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箱式變電站是一種高壓開(kāi)關(guān)設備、配電變壓器和低壓配電裝置，按一定接線(xiàn)方案排成一體的工廠(chǎng)預制戶(hù)內、戶(hù)外緊湊式配電設備，即將高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能有機地組合在一起，安裝在一個(gè)防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動(dòng)的鋼結構箱體內，全封閉運行，特別適用于城網(wǎng)建設與改造，是繼土建變電站之后崛起的一種嶄新的變電站。

箱式變電站適用于礦山、工廠(chǎng)企業(yè)、油氣田和風(fēng)力發(fā)電站，它替代了原有的土建配電房，配電站，成為新型的成套變配電裝置。箱式變電站適用于住宅小區、城市公用變、繁華鬧市、施工電源等。

01 箱式變電站適用場(chǎng)所

1. 用作路燈箱變：無(wú)論是歐式箱變還是美式箱變在小負荷用電系統中都比傳統土建電房有優(yōu)勢。箱式變電站因為造價(jià)成本比普通電房低很多，外觀(guān)也很漂亮，歐式箱變還可以采用景觀(guān)型外殼，更是一道靚麗的風(fēng)景線(xiàn)。

2. 公園、小區用電：在公園、小區等地也經(jīng)常采用箱式變電站供電，公園、小區往往追求美觀(guān)和占用空間，箱式變電站很好的解決了這兩個(gè)難題，外觀(guān)優(yōu)美同時(shí)占地面積又小。

3. 工礦用電：工廠(chǎng)、礦山等地區因為地形復雜，時(shí)間成本昂貴，所以對供電設備要求高。箱式變電站安裝方便，現場(chǎng)施工量少，同時(shí)防護等級為IP33，可以大大減少施工量和工期，安裝在地形復雜的地區。

4. 臨時(shí)用電：施工單位經(jīng)常隨著(zhù)工地的遷移而改變用電地點(diǎn)，所以需要一套可以移動(dòng)的配電設備，箱式變電站具有很好的移動(dòng)性，負載能力也足夠大，完全可以滿(mǎn)足施工現場(chǎng)臨時(shí)用電需求。

02 箱式變電站如何配置

一、箱變高壓側配置

1）箱變根據高壓側的一次接線(xiàn)方式，分為終端型和環(huán)網(wǎng)型。不需考慮另外接線(xiàn)的就是終端型箱變：如果高壓側為一進(jìn)多出或是多進(jìn)一出的(多為一進(jìn)兩出或三出，或是兩進(jìn)一出或兩出)，均可視為環(huán)網(wǎng)型箱變。

2）歐式箱變高壓側有斷路器配置的．也有負荷開(kāi)關(guān)—熔斷器組合保護的?？紤]到箱變造價(jià)，對于容量不超過(guò)800 kV·A的箱變且高壓側保護配置要求不高時(shí)，多采用后者。

3）歐式箱變內配置的高壓負荷開(kāi)關(guān)多為FLN-12型六氟化硫負荷開(kāi)關(guān)。

4）保護用高壓熔斷器熔體的額定電流按下式選擇：

Irr=KIgmax

式中

Irr——熔體的額定電流，A；

K——系數，一般可取1.3：

Igmax——變壓器高壓側額定電流。

5）考慮操作和檢修上的安全，歐式箱變高壓側配置應符合以下要求。

①負荷開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)有接地裝置，確保檢修安全。

②負荷開(kāi)關(guān)與隔離開(kāi)關(guān)保證相互閉鎖，確保操作安全。

6）美式箱變由于高壓負荷開(kāi)關(guān)一熔斷器組合電器與變壓器合二為一，組裝在同一個(gè)油浸的箱體內，包括位置負荷開(kāi)關(guān)、后備熔斷器、插入式熔斷器及變壓器。其環(huán)網(wǎng)型式是通過(guò)轉換位置負荷開(kāi)關(guān)內部連接端頭實(shí)現的。

二、箱變的低壓總配電柜的配置

箱變低壓總配電柜一般需要配置進(jìn)線(xiàn)低壓隔離開(kāi)關(guān)、低壓總斷路器和低壓總計量裝置。低壓隔離開(kāi)關(guān)是為了滿(mǎn)足日常檢修維護的需要，必須安裝。低壓總斷路器根據變壓器容量和斷路器安裝處的短路電流來(lái)選擇。

變壓器低壓主斷路器一般選用框架式智能型斷路器，其選擇與整定要求如下。

1）斷路器的額定電流。一般選用變壓器容量值的2.0～2.5倍即可。相應的額定開(kāi)斷電流均大于變壓器低壓側的短路電流值，很少需要校驗。

2）長(cháng)延時(shí)(即反時(shí)限、過(guò)負荷)過(guò)電流脫扣器整定電流Lset，要求滿(mǎn)足In≤Iset1≤Iz。其中，In為變壓器低壓側額定電流，Iz為低壓母線(xiàn)載流量。為使變電器容量得以充分利用而又不影響其使用壽命，Iset1宜等于或接近于In。

