1　箱式變電站的發(fā)展

　　箱式變電站又稱戶外成套變電站，也有稱做組合式變電站，它是發(fā)展于20世紀60年代至70年代歐美等西方發(fā)達國家推出的一種戶外成套變電所的新型變電設(shè)備，由于它具有組合靈活，便于運輸、遷移、安裝方便，施工周期短、運行費用低、無污染、免維護等優(yōu)點，受到世界各國電力工作者的重視。進入20世紀90年代中期，國內(nèi)開始出現(xiàn)簡易箱式變電站，電力部也相應(yīng)制定了部頒標準，但應(yīng)用并不廣泛，到90年代末期，特別是農(nóng)網(wǎng)改造工程啟動后，科研開發(fā)、制造技術(shù)及規(guī)模等都進入了高速發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于城區(qū)、農(nóng)村10～110kv中小型變(配)電站、廠礦及流動作業(yè)用變電站的建設(shè)與改造，因其易于深入負荷中心，減少供電半徑，提高末端電壓質(zhì)量，特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)改造，被譽為21世紀變電站建設(shè)的目標模式。

　　2　箱式變電站的特點

　　箱式變電站主要由多回路高壓開關(guān)系統(tǒng)、鎧裝母線、變電站綜合自動化系統(tǒng)、通訊、遠動、計量、電容補償及直流電源等電氣單元組合而成，安裝在一個防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動的鋼結(jié)構(gòu)箱體內(nèi)，機電一體化，全封閉運行，主要有以下特點：

　　(1)　技術(shù)先進安全可靠：

　　箱體部分采用目前國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)及工藝，外殼一般采用鍍鋁鋅鋼板，框架采用標準集裝箱材料及制作工藝，有良好的防腐性能，保證20年不銹蝕，內(nèi)封板采用鋁合金扣板，夾層采用防火保溫材料，箱體內(nèi)安裝空調(diào)及除濕裝置，設(shè)備運行不受自然氣候環(huán)境及外界污染影響，可保證在-40℃～ 40℃的惡劣環(huán)境下正常運行。

　　箱體內(nèi)一次設(shè)備采用全封閉高壓開關(guān)柜(如：xgn型)、干式變壓器、干式互感器、真空斷路器，彈簧操作機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)隔離開關(guān)等國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先設(shè)備，產(chǎn)品無裸露帶電部分，為全封閉、全絕緣結(jié)構(gòu)，完全能達到零觸電事故，全站可實現(xiàn)無油化運行，安全性高，二次采用微機綜合自動化系統(tǒng)，可實現(xiàn)無人值守。

　　(2)　自動化程度高：

　　全站智能化設(shè)計，保護系統(tǒng)采用變電站微機綜合自動化裝置，分散安裝，可實現(xiàn)"四遙"，即遙測、遙信、遙控、遙調(diào)，每個單元均具有獨立運行功能，繼電保護功能齊全，可對運行參數(shù)進行遠方設(shè)置，對箱體內(nèi)濕度、溫度進行控制和遠方煙霧報警，滿足無人值班的要求；根據(jù)需要還可實現(xiàn)圖像遠程監(jiān)控。

　　(3)　工廠預(yù)制化：

　　設(shè)計時，只要設(shè)計人員根據(jù)變電站的實際要求，作出一次主接線圖和箱外設(shè)備的設(shè)計，就可以選擇由廠家提供的箱變規(guī)格和型號，所有設(shè)備在工廠一次安裝、調(diào)試合格，真正實現(xiàn)變電站建設(shè)工廠化，縮短了設(shè)計制造周期；現(xiàn)場安裝僅需箱體定位、箱體間電纜聯(lián)絡(luò)、出線電纜連接、保護定值校驗、傳動試驗及其它需調(diào)試的工作，整個變電站從安裝到投運大約只需5～8天的時間，大大縮短了建設(shè)工期。

　　(4)　組合方式靈活：

　　箱式變電站由于結(jié)構(gòu)比較緊湊，每個箱均構(gòu)成一個獨立系統(tǒng)，這就使得組合方式靈活多變，一方面，我們可以全部采用箱式，也就是說，35kv及10kv設(shè)備全部箱內(nèi)安裝，組成全箱式變電站；也可以僅用10kv開關(guān)箱，35kv設(shè)備室外安裝，10kv設(shè)備及控保系統(tǒng)箱內(nèi)安裝，對于這種組合方式，特別適用于農(nóng)網(wǎng)改造中的舊站改造，即原有35kv設(shè)備不動，僅安裝一個10kv開關(guān)箱即可達到無人值守的要求。總之，箱式變電站沒有固定的組合模式，使用單位可根據(jù)實際情況自由組合一些模式，以滿足安全運行的需要。

　　(5)　投資省見效快：

　　箱式變電站較同規(guī)模常規(guī)變電所減少投資40%～50%，以35kv單主變4000kva規(guī)模變電所計算，土建工程(包括征地費用)箱式變電站要比常規(guī)變電所節(jié)約100余萬元；若從竣工投產(chǎn)角度分析，保守估計按每站提前4個月投運計算，若平均負荷2000kw，售電利潤0.10元/kw.h，三個月可增加凈利潤60余萬元；從運行角度分析，在箱式變電站中，由于先進設(shè)備的選用，特別是無油設(shè)備運行，從根本上徹底解決了常規(guī)變電所中的設(shè)備滲漏問題，變電站可實行狀態(tài)檢修，減少維護工作量，每年可節(jié)約運行維護費用10萬元左右，整體經(jīng)濟效益十分可觀。

