度的調節控制。可有效防止低溫、高溫造成的設備故障以及受潮或凝露引起的爬電、閃絡等事故的發生。
（2）工作原理：
溫濕度控制器主要由傳感器、控制器、加熱器（或風扇等）三部分組成，其工作原理如下：傳感器檢測箱內溫濕度信息，并通過LED管顯示出來，由控制器分析處理：當箱內的溫度、濕度達到或超過預先設定的值時，控制器給出繼電器觸點信號，加熱器（或風扇）接通電源開始工作，對箱內進行除濕或者加熱等；一段時間后，箱內溫度或濕度遠離設定值，加熱器（風扇）退出工作。
（3）硬件設計
控制系統的硬件電路主要分為四大部分：電源單元，數據采集單元，智能軟件單元，控制單元。
本系統通過智能軟件例如單片機對組合式箱式變電站柜內的溫濕度進行采集通過數據顯示的數碼管上，同時將檢測到的溫濕度值與預先設定的上限溫度值和上限濕度值相比較，根據比較的結果來控制風扇和加熱器，調節柜內溫度值和濕度值，使柜內的溫濕度值降到上限值以下。硬件系統總體方框圖如下圖一：
（一）防水絕緣層工藝流程
（1）材料：進口石棉布、玻璃絲布、納米防水涂料、丙酸防水制劑、絕緣板（2公分）、進口環氧樹脂、鹽酸、堿粉、中性清潔劑、清潔布、粗砂布、底漆、防銹漆。
（2）工藝要點：
1、滿足防火要求
2、滿足防凝露要求
3、滿足防小動物要求
4、滿足模塊化要求，方便改造后的檢修工作。
（3） 工藝過程：
1、柜底除銹。柜體底部鐵板的氧化層不利于鐵板與防水阻燃層的很好粘合，因此，封堵前應先進行柜體除銹。具體過程如下：首先，用鋼絲刷將鐵板的正反兩面的鐵銹去除干凈，要求露出鐵本色；再將10%的鹽酸溶液涂刷在柜底鐵板的正反兩面，浸泡90分鐘（朝向地面的部分每隔15分鐘涂刷一遍）。然后用清潔布包裹堿粉涂抹鹽酸處理過的部分，充分中和后，用中性清潔劑將表面清理干凈，接下來，用粗砂布將底面打磨一遍，最后，朝下面噴刷底漆、防銹漆。
2、底層防水、防火。將環氧樹脂在處理好的底板上攤平（厚度約3mm），上面敷設玻璃絲布（兩層），待其干燥。作為防水阻火底層。出線電纜與防水阻火底層的接觸部位，用在丙酸防水劑浸泡好的玻璃絲布纏繞緊密，待其干燥后即可起到密封防水的作用。
3、主絕緣層。底層防水防火完成后，待其干燥，在上面涂刷1遍納米防水涂料，鋪設1層進口石棉布，共進行3遍。待其未干透、略有硬度時，將已裁割好的絕緣板（已根據現場尺寸、形狀加工好，每條出線由兩塊板對成）鋪設在上面，涂刷2遍納米防水劑，上敷3層石棉布。相鄰出線絕緣板之間留有5mm間隙，以便于更換電纜切割方便。
4、上層防水。在石棉布上涂1層丙酸防水劑鋪設1層玻璃絲布，鋪設15層，待其干燥至硬殼，工作完成。
（二）自動監控裝置設計
（1）元件選擇：溫度傳感器和濕度傳感器是決定檢測儀精度和可靠性的關鍵器件，其選取的主要原則有：測量范圍、工作環境、靈敏度、響應速度、穩定性及體積大小。組合式箱式變電站用的溫濕度控制器對傳感器的測量精度要求不高，但傳感器的工作溫度性要好，體積小，電路盡量簡單，性價比要高，還需要一定的抗干擾能力。
濕度控制器：溫濕度控制器產品主要用于中高壓開關柜、端子箱、環網柜、箱變等設備的溫度和濕度的調節控制。可有效防止低溫、高溫造成的設備故障以及受潮或凝露引起的爬電、閃絡等事故的發生。
（2）工作原理：
溫濕度控制器主要由傳感器、控制器、加熱器（或風扇等）三部分組成，其工作原理如下：傳感器檢測箱內溫濕度信息，并通過LED管顯示出來，由控制器分析處理：當箱內的溫度、濕度達到或超過預先設定的值時，控制器給出繼電器觸點信號，加熱器（或風扇）接通電源開始工作，對箱內進行除濕或者加熱等；一段時間后，箱內溫度或濕度遠離設定值，加熱器（風扇）退出工作。
（3）硬件設計
控制系統的硬件電路主要分為四大部分：電源單元，數據采集單元，智能軟件單元，控制單元。
本系統通過智能軟件例如單片機對組合式箱式變電站柜內的溫濕度進行采集通過數據顯示的數碼管上，同時將檢測到的溫濕度值與預先設定的上限溫度值和上限濕度值相比較，根據比較的結果來控制風扇和加熱器，調節柜內溫度值和濕度值，使柜內的溫濕度值降到上限值以下。硬件系統總體方框圖如下圖二：
（4）軟件設計
本系統是通過特定的軟件設計如單片機原理，實現測量溫度和濕度的功能，還實現了控制外部器件來調節組合式箱式變電站柜內的溫度和濕度。軟件程序包括溫度采集子程序以及濕度采集子程序和溫濕度上限值調節子程序，從而實現了測量調節溫濕度的功能。總程序流程圖如下圖三：
4 結論
本項目所研制的新型組合式箱式變電站同已有技術相比可產生如下積極效果：本實用新型側重于切斷組合式變電站潮氣源頭，采用創新工藝和材料，解決了因箱變基礎防水層缺陷造成的箱變受潮凝露；針對組合式變電站潮氣無法排出問題，在低壓饋電單元的上方柜側面增加軸流風機及排氣孔，加強室內通風，使柜內的潮氣及時排到柜體外，從而使得柜內的空氣濕度降低，達不到凝露的條件，防止凝露發生。柜內安裝了一個能夠根據柜內濕度自動啟動的小型加熱器、濕度傳感器及濕度控制器，當濕度傳感器檢測到所處環境溫濕度超出設定值時，濕度控制器給出觸點輸出信號，接通軸流風機和加熱器，使之通風和升溫，提高箱體溫度，破壞凝露形成條件，當濕度降至預定值時，加熱器自動停止加熱，達以升溫、驅潮的目的，使組合式變電站運行穩定可靠。
參考文獻
[1] 殷萍.高層建筑地下變配電室通風設計[J].工程建設與設計，1997（02）.
[2] 那愷.變配電室降溫方式簡述[J]. 暖通空調，2010（04）.
[3] 樊寧.電纜溝道積水產生的原因及防水處理[J].電力學報，2007（01）.
[4] 何正林，趙望達.配電房溫濕度測控系統的設計[J].計算機測量與控制， 2008（07）.
[5] 凡廣寬.昌平地區配網自動化系統的建設及運維模式研究[D]，華北電力大學（北京）碩士論文，2011.