3）短延時(shí)(即定時(shí)限、過(guò)電流)過(guò)電流且脫扣器整定電流Iset2，要求滿(mǎn)足1.2Ifj≤Iset2≤Id/1.3。其中，Ifj為變壓器短時(shí)負荷尖峰電流，Id為變壓器單相接地故障電流。此要求對于D，yn11接線(xiàn)的變壓器容易滿(mǎn)足，但對于Y，yn0接線(xiàn)的變壓器則不易滿(mǎn)足，這也是箱變多采用D，yn11變壓器的原因。變壓器低壓總斷路器的短延時(shí)過(guò)電流脫扣器整定時(shí)間一般為0.6 s，可以保證與下一級斷路器的時(shí)間級差不小于0.2 s。

4）瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流Iset3。由于有短延時(shí)過(guò)電流保護，為了保證更好的選擇性，Iset3值可以整定得大些，一般取Iset1，值的12～15倍。

三、箱變的無(wú)功自動(dòng)補償裝置

按照國家目前的標準，無(wú)功補償容量一般要求按變電器容量的30％配置，這對于自然功率因數較高的使用條件下當然是滿(mǎn)足要求的。但隨著(zhù)空調器、洗衣機、電冰箱、節能燈具等電感性家用電器的迅速普及，按變壓器容量的30％配置有時(shí)無(wú)法達到預期效果，應以按變壓器容量的40％～60％配置，且分10個(gè)控制回路自動(dòng)補償為宜，雖然造價(jià)有所增加，但相對于整個(gè)箱變的造價(jià)則微不足道，且補償效果良好。

四、低壓出線(xiàn)柜的配置

箱變的低壓出線(xiàn)柜的回路數，一般是根據其供電區域負荷分布并適當預留1～3個(gè)回路來(lái)確定的，每條回路選用的斷路器規格型號則是根據其相應的計算負荷來(lái)確定的。各饋線(xiàn)低壓斷路器的選擇與整定要求與變壓器總斷路器相近。但前提是一定要知道各饋線(xiàn)的計算負荷電流。方能合理配置。

03 箱式變電站戶(hù)外安裝注意事項

1. 箱式變電站接地導體必須為銅導體，且橫截面不能小于30mm2，對于部分故意減小接地導線(xiàn)規格的設備，容易遭受雷擊損壞設備。

2. 箱式變電站接地網(wǎng)絡(luò )還需要保證足夠的覆蓋面積和深度，箱變的接地網(wǎng)最好深埋在地底1米以下，為了降低電阻還應該增加一些垂直接地極。

3. 箱式變電站應該安裝在沒(méi)有強烈震動(dòng)和沖擊的地區，附近不能出現較大的電磁感應，電纜進(jìn)出線(xiàn)路滿(mǎn)足施工安全距離。

4. 箱式變電站安裝應選擇干燥通風(fēng)地區，水平安裝，傾斜度不超過(guò)5度。

5. 箱式變電站安裝地區不得有爆炸等危險物質(zhì)，以及腐蝕性氣體或液體存在。

6. 箱式變電站戶(hù)外使用過(guò)程無(wú)需值班，因此占地面積小，運行成本低。

04 箱式變電站常見(jiàn)電氣故障處理措施

1. 箱變過(guò)熱處理措施。箱式變電站電氣設備過(guò)熱，持續時(shí)間長(cháng)容易導致絕緣老化，繼而使接頭松動(dòng)。箱式變電站內部短路也會(huì )使溫度升高，甚至引發(fā)火災。變壓器繞組在運行中也容易發(fā)熱，持續發(fā)熱容易損壞變壓器。針對箱式變電站過(guò)熱問(wèn)題，要及時(shí)清理箱變內部殘留物質(zhì)，如塵埃等。其次是加強對箱變內各個(gè)設備的溫度監控，及時(shí)發(fā)出高溫預警信號。

2. 箱變有載開(kāi)關(guān)故障。箱式變電站中有載開(kāi)關(guān)除了自身故障問(wèn)題，很少發(fā)生故障。有載開(kāi)關(guān)故障主要是因為以下原因：其一開(kāi)關(guān)使用時(shí)間過(guò)長(cháng)，開(kāi)關(guān)條框變形，導致開(kāi)關(guān)出現松動(dòng)、脫落現象；其二零部件強度不過(guò)關(guān)，導致分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換操作時(shí)損壞；其三是開(kāi)關(guān)質(zhì)量不達標，使用一段時(shí)間后出現主軸斷裂等情況。為保證箱變穩定運行，生產(chǎn)過(guò)程需要嚴格挑選有載開(kāi)關(guān)，保證開(kāi)關(guān)質(zhì)量及安裝工藝。

