箱式變電站

箱式變電站是一種高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置，按一定接線方案排成一體的工廠預製戶內、戶外緊湊式配電設備，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，安裝在一個防潮、防鏽、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，特別適用於城網建設與改造，是繼土建變電站之後崛起的一種嶄新的變電站。箱式變電站適用於礦山、工廠企業、油氣田和風力發電站，它替代了原有的土建配電房，配電站，成爲新型的成套變配電裝置。

箱式變電站適用於住宅小區、城市公用變、繁華鬧市、施工電源等，用戶可根據不同的使用條件、負荷等級選擇箱式變。箱式變電站自問世以來，發展極爲迅速，在歐洲發達國家已佔配電變壓器的70%，美國已佔90%。中國城市現代化建設的飛速發展，城市配電網的不斷更新改造，必將得到廣泛的應用。
對於箱式變電站，中國自20世紀70年代後期，從法國、德國等國引進及仿製的箱式變電站，從結構上採用高、低壓開關櫃，變壓器組成方式，這種箱變稱爲歐式箱變，形象比喻爲給高、低壓開關櫃、變壓器蓋了房子。從20世紀90年代起，中國引進美國箱式變電站，在結構上將負荷開關，環網開關和熔斷器結構簡化放入變壓器油箱浸在油中。避雷器也採用油浸式 避雷器。變壓器取消油枕，油箱及散熱器暴露在空氣中，這種箱變稱爲美式箱變，形象比喻爲變壓器旁邊掛個箱子。
箱式變電站外殼採用鋼板或者合金板，配有雙層頂蓋，隔熱性好。外殼及骨架全部經過防腐處理，具有長期戶外使用的條件。外形及色彩可與環境相互協調一致。安裝方便，在箱式變電站的基礎下面 下麪設有電纜室，而在低壓室內設有人孔可進入電纜室進行工作。從體積上看，歐式箱變由於內部安裝常規開關櫃及變壓器，產品體積較大。美式箱變由於採用一體化安裝體積較小。
歐式箱變高壓側採用負荷開關加限流熔斷器保護。發生一相熔斷器熔斷時，用熔斷器的撞針使負荷開關三相同時分閘，避免缺相運行，要求負荷開關具有切斷轉移電流能力，低壓側採用負荷開關加限流熔斷器保護。美式箱變高壓側採用熔斷器保護，而負荷開關只起投切轉換和切斷高壓負荷電流的功能，容量較小。當高壓側出現一相熔絲熔斷，低壓側的電壓就降低，塑殼自動空氣開關欠電壓保護或過電流保護就會動作，低壓運行不會發生。從產品成本看，歐式箱變成本高。從產品降價空間看，美式箱變還存在較大降價空間，一方面美式箱變三相五柱鐵心可改爲三相三柱鐵心，另一方面，美式箱變的高壓部分可以改型後從變壓器油箱內挪到油箱外，佔用高壓室空間。




原理
箱式變電站（簡稱箱變）是一種把高壓開關設備配電變壓器，低壓開關設備，電能計量設備和無功補償裝置等按一定的接線方案組合在一個或幾個箱體內的緊湊型成套配電裝置。它適用於額定電壓10/0.4KV三相交流系統中，作爲線路和分配電能之用。
與同容量的歐式箱變相比較，美式箱變的結構 爲合理。由於歐式箱變是將變壓器及普通的高壓電器設備裝於同一個金屬外殼箱體中，變壓器室溫很高，引起散熱困難，影響出力；另一方面在箱體中採用普通的高壓負荷開關和熔斷器、低壓開關櫃，所以箱式變體積較大。美式箱變與歐式箱變結構上不一樣。從佈置上看，其低壓室、變壓器室、高壓室不是目字型佈置，而是品字型佈置。從結構上看，這種箱式變分爲前、後兩部分前面爲高、低壓操作間隔，操作間隔內包括高低壓接線端子，負荷開關操作柄，無載調壓分節開關，插入式熔斷器，油位計等；後部爲注油箱及散熱片，將變壓器繞組、鐵芯、高壓負荷開關和熔斷器放入變壓器油箱中。
避雷器也採用油浸式金屬氧化物避雷器。變壓器取消油枕，採取油加氣隙體積恆定原則設計密封式油箱，油箱及散熱器暴露在空氣中，沒有散熱困難。低壓斷路器採用塑殼斷路器作爲主斷路器及出線斷路器。由於結構簡化，這種箱式變電站的佔地面積和體積大大減小，由於其體積很小再加上只是一側開門，其所需佔地面積僅是歐式箱變的1/4，體積僅爲同容量歐式箱變的1/5-1/3。美式箱變高壓側採用熔斷器保護，低壓側採用塑殼自動空氣斷路器保護，與中國10kV配變保護方式相同。高壓熔斷器保護變壓器內部故障，自動空氣斷路器保護低壓側線路的過電流、短路、欠電壓故障。美式箱變存在的缺點。由於負荷開關浸在油裏，油被電弧碳化、分解，產生 等有害氣體，使得性能下降，曾發生事故。看不到明顯斷開點，檢修不方便。因爲美國低壓保護及計量方式與中國不同，美式箱變本身不帶低壓保護和計量。爲滿足國內用戶的需要，國產箱變在低壓側加裝低壓配電櫃。由於箱式變長期處於太陽的直曬下，影響塑殼斷路器的散熱，使得斷路器不能正常開斷負載及短路電流，易引發高壓側故障。