（河北电力装备有限公司 056004）
摘要：箱式变电站主要包含低压配电装置、开关设备以及配电变压器等，将这些设备通过科学的连接方式进行互相连接，使其成为一个成套设备。现在随着我国科学技术的发展逐渐增快，智能化技术也有了很大的进步，将箱式变电站和智能技术很好的融合在一起，形成智能化的箱式变电站，可以更好的保证供电的可靠性。本文针对箱式变电站智能化应用进行了深入的探究。
关键词：箱式变电站；智能化；应用
随着社会的经济的不断发展，我国城镇电网事业有了很大进步，在长期的电网发展过程中，我国利用变压器将高压电变为低压电以满足用户的用电需求。但是在变电过程中，具有很大的电能损耗，浪费了很大的资金，因此，对于变电站的不断优化对于节省电能消耗具有很重的作用。同时，传统的变电设备与城市美丽的景观设计也不符合，对城市的风貌具有较大的负面影响，因此箱式变电站外形的设计要与城市的景观设计相结合。为了改变这一现状，运用智能化系统对箱式变电站进行管理，使箱式变电站实现管理智能化、运行自动化，为用户安全可靠、高效率的输送电能，同时极大地降低了电能的损耗，推动了我国变电事业的发展。
1 箱式变电站的简述
箱式变电站被简称为箱变，箱式变电站是将高压开关设备、低压开关设备、变压器以及一系列的辅助设备集为一体的变电设备。箱式变电站具有功能齐全、设备占地面积小、为用户提供高质量的用电、电能损耗小、环境适应性强、安装操作简单、选择灵活、缩短送电周期、运行安全可靠、资金投入少等一系列的优点，因此箱式变电站是当前我国广泛的应用的一种变电设备。为了满足市场的需求，箱式变电站逐渐向智能化方向发展。箱式变电站的结构形式不同，但是主要采用模块的方式。从不同角度对箱式变电站进行了不同的分类；按照箱式变电站设备布置的方式分为“品字型”和“目字型”；按照箱式变电站的箱体的材料分为金属箱体和非金属箱体；按照高压开关接入电网的形式分为双电源型、环网型以及终端型；按照高压开关的形式分为压气式负荷开关、产气式负荷开关、SF6 负荷开关以及真空式负荷开关；按照变压器的种类可以分为干式变压器和油浸全密封式变压器。
2 箱式变电站的智能化系统
2.1 智能化系统结构
箱式变电站智能化系统的开发应用到众多的先进的技术，主要有微处理技术、数字信号处理技术、交流采样技术以及网络拓扑技术等，可见箱式变电站智能化系统是一个高技术的系统设计。箱式变电站智能化系统将变电站的电流、电压采集之后，上传到控制中心，然后对采集到的数据进行处理计算，实现变电站的智能化控制。智能化系统采用模块结构设计，箱式变电站的每一个开关、装置都配备一个模块，这样就可以做到对每个开关以及装置的灵活配置。箱式变电站智能化系统的核心部分是通信管理单元，通信管理单元可以将变电站的每一个监控模块采集到的电流、电压、功率、电度、开关状态、保护定值以及变压器的压力、温度、瓦斯、油位等数据进行收集处理，并将处理结果传输到上级控制中心，这样上级控制中心可以根据处理结果下发指令，对箱式变电站的每一个模块、开关以及装置控制，保证箱式变电站的正常运转，实现智能化控制。
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2.2 控制系统的现场总线
现场总线通常也称为数字式、开放式多点通信的底层网络，它是连接微处理设备和生产现场之间的一种数字通信系统。现场总线不仅是一个开方式的通信网络，还是一个全分布的控制系统。现场总线是生产现场和智能化设备联系的纽带，它将网络节点附着在智能化设备上形成了一个网络系统，最后形成自动化控制系统，对箱式变电站的状态参数、开关、装置设备、显示、报警以及监控实现自动化管理。同时，现场总线采用了 OSI 模型中的数据链路层、物理层以及应用层，对于 OSI 模型的后三层没有采用，使其结构变得简单，在操作过程中也变得容易，同时具有较低的成本，还不影响智能化系统的性能。
2.3 监控软件
箱式变电站智能化系统是一项集多种先进技术于一体的信息化管理系统。它可以实现对箱式变电站的远程控制，利用通信网络带有信息接口的开关以及装置设备与计算机连接，通过计算机就可以对箱式变电站实现智能化管理，其中包括对箱式变电站的集中监控和调度以及数据的处理与分析。因此，监控软件的开发与应用对于智能化系统的建设有很重要的作用。
3 箱式变电站智能化设备的不足之处
虽然箱式变电站智能化系统具有很多的优势，对于我国输变电事业的发展起到了极大地促进作用，但是在长期的使用过程中，仍然存在着一些不足之处，下面提出几点箱式变电站智能化设备的缺陷：在使用过程中箱式变电站具有温度控制设备，但是在使用过程中温度控制设备并没有做到真正意义上地监控变电站的火灾情形，因此智能化控制系统中应当在箱式变电站安装自动灭火系统。
箱式变电站具有体积小的特点，因此当箱式变电站发生故障时，即使智能化监控设备发现了箱式变电站的问题所在，但是由于空间狭小，给检修带来了一定的麻烦，这是箱式变电站一直存在的缺陷。
箱式变电站开关的选用要考虑到经济的因素，采用性价比高的开关设备，在保证智能化控制和具体功能的前提下，尽可能的节省成本。因此，开关选用的标准要满足安全性、可靠性、经济合理。
4其它智能化应用
4.1路灯专用箱变
在市政设施中，箱变也同样可以发挥一定作用。路灯照明可以利用箱变完成。而智能化功能特点的融人，例如通过光感和时控相结合、通过智能化的后台控制软件实现不同季节的变化，自动调整路灯日常的时间控制。这不仅有效节约了资源，也通过技术手段无形中延长了路灯的使用寿命。
4.2风电场专用箱变
我国目前大量的风力发电设施就近配备箱变，作为风力发电机与电网的桥梁。相应也给电网带来谐波污染、电压扰动等严重电网电能质量的困扰。为了改善这种状况，箱变应该具有高性能的电能质量监测装置，可调整优化的无功补偿手段，以保证系统的电压水平和无功的就地平衡。
结语
箱式变电站可以大大增强供电的可靠程度，使高压环网的低压网以及自动化之间实现自动投切，可以达到电力网络优化控制以及优化调度的作用，另外由于箱变的智能化程度更好、可靠程度更好，并可进行无人值守，所以在配电环节已经越发凸显智能电网的优势、特征。现在我国科技发展速度正在不断增快，智能化箱变也在不断的发展前进，其除了可以进行智能化的故障检测以及指示、GPRS 无线通信、分析评估以及状态检修之外，也可以应用到市政设施和风电场方面，具有很强的应用价值。
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论文作者:钱勇刚
论文发表刊物:《河南电力》2018年3期
论文发表时间:2018/6/27
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