箱式变压器的应用探究

箱式变压器的应用探究

吴新雄

（广东电网有限责任公司东莞供电局计划发展部广东东莞523122）

摘要：近年来，经济社会的发展推动了城乡供电格局的改变，而传统的配电方式也逐步被淘汰。箱式变压器是一种新型的配电设备，其凭借着自身所具有的便捷性、经济性和有效性而被广泛应用于现代社会。本文就配电系统内箱式变压器的应用展开讨论。

关键词：配电系统；箱式变压器；应用分析

0引言

箱式变压器把各变压器均收容在壳体内，其凭借着自身所具备的重量轻、体积小、低损耗、低噪声和高可靠性而被广泛应用在商业中心、企业、机场、住宅中心、厂矿等场所。研究结果显示，供电电压自380V升至10kV可实现线路减少60%的损耗、用铜量和总投资减少52%，可见其客观的经济效益和社会效益。箱式变压器作为现代经济和社会会发展的产物，属经济与效率兼备的配电设备，且推动了高压深入负荷中心的实现。本文简述了箱式变压器的设计原理，并探析了配电系统内箱式变压器的应用情况，进而展望了箱式变压器的应用前景。

1、箱式变压器的特点

箱式变压器的结构主要由高压开关系统、铠装母线、变电站综合自动化系统、直流电源及一次设备等电气单元有序的组合而成，合理布置且安装在一个防潮、防尘、防鼠、防火、全封闭、可以随意移动的钢结构的箱体内，机电一体化，全封闭运行，主要有以下特点。

1.1结构较紧凑，占地面积少

由于箱式变压器是将高压配电装置的绝大部分设备布置在封闭的箱体内，通过优化设计方案、合理布局组合，各部分设备之间的绝缘距离大大地减少了，缩小了总的占地面积和空间，达到了结构紧凑的特点。

1.2便于安装，快速建成

设计和安装建造箱式变压器时，首先应该由设计人员根据变电站的实际要求，作出一次主接线图和箱外设备的布置结构，然后再根据设计结果直接选择箱式变压器的规格和型号，将被选定的箱式站的所有电气设备在制造厂家组织安装，并经过调试和出厂试验员验证合格。

1.3投资成本大大降低

箱式变压器的经济性体现在以下三个方面：（1）成本低；（2）前期投资，提前收益；（3）用于运行和维护的费用低。

1.4组合方式灵活多变，通用和互换功能增强

箱式站的结构非常紧凑，每个箱体都可以独立构成一个系统，组合方式灵活性强；独立的电气设备元件通用性和互换性都比较强。

1.5可靠性高、安全性强

箱式变压器的金属导体、设备间的绝缘和接触部分等都全部被封闭在箱体里，箱体本身采用了先进的外壳制作工艺，采用具有良好的防腐能力的材料，箱体内装设空调和除湿装置，使运行设备不容易受到外界自然气候环境、动物等影响；箱式站没有裸露的带电导体直接暴露在箱体之外，不容易引起外界短路现象和触电的危险，安全性高。

1.6自动化程度高

箱式站采用自动化程度高的微机保护和综合系统，能够实现“4遥”（即：遥测、遥信、遥控、遥调）功能。每一个智能控制单元都具有独立的运行功能，以保证继电保护和自动装置功能安全、可靠，对运行参数进行远方设置和实时监控，对箱体内的湿度、温度进行自动控制调节和远方烟雾报警处理。

2、箱式变压器的应用

2.1箱式变压器的选择

容量的选择。容量的确定，涉及负荷、投资、损耗、寿命等因素，一般在满足最大负荷并留有裕度的基础上，对相近容量的变压器进行经济技术比较，选择总拥有费用最小的配电变压器。美式箱变的额定容量有：150、225、300、500、750、1000、1500和2000kVA。

箱变的型式。箱变有终端型、环网型两种，主要由负荷开关型式确定。

箱变的安装地点。箱变内的绝缘油分两种，一种为普通矿物油，如国产25号变压器油;另一种是R—TEMP油(高燃点油，燃点高达312℃)。充R-TEMP油的箱变(箱变低压侧有明显标志)可用在建筑物内，而充普通油的箱变不能用在建筑物内。美式箱变一般不带低压分路保护和计量，可在箱变的低压侧箱内根据用户的要求加装分路保护开关、计量仪表及补偿装置。