　　(6)　占地面積小：

　　以4000kva單主變規(guī)模變電所為例，建設(shè)一座常規(guī)35kv變電所，大約需占地3000m2左右，而且需要進行大規(guī)模的土建工程；而選用箱式變電站，主變箱和開關(guān)箱兩箱體占地面積最小可至100m2，包括35kv其他設(shè)備總占地面積最大為300m2，僅為同規(guī)模變電所占地面積的1/10，可充分利用街心、廣場及工廠角隅即可安裝投產(chǎn)，符合國家節(jié)約土地的政策。

　　(7)　外形美觀，易與環(huán)境協(xié)調(diào)：

　　箱體外殼采用鍍鋁鋅鋼板及集裝箱制造技術(shù)，外形設(shè)計美觀，在保證供電可靠性前提下，通過選擇箱式變電站的外殼顏色，從而極易與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致，特別適用于城市建設(shè)，如：城市居民住宅小區(qū)、車站、港口、機場、公園、綠化帶等人口密集地區(qū)，它既可作為固定式變電所，也可作為移動式變電所，具有點綴和美化環(huán)境的作用。

　　3　新泰35kv集裝箱式變電站簡介

　　35kv城東變電站是山東乃至全國規(guī)模較大的集裝箱式變電站之一，2000年安裝，僅安裝調(diào)試15天即投產(chǎn)。該站全部高壓設(shè)備集中在四套集裝箱內(nèi)，"一"字形排列，花園式布置，很是壯觀，從左至右依次為35kv開關(guān)箱、主變壓器箱、10kv開關(guān)箱(帶控制)，10kv開關(guān)箱(帶補償電容)，主變箱及帶電容器的開關(guān)箱箱頂采用隔層氣樓結(jié)構(gòu)，箱體低部也有進出風口，以保證電氣設(shè)備通風散熱；35kv高壓斷路器選用kyn型手車式真空斷路器，10kv高壓開關(guān)柜選用xgn開關(guān)柜，主變、所變、電壓互感器均采用干式設(shè)備，這樣全面實現(xiàn)無油化運行，從根本上避免了由設(shè)備滲漏而引起的停電檢修。箱體內(nèi)配裝煙霧報警系統(tǒng)及遠程圖象監(jiān)控系統(tǒng)，將報警信號及圖象上傳至調(diào)度所進行24h監(jiān)控，可防止火災(zāi)、爆炸等事故的發(fā)生和蔓延，另外還設(shè)有防雨、防塵、防小動物進入等多種防護措施。

　　二次設(shè)備采用dsa微機保護控制系統(tǒng)，分散布置，該系統(tǒng)集保護、遙控、遙測、遙信等功能于一體，保護電流與測控電流分別輸入，裝置機箱采用整板模壓成型，具有結(jié)構(gòu)緊湊、密封性好、抗干擾、抗震能力強等特點。在軟件設(shè)計上，保護模塊與其它模塊完全分開，大屏幕顯示事故報告、報警信息及遙信、遙測信息，定值設(shè)定簡單可靠，具有完善的自檢體系，保護、監(jiān)控可靠且具有保護黑匣子功能，達國內(nèi)領(lǐng)先水平。以上設(shè)備的選用使供電自動化程度大大提高，同時也降低了運行維護費用，符合電力發(fā)展的需要。

　　4　箱式變電站的應(yīng)用前景和展望

　　近年來箱式變電站，是當前農(nóng)網(wǎng)改造和今后變電站建設(shè)的主要方向，但就某些方面還存在著一些不足，具體表現(xiàn)在：

　　(1)　防火問題：箱式變電站一般為全密封無人值守運行，雖然全部設(shè)備無油化運行且裝有遠方煙霧報警系統(tǒng)，但是箱體內(nèi)仍然存在火災(zāi)隱患，如：電纜、補償電容器等，一旦突發(fā)火災(zāi)，不利于通風，也不利于火災(zāi)的撲救，因此應(yīng)考慮設(shè)計自動滅火系統(tǒng)，但這樣會增加箱式變電站的制造成本。

　　(2)　擴容問題：箱式變電站由于受體積及制造成本所限，出線間隔的擴展裕度小，如想在原箱體中再增加1～2個出線間隔是比較困難的，必須再增加箱體才能做到。

　　(3)　檢修問題：由于箱式變電站在制造時考慮制造成本及箱體體積所限，使箱式變電站的檢修空間較小，不利于設(shè)備檢修，特別是事故搶修，這是箱式變電站的先天不足，是無法克服的缺點。

　　總之，展望未來，箱式變電站在我國廣大城市、農(nóng)村、工礦企業(yè)、公共建筑設(shè)施中會得到廣泛的應(yīng)用，它將以其物美價廉的優(yōu)點被越來越多的人們所使用，使我國的電網(wǎng)運行水平再上一個新臺階。