作者簡介
隨著全球能源消費劇增，煤炭、石油、天然氣等資源消耗速度加快，人們對環保、節能、無污染認識的逐步提高和技術發展，風電作為一種可再生能源，在我國得到迅速發展。
隨著全球經濟的發展，風能市場也迅速發展起來。近5年來，世界風能市場每年都以40%的速度增長。1997年全世界風電裝機容量只有7000兆瓦，2007年已有9萬兆瓦，這一數字到2010年將是16萬兆瓦。預計未來20～25年內，世界風能市場每年將遞增25%。隨著技術進步和環保事業的發展，風能發電在商業上將完全可以與燃煤發電競爭。
風力發電作為可再生能源的一種主要利用形式，所形成的新建風電場也具有其自身的特殊性。其中風力發電機組布置較為分散，每個風電場機組分布在數公里內，距離風電場集中升壓變電所較遠，而目前市場上風力發電機組出口電壓多為690V，需就地經升壓變電站升壓后傳送至風電場升壓變電所。各風力發電機組現場升壓變電站型式的選擇至關重要。本文通過對歐式、美式箱變及落地式變壓器臺三種形式進行技術經濟比較，選取最合理的箱式變電站。
二、風力發電機組升壓變的形式
1.各箱式變電站的特點
1）預裝箱式變電站（歐式箱變）
俗稱歐式箱變，由高壓開關設備、電力變壓器、低壓開關設備、電能計量設備、無功補償設備、輔助設備和聯結件組成，這些元件在工廠內預先組裝在一個或幾個箱殼內，結構為品（目）字排列，即變壓器與高低壓設備相互緊密地連接為一體，且又能相互分離，高低壓回路之間用鋼板隔開，高壓、低壓，變壓器既相對獨立，又是一個完整的共箱式變電站整體。結構緊湊、體積較小、配置靈活。
2）組合式變壓器（美式箱變）
俗稱美式箱變，和歐式箱變不同,美式箱變將變壓器器身﹑負荷開關﹑熔斷器﹑分接開關及相應輔助設備進行組合，高壓開關、熔斷器均進入油箱。變壓器、油箱均為封閉式結構，整體外形尺寸較小。
3）落地式變壓器臺
所有設備均露天布置，高壓開關采用跌落式熔斷器，與避雷器一同安裝于混凝土電桿上，低壓斷路器安裝在戶外防雨配電箱內，采用銅母線與變壓器連接。
2.風力發電機組升壓變（35/0.69kV）的價格
1）歐式箱變
歐式箱變內可配置干式變壓器或全密封油浸式變壓器，選用干式變壓器每臺約55萬元，選用油浸式變壓器每臺約45萬元，基礎施工1萬元，共計56萬元/臺（選配干式變壓器）和46萬元/臺（選配全密封油浸式變壓器）。
2）美式箱變
每臺約40萬，基礎施工1萬元，共計41萬元/臺。
3）落地式變壓器臺
價格：變壓器12萬元，35kV跌落式熔斷器4000元，35kV避雷器6000元，電桿2000元，低壓配電柜及母線約3.8萬元，土建費用4萬元，共計21萬元/臺。
三、風力發電機組升壓變技術、經濟方案比較
風力發電機-變壓器組是風電場的重要組成部分；根據風力發電機的輸出端電壓，風機一般可分為“高壓風力發電機”和“低壓風力發電機”兩種機型。
其中：“高壓風力發電機”——風力發電機輸出端電壓為10～40kV，可省掉風機的升壓變壓器直接并網，它與直驅型，永磁體磁極結構一起組成的同步發電機總體方案，是目前風力發電機中一種很有前途的機型。“低壓風力發電機”——輸出端電壓為1kV以下，多為0.69kV,技術成熟，批量生產，成本相對較低，是目前市面上比較普及的機型，。現行方案一般均采用“低壓風力發電機”，通過升壓變電站將電壓變到35kV或10kV后送出。因35kV方案送電能力大，需要回路少，電能損耗少，因此箱變高壓側多選用35kV電壓等級。
10kV和35kV方案相比較，投資高、損耗大，且場內線路多，線路敷設、運行維護等方面相對困難，可靠性較低，經綜合比較后推薦35kV集電方案。
風電場風電機組出口電壓0.69kV，經升壓變升壓至35kV后經35kV集電線路引至升壓變電所后與電力系統聯網。
筆者以配網10kV配電箱式變電站為例進行概論，探索其運行中存在的問題，并且提出解決方案。
【關鍵詞】箱式變電站 問題 解決措施
1 箱式變電站概述
1.1 箱式變電站作用
箱式變電站是一種適用于居民住宅小區、商業區、和綠化區的戶外緊湊式配電設備。它是在特殊的鋼結構箱體內將高壓受電柜、主變壓器、低壓配電等設備有機結合而成。箱式變電站以外形小巧輕便，耗能低，并且安裝簡單快捷，施工周期較短等諸多優點，它還有其外形能與周邊的環境相協調，具有美觀的特點。箱式變電站的優勢較為突出，所以其在電力企業中被廣泛地運用。
1.2 箱式變電站特點
箱式變電站一般由高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置組成。中國的箱變大部分采用了美式箱變的構造，我國的箱變以技術先進安全可靠性、自動化程度高、工廠預制化、組合方式靈活、投資省見效快、占地面積小和外形美觀的特點，被廣泛運用，這在一定程度上是在美式箱變的基礎上發展起來的。
2 10kV箱式變電站運行中存在的問題
2.1 散熱和增容問題
由于箱式變電站本身具備體積小的特點，受其影響，變壓器室所占的體積也較小。但是由于箱內的結構緊湊，狹窄的空間給箱體的散熱造成了很大的不便。這主要表現在兩方面。首先，夏季全國普遍高溫，箱外過高的溫度本身就對變壓器的運作造成影響。再加上箱體本身工作時散發的熱量，變壓器工作環境的溫度較高，在很大程度上影響變壓器的運行。其次，針對變壓器散熱不易的問題，一般采用在箱體開孔或者安裝風扇的措施降低變壓器本身的熱度。但是，這種措施會造成空氣中粉塵的進入，對變壓器造成二次污染，運維環境相對惡劣，易發生溫高損壞設備事故。要對其變壓器的更換增加了額外的開支，并且由于變壓器體積小的特性，變壓器的更換工作實施起來較為不易。
2.2 箱站內電容器存在間隔隱患
箱式變電站發生火災事故較為常見，也是其在運行當中應當關注的方面之一。這主要是因為我國的箱式變電站大部分采用密集型的電容器。再加上液體的絕緣油在電容器的運用，一旦發生絕緣油的泄露現象。由于與箱內其他設備的無油化不配備。便極有可能發生火災或者爆炸，給周邊的居民和設施帶來嚴重的威脅。
2.3 一次設備易遭雷擊，造成二次設備的損壞
一些箱式變電站安裝的地點較為偏僻，周邊沒有高大建筑物對其進行遮擋。所以在雷雨天氣時，極易遭受閃電的襲擊，這種現象一般發生在農村。這主要是受農村缺少高大建筑群和場地較為開闊原因的影響。這不僅會導致火災的發生，也給當地的居民造成了一定的財產損失。
2.4 箱體外殼防雨、抗腐蝕能力不強
一些小型的箱體外殼廠家為了節約成本，知道質量不合格的產品。箱體的外殼質量不達標，無法經受住其在運行過程中會遭受的風吹、日曬。雨淋、霜凍等較為惡劣的自然環境，箱體發生損壞。導致雨水和大量灰塵的進入，對內部構件造成損壞。從而縮短了箱式變電站的使用壽命，也增加了安全事故發生的概率。
2.5 箱內設備凝露現象的產生
箱式變電站的工作壞境在室外，這不可避免箱體內部和外部產生溫差。在外部溫度變化幅度較大的時候，箱體內部的溫度由于在運作是會產生一定的熱量的影響。與外部的溫差達到一定的界限，就會產生凝露現象，導致箱式變電站在運作過程中發生故障。
3 針對10kV箱式變電站運行問題的解決措施
3.1 對箱式變電站整體結構進行改進
針對變壓器室所占的體積較小，散熱和增容上存在一定問題的現象，可以對其進行整體改造。主要方法是設立專門的成套設備室，將高壓變電設備和低壓設備組裝在該室內，并且將變壓器帶電部分與外界隔開。這種方法主要是將變壓器改造成全封閉的模式，從而讓變壓器本身的散熱問題。
3.2 合理安排箱站內的電容器間隔
合理配置箱站內的電容器間隔，主要方法是將其分開進行放置。這樣不僅方便了工作人員對其進行檢查，還能避免發生事故時事故向更嚴峻的形式發展。從而避免發生絕緣油泄露是引起的火災和爆炸，給運維人員的生命安全造成威脅。
3.3 盡量避免設施遭受雷擊
在空曠的農村地區，箱式變電站遭受雷擊的概率較高，周圍又沒有高大的建筑對其進行遮擋。所以需要安裝避雷針，以避免其遭受雷擊。在避雷針安裝的過程中，還要注意其覆蓋的面積要足夠大，這樣才能取得良好的效果。
3.4 增強箱體的防潮、抗腐蝕能力
由于箱式變電站的戶外工作環境較為惡劣，箱體外殼必須要具備較強的防潮、抗腐蝕能力。才能在一定程度上延長箱式變電站的使用壽命，并且盡量避免安全事故的發生。首先，要采用正規廠家生產的箱體材料，并且在使用前對其進行質量檢測。最好采用非金屬的材質，避免雨水對其進行腐蝕。若是采用金屬材質，也需對其進行相應的防腐措施，如定期噴涂油漆等。關注箱體的外形設計，也能在一定程度上降低腐蝕的危害，如將箱頂設計成“人”字結構，避免雨水的堆積。
3.5 安裝凝露控制器
由于箱體內部和外部溫度的差距較大，容易產生凝露現象。這一問題可以通過安裝凝露控制器進行解決。凝露控制器其實是一種濕度檢測裝置，當其檢測到箱體內的濕度較大，即產生凝露現象時。便會自動開始運轉，增加箱體內的溫度，知道凝露現象的消失。
4 總結
本文針對10kV配電箱式變電站運行中產生的諸多問題，對其原因后果進行分析，并且提出相應的解決措施。希望對電力系統配網發展中箱式變電站的使用起到一定的幫助，也希望能通過這些措施不斷優化箱式變電站，從而延長其使用壽命，減少安全事故的發生。
參考文獻
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[2]白曉娟.箱式變電站應用及設計中應注意的問題[J].農村電氣化，2004（08）：16-17.
[3]蔡卓恩.10kV箱式變電站的設計及應用[J].甘肅科技縱橫，2013（01）：23-25.
