变压器—箱式变电站解析

一、箱变简述
箱式变电站（简称箱变）是一种把高压开关设备配电变压器，低压开关设备，电能计量设备和无功补偿装置等按一定的接线方案组合在一个或几个箱体内的紧凑型成套配电装置。它适用于额定电压10/0.4KV三相交流系统中，作为线路和分配电能之用。

箱式变电站，又叫预装式变电所或预装式变电站。是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站，它替代了原有的土建配电房，配电站，成为新型的成套变配电装置。

二、箱式变压器分类及美式与欧式的区别

组合式变电站（简称美式箱变）
预装式变电站（简称欧式箱变）
美式箱变按照油箱结构分为共箱式和分箱式两种，
欧式箱变采用环网型和终端型两类。
2.1拼装式、欧变、美变概念
（一）拼装式变电站。拼装式变电站将高、低压成套装置及变压器装入金属箱体，高、低压配电装置间还留有操作走廊。这种型式的箱式变体积较大，已较少使用。

（二）组合装置型变电站。组合装置型变电站的高、低压配电装置不使用现有的成套装置，而是将高、低压控制、保护电器设备直接装入箱内，使之成为一个整体。由于总体设计是按免维护型考虑的，箱内不需要操作走廊。这样可以减小箱式变的体积，这种型式是欧式箱变，是普遍采用的型式。

（三）一体型变电站。一体型变电站就是所谓的美式箱变。它是在简化高、低压控制、保护装置的基础上，将高、低压配电装置与变压器主体一齐装入变压器油箱，使之成为一个整体。这种型式的箱式变体积更小，其体积近似于同容量的普通型油浸变压器。仅为同容量欧式箱变体积的1/3左右。
2.2美变、欧变主要区别
美变，高压保护由插入式熔丝、后备熔丝＋负荷开关组成；
欧变，高压保护按负荷投切频次，选择压气式、真空和SF6负荷开关＋熔断器组成；容量较灵活。
美变和欧变最大的区别就在高压部分，美变高压接线方式仅两种，环网（双电源）或者终端供电。而欧变由独立的高压单元，形式可以根据客户要求定制。欧变由于各个功能单元独立，因此，各个单元（高压、变压器、低压）可以按照用户要求定制。美变由于高压限制，以及自身体积小，功能远不如欧变灵活。但是它比欧变便宜得多。

2.3美式箱变特点
优点：体积小占地面积小、便于安放、便于伪装，容易与小区的环境相协调。可以缩短低压电缆的长度，降低线路损耗，还可以降低供电配套的造价。
缺点：供电可靠性低；无电动机构，无法增设配电自动化装置；无电容器装置，对降低线损不利；由于不同容量箱变的土建基础不同，使箱变的增容不便；当箱变过载后或用户增容时，土建要重建，会有一个较长的停电时间，增加工程的难度。
应用：美式箱变适用于对供电要求相对较低的多层住宅和其他不重要的建筑物的用电。根据我们的实际使用情况看，美式箱变配上小型的环网开关站后，完全适用多层住宅的供电需求。因为就是箱变发生故障，对居民的影响不大，但不适应于小高层和高层。

2.4欧式箱变
优点：辐射较美式箱变要低，因为欧式箱变的变压器是放在金属的箱体内起到屏蔽的作用；可以设置配电自动化，而且还有美式箱变的主要优点。
缺点：体积较大，不利于安装，对小区的环境布置有一定的影响；
应用：欧式箱变适用于多层住宅、小高层、高层和其他的较重要的建筑物

三、箱变高压部分

3.1高压部分组成：

1.高压进线柜；2.高压出线柜；3.高压环网柜；4.高压计量柜

3.2高压部分主要元器件：
带电显示器DXN ；电磁锁；高压避雷器FV；高压负荷开关QF；高压熔断器；高压接地刀闸
3.3高压计量柜有：
电流互感器TA;电压互感器PT; 熔断器

3.4带电显示器DXN
显示装置由电压；传感器和显示器；两部分组成，两部分经安装连线组成了电压显示装置。电压传感器为环氧树脂浇注型的支柱绝缘子，10kV的高压经电压
传感器取出70V的电压信号。

3.5高压计量柜内用PT、CT、FU
PT:电压互感器JDZ-10作电压、电能测量及继电保护之用
CT:电流互感器LZZJB9-10A全封闭支柱式结构，作电气测量和电气保护之用
FU:高压熔断器RN2-10/1ARN2型户内高压限流熔断器，用于电压互感器的保护。其断流容量为1000MVA。在短路时以限制线路电流到最小值的方式进行瞬时开断

四、低压部分
1.低压进线柜；2.低压出线； 3.低压补偿柜

4.1低压进线柜
低压进线柜组成：
三个电流表A；一个电压表V； 一个万能转换开关（测量电压用）
一个温度控制仪WK；合闸按钮、分闸按钮；合闸指示灯、分闸指示灯
隔离开关QS； 断路器QF； 电流互感器TA等元件组成。

4.2低压补偿柜的组成
三个电流表A、一个功率因数表COS；功率控制器PK；万能转换开关
电容工作指示灯；隔离开关QS；电流互感器TA；小型断路器QF
切换电容接触器KM；电容器C；避雷器FV

4.3低压出线柜
低压出线柜组成
低压柜可以有多路出线
每组出线有：一个电流表；一个塑壳断路器；一个电流互感器

五、箱变的前景分析
箱式变电站，是当前农网改造和今后变电站建设的主要方向，但就某些方面还存在着一些不足，具体表现在：
(1)防火问题：箱式变电站一般为全密封无人值守运行，虽然全部设备无油化运行且装有远方烟雾报警系统，但是箱体内仍然存在火灾隐患，如：电缆、补偿电容器等，一旦突发火灾，不利于通风，也不利于火灾的扑救，因此应考虑设计自动灭火系统，但这样会增加箱式变电站的制造成本。
(2)扩容问题：箱式变电站由于受体积及制造成本所限，出线间隔的扩展裕度小，如想在原箱体中再增加1～2个出线间隔是比较困难的，必须再增加箱体才能做到。
(3)检修问题：由于箱式变电站在制造时考虑制造成本及箱体体积所限，使箱式变电站的检修空间较小，不利于设备检修，特别是事故抢修，这是箱式变电站的先天不足，是无法克服的缺点。
总之，展望未来，箱式变电站在我国广大城市、农村、工矿企业、公共建筑设施中会得到广泛的应用，它将以其物美价廉的优点被越来越多的人们所使用，使我国的电网运行水平再上一个新台阶。