预装式箱式变电站设计技术重点研究

预装式箱式变电站设计技术重点研究

李玉林

中广达能源电力工程设计有限公司北京分公司 北京 100176

摘要：现阶段，我国对电能的需求不断增加，箱式变电站建设也越来越多。目前，箱式变电站已广泛应用于城市供电、农村10kV～110kV中高压小型变(配)电所、工矿企业、以及流动作业变电所的建设及升级改造工程中，其易于深入到电力负荷中心进行集中供电，减少了供电半径，提高了配电线路末端供电电能质量。本文对其设计技术要点展开探讨，为其进一步发展提供创新的思路。

关键词：箱式变电站;设计;技术

引言

对于预装式箱式变电站进行改进是我国发展中的重要目标，变电站的改进与完善对于提高我国电能利用率具有重要的影响意义。想要对预装式箱式变电站进行改进就要从设备箱体、光导照明系统、综合布线系统以及恒温恒湿系统入手，使这些系统的工作性能进行大幅提高，同时改善以往存在的问题。

1我国预装式箱式变电站的发展现状

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要进行必要的改进，箱体的外部结构以及内部构造对于变电站的工作质量都有着直接的影响，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、综合布线系统以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。

3箱式变电站的优点

3.1技术先进安全可靠

在电力控制方面，其可以合理减少电力用户在电网高峰负荷期的电力需求，避免超负荷用电，保障电力系统安全运行。削峰的实现方式有两种，一是直接负荷控制，二是可中断负荷控制。直接负荷控制主要用于电力供应严重不足，电力供需冲突日益焦灼的电网，此类办法多见于城乡民众的用电管控，通常借助于断电产生最低的亏损为基础展开相应管控。可中断负荷控制是在供需双方事先签订的合同基础上，电力系统调度人员在电网负荷高峰时段向用户提出要求，用户根据合同约定，中断部分或全部供电的一种控制方法。

3.2集成自动化水平高

箱式变电站采用全站集成化、智能一体化设计方案，其继电保护系统釆用微机综合自动化保护装置，分散安装，实现变电站无人值守“四遥”功能，即：遥测、遥信、遥控、遥调。内部各控制系统单元均具有独立运行功能，通过微机保护系统实现的运行参数远方设置，对箱体内部湿度、温度等参变童远程调节控制，满足无人值班值守的功能需求。

3.3耗能较少

如果系统无法做到它们之间的相互平衡，就可能会导致严重的事故，引起电机烧毁或者是大区域的停电，给国民经济带来严重的损失，这就需要箱式变电站系统供电设备有一定的电能储存量，但是如果电储存量较大，不仅在技术上有难度，也会使得整个电网的运行，效率降低，最好方法就是采用一些分布式的储能元件，对电能进行存储，随时可以进行放出，解决供需之间的不平衡关系，实现资源的合理优化调配。

4预装式箱式变电站改进的主要措施

4.1预装式箱式变电站设备箱体的改进

现阶段对于预装式箱式变电站进行改进的过程中，主要就是将以往设备箱体进行合理的改变，将箱体电能防漏能力增强，选择相应导电性较差的材料进行替换，这样就能较好地防止漏电现象的产生。预装式箱式变电站设备箱体的改进还将进一步提高传输电能的效率，改变箱体结构在能够在一定程度上减少电能的损失，在我国变电站发展的过程中改变预装式箱式变电站设备箱体是一项重要的内容。

4.2箱式变电站变压器的改进 　　箱式变电站的变压器在早些时间都是使用干式变压器或油侵式变压器，这两种变压器的优势在于价格低廉，结构简单，安装使用方便。但油侵式变压器在漏油、产生故障时会对环境造成污染，而干式变压器占地面积大、户外使用困难。随着技术的进步和人们对于新技术的研发，近几年研制出了非晶合金电力变压器，相比于前面提到的变压器，非晶合金变压器的优势就相当明显了：首先，它的超低损耗特性，就达到了用电效率高、节约能源的目的，符合了现在提倡的节能高效；其次，非晶合金变压器的材料在制造时使用较低能源以及其超低的损耗特性，可大幅节约电力消耗及减少电厂发电量，进一步达到减少SO2、CO2废气的排放的目的，降低对环境污染及温室效应，无污染，达到了绿色能源的效果；最后，在结构上，非晶铁心在通过较高频率磁通时，具有低铁损及低激磁电流的特性而不致产生铁心饱和，故以非晶铁心制成的非晶合金变压器具有较好的耐谐波能力，同时，它具有高超载能力，高机械强度，运转温度低、绝缘老化慢、变压器使用寿命长等等，也都是设备高性能的体现。总之，国家在城乡电网系统发展与改造中，若能大量推广采用非晶合金电力变压器产品，其最终将会达到节能与环保两方面的效益。

4.3综合布线系统的改进  　　变电站中相应线路的设计对于其工作进行起到重要的影响作用，综合布线系统是预装式箱式变电站中一项重要的组成部分。现阶段我国预装式箱式变电站中综合布线系统主要存在线路设计不够合理的问题，变电站内部线路紊乱将对变电过程的效率以及质量产生较大影响。合理改进综合布线系统就要对存在问题的线路进行研究，重新设计线路并保证新线路的走向不能对其他原有工作线路进行影响，这样就能较好的提高变电站的工作效率，同时也将减少变电过程中出现的危险性问题。

4.4箱变外壳密封、散热

在沿海，盐雾、霉菌会随着箱变通风散热，进入箱变内部。一旦出现高温高湿天气（高于35°），盐雾和霉菌会加速对箱变内元器件：高压开关，低压断路器，连接铜排及电缆，螺丝等的腐蚀进程，使电气设备的绝缘水平降低，触点粘连，降低电气设备的使用寿命。通风是散热的很好方式，但是会把环境中的灰尘、盐雾、霉菌带入箱变内部，影响箱变的正常使用和寿命。为了防止这些腐蚀因素进入箱变内部，还能把内部的热量有效散发出去，可以提高外壳的防护等级，采用重力热管来散热。热管充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，可以将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。采用合适大小和数量的重力热管散热，能够满足外壳温升级别的要求。比如：5K、10K、15K、20K、25K或30K。

结语

综上，随着我国科学技术的进一步发展，以及制造研发水平的进一步提髙，箱式变电站必将得到终端用户的进一步认识和认可，进而推进智能供配电网安全稳定、节能经济的高效建设发展。

参考文献

[1]李颖.箱式变电站损耗及热问题研究[D].沈阳：沈阳工业大学,2017.

[2]王灿,罗隆福,陈跃辉,周冠东,李晓芳.一种具有滤波功能的磁集成式10kV箱式变电站[J].电工技术学报,2016,31(10):222-230.

[3]黄新波,吴孟魁,朱永灿,朱海涛,王军安.箱式变电站智能监测装置设计[J].中国电力,2016,49(5):116-122.