【關鍵詞】箱式變電站;特點;應用
中圖分類號：F407.61 文獻標識碼：A 文章編號：
箱式便帶站是一種由配電變壓器和低壓配電裝置組成的一種高壓開關設備，將這些裝置安裝在一個密閉、可移動的鋼結構箱內就是一種全新的變電站[1]。箱式變電站問世，使電力事業向更可靠、安全、快捷、方便的方面前進，它替代了傳統的土建配電房，成為新型成套變配電裝置。本文就箱式變電站特點及其應用進行簡要分析。
1箱式變電站特點
1.1技術先進安全且運行可靠性高
箱式變電站采用先進措施來完善設備的性能，實施第二次保護。箱式變電站的工藝是國內目前最先進技術研發的成果，由鍍鋁鋅鋼板設計的外殼，框架結構應用集裝箱標準材料和工藝加工，防腐性能佳可有效保障20年。鋁合金扣板是采用內封板為原料，防火保溫材料應用于內層夾層中，箱體內的空調和除濕裝置使設備不受到外界自然因素污染及影響，有效保證在溫度達到-40℃～+40℃之間設備仍然保持正常工作狀態[2]。完全將電線包裹在內的設計使得設備更加具有安全性，能避免觸電事故發生。
1.2自動化程度高實現無人值守
箱式變電站能實現遙測、遙控、搖調、遙信四個功能，通過系統編排程序設定實現了無人值守的工作環境。箱式變電站最大優勢是采用智能化的全站設計，保護系統完全通過微機綜合操控自動化裝置實現，可根據需要隨時變更或設置遠方遙控電站運行，機箱始終保持穩定合理的溫度和濕度，并且不受外界因素影響。
1.3靈活多樣的組合方式
箱式變電站與傳統的配電房相比，其結構和系統都較為完善，如緊湊的結構布局安排、獨立的自動化系統，這就使箱式結構更具有靈活性、多變性，即高低壓側設備安裝在機箱內，組成全新型全箱式變電站；或者采用適合于舊所改造的農網改造中，將高壓側設備外安裝、低壓及保護設備內安裝。
1.4投資少、見效快、工期短、占地面積小
箱式變電站無論是在投資、占地面積、施工周期及成效四方面都比同樣規模自動化變電站有了很大程度的優化和提升。部分的調查研究表明，箱式變電站與傳統的模式相比投資減少了40%—50%，同時設備集中設置有效節約可耕地面積在我國使用率，箱式變電站只占土建配電房的1/10，這也實現和完成我國頒布節約土地的政策[3]。
1.5工廠預制化
工廠預制化體現在無需全部裝置都在現場組裝，對實際要求變動不大裝置在工廠就能夠完成一次性組裝、調試，并根據廠家提供變電站型號和規格在廠內組裝完成。現場安裝前只需要按照變電站具體要求，提前準備好箱外設備和繪制主接線圖，現場安裝時只需要箱體定位、檢驗保護定值等調試工作即可完成。
2箱式變電站應用分析
2．1 箱式變電站在城鄉電網改造中的應用
箱式變電站的發展體現在單位時間內提高了工作效率、節約了時間、減少了資金投入，因其緊密設計結構大大減少占地面積使用，無論是主觀因素或者客觀因素都比土建配電房有優勢。箱式變電站發揮其所具備的特點在實際生活中，提高了技術人員的積極性和信心在研究和開發更先進的技術上。在施工過程之中，箱式變電站出現的問題較少，因其組合具有靈活多樣性，保持零污染率，運輸遷移具有簡易快速和維修方便迅速特點。箱式變電在也多應用于農村10—110kV小型變配電所、流動作業和廠礦等基礎設施的建設中，也可以提供臨時性供電，如工地建筑物較多，若想對用電設備進行改造采用箱式變電站更為方便。
2. 2 箱式變電站在野外工程中的應用
箱式變電站在野外工程中被大量應用。如某地新建一座35kV終端綜合變電所，變壓器容量為5x106kVA，應用干式變壓器,(35±2x2.5%/10)kV的等級電壓，35kV架空，采用35 kV真空負荷的隔離開關、主變壓器高壓側和快速熔斷器聯合使用取代斷路器，能節省工程的成本，并能夠實現熔斷器的聯動分閘在一相熔斷缺相運行前提下；箱式變電站的布置方式也應用于部分10Kv變配電站中，共六條出線來自10kV電纜，一條備用、四條作為接負載、一條是無功補償回路；無論是35kV、10Kv均采用不分段接線單母線形式[4]。
2.3箱式變電站應用前景分析
箱式變電站快速的發展與應用，已經成為未來發展方向，但仍存在部分問題仍需要及時解決，具體表現如下：第一，從檢修方面看，由于箱式變電站體積小、占地面積小、裝置安置方式緊密，使其檢修空間有限，無法全面準確進行徹底檢修，特別是為發生事故的裝置進行搶修造成困難，這也成為箱式變電站無法預防和阻止的問題；第二，存在防火問題，現階段設備是無油化無人值守自主運行，設有遠距離調控煙霧報警系統，但火災隱患依然存在，如果是全封閉設備一旦發生火災，后果則很嚴重；第三，從擴容方面看，箱式變電站在設計是受諸多客觀因素影響如體積、成本局限，出現間隔擴展欲度空間較少，要想改變裝置，增加更多出線，只能夠通過擴大箱體體積才能解決問題。
3．結束語
箱式變電站是先進技術的一種體現，是人類智慧結晶積聚，是時展標志，其性能可靠性、工廠預制化、自動化程度高、組合方式靈活多樣、投資少占地面積少這五大方面特點充分體現了箱式變電站優勢，也更好的運用在城市網建、農村網建和野外工程建設，未來發展空間巨大。
【參考文獻】
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[2] 楊莉娜.箱式變電站簡介及其若干問題的探討[J].黑龍江科技信息. 2010,(36):100-115.
【關鍵詞】配電網；歐式箱式變壓器；美式箱式變壓器
前言
箱式變壓器將傳統變壓器集中設計在箱式殼體中，具有體積小、重量輕、低噪聲、低損耗、高可靠性，廣泛應用于住宅小區、商業中心、輕站、機場、廠礦、企業、醫院、學校等場所。
箱式變壓器并不只是變壓器，它相當于一個小型變電站，屬于配電站，直接向用戶提供電源。包括高壓室，變壓器室，低壓室；高壓室就是電源側，一般是35千伏或者10千伏進線，包括高壓母排（High voltage busbar）、斷路器或者熔斷器、電壓互感器、避雷器等，變壓室里都是變壓器是箱變的主要設備，低壓室里面有低壓母排（Low voltage busbar）、低壓斷路器、計量裝置、避雷器等，從低壓母排上引出線路對用戶供電。
箱式變壓器分歐式（European style）和美式（American style），美式體積（Volume0）小，將高、低壓配電裝置與變壓器主體一齊裝入變壓器油箱，使之成為一個整體，其體積近似于同容量的普通型油浸變壓器。歐式體積較大，負荷能力與供電可靠性都比美式強，在我國目前新上的都是歐式箱變。
1 箱式變特點概述
箱式變電站主要由多回路高壓開關系統、鎧裝母線、變電站綜合自動化系統、通訊、遠動、計量、電容補償及直流電源等電氣單元組合而成，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，機電一體化，全封閉運行，主要有以下特點：
1.1 技術先進安全可靠
箱體部分采用目前國內領先技術及工藝，外殼一般采用鍍鋁鋅鋼板，框架采用標準集裝箱材料及制作工藝，有良好的防腐性能，保證20年不銹蝕，內封板采用鋁合金扣板，夾層采用防火保溫材料，箱體內安裝空調及除濕裝置，設備運行不受自然氣候環境及外界污染影響，可保證在-40℃～+40℃的惡劣環境下正常運行。
箱體內一次設備采用全封閉高壓開關柜（如：XGN型）、干式變壓器、干式互感器、真空斷路器，彈簧操作機構、旋轉隔離開關等國內技術領先設備，產品無帶電部分，為全封閉、全絕緣結構，完全能達到零觸電事故，全站可實現無油化運行，安全性高，二次采用微機綜合自動化系統，可實現無人值守。
1.2 工廠預制化
設計時，只要設計人員根據變電站的實際要求，作出一次主接線圖和箱外設備的設計，就可以選擇由廠家提供的箱變規格和型號，所有設備在工廠一次安裝、調試合格，真正實現變電站建設工廠化，縮短了設計制造周期；現場安裝僅需箱體定位、箱體間電纜聯絡、出線電纜連接、保護定值校驗、傳動試驗及其它需調試的工作，整個變電站從安裝到投運大約只需5～8天的時間，大大縮短了建設工期。
1.3 組合方式靈活
箱式變電站由于結構比較緊湊，每個箱均構成一個獨立系統，這就使得組合方式靈活多變，一方面，我們可以全部采用箱式，也就是說，35kV及10kV設備全部箱內安裝，組成全箱式變電站；也可以僅用10kV開關箱，35kV設備室外安裝，10kV設備及控保系統箱內安裝，對于這種組合方式，特別適用于農網改造中的舊站改造，即原有35kV設備不動，僅安裝一個10kV開關箱即可達到無人值守的要求。總之，箱式變電站沒有固定的組合模式，使用單位可根據實際情況自由組合一些模式，以滿足安全運行的需要。
1.4 投資省見效快