3. 箱變低壓開(kāi)關(guān)跳閘故障。箱變低壓開(kāi)關(guān)跳閘主要有兩個(gè)因素，其一是母線(xiàn)故障；其二是開(kāi)關(guān)誤動(dòng)等。出現低壓開(kāi)關(guān)跳閘故障，需要對箱變進(jìn)行仔細檢查，一旦主變低壓側出現過(guò)流保護時(shí)，需要立即對相關(guān)設備進(jìn)行合理檢查和保護。與此同時(shí)排除開(kāi)關(guān)誤動(dòng)故障，著(zhù)重考慮是母線(xiàn)故障還是線(xiàn)路故障。進(jìn)一步檢查相關(guān)設備，查看使用設備的保護壓板是否出現漏投的情況，必要時(shí)采取專(zhuān)業(yè)設備檢查。

05 箱式變電站跳閘故障檢修

1. 箱式變電站運行階段跳閘主要有主變開(kāi)關(guān)跳閘和線(xiàn)路開(kāi)關(guān)跳閘兩種故障，其中主變開(kāi)關(guān)跳閘又分為主變三側跳閘故障和主變低壓側跳閘故障。判斷究竟是什么原因導致箱式變電站變壓器跳閘主要依靠各種監測數據分析。

2. 戶(hù)外箱式變電站出現跳閘故障時(shí)，檢修人員要第一時(shí)間趕到現場(chǎng)，盡快恢復通電。檢修人員首先查看是否有設備嚴重損壞，然后檢查跳閘開(kāi)關(guān)和消弧線(xiàn)圈的工作情況。對于彈簧儲能式開(kāi)關(guān)要檢查彈簧儲能是否故障，對于電磁式開(kāi)關(guān)主要檢查開(kāi)關(guān)動(dòng)力保險。

3. 當箱式變壓器主變低壓跳閘故障時(shí)，主要對變電設備中線(xiàn)路保護和主變保護進(jìn)行檢查，尋找事故原因。當變壓器低壓側造成過(guò)流保護是唯一故障原因時(shí)，可以排除線(xiàn)路故障，再進(jìn)行輸出端子的檢查，然后進(jìn)行變電設備檢查。當變壓器低壓側過(guò)流保護的同時(shí)也存在線(xiàn)路保護時(shí)，可以根據線(xiàn)路是否開(kāi)斷，直接斷定為線(xiàn)路故障，檢修人員不僅要對線(xiàn)路出口位置檢查，也要對整條線(xiàn)路進(jìn)行檢查，排除線(xiàn)路故障后才能進(jìn)行開(kāi)關(guān)跳閘故障處理。

06 箱式變電站防火防爆運行注意事項

1. 箱式變電站不能長(cháng)期過(guò)載運行，尤其是用過(guò)幾年后，就要開(kāi)始留意線(xiàn)圈老化、絕緣老化等問(wèn)題，防止發(fā)生短路。

2. 如果箱式變電站中安裝油浸式變壓器，還需要定期檢查變壓器油的絕緣性能，不合格的及時(shí)更換。

3. 預裝式變電站運行過(guò)程要隨時(shí)監控變壓器運行狀況，防止變壓器鐵芯長(cháng)期發(fā)熱導致絕緣老化，檢修時(shí)也要注意不能損壞絕緣層。

4. 箱式變電站日常檢修時(shí)要注意導線(xiàn)接觸問(wèn)題，及時(shí)處理接觸不良的導線(xiàn)。

5. 預裝式箱式變電站高壓開(kāi)關(guān)柜、變壓器、低壓開(kāi)關(guān)柜都會(huì )安裝避雷器，目的就是防止雷擊損壞相關(guān)設備，保護箱式變電站運行安全。

6. 箱式變電站設計階段需要考慮通風(fēng)散熱情況，設計足夠的通風(fēng)口和排氣風(fēng)扇，紫光箱式變電站在變壓器、低壓室都安裝有排氣風(fēng)扇，變壓器室有自動(dòng)溫度監控系統，可以有效控制箱式變電站內溫度。

07 結語(yǔ)

箱式變電站通常安裝在戶(hù)外，常年處于無(wú)人看守的狀態(tài)，只有每年的定期檢查，才會(huì )對箱式變電站做一個(gè)全面維護。箱式變電站檢修是一個(gè)危險的工作，如果帶電檢修更要十分注意安全。箱變檢修工作復雜、繁瑣，工作量大，如果長(cháng)時(shí)間從事該工作容易引起心里麻痹，造成電力事故。因此需要加強運維團隊的安全教育工作。箱式變電站的壽命通常在10~20年，如紫光箱式變電站壽命最長(cháng)可達20年。為了讓箱式變電站正常運行，定期維護箱式變電站是必不可少的。