摘要：随着经济的发展和国民生活质童的不断改善,用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高。实现电力系统的配电自动化运行可以合理分配与降低能耗,同时可以提高供电可靠率。箱式变电站作为城市电网的重要配电设备，被广泛使用。本文主要论述了箱式变电站在实际配电自动化改造中的几种改造方案。
关键词：箱式变电站，配电自动化改造，方案
前言
近年来随着经济的增长和生活水平的提升，对电网的要求也不断提高，“坚强”和“智能”称为了电网发展的新主题。实现配电网的自动化就是其中一个重要的步骤，可以通过自动化的改造提升配电网质量和降低能源损耗，进而提升电网的稳定性。箱式变电站作为城市电网的重要配电设备，被广泛使用，所以箱式变电站的也是实现配电网配电自动化的重要一环。本文根据目前已经改造实现配电自动化的箱式变电站的实际工程实施案例，对几种常用的改造方案进行阐述和探究。
一、箱式变电站概述
箱式变电站（以下简称箱变）由于其特有的优越性，成为了当下配电网中必不可少的主流设备之一。从箱变的结构方面进行分类，可以分为两种主流类型：其一是美式箱变 (一体式 )、其二是欧式箱变(组合式 )。
1.美式箱变
美式箱变的真正名称是“台置式变压器”,以变压器为主体，将变压器、分接开关、负荷开关和后备保护熔断器装在变压器油箱内，插入式熔断器、电缆和低压配电部分围绕变压器油箱排列，箱体采用全封闭结构，变压器一般是三相五柱式，构成一体式整体布置。
美式箱变有着其独特的优缺点。其中优点有体积小，由于变压器油箱即是美式箱变外壳的一部分，因此散热条件好，终端美式箱变电缆接头采用美式肘形插头可以带电拔插，有明显断开点，检修方便。美式箱变也存在相应的缺点，即结构局限性太大，往往无法满足用户各种各样的需求。
2.欧式箱变
欧式箱变是将变压器、中压开关设备、低压配电设备各自分隔并排列，一般有“目”字型或“品”字型。对于环网供电的欧式箱变，高压侧一般至少有三个间隔组成，一般采用负荷开关，负荷开关－熔断器的环网柜。变压器可采用油浸式，也可采用干式。
欧式箱变也有着其独特的优缺点。其中的优点是结构灵活、适应性强。欧式箱变的缺点是体积偏大，变压器散热不好。
二、箱式变电站配电自动化改造技术规范
箱式变电站根据配电自动化需求选取节点进行“二遥”和“三遥”改造。基本要求如下：
1.对于箱变内高压环网柜需配置10kV电流互感器，故障指示器，用于测量和故障判断。相CT二次侧额定电流5A，变比根据负荷情况决定，额定容量不小于2.5VA。用于故障检测的CT至少应满足0.5级电流测量准确度、10P10故障电流采样要求。
2.配电终端遥信接入量包括：负荷开关的三工位信号、高压熔断器熔断信号、SF6气体压力报警、电源控制小开关跳闸报警、故障指示器故障信号（选配）等。
3.配电终端柜体内含配电终端核心模块、电源管理模块、通信模块、蓄电池组。
另外，选定为“三遥”节点的箱变内高压环网柜应加装电动操作机构，具备“三遥”接口；电动操作机构的操作电源可选DC24V，DC110V，DC220V和AC220V。
三、箱式变电站配电自动化的改造方案探究
1.美式箱变
由于美式箱变结构局限性大的缺点，无法满足配电自动化接入条件，一般采取全站改造，整体调换为智能欧式箱变的方式。箱体内应具备配电自动化室和通信室，采用遮蔽立式机柜安装方式。配电终端及电源设备安装在机柜内，ODF安装在通信室内，接线方式采用端子排或航插接线。
实际工程中，考虑到施工时间比较短，二次接线一般采用航插接线。箱体可采用传统的目字型欧式箱变，也可以选用小型化品字形欧式箱变。
2.欧式箱变
欧式箱变由于结构灵活、适应性强的优点，可以进行增加配电自动化终端的改造。增加终端常用的改造方式有：户内遮蔽立式和户外挂壁式。
（1）户内遮蔽立式
近几年的欧式箱变已考虑到配电自动化需求，一般设置自动化室。此类箱体改造时，只需将户内遮蔽立式配电终端及蓄电池放入自动化室内。一般在自动化室内设置支架，配电终端及通信设备均集成在配电终端柜内，放置在支架上部，考虑到散热问题，蓄电池单独放置在支架下部。二次接线采用端子排接线。
如下图1为市北核心区配电自动化改造工程中已施工完成的箱变自动化室改造后布置。
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图1 箱变自动化室改造后布置图
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图2 箱变高压室及户外挂壁式配电终端布置完工图
（2）户外挂壁式
部分传统欧式箱变没有自动化室，配电自动化设备无法布置在箱体内。因此一般采用配电终端柜与蓄电池分开布置。配电终端及通信设备集成在配电终端柜内采用户外挂壁式，柜体要求不锈钢防水，外挂在箱体外部，箱体内部用横裆进行支撑。蓄电池采用支架布置在高压室人孔上部。二次接线采用端子排接线。
如图2为浦东核心区配电自动化改造工程中已施工完成的箱变高压室及户外挂壁式配电终端布置。
以上为目前上海地区实施的箱变配电自动化改造中比较常用的方式。箱变作为城市电网中重要的配电设备，也是配电自动化改造的重要内容，希望以上方法能为以后的工程带来借鉴作用。
四、结论
在当下电网的发展形势下，对箱变配电自动化的要求也逐步提高。本文首先阐述了两种主流箱变的类型，说明了其不同的优缺点；然后说明了箱变的改造基本规范和要求；最后对依据规范和实际的应用，并且结合当前配电自动化的趋势，提出了新的箱变改造方案，同时以应用案例加以说明，证明了方案的可行性。
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作者：孔令磊，男，33岁，本科，研究方向为电气设计。
论文作者:孔令磊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/16
标签：变电站论文; 终端论文; 箱式论文; 变压器论文; 箱体论文; 接线论文; 电网论文; 《电力设备》2019年第21期论文;