箱式變電站較同規模常規變電所減少投資40%～50%，以35kV單主變4000kVA規模變電所計算，土建工程（包括征地費用）箱式變電站要比常規變電所節約100余萬元；若從竣工投產角度分析，保守估計按每站提前4個月投運計算，若平均負荷2000kW，售電利潤0.10元/kW.h，三個月可增加凈利潤60余萬元；從運行角度分析，在箱式變電站中，由于先進設備的選用，特別是無油設備運行，從根本上徹底解決了常規變電所中的設備滲漏問題，變電站可實行狀態檢修，減少維護工作量，每年可節約運行維護費用10萬元左右，整體經濟效益十分可觀。
1.5 占地面積小
以4000kVA單主變規模變電所為例，建設一座常規35kV變電所，大約需占地3000m2左右，而且需要進行大規模的土建工程；而選用箱式變電站，主變箱和開關箱兩箱體占地面積最小可至100m2，包括35kV其他設備總占地面積最大為300m2，僅為同規模變電所占地面積的1/10，可充分利用街心、廣場及工廠角隅即可安裝投產，符合國家節約土地的政策。
1.6 外形美觀，易與環境協調
箱體外殼采用鍍鋁鋅鋼板及集裝箱制造技術，外形設計美觀，在保證供電可靠性前提下，通過選擇箱式變電站的外殼顏色，從而極易與周圍環境協調一致，特別適用于城市建設，如：城市居民住宅小區、車站、港口、機場、公園、綠化帶等人口密集地區，它既可作為固定式變電所，也可作為移動式變電所，具有點綴和美化環境的作用。
2 歐式箱變與美式箱變在日常工作中的比較
目前，歐式箱變與美式箱變在我國配電網系統中都在應用，但新上箱變多為歐式箱變。原因為：
（1）歐式箱變比美式箱變的集成度低，易維修。歐式箱變分為高壓室、變壓器室、低壓室、電容器室分工更細，一但某個倉室發生故障不會波及其他電氣部分，且更容易更換及維修。而美式箱變的變壓器是完全封閉，變壓器與外部環網開關是一體的，無法單獨更換。
（2）歐式箱變比美式箱變更可靠操作。歐式箱變操作高壓開關在高壓室，操作環網單元，環網柜上的三工位開關及電纜室柜門透明處能顯示變壓器母線目前狀態。而美式箱變操作的環網部件因內部完全被箱變包裹，無法看到明顯狀態指示，操作不可靠。
（3）歐式箱變比美式箱變更美觀。歐式箱變目前造型以尖頂房子形狀為主，外設防腐蝕木板，主色為原木色，給人以木質房屋感。美式箱變以綠色鋼板包裹成方形，金屬感強，顏色突出。
（4） 歐式箱變比美式箱變安全。目前，部分美式箱變低壓室內無低壓柜門，低壓母排在低壓室中。曾出現過兒童使用鐵絲穿過門縫，發生觸電情況。
美式箱變在與歐式箱變的對比中也有自己的長處。如美式箱變體積僅為歐式箱變的1/3左右，擁有價格低廉，金屬外殼耐腐蝕等特點。
3 配電網箱式變新技術前景展望
近年來箱式變電站，是當前農網改造和今后變電站建設的主要方向，但就某些方面還存在著一些不足，具體表現在：
（1）防火問題：箱式變電站一般為全密封無人值守運行，雖然全部設備無油化運行且裝有遠方煙霧報警系統，但是箱體內仍然存在火災隱患，如：電纜、補償電容器等，一旦突發火災，不利于通風，也不利于火災的撲救，
因此應考慮設計自動滅火系統，但這樣會增加箱式變電站的制造成本。
（2）擴容問題：箱式變電站由于受體積及制造成本所限，出線間隔的擴展裕度小，如想在原箱體中再增加1～2個出線間隔是比較困難的，必須再增加箱體才能做到。
（3）檢修問題：由于箱式變電站在制造時考慮制造成本及箱體體積所限，使箱式變電站的檢修空間較小，不利于設備檢修，特別是事故搶修，這是箱式變電站的先天不足，是無法克服的缺點。
總之，展望未來，箱式變電站在我國廣大城市、農村、工礦企業、公共建筑設施中會得到廣泛的應用，它將以其物美價廉的優點被越來越多的人們所使用，使我國的電網運行水平再上一個新臺階。
注：許文飛證件號330424198211042039
關鍵詞：箱式變電站小區建設新型非晶合金變壓器
近幾年來由于房地產行業蓬勃發展，越來越多的住宅小區被建設起來，大多數建筑物越來越漂亮，而關于小區內供電要求也隨著建筑物的多樣化而升級，許多建筑物及人類對電力的需求和依賴也越來大，所以人類的生活已經與電力緊密相連了。而我們在做住宅小區的時候非常重要的就是要做好小區的電力設施。
箱式變電站技術引入我國已有20多年歷史，具有供電可靠、結構合理、安裝靈活、操作方便、體積小、占地少、造價低廉等優點，而且可根據用戶喜好和需要結合環境景觀設計，被廣泛用于居民住宅小區、工業園區、商業中心及高層建筑場所，技術非常成熟。
一、箱式變電站是一種戶外成套組合式變電站，它主要有多回路高壓系統、鎧裝母線、變電站綜合自動化系統、通訊、遠動、計量、電容補償及直流電源等電氣元件組合而成，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，機電一體化，全封閉運行。
箱體采用鍍鋁鋅鋼板，框架采用標準集裝箱材料，有良好的防腐性能，內板采用鋁合金扣板，夾層采用防火保溫材料，箱體內安裝空調及除濕裝置，設備運行不受自然環境及外界污染影響，可保證在-40℃~40℃的環境下正常運行；箱體內采用干式變壓器、干式互感器、真空斷路器、彈簧操作機構、旋轉隔離開關等高科技技術，產品無帶電部分，全封閉全絕緣結構，達到零觸電事故，可實現無油化運行，安全性高，二次采用微機綜合自動化系統，可實現無人值守。
二、箱式變電站組合靈活，采用工廠預制或現場組合安裝，便于運輸、遷移、安裝方便、施工周期短，運行費用低、無污染、免維護等，被用于城區、住宅小區、單體建筑、農村10kV~110kV中小型變配電站、廠礦等流動作業用變電站的建設與改造。它易于深入負荷中心、減少供電半徑、提高供電質量。現代的住宅小區用電要求越來越高，而且負荷集中性很高，常住人口密度大，配套設施全面，用電集中性高，副房用地有限，投資量少，故適合安裝小型箱式變電站，根據JGJ16-2006《民用建筑電氣設計規范》規定，小區內宜設不大于1250kVA的箱式變電站。
三、小區箱變設計的電力要求（實例說明）某小區用電指標如下表：
本小區總建筑面積304309平方米，居住用建筑面積265429平方米,商業建筑面積31808平方米，根據不同用戶的負荷密度要求和需用系數要求，和將來負荷發展計算小區負荷容量，設置六套10kV/0.4 kV主變容量為1250kVA箱式變電站，其中一套變電站設在商場內部，以單獨滿足商場供電需要。
小區內設置5套箱式變電站供電給小區一般用戶,設置在負荷中心處，采用分散布置，每套箱式變壓器供電給小區內的一棟或幾棟住宅樓，每套箱式變壓器設一臺主變容量為1250kVA和一臺200kVA~630kVA容量的備用變壓器，根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16-2006第三章負荷分級及供電要求，主變壓器供電給住宅樓內的三級負荷，即一般照明負荷和動力負荷，備用變壓器供電給供電半徑以內不能斷電的二級或二級以上負荷，如：小區內的電梯、消防水泵、消防風機、綜合布線電源、消防控制電源等。
商場內部設置變壓器室，設在地下一層。箱式變電站室內安裝時預留吊裝孔，孔口應大于箱變內主要設備最大安裝尺寸，可采用現場安裝。
主變壓器高壓電源引自小區外最近變電所，由電力部門分配負荷容量，備用變壓器高壓電源引自不同變電所，主變壓器與備用變壓器不能同時停電，以免造成設備故障或損失。
四、小區箱式變電站位置設在小區用電負荷中心，每臺變壓器供電半徑不大于500米，變壓器容量盡量做到平均分配，因箱式變電站占地面積較小（10kV以下占地10~100），故可設在草坪內或相隔較遠的建筑物之間；遠離有強烈震動和沖擊的地方；不允許有較大的電磁感應強度；不得安裝在有爆炸危險的物質旁邊，周圍介質中不能含有腐蝕金屬與破壞絕緣的氣體及到電解質；盡量遠離建筑物，以防電磁和聲音污染人們的安全與健康。變電站根據景觀設計要求，外觀做成相應要求的形狀和顏色，與景觀融為一體，即美觀大方，又安全方便。
五、箱式變電站與市政高壓電網融合，可采用環網形式，可限制短路容量，減少繼電保護。變壓器盡量選用節能降噪產品，符合國家標準。新型非晶合金變壓器是非晶態合金制作鐵芯而成的變壓器。非晶態合金材料具有優越的導磁性，它比硅鋼片作鐵芯變壓器的空載損耗(指變壓器次級開路時，在初級測得的功率損耗)下降80%左右，空載電流(變壓器次級開路時，初級仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流)下降約85%，比1250kVA相同容量變壓器每年節電7000kW以上,是目前節能效果較理想的配電變壓器，特別適用于城區變配電、農村電網和發展中地區，有利于節能減排，雖然初期投資規模較大，但從長遠來看，其經濟價值不可估量，將為我國節約大量能源，建議大力提倡應用非晶合金組合箱式變壓器。
