10kV箱式变电站配置与工作原理

10kV箱式变电站配置与工作原理

冯晓琳

辽宁东贝尔电力设计有限公司  110000

摘要：箱式变电站又可称为预装式变电所或是预装式变电站，其主要指的是按照相关规程和步骤将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置进行连接的配电设备，主要适用于额定电压10/0.4kV三相交流系统中，在分配电能等方面具有十分重要的作用。本文重点分析了10kV箱式变电站配置与工作原理，希望能够为业内人员提供一些参考意见。

关键词：10kV；箱式变电站；配置；工作原理；

箱式变电站一般会被称为箱变，还能被称为室外变电站，其配置主要涉及到三相油浸式电力变压器，还配有电能计量、防雷装置和高低压开关等元件，按照设计方案和相关规程将其连接在一起，并放在钢结构箱内。通过相关研究和调查数据可知，箱式变电站具有变电站、配电站等功能，而且对占地面积和空间的要求并不高，加上安装操作的难度同样不高，所以箱式变电站的应用越发宽泛。为充分发挥出10kV箱式变电站在线路和分配电能等方面的重要作用，相关研究人员应对其配置和工作原理进行深入剖析。

1、10kV箱式变电站配置

1.1开关柜结构

    开关柜的组成部分主要为柜体、手车。在柜体的外壳与其他功能结构之间存在一层隔板，其材料多半为敷铝锌钢板，该材料的优势在于：使用过程中具有较强的机械强度、耐腐蚀性与抗氧化性较好，所以在实际使用过程中不会轻易出现锈蚀、氧化等问题。在制作柜体时，通常会采用螺栓结构并严格按照相关规程和要求进行拼装作业，其中还要确保尺寸参数与规范标准的要求相符，通过设置隔板能够将柜体划分为若干个功能区，每个功能区都要设置独立接地设施，即使某一功能区出现故障也不会对其他功能区的正常运行产生不利影响。开关柜可以采用高压柜靠墙安装的方式，这样就能弥补和解决台区狭小这一弊端和不足[1]。

1.2车手室

从用途的角度进行分类，车手柜主要包括了：隔离车手、电压互感器等，同类规格的车手还能互换，如此能够给后续维护工作带来极大的便利。在推入或退出车手时，通常需要借助袋运转车进行操作，而当前所使用的运转车的底部转轮主要以万向转轮为主，根据实际情况可自由转变方向。通过对运转车的顶部进行详细的观察，发现其还携带着有轨道的托盘，而且运转车的4个边角部位有4个调节手轮，要想调整托盘的升降状态时可以根据实际要求转动手轮即可，这样还能保证柜体与导轨之间的衔接性，为后续工作的有序开展夯实基础。

在对手车进行推入或退出操作的过程中，按照实际情况在转运车和柜体之间的左右两侧增设导向杆和中间锁杆，其中需要明确其位置。在对手车进行进入或提出操作时，转运车会及时移动到柜体前面，以及适当调整轮子的高度，确保其与导轨的高度一致，接着按照实际要求合理调整其他部分，借助锁钩对柜体结构进行加固处理，防止出现倒塌等事故，以及顺利完成既定指令。

在手车执行推入指令前，将其安置在转运车的托盘上，并对其进行固定处理，接着将其移动到柜体前对其进行合理调节和锁定。在执行推入指令时，先对内测拨动锁杆和手车托盘进行解锁操作，将断路器小车推到断路器小室内，并及时松开双手和锁定断开位置。等到这些流程结束后就能继续操作完成手车推入的指令，在这一过程中，先将手把操作孔的闭锁盖板向左波动，再继续插入手把，接着按照相关要求和流程摇动车手直至顺利达到工作位置即可[2]。

详见了解和掌握防误操作的实际需要，在此基础将闭锁盖板向左波动，传动连杆可以在第一时间顶起机构的跳闸铁芯，断路器瞬间就会分闸，无论是将车手摇至工作位置，还是从工作位置退到试验位置，断路器均会保持分闸状态。

