关键词：10kV箱式变电站；优势；设计要点
1.箱式变电站概述及分类
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。箱式变电站分为两大流派：欧式箱变和美式箱变，欧式箱变是将中压开关设备，变压器，低压配电设备各自分隔并排列成“目”字型或“品”字型；美式箱变则以变压器为主体，将负荷开关、后备保护熔断器、分接开关和变压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，构成整体布置，
2.箱式变电站的优势
箱式变电站的优势具体表现为：
2.1自动化程度高
一次设备采用可靠性高的设备如旋转隔离开关、干式互感器、高压开关柜等且导线不存在裸露导电部分；全站采用智能化和自动化操作，避免人为操作的失误以及污染环境与低碳环保的要求相符；二次侧选用微机综合自动化系统实现遥调、遥控、遥信、遥测的功能。同时每单元的继电保护功能较为完善在独立运行时能监控箱内的数据如调节箱体内的温度、湿度等实现无人值班的目标。
2.2安全可靠的性能
在科技日新月异的背景下我国箱式变电站的设计水平有所提升框架材料采用标准集装箱材料而箱体外壳部分采用镀铝锌钢板全部材料都进行了防腐处理制作工艺十分严格，以便变电站更好地适应各种环境。例如：内封板采用铝合金扣板夹层使用的材料具有保温防水性能箱体内可结合实际需要除湿调温确保设备的运行免受外界干扰。
3.10kV箱式变电站的设计要点
3.1高压部分的设计
3.1.1进口刀闸的选择
10kV箱式变电站通常选择额定电流为630A的进口刀闸进线电源的防雷设施以及电流测试装置都可以设计在进口刀闸之前的位置。
3.1.2计量设备的选择
电压互感器的标准等级为0.2、电压为10/0.1kV；而电流互感器的选择需要参考变压器的标准电流，一般电流互感器的电流都为变压器标准电流的100%，标准等级为0.2S。CT设备、PT设备以及二次线路通常都位于计量室内，设备排列方式一般是将电源排在前列，将负载排在后面。
3.1.3受总室的设计
开关通常都是设计为固定开关；而保护与监测系统所使用的测量设备使用双绕组（双线圈）设备，精确度等级为0.5，保护等级为10P；保护方式采取微机保护，故障时产生的电流可用作临时操作电源。此外，为了便于安装，需要对开关与出线相连位置的宽度进行调整，使其控制在40cm以下。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.1.4出线室的设计
如果高压部分只有一路，那么可以将受总室接人到变压器，然后设置一个总的负荷控制开关，用于控制出线的连接与断开；如果高压部分存在多条出线线路，那么在每条支路上都要设置相应的负载开关以及继电保护系统，并注意线路测量装置和防雷装置的安装，保证每条线路的安全。
3.2变压器的设计
高压部分与变压器相连，对于连接部分主要可以划分为两段：从高压出线部分到开关之间使用铜排，从开关到变压器部分则使用绝缘铜线。但是随着人们对电力系统的要求逐渐提高，从开关到变压器部分的这段绝缘铜线由更加优质的电缆取代，为了维持变电站的稳定运行，这段线路的每个绝缘支撑点的距离要控制在1m以内。
变压器是整个变电站的核心设备，所以变压器的设计也是整个变电站设计的关键。首先，在选择变压器时要考虑到当地的用电情况，如果当地有许多不允许中断供电的重要负荷或者负荷随着季节的变更产生较大变化时，至少要安装2台变压器，以保证变电站运行的稳定性，在正常运行时可以分担负载，当其中某一台变压器发生故障时，另一台变压器还可以临时承担起全部的工作任务，维持变电站的运行。对于变压器的设计要注意以下几点：
①以保证整个变电站正常运行为前提条件，考虑到某一变压器出现故障时另一个变压器的负载情况，从而确定变压器的容量。
②参考变电站总的占地面积，再考虑到其他设施设备的占地面积，最终确定变压器的占地面积以及分布位置。
③在选择变压器的容量时，要考虑到低压侧的短路电流，如果将某一台变压器的容量提高，必然会增加低压侧短路的风险，从而提高设备选择的难度。所以如果需要用到大容量的变压器，就必须要做好低压侧的短路电流限制工作，选择匹配的断路器。
④注意变压器支承车的安装顺序与结构，保证支承车能够顺利运行州。
⑤变压器室内通风设计。变压器通常是安装在变压器室内，而变压器在运行过程中长期有电流通过，会产生热效应，当电流较大时，热效应比较明显，变压器的工作温度会有所提高。为了防止变压器因温度过高被烧坏，需要为变压器室设计通风系统，并安装一定的温度监测装置。温度监测装置最好是安装在不影响设备检修的位置，而通风装置则安装在受总室内或者出线室内。
⑥接地网的设计。变压器的接地位置最好在横头两侧。
⑦保护CT设备的设计。保护CT设备最好设置在套管与接地点中间。
3.3低压部分的设计
3.3.1低压计量室的设计
将低压套管的母线引入低压计量室，在计量室内以电度表的电压为参考安装CT设备，保证电度表的正常运行。
3.3.2低压出线的设计
①低压出线的测量通常使用三相电流测量方法或者单相电流测量法。
②低压出线室的宽度一般为1m左右，每个出线室可以安装最多两台大容量设备或者三台小容量设备。出线室的深度通常都是0.6m，如果开关电流较大，超过了3200A，那么出线室的深度可适当加深，大约为0.8—1.0m。出线室正面内侧为母线室，外侧为仪表室。
3.3.3无功补偿设计
箱式变电站的无功补偿通常是按照变压器最大容量的30%进行补偿。由于电容器是按三相电流模式制作的，所以每个电容器的容量应小于变压器最大容量的十分之一。无功补偿控制方式通常使用手动/自动控制方式。
结束语：10kV箱式变电站在特定自主软件有效配合下，可以对故障区段进行自动化定位、负荷转带、故障切除以及网络重构，这对于城市电网建设有着十分重要的作用，所以必须要重视箱式变电站的设计工作，从高压部分、变压器以及低压部分三个方面进行科学合理的设计，从而提供变电站设计方案的科学性，保证变电站的运行质量。
参考文献
[1]单晖，李迎春，任海波.箱式变电站设计中存在的问题及解决方案[J].中国电业.2011
[2]钟文，许燕妮.基于箱式变电站设计方案优化[J].轻工科技.2014.
[3]沈浒，许越峰.10KV箱式变电站设计[J].城市建设.2010.
[4]罗晖.箱式变电站设计中若干问题及相关措施[J].电气应用.2011.
论文作者:周润辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/3
标签：变电站论文; 变压器论文; 箱式论文; 设备论文; 低压论文; 电流论文; 高压论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;