隨著城市的發展，電網已采用地下電纜敷設，這樣有利于環境美觀，在敷設時盡量縮短距離，減少與其他管道或弱電網絡交叉，在電纜施工的轉彎，交叉點，接頭等處，或每隔一定距離設地面永久性識別標志。箱式變電站體積小、占地面積少、深入負荷中心、送電周期短、投資少、見效快，運行安全、選址靈活、供電質量高等，隨著我國建設的發展，其必將獲得更加廣泛的應用。
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《電力工程電氣設計手冊》水利電力部西北電力設計院中國電力出版社編 2004年10月版
《變壓器實用技術問答》中國電力出版社 郭海清主編 2011年版
關鍵詞：500kV變電站；5kV無功補償；設備；集中優化布置；技術
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A
近年來，隨著我國國民經濟的快速發展，變電站的管理運行工作面臨著巨大的社會挑戰，特別是變電站的征地難問題已經成為制約我國電力事業不斷發展的重要影響因素。因此，在電力設備優化改造過程中，進一步解決好我國電力企業的征地難問題，有效減少電力設備的占地面積，已經成為現階段整個變電站設計優化過程中的重要任務之一。
一、500kV變電站35kV無功補償設備集中優化布置技術的重要性
本文為了有效解決我國現階段500kV電壓等級大型變電站無功補償過程中設備裝置占地面積較大的問題，重點對35kV無功補償設備集中優化布置技術的相關內容展開論述，文中通過采用一種箱式的電容器，聯合避雷器箱體相關布置以及油串抗及隔離開關、HGIS集成優化布置技術進行設計分析，通過研究發現，這種技術不僅減少了常規無功補償過程中對土地資源的大量浪費，而且大大提高了變電站的運行效率。
二、500kV變電站35kV無功補償設備集中優化布置技術的研究
（一）500kV變電站35kV無功補償設備集中優化布置工程案例概況
500kV大型的變電站位于我國廣東省某地區，該項目主要依托順容電氣有限公司的強大技術創新能力，本次技術實施主要采用兩臺實際負荷分別為750MVA和500kV的變壓器，以及采用最終規模分別為750MVA與500kV的變壓器，實際出線500kV、最終6回、本期2回；出線220kV、最終16回、本期10回。而本項目實施過程中主要安裝四組60MVar的電容器設備以及最終安裝8組60MVA電容器設備及4組60MVA的電抗器設備。
（二）500kV變電站35kV無功補償設備集中優化布置方案
本次集成優化布置技術方案旨在解決500kV變電站無功補償過程中的占地受限問題，技術方案在實施過程中，主要針對35kV無功補償設備的相關配電裝置進行重新布置優化，重點采用了隔離開關避雷器箱體內集成優化布置方式以及油串抗集成優化布置方式，同時聯合特大電容器件箱式電容器等結構布置優化方式進行設計。
在此結構布置的前提下，通過在HGIS設備中進一步有效集成35kV敞開式無功補償配電裝置設備中的電流互感器、隔離/接地開關、電壓互感器以及接地開關、隔離開關避雷器等眾多的電力設備，通過這一設計優化方案不斷減少500kV變電站無功補償過程中的用地面積。本次項目對500kV變電站35kV無功補償設備集中優化布置設計過程中，重點采用了超大容器件的箱式電容器設備，從而在連接過程中，采用串聯技術方式，對該超大容量的電容設備進行有效連接，從而將組建好的電力設備置入油箱之內，并將油浸式串聯電抗器與油管相連接，由此使避雷器以及電抗器前端的隔離開關被箱體外殼所隔離，最終將整個大型的無功補償設備集成于一個外殼中，然后技術人員采用科學的絕緣設計工藝以及先進的技術手段，將電力系統設備的故障風險不斷降低，從而實現了對500kV變電站35kV無功補償設備集中優化布置的目的和效果，如圖1所示。
三、無功補償設備集中優化布置技術的創新點以及應用效果分析
（一）無功補償設備集中優化布置技術指標
本次項目集中優化設計過程中，主要采用了隔離開關避雷器箱體內集成優化布置方式，以及油串抗集成優化布置方式，同時聯合特大電容器件箱式電容器等結構布置優化方式進行設計。與我國傳統的框架式電容器加干式串聯電抗器敞開式布置相比，本文所研究的這一結構設計優化方式，在技術結構的布置方面具有很好的創新性，而且技術方式更加科學、安全與可靠，大大提高了變電站電力設備的運行效率，使大型設備的運行更加長效，同時也使設備的運行維護量不斷減少，特別是在隔離開關避雷器箱體內，集成優化布置方式以及油串抗集成優化布置方式，聯合特大電容器件箱式電容器等結構布置優化方式并采用HGIS布置技術方案展開科學優化設計，與傳統的敞開式無功補償設備集中布置技術方案相比，大大節省了系統無功補償的實際占地面積。
（二）無功補償設備集中優化布置技術應用效果評析
通過上述論述發現，本項目對500kV變電站35kV無功補償設備集中優化布置技術的應用，產生了巨大的經濟效益和社會效益，具體的成效指標評價見表1。
從表1中的對比情況來看，我國電力系統中傳統的框架式結構電容器組主要通過單臺電容器設備進行集成化優化布置與結構設計，同時采用焊接技術工藝將電容器內部的相關元件進行有效連接，因此在這種情況下，有可能會導致電容器相關元件的薄膜端部出現嚴重的燙傷情況，同時也可能會造成焊接點毛刺尖端放電的情況，一旦焊接點毛刺尖端放電，則會使電容器的絕緣部位受到嚴重的損傷，從而破壞電容器相關元器件。而采用本項目設計的箱式電容器，通過冷壓接技術工藝對箱式電容器的內部相關組件進行焊接，因此不會出現焊接點尖端毛刺放電的情況，以及電容器薄膜被燙傷的情況，所以在某種程度上而言，大大提升了箱式電容器的整體運行性能。
通常情況下，電容器的使用周期與電容器內部的運行溫度具有一定的關聯性，因此結合電容器的“八度運行”定則，當箱式電容器的內部運行溫度每上升八度時，就會導致箱式電容器的設計使用周期縮短一半。與箱式電容器相比，傳統的框架式結構電容器內部的芯子最高運行溫度為60℃左右，而箱式電容器的內部芯子最高溫度則始終保持在60℃下，因此二者僅從電容器內部的芯子溫度情況進行比較，可以看出，箱式電容器的整體運行溫度更低，大大延長了電容器相關運行組件的使用周期。與此同時，也保證了箱式電容器的安全、穩定運行。
從系統設計運行的穩定性來看，傳統的框架式結構電容器在構件方面相對簡單，因此設備的更換更加方便。通常框架式結構的電容器強場選擇都保持在57kV/mm左右，因此這種結構的電容器成本造價更低，但是其具有一定的不足之處，主要是系統的過電流能力相對較弱。另外，抗過電壓的能力也不足。但是箱式電容器在設計過程中為了克服這一弊端，主要的設計理念就是將系統中的故障減小到零，因此箱式電容器在場強選擇方面都不足42kV/mm，從而保證了500kV變電站35kV無功補償設備集中優化布置技術的應用具有一定的科學性。
結語
綜上所述，500kV變電站35kV無功補償設備集中優化布置技術十分重要，在此背景之下，本文將重點對我國500kV變電站35kV無功補償設備集中優化布置技術的相關內容進行研究論述，以此不斷提高我國的電力運輸水平，從而促進電力系統設備不斷朝著智能化以及集成化和高效化方向發展。
參考文獻
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箱式變電站
3.1箱式變電站的結構
通常供電容量在315～630kVA時，采用戶外緊湊型箱式變電站，供電容量在750～5000kVA時，則不采用緊湊型箱式變電站。
箱式變電站有三個主要組成部分(見圖5)：高壓開關設備、變壓器及低壓開關(配電)裝置。箱式變電站到貨后即可接線投入使用，可以節省大量現場及技術服務費。
箱式變電站，一般在地下埋入一個水泥結構體，而在地面箱體高度2.5m左右。“德國式”箱式變電站則埋入地下1m，露出地面高度不超過1.6m。“德國式”變電站的優點是箱變與環境協調而不影響視線，缺點是洪水季節，水能浸入箱體，危害設備。
箱式變電站的總體布置有兩種形式：其一是組合式(歐式)；其二是一體式(美式)。組合式是高壓開關設備、變壓器及低壓開關(配電)裝置各為一室(見圖9)。一體式是指以變壓器為主體的油箱體，熔斷器及負荷開關等裝入油箱體內而構成一體，箱體采用全封閉結構，變壓器一般是三相五柱式。
3.2中壓開關設備
如果箱式變電站處于終端接線，則使用負荷開關—熔斷器組合電器(在第三節中敘述)；如果處于環網接線，則采用環網供電單元。環網供電單元的結構見圖6，它至少由三個間隔組成，即2個環纜進出間隔和一個變壓器回路間隔(負荷開關+熔斷器)。通過斷開接通開關A、B，可以隔離故障段，及時恢復對正常回路供電，熔斷器F在中壓/低壓變壓器發生內部故障及變壓器二次端點發生直接短路時起保護作用，而開關C對熔斷器和變壓器還起隔離和接地作用。
3.3變壓器