1.3电缆室

    做好柜前维护工作，并在电缆室内按照相关流程和要求安装电流互感器等元件。去掉手车、手车室与电缆室之间的水平隔板，接着可以从正面进入开关柜内进行电缆安装作业，其中必须对其质量进行严格的检查，才能减少故障或触电事故的发生。至于电缆室底部则需要配备不锈钢封板，利用这个可拆可卸的钢板将电缆室与电缆沟隔离开来，这样能够为后续的维护工作提供便利，还能降低发生施工安全事故的概率。

1.4母线室

对于相邻柜母线室，应采取金属隔板、绝缘套管将其隔离开来，一旦发生事故能够避免事故的进一步扩散，如此就能将事故产生的严重影响降至最低。将水平母线穿过绝缘套管，接着对其进行固定和支撑，至于垂直的分支母线可以通过螺栓与主母线、净触头盒相连接，并使用绝缘盒将母线连接处覆盖住，以防出现触电等事故。

2、10kV箱式变电站的工作原理

通过相关研究和对比结果可知，在容量相等的情况下，与欧式箱变的结构相比，美式箱变的结构显得更具合理性和可靠性。欧式箱变主要是将变压器、高压电气设备安装在金属外壳箱体中，在变电站处于正常运转的状态下，变压器室温有着明显的提升，加上其位于金属外壳箱体中，导致产生的热量难以散发出去，这就会影响到出力。与此同时，通过对欧式箱变进行全方位的检查和分析，发现其箱体中场所采用的是普通的低压开关柜、高压负荷开关等，这对箱体体积和占地面积具有较高的要求。而美式箱变与欧式箱变在结构上存在着一定的差异，其布置主要呈品字形，低压室、变压器室和高压室采用的是品字形的布置方式。美式箱变的结构主要为前后两部分，前部分为高、抵押操作间隔，而操作间隔内又包括了负荷开关操作柄、插入式熔断器等，后部分则包括了散热片、注油箱，按照相关规程和要求将变压器绕组、高压负荷开关等置变压器油箱中

[3]。

避雷器主要以油浸式金属氧化物避雷器为主。对于散热困难这一问题，可以采用油加气隙体积恒定原则合理设计密封式油箱，这样就能使油箱、散热器暴露在自然环境下，如此就能解决散热困难这一问题。至于压断路器可以考虑使用塑壳断路器作为出线断路器、主断路器。美式箱变的结构显得更加简单，对占地空间的要求自然也就不会太高，这点明显优于欧式箱变。

虽然美式箱变具有很多优点，但是其也存在着一定的缺陷人。例如，负荷开关长期浸泡在油里，油会随着时间的推移被电弧分解，如此就会产生有害气体，进而容易对自然环境造成严重的污染，还会影响到美式箱变的使用性能，甚至还会增加发生事故的可能性。由于美国低压保护及计量方式与我国存在较大的差异，所以有时候很难及时找出断开点，也无法在最快时间内对其进行妥善解决。对于这种情况，通常为了能够满足国内用户的实际需要，一般会在低压侧增设低压配电柜。为有效保证电力系统运行的安全性和稳定性，应对欧式箱变和美式箱变的优缺点进行详细的对比分析，在此基础上结合我国国情和广大用户的实际需要对其进行适当调整，如此才能更好地满足人们日益增长的是继续求。

结语

综上所述，作为专业工作人员应详细了解和掌握10kV箱式变电站配置与工作原理，并对其中存在的不足和缺陷加强研究，提出科学可行的应对措施和方法，在最大程度上发挥出10kV箱式变电站在线路、分配电能中的重要作用，以及严格按照电力操作规程高质量地完成电力维护检修工作，切实保证电力系统运行的安全稳定性，如此有利于提高广大用户的满意度。

参考文献

[1]邱满凤.10kV箱式变电站配置与工作原理[J].绿色环保建材,2021(02):187-190.DOI:10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2021.02.092.

[2]陆宏涛.预装式箱式变电站设计技术要点[J].科技资讯，2012，（04）:130-130,132.

[3]沈浒，许越峰.10kV箱式变电站设计[J].城市建设，2010，（04）:368-370.