2.2使用注意事项

箱变的选择使用要注意箱变型式、负荷开关类型、用户对低压表计的要求等。

箱变有环网型和终端型。环网型箱变通过负荷开关转换，可使另一箱变获得高压电源。

负荷开关有2工位型、3工位型、4工位型三种。每种工位型又有几种型式，如4工位型又有T型、V型两种，都可用于两电源供电。T型可用于环网箱变，V型只能用于终端箱变。

新安装的箱变，查看插入式熔断器时，注意箱变的压力表是否指示为零，如果压力表不是在零位，首先需拨动排气阀排气，然后才能拔插熔断器，否则将导致变压器油喷出。

3、为适应配网自动化要求，箱变还应有的基本技术要求

用智能综合测试仪对箱变的运行完成就地测控和“四遥”功能，主要功能如下：

测本箱变运行的各项参数：各相电压、各相电流、零序电压、零序电流、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度，功率因数。

电度测量和自动操表系统连接，将计费电度测量值上送主站。

能传送开关柜的分／合闸命令，对开关进行远方操作，保持与中央控制室通讯，及时反映高低压开关运行状态的一次接线图。能追溯10次以上故障的录波功能。

所有高压负荷隔离开关和低压进线主开关，都应具有电动操作功能，内置电压互感器作为辅助装置的电源，不需要外接电源，提高了供电可靠性，减少外接费用。

城区中新使用的欧变应具备以上配网自动化功能，为发展配网自动化打好一次设备基础。

4箱式变压器的结构改进

根据箱变的结构特点和多年来的运行经验，我认为箱变应做如下改进：

变压器的改进：将变压器全部改为横出线，散热器外露，解决欧式变的技术难点之一热量散出来这一问题。

高压进线的改进：高压进线用肘型电缆头和环氧插头组合实现全绝缘、全密封。

高压开关的改进：高压开关用SF6气体绝缘全密封环网开关柜，使高度压低至1.6m；

高压连接线的改进：高压连线为全绝缘电缆结构，杜绝任何爬电放电的通路，不怕凝露、污秽；

低压侧设备的改进：低压侧不用GGD、PGL等成套柜装箱变，而用电器元件组装，但遵循成套柜标准的各项要求。

5、箱式变压器的应用前景分析

自上个世纪80年代末，我国开始致力于箱式变压器的引进和推广。经过二十多年的发展，我国箱式变压器行业取得了非常显著的成绩，但存在的问题亦是不容忽视的，尤其是配电系统内箱式变压器应用率低下等问题。调查资料显示，我国箱式变压器的应用率<配电变压器的55‰，且相对于国外超过90%的应用率，我国箱式变压器的市场潜力极大。

随着我国城市化进程的加快及社会经济的发展，城乡用地愈加紧张，用电负荷密度也愈高，且城市配电网向电缆的过渡进程也越来越快，此时杆式配电变压器已无法满足现代社会发展的需要，而箱式变压器也越来越受到市场的亲睐，并呈现出向用户负荷中心深入的趋势。实践证实，箱式变压器可有效发挥美化环境、安全供电等作用。总体而言，箱式变压器在配电系统的应用极具发展潜力。

6、结束语

箱式变压器是城网改造、房地产开发和住宅区供电建设必不可少的电气设备。美式箱变以其独特的特点和与国内同类箱变相当的价格而成为城网配变的首选。由于方便的使用和众多的优点，使其受到社会和广大用户的好评，已成为城镇小型变电所的建设发展方向。

参考文献

[1]沙建国,周贤士.中小型配电变压器国内现状和发展趋势〔J〕1变压器,2000,(1)1.

[2]谭琳1配电变压器经济容量的确定〔J〕1变压器,2000,(3).

项目：箱式变压器抽屉式操作平台的研发，项目编码：031900KK52170055.