箱式變電站用的變壓器是降壓變壓器，一般將10kV降到380V/220V，直接供用戶使用。變壓器容量—般為160～1600kVA，變壓器可以是油浸變壓器、耐燃液變壓器、環氧樹脂干式變壓器。在防火要求嚴格的場合，如在高層建筑中規定不能使用帶油的電器，所以使用真空、SF6開關、干式變壓器。由于S9系列配電變壓器的負荷損耗要比ST系列配電變壓器低25％左右，要積極采用之。城鎮居民用電時間集中(如晚上)，而其余時間用電量少，為了減少配電變壓器的空載損耗，可使用非晶合金鐵心變壓器，非晶合金鐵心變壓器比硅鋼鐵心變壓器的空載損耗減少60％～70％，空載電流下降70％左右。
變壓器的通風散熱可采用自然通風和機械強迫通風兩種，從經濟效益考慮，當然應優化考慮自然通風。
3.4低壓開關設備
低壓開關設備單獨裝在低壓室，在低壓開關設備內裝有一臺主保護開關(主開關)和4～8臺饋線開關。由饋線開關將電能送到用戶。
低壓室內還裝有低壓計量裝置及靜補裝置
圖4決定交接電流的特性圖
A：最小分閘時間與最大熔斷時間交點
B：最大開斷時間與最小熔斷時間交點
圖5箱式變電站外形及結構
3.5電纜
圖6環網供電單元
圖7智能溫濕度控制器
由于架空線路暴露在大氣中，易受雷擊，絕緣易受工業污穢，受大風吹動易與大樹相碰，因此故障率極高，為了降低故障，在城網中一般采用地下電纜。
在環網單元中，裝有電纜插接件，用于連接電纜與環網供電單元。為了安全，電纜插接件做成封閉式。
高壓交聯聚乙烯絕緣(XLPE)電纜附件是20世紀60年代后技術發展最快的電力電纜品種，附件有終端與接頭。高壓XLPE電纜連同附件，在城市電網改造及箱式變、大型工礦的變電站等輸配電系統應用廣泛，但目前我國XLPE電纜及附件與國際先進水平尚有一定差距。
3.6測控保護單元
箱式變電站安置于戶外，其箱內溫度、濕度受箱外環境影響大。如果高壓室和低壓室發生凝露，則危及電器絕緣及導致開斷失敗。而變壓器溫度超過一度范圍，則會影響受壓的輸出功率。所以箱內應安裝溫度、濕度監控裝置，當達到某一濕度及露點溫度前，發出命令，使溫度調節器動作；當溫度超過某一范圍時，發出命令，起動風扇，強迫排風。凝露控制器在箱內安裝見圖7。
如果需要，箱內還安裝FTU，遙控、訊接口，通過FTU采集故障信息，經遙控、訊口，與控制中心聯系，實現保護功能，對饋線支路電能量計量，及時向控制中心報告支路電能量計量，及時向控制中心報告支路負荷狀況；并接收控制中心命令，投切功率補償單元等。
4自動分段器
4.1自動真空分段器
在箱式變電站節已提到，負荷開關可以合、分正常的負荷電流，它不能開斷短路電流。
自動分段器是由配電動彈簧操作機構的負荷開關、一臺自動分段控制器及輔助裝置組成，它是一種能夠記憶通過故障電流次數，并且到達整定次數后，在無電壓及無電流的情況下自動分閘的開關設備，它具有關合短路電流及開斷與關合負荷電流能力。分段器在10kV配電系統中用來自動隔離故障區域。
自動分段器按滅弧介質不同可分為空氣、油、SF6和真空四種類型。
4.2自動分段器與自動重合器在輻射式配電網中應用(圖8)
(1)設Q01～Q03的X時限10s，Q04的X時限30s，故障發生在第V段。
圖8自動分段器與自動重合器配合應用
(2)A處發生故障，重合器(QR)檢測到故障后跳閘，所有區段斷電，分段器因斷電而分閘。
(3)自動重合器(QR)經過第一次重合間隔時間延時后重合，而各個分段器Q01～Q04按預先設定的延時時間依次合閘，即Q01在10 s后，Q02在20s后，Q03在30s后，Q04則在10s+30s=40s合閘，完成線路供電。
(4)如果永久性故障，則因Q04合閘在故障線路上，使重合器再次跳閘，從而所有區段再次斷電，分段器再次分閘，但這時Q04的控制器在Y時限內檢測到又失去電壓，而使其閉鎖在分閘狀態。
(5)重合器第二次重合后，Q01～Q03依次合閘，完成上述區段正常供電，由于Q04已處于分閘狀態，已將故障區與電網隔開，因此重合器第二次合閘成功。
5斷路器、自動重合器(12kV)
5.1真空斷路器
斷路器是指能關合、承載、開斷運行回路正常電流，也能在規定時間內關合、承載及開斷規定的短路電流的開關設備。也就是說斷路器在合閘狀態時，應該是接觸良好的導體，能夠承受正常負荷電流及規定短路電流下的發熱及電動力；在合閘狀態下，能盡可能短的時間內開斷故障短路電流，在分閘狀態下，能盡可能短地關合規定的短路電流，且斷路器觸頭不發生熔焊；可單獨作為主保護設備。
因斷路器的滅弧介質而異，而形成不同斷路器—油斷路器、SF6斷路器、真空斷路器。它們在中壓配電系統(3～35kV)已得到普遍應用，而無油真空斷路器因重量輕、分斷能力強，在城市配電中越來越多地受到青睞。
5.2自動重合器
真空斷路器加上控制器和輔助裝置后，可以構成真空重合器，真空重合器是一種新型的開關設備，它能夠按預定的開斷和重合順序自動進行開斷和重合操作。當系統上出現瞬時故障時，重合器自動重合功能可以使系統自動恢復供電；若是永久性故障，經過數次重合均不成功，由分段器將存在故障的支路隔離開，完成對無故障線路供電，最大限度縮小停電區域。
圖9重合器與熔斷器配合例
5.3真空重合器的應用
這里介紹重合器與10kV熔斷器在配電系統中配合應用圖9。
(1)由圖10，額定電流40T的熔斷器的最小電流—時間曲線與重合器修正后的快速電流—時間特性曲線交點為1420A，F1側最大的短路電流為1190A，滿足由重合器開斷的要求。
(2)如圖10，熔斷器40T的最大電流—時間特性曲線處于重合器慢電流—時間特性曲線C下方，因此最小配合電流取重合器的最小分閘電流280A，所以熔斷器F1在重合器第三次動作前(第三次是慢動作)切斷故障。
(3)重合器與熔斷器F1之間出現的短路故障電流應由重合器ACR1開斷。
6電流互感器
電流互感器在電力系統保護和監控中起樞紐作用，因此現代電網技術的發展對電流互感器提出了小型化、高可靠性的要求，顯然傳統的電磁式電流互感器已不能滿足要求，因此中壓輸配電設備中已使用羅柯夫斯基(ROGOVSKI)電流互感器。
6.1羅柯夫斯基電流互感器原理
羅柯夫斯基電流互感器是母線置于線圈中央，線圈均勻地繞在環形非磁性骨架上，因此線圈與母線之間是隔離的。如果母線電流I(t)，線圈匝數N，線圈橫截面積S，線圈半徑r，則在線圈上產生的感生電動勢為：
(式中μ0是空氣或真空磁導率)
由羅柯夫斯基測量回路的等效電路圖11(圖中PL線圈電阻，L線圈自感，R0信號電阻)，得到：
在L很大時，可得到：
圖10電流—時間特性
圖11羅柯夫斯基線圈等效電路圖
因此信號電阻R0上輸出電壓為：
一次電流
歸納起來，羅柯夫斯基線圈電流傳感器具有如下特點：
·在L很大時，一次電流
·誤差：<1％，(在補償情況下可達0.2％)
·帶寬：從幾Hz到MHz
·線性范圍：一直到大于短路電流時才飽和
6.2羅柯夫斯基電流互感器的應用
羅柯夫斯基電流互感器已應用于成套開關設備—ZX1充氣柜，它套在母線上，只占用很小空間。ZX1充氣柜使用的電阻分壓器體積也只有電磁式電壓互感器的1/3。由于ZX1充氣柜使用了這兩種新型互感器制成的組合型互感器，明顯地使開關設備更緊湊。KECA型電流互感器技術條件見表1。
表1KECA型電流互感器技術條件
參考文獻
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關鍵詞：預制式 地下 箱式 變電站 通風 防水
1.前言
隨著城市電網負荷的不斷增長、城市居民生活質量的提高，以及用電負荷深入負荷中心，低壓配電網的供電半徑逐步縮小（市區中心不大于100米）的要求，必須在人口稠密、建筑密度大的商業、經濟、文化中心建設配電設施，但城市中心繁華地區、文物保護區等地區，城市規劃部門對市容景觀及整體環境有著特殊要求，所以地上輸配電設施建設難度十分大，而且常規的地上箱式變電站造成與周邊環境不協調，影響了城市環境的協調性，城市居民及游客對地上箱變也頗有微詞，另外地上箱變建設除征地費用昂貴外，拆遷困難，場地不規則，施工條件困難等因數均給地上箱式變電站建設帶來了諸多不利因素。為解決變電站與周圍環境不相協調問題，預制式地下箱式變電站產品成為供電部門的一大需求，預制式地下箱式變電站的建設成為必然。預制式地下箱式變電站的使用可布置在人行步道上，充分利用地下空間，而且所有設備安裝均在工廠完成，安裝時箱變僅分箱體部分和蓋體部分吊裝，大大的節省了施工的周期。
2. 電氣部分
