摘要：近年来箱式变电站，是农网建设（改造）和今后变电站建设的主要方向，但还存在着一些不足，如箱体内出线间隔的扩展裕度小，检修空间较小等，然而它以经济实用的优点被更广泛的推广使用，其不足之处将在不断的发展中改进完善。
关键词：箱式变电站；问题；解决措施；
1箱式变电站概述
1.1箱式变电站作用
箱式变电站是一种适用于居民住宅小区、商业区、和绿化区的户外紧凑式配电设备。它是在特殊的钢结构箱体内将高压受电柜、主变压器、低压配电等设备有机结合而成。箱式变电站以外形小巧轻便，耗能低，并且安装简单快捷，施工周期较短等诸多优点，它还有其外形能与周边的环境相协调，具有美观的特点。箱式变电站的优势较为突出，所以其在电力企业中被广泛地运用。
1.2箱式变电站特点
箱式变电站一般由高压开关设备、配电变压器和低压配电装置组成。中国的箱变大部分采用了美式箱变的构造，我国的箱变以技术先进安全可靠性、自动化程度高、工厂预制化、组合方式灵活、投资省见效快、占地面积小和外形美观的特点，被广泛运用，这在一定程度上是在美式箱变的基础上发展起来的。
2、10kV箱式变电站运行中存在的问题
2.1散热和增容问题
由于箱式变电站本身具备体积小的特点，受其影响，变压器室所占的体积也较小。但是由于箱内的结构紧凑，狭窄的空间给箱体的散热造成了很大的不便。这主要表现在两方面。首先，夏季全国普遍高温，箱外过高的温度本身就对变压器的运作造成影响。再加上箱体本身工作时散发的热量，变压器工作环境的温度较高，在很大程度上影响变压器的运行。其次，针对变压器散热不易的问题，一般采用在箱体开孔或者安装风扇的措施降低变压器本身的热度。但是，这种措施会造成空气中粉尘的进入，对变压器造成二次污染，运维环境相对恶劣，易发生温高损坏设备事故。要对其变压器的更换增加了额外的开支，并且由于变压器体积小的特性，变压器的更换工作实施起来较为不易。
2.2箱站内电容器存在间隔隐患
箱式变电站发生火灾事故较为常见，也是其在运行当中应当关注的方面之一。这主要是因为我国的箱式变电站大部分采用密集型的电容器。再加上液体的绝缘油在电容器的运用，一旦发生绝缘油的泄露现象。由于与箱内其他设备的无油化不配备。便极有可能发生火灾或者爆炸，给周边的居民和设施带来严重的威胁。
2.3一次设备易遭雷击，造成二次设备的损坏
一些箱式变电站安装的地点较为偏僻，周边没有高大建筑物对其进行遮挡。所以在雷雨天气时，极易遭受闪电的袭击，这种现象一般发生在农村。这主要是受农村缺少高大建筑群和场地较为开阔原因的影响。这不仅会导致火灾的发生，也给当地的居民造成了一定的财产损失。
2.4箱体外壳防雨、抗腐蚀能力不强
一些小型的箱体外壳厂家为了节约成本，知道质量不合格的产品。箱体的外壳质量不达标，无法经受住其在运行过程中会遭受的风吹、日晒。雨淋、霜冻等较为恶劣的自然环境，箱体发生损坏。导致雨水和大量灰尘的进入，对内部构件造成损坏。从而缩短了箱式变电站的使用寿命，也增加了安全事故发生的概率。
2.5箱内设备凝露现象的产生
箱式变电站的工作坏境在室外，这不可避免箱体内部和外部产生温差。在外部温度变化幅度较大的时候，箱体内部的温度由于在运作是会产生一定的热量的影响。与外部的温差达到一定的界限，就会产生凝露现象，导致箱式变电站在运作过程中发生故障。
3、10kV箱式变电站的设计要点
3.1进线电缆设计进线电缆设计需要注意以下几点：1）进线电缆的负载极限至少为所有出线负载之和的1.5倍。2）进线电缆所能承受的极限电流设计应该参考电路中最大短路电流的数值。3）进线电缆的绝缘性能应与运行环境下的电压等级相匹配，且最好选择绝缘性能较好的进线电缆，保证电网的安全运行。4）箱式变电站内保留的进线电缆长度为实测长度的1.1倍，多余的部分则埋在箱式变电站的基础外侧。
3.2高压部分的设计
3.2.1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。
3.2.2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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
3.2.3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。
3.2.4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入到变压器，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。
3.3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。
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。
3.4低压部分的设计
3.4.1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。
3.4.2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。
3.4.3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或者自动控制方式。
4总结
本文针对10kV配电箱式变电站运行中产生的诸多问题，对其原因后果进行分析，并且提出相应的解决措施。希望对电力系统配网发展中箱式变电站的使用起到一定的帮助，也希望能通过这些措施不断优化箱式变电站，从而延长其使用寿命，减少安全事故的发生。
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作者简介：
高建（1976—）男，汉族，专科，技师，主要相关工作经历，110KV,35KV变电站值班己管理工作，主值调度工作，运监中心监测分析工作。
论文作者:高建
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/17
标签：变电站论文; 变压器论文; 箱式论文; 设备论文; 箱体论文; 电流论文; 低压论文; 《电力设备》2017年第17期论文;