預制式地下箱變適用于電纜環網型用戶，電氣主接線采用單母線接線。10kV中壓采用電纜環網型 2K+1T 型(10kV進線、出線和變壓器出線各1路)SF6環網柜，進出線配置SF6負荷開關及短路/接地故障指示器，變壓器出線配置SF6負荷開關－熔斷器組合。高壓電纜進出線全部采用下進下出方式。變壓器選用全密封油浸式變壓器，變壓器高低壓端子布置于變壓器器身的兩端，變壓器與高低壓設備的電纜連接均采用了T型肘型插頭直接插入的連接方式，使用方便同時起到全封閉全絕緣的防護作用。低壓系統采用全封閉配電柜，柜內選用塑殼斷路器，且配置一組補償電容器。低壓電纜進出線采用下進上出方式。由于運行環境（相對濕度95％以上）的要求，同時考慮雨季較長地區使用的問題，所以考慮所有電氣設備均采用防護等級較高的電氣設備，同時高低壓柜內二次進線均加裝防護罩。保證電氣設備在惡劣環境下安全可靠運行。
箱式變壓器室內采用“品”字型布置，運行人員于箱體頂部沿爬梯而下，在箱內端部布置變壓器，左右兩側分別布置低壓配電柜和高壓環網柜及電纜進線柜。中央部分為操作空間。箱體底部設置300mm高的電纜夾層，用于穿設進線電纜及高壓環網柜及變壓器間的聯絡電纜。為滿足高壓電纜轉彎半徑的要求，在平面板底預制200mm高的高壓環網柜及低壓箱設備支架。
地下箱變的箱蓋兩端設有通風口。10kV電源進線電纜由箱變上蓋側的通風“耳朵”處進入電纜進線柜，再經電纜夾層返上高壓環網柜。低壓電纜出線由對端的通風“耳朵”處出線進入電纜予埋管。所有的電纜出入口均由鋼管保護，外加防水處理。變壓器與高低壓設備采用電纜連接。同時地下箱變箱體預制復合環形封閉式地線網，箱體上部4處留出接地極，待施工時與新做地網可靠焊接。以解決地下箱變的接地問題。
每臺箱變均裝設綜合控制儀實現對補償電容器的自動投切，同時實現對箱變的供電計量功能。采集箱變內的電流、電壓，有功功率、無功功率及計算有功電度和無功電度等遙測信息。并采集高、低壓開關位置、電纜故障信號、電容器保護動作信號等遙信信息。每臺箱變的綜合控制儀通過調制解調器及光纜與附近的箱變形成一個光纖網。可將遙信信息傳送到集控中心，實現配電系統的自動化功能。
3. 土建部分
預制式地下箱變在工廠制做完成運至安裝地點，與現場預留的進出線電纜對接，完成電纜預留孔的防水封堵，將檢修人孔密封固定后，即可投入正式運行。預制式地下箱變可以安裝在道路下、花壇下，不僅很好地利用了地下豐富的空間資源，主要是滿足了一些特殊環境的市政規劃要求和苛刻的工期要求。
地下箱變采用分體結構，由箱體和箱蓋組成。箱體結構：箱體為一個兩邊帶“耳朵”的長方體盒子，箱體尺寸為：高2500mmx長3700mmx寬2900mm，箱體重量約為13噸。箱體由鋼筋砼整體澆筑而成，箱體壁厚100mm，砼采用防水砼，在砼中摻入多功能復合劑，使砼具有高強、高抗滲、高耐久和抗裂性。箱體內部空間上下分為設備層和夾層兩部分。在箱體上預留爬梯，爬梯采用可伸展設計，檢修人員可以通過設在箱蓋上的活動人孔蓋板，沿箱體內爬梯進入箱內，將爬梯收起然后進行操作；在箱壁上安裝防潮燈，于夜間的檢修工作。箱蓋：地下箱變箱蓋結構由鍍鋅鋼板焊接成凹型，箱變整體安裝后填入瀝青砼、地板磚等與周圍環境相同的材料，使箱變與周圍環境融為一體，從而達到“視而不見”的效果；在箱蓋上設置檢修人孔，作為箱變運行中的出入口，在人孔處用活動蓋板做封堵，蓋板周邊安裝密封圈，通過螺釘固定蓋板；蓋板一邊與箱蓋連接，掀開后與箱蓋成90o支撐在箱蓋上，為便于工作人員出入，在人孔活動蓋板下面設欄桿，蓋板掀開后欄桿可作為扶手使用。夾層頂板：頂板結構同箱蓋，局部采用箅子，便于夾層內氣體交換。
地下箱變的通風問題是電氣設備安全運行的必要保障。通風借助箱體外風力造成的風壓和由于室內外溫差形成的熱壓做為動力進行自然通風。地下箱變通過箱蓋“耳朵”的箅子進行通風。風從通風口百頁經過通風管先由上至下，再由下而上進入箱體，對設備進行散熱（同時保證SF6氣體泄漏后SF6氣體的排放），然后經過通風管從另一通風口百頁排出。兩個通風口的百頁朝著相對方向安裝，用來確定風的流向。為了使箱體內氣體充分交換，防止風直接通過箱體兩個通風管形成對流，造成風壓損失，在箱體內一側通風管處安裝輕質擋風板，迫使風在整個箱體內流通。
地下箱變的防水是另一個核心問題，其主要包括箱體防水、箱體和箱蓋接口防水、通風口防水、電纜出入口防水和檢修人孔防水。箱體采用自防水結構，可有效防止地下水滲入；箱體和箱蓋接口處以及檢修人孔處均設置防水密封圈；電纜出入口處，首先在箱體上預埋穿墻防水套管，電纜敷設完成后，在電纜與套管之間填充瀝青麻絲、橡皮條的防水材料，再利用法蘭盤通過雙頭螺栓與套管固定，形成柔性防水節點。通風口考慮水自然滲入和利用浮球防水兩種情況；從通風口進入的少量水，通過通風百頁，自上而下自然滲入回填的砂石中；如果遇到大量水流入，水流不能盡快自然滲入地下的情況下，水位上升，則浮球也隨之上升，從而將通風管堵住，以防大水進入。
轉貼于 4.安裝及應用
地下箱變在工廠內制做完成后運至現場，在安裝位置根據具體的土質情況，開挖同箱體體積相近的坑體，其大小根據現場土質確定；在坑體制做接地網，然后在坑底鋪一層150mm厚的砼墊層；將箱變吊裝就位，接入電纜，最后，在箱體與坑壁間用砂石填滿，并填充防止損壞箱體的防水處理表層。
預制式地下箱式變電站主要應用于城市商業、經濟、文化中心等繁華地區，地下箱變的選址盡量避免安裝于城市的低洼處、坡道處。建議安裝于人行步道上等地勢較高處。解決了城市環境整體協調性，體現了“以人為本”的思想，箱變裝于地下，行人、游客步行其上、車輛通行均不受影響；箱變制造可實現工廠化，節約成本，縮短工期。同時地下箱變需要定期的檢查維護工作：每6個月定期清除通風口、滲水口的雜物，檢查浮球的狀態，同時檢查電纜入口處的密封性。
【關鍵詞】箱式變電站；變壓器；散熱
1.箱式變電站的結構、介紹
組合式變電站俗稱箱式變電站，簡稱箱變，是種將高壓開關設備、配電變壓器、低壓配電設備、功率因數補償裝置及計量裝置等變電站設備組合成一體的工廠預制的緊湊式配電設備。它是一種快裝型成套配電設備。早在上世紀60年代，西方發達國家已經開始大量使用這種新型的成套配電設備。20世紀80年代，我國開始陸續使用箱式變電站，同傳統的變電站相比較，它具有占地少、體積小、投資少、見效快、施工周期短、成套性強、對環境適應性強、安裝方便等一系列優點。
我國自70年代后期，從法國、德國等歐洲國家引進及仿制的箱式變電站，從結構上采用高、低壓開關柜，變壓器組成方式，這種箱變稱為歐式箱變，形象比喻為給高、低壓開關柜、變壓器蓋間房子。歐式箱變由高壓受電柜、低壓配電柜及配電變壓器三部份組成。
歐式箱變殼體材質國內普遍采用的有普通鋼板、敷鋁鋅鋼板、水泥預制板、玻璃纖維增強水泥板、彩鋼夾芯板（中間夾聚氨酯泡沫絕熱材料）。普通鋼板造價比較低，但隔熱效果比較差；水泥預制板和玻璃纖維增強水泥板隔熱效果較好，耐腐蝕性好，但重量偏重，彩鋼夾芯板隔熱效果介于以上兩者之間，重量比較輕。我國大部份地區夏季氣溫都比較偏高，筆者傾向于選用水泥預制板和玻璃纖維增強水泥板。
2.箱式變電站的散熱措施
高低壓柜的發熱量很少不會對箱變造成影響，變壓器的發熱量很大直接影響了箱變輸出負載的各項功能性能指標。因此，散熱問題是現有箱式變電站存在的主要問題之一。歐式箱變結構緊湊，變壓器室體積較小，特別是在炎熱的夏季，變壓器溫度很高，在加上在運行過程中變壓器要產生大量的熱量，筆者認為可以從以下幾個方面去考慮解決散熱問題。
（1）在設計時，將本地的氣候條件和變壓器自身發熱問題考慮進去，適當增大變壓器的容量裕度來減少自身的發熱量，但該辦法會增加成本，降低經濟性。筆者認為在夏季炎熱地區為了保證箱變的安全運行，提高供電的可靠性，一定的浪費也是值得的。
（2）自然通風散熱。當變壓器容量小于315kVA時可采用此種散熱方式。在變壓器室門兩側、頂蓋屋檐下側、箱變基礎底座上均設置通風孔，空氣在它們之間形成對流來達到散熱的目的。頂蓋可以設計成帶隔熱材料的氣樓結構，頂蓋外面可以噴涂仿輻射層，減少室外的熱量進入變壓器室內。
（3）強迫通風散熱。變壓器運行時，將產生大量的熱量，使變壓器室的溫度不斷升高，特別是在夏天，由于環境溫度較高和民用空調的大量使用，此時段配電變壓器是在接近滿負荷狀態下運行，變壓器本身消耗的電能（銅損和鐵損之和）是以熱量的表征形式散發在變壓器室內的空氣中，源源不斷地對變壓器室內的空氣進行加熱，溫度升高更快，變壓器容量較大時僅靠自然通風散熱往往不能保證變壓器安全的運行，一般都采用強迫通風散熱措施加以解決。強迫通風散熱的測溫方式主要有兩種：變壓器室上部空氣溫度或變壓器內上層油溫設定為動作整定值，第一種方式是在變壓器室上部設置溫度數字顯控裝置和排風裝置，溫度數字顯控裝置監測箱變內的溫度，并把監測的溫度數值顯示出來，便于工作人員查看。并且溫度控制數字顯示裝置內設定了箱變正常運行時所需的溫值，一旦所監測的溫度值不能達到箱變正常運行時所需的溫度值，溫度控制數字顯控裝置就會通知排風裝置，排風裝置便會自動啟動，對箱變進行散熱，力求達到箱體內外熱平衡的效果，從而實現箱變的通風、散熱。目前國內多采用后種方法，后種方法同第一種類似，所不同的是第一種測溫方式是變壓器室上部空氣溫度，測溫探頭安裝在變壓器室內，第二種測溫方式是直接測量變壓器油溫，探頭直接安裝在變壓器內部，所測量的溫度更加準確可靠，更能防止設備過熱出現的各種事故，有效保證供電可靠性。在強迫通風方法中一般采用軸流風機，也有采用輻面風機或空調。空調的制冷效果較好但比較耗能，使用壽命較短；軸流風機將熱空氣從變壓器室頂部抽出，冷空氣從基礎下面坑道處進入，形成對流，效果較好；輻面風機的排風口能比較均勻的吹拂變壓器內外側，來達到散熱的目的。采用強迫通風散熱方式需要特別注意的是風機排風量問題，如果小排量風機不能將室內郁積的熱量迅速排出，使箱體內外的空氣沒有大量進行有效交換，造成熱量在變壓器室內大量聚集，引起箱變箱體內環境溫度不斷升高，形成惡性循環，最終將導致配電變壓器溫升超過運行極限，引起變壓器溫度保護動作，跳開高壓側斷路器或低壓總斷路器。
（4）將變壓器外露不放在封閉的變壓器室內。我國的箱變是由歐式箱變發展而來的，隨著我國對外經濟的開放，大約在上世紀90年代，美國COOPER公司率先在中國市場打入了美式箱變，并獲得了迅速的發展，其特點是變壓器為主體，將負荷開關、后備保護熔斷器、分接開關和變壓器裝在變壓器油箱內，插入式熔斷器、電纜和低壓配電部分圍繞變壓器油箱排列，構成整體布置。目前，在這種結構上發展而來的國內產品“仿美式箱變”遍布大江南北，其主要特點是為了改善散熱條件，采用BS9變壓器，變壓器取消油枕，將變壓器油箱和散熱片部分在外面，形象比喻為變壓器旁邊掛個箱子。在歐式箱變中結構設計時，也可以采用BS9變壓器，變壓器放在敞開的間隔中，高壓配電柜和低壓配電柜則在變壓器的另一側，它們有機的結合在一起，即解決了變壓器的散熱問題又通過高低壓之間的隔板解決了防護等級問題。筆者曾在幾個工程項目中采用了此種結構設計，從2006年運行至今，效果良好。
（5）采用地熱空調散熱。地熱空調是在全球性的能源危機和環境污染的背景下應運而生，其系統原理就是通過安裝在地下的系列地溫收集器，從土壤中吸收能量，經過能量轉換實現空調調節功能。其最大的優勢和亮點是節能、環保、低碳，在運行過程中不產生任何廢棄物。“地熱空調”有兩種，一是利用熱泵技術，把“恒溫層”的地下水抽出來，熱量交換后再排回去；一種是土壤源熱泵，利用淺層常溫土壤或地下水中的能量作為能源，在地下埋管，吸收熱能。在歐式箱變中，筆者認為可以采用第二種技術，在修建箱變基礎時，將管道埋在地下，換熱器設于變壓器室內，在炎熱的夏天，源源不斷的冷氣通過換熱器進入變壓器室內，即保證了箱變安全可靠的運行，又達到了節能、低碳的目的。
關鍵詞：110kV 變電站 設計
隨著經濟的快速發展，110kV變電站數量將會不斷增加。農電負荷屬于三類負荷，對供電可靠性要求相對一、二類負荷要低，變電站工程造價標準較低，應本著安全、適用、節約、小型化的設計原則。綜合自動化是變電站建設的發展趨勢，故新建變電站應按綜合自動化站建設，滿足調度自動化要求，逐步實現少人或無人值班。合理地選擇110kV變電站電氣主結線和開關站類型，在電網的安全供電及經濟方面，均有著重要的意義。本文是針對某地區電網110kV變電站主結線方案和開關站選型研究的總結，引證的一些結論已在實際工作中得到驗證和應用。
一、選擇電氣主結線方式
為了保證變電站供電的可靠性和靈活性，在變電站設計中，往往采用較復雜的主接線。主接線的完善運用雖然保證了供電可靠性，但存在接線方式復雜、運行操作煩瑣、檢修維護量大、投資大、占地面積多的缺點。因此，在變電站電氣設計中應根據負荷性質、變壓器負載率、電氣設備特點及上級電網強弱等因素來確定變電所主接線方式。一般終端變電所高壓側主接線形式選用線路―變壓器組接線和內橋接線。
線路―變壓器組接線是最簡單主接線方式。高壓配電裝置只配置2個設備單元，接線簡單清晰，占地面積小，送電線路故障時由送電端變電所出線斷路器跳閘。當1臺主變或一條線路故障退出運行，只需在變電所低壓側作轉移負荷操作，就能確保100%負荷正常用電，且不影響相鄰變電所的運行。內橋接線是終端變電所最常用的主接線方式。其高壓側斷路器數量較少，線路故障操作簡單、方便，系統接線清晰，保護配置整定簡單。當送電線路發生故障時，只需斷開故障線路的斷路器，對其它回路的正常運行不造成影響。因此，對于地方電網中110 kV終端變電所，如主變容量不能滿足N-1要求，采用內橋主接線方式有利于提高系統供電可靠性。
二、短電電流計算
短路就是指截流體相與相之間發生非正常接通的情況。短路時電力系統中最經常發生的故障，危害極大。因此，考慮限制Id值是主接線設計中應重點考慮的問題。對電力系統網絡而言，一般采用運算曲線來計算任意時刻的短路電流。所謂運算曲線，是按我國電力系統的統計得到汽輪發電機的參數，逐個計算在不同阻抗條件下，某時刻的短路電流，然后取所有短路電流的平均值，作為運行曲線在某時刻和計算電抗情況下的短路電流值。
三、配置主要設備
1.主變壓器
從型式上看，變電站主變壓器的選擇一方面為了盡量減小對周邊的噪聲污染，偏重于選擇噪聲水平低的自冷式變壓器；另一方面為了節約投資盡量選擇以風冷式為主的變電器。主變的調壓開關近年來全部國產化，主變儲油柜采用金屬波紋式儲油柜，主變高壓側采用110 kV±8×1.25%調壓方式。對于主變35 kV側電壓基準值為多少以及是否調壓、10 kV側電壓基準值為多少存在較大分歧。結合全國各地區的實際情況，筆者認為，中、低壓側采用38.5kV±2×2.5%/10.5kV比較符合現場運行需求，尤其是對于增容改造變電站更為實用。在一臺時價300多萬元左右的三卷變壓器而言，中壓側的均設調壓開關，有利于電壓質量的提高和滿足運行調度的靈活性要求。
2. 斷路器
其實一般斷路器選用原則：①空開額定工作電壓大于等于線路額定電壓；②空開額定電流大于等于線路負載電流；③空開電磁脫扣器整定電流大于等于負載最大峰值電流（負載短路時電流值達到脫扣器整定值時，空開瞬時跳閘。一般D型代號的空開出廠時，電磁脫扣器整定電流值為額定電流的8～2倍。）也就是說短路跳閘而電機啟動電流是可以避開的。
四、設計直流系統
全站設一套直流系統，按雙充雙饋配置，用于站內一、二次設備、通信及自動化系統的供電。直流系統電壓采用220V，選用200Ah蓄電池組，108只，分兩組，全所事故停電按2小時考慮。直流系統采用單母線分段接線，設分段開關，每段母線各帶一套充電裝置和一組蓄電池組，充電裝置采用高頻開關電源，模塊按N+1原則配置，每組充電機選用4塊20A模塊。蓄電池采用閥控式密封鉛酸電池，放置方式采用專用蓄電池室。每套系統設一套微機型絕緣監測裝置和蓄電池容量檢測儀，采用混合型供電方式。110kV部分采用放射型供電，每一間隔按雙回路方式直接從直流饋線屏獲取電源。10kV部分則按10kV母線分段情況設置。每一段母線均按雙回路配置。
五、布置配電裝置
變電站工程中一般由于站址場地狹窄，加之110kV出線規模較大，故110kV配電裝置采用三相共箱式結構的全封閉六氟化硫絕緣的組合電器，采用戶外中型支持管型母線雙列式布置。一組母線配垂直斷口單柱隔離開關，另一組母線配雙柱水平單斷口旋轉式隔離開關。此種布置的特點是主變進線、母聯、分段及母設間隔與出線間隔以母線對稱布置，不單獨占用間隔，有效壓縮了配電裝置的縱向尺寸。GIS的結構為緊湊型三相共箱式，三相導體共面布置，所有開關設備均采用了彈簧/電動操動機構，由1臺機構操作，三相聯動。由于無需壓縮空氣供給系統，從而實現了無油化、無氣化。
六、設計消弧及過電壓保護裝置
該裝置是能迅速消除中性點非直接接地系統弧光接地給電氣設備帶來危害的新技術產品，是確保10kV、35kV系統弧光接地過電壓和諧振過電壓不致造成危害的有效措施。中性點不接地系統加裝本裝置后，一旦系統發生單相弧光接地，裝置可在30ms之內動作，不僅使故障點的電弧立即熄滅，同時也有效地限制了弧光接地過電壓；裝置運作后，允許200A的電容電流連續通過2h以上，以便用戶可以在完成轉移負荷的倒閘操作之后再處理故障線路；本裝置可將發生在相與相之間的各種過電壓限制在3.5倍以下。裝置為金屬鎧裝封閉開關柜，具有弧光接地過電壓保護功能、諧振過電壓保護功能、故障信息上傳功能和裝置本體故障保護等功能。
電網中小型110kV變電站的電氣設計應本著具體問題具體分析的原則，根據變電站在電力系統中的地位和作用、負荷性質、出線回路數、設備特點、周圍環境及變電站規劃容量等條件和具體情況，在滿足供電可靠性、功能性、具有一定靈活性的前提下，盡量優化設計方案，精選設計手段。
