摘要：随着市场经济的发展，国家在城乡电网建设改造中要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电一变压器降压一低压配电的供电格局，所以供配电要向节地，节电，紧凑型小型化的方向发展。箱式变电站正是具有这些特点的最佳产品，因而在城乡电网中得到了广泛应用。其次随着社会发展和城市化进程的加快，负荷密度越来越高，城市用地越来越紧张，城市配电网逐步由架空向电缆化过渡，配电变压器台架越来越不适应人们的要求。因此，箱式变电站成为主要的配电设备之一。再次人们对供电质量尤其是供电可靠性的要求越来越高，而采用高压环网或双电源供电既安全又可靠，因此，箱变成为首选的配电设备。
关键词：箱式变电站；配电网；应用
1．箱式变电站的优点
1.1投资少、占地小、电缆连接短
1）35 kV箱式变电站较常规站而言不需要建设10 kV 配电室、主控室和相应的辅助建筑；35 kV部分无架构，占地面积小，相同规模可节约占地0.13332ha左右。
2）35 kV箱式变电所除主变、电容器外，其余设备放置在箱体内，布置紧凑，联系紧密，大大缩短了二次电缆长度，降低了成本，节约了投资。
1.2施工周期短
1）35 kV 变电站在采用了箱变之后，大大减少了土建工作量，在施工期间只需建设主变、箱变和电容器几个基础即可。
2）箱式变电站在生产厂内已基本安装、调试完毕，现场安装仅需箱体定位、箱体间电缆联络、出线电缆连接、保护定值校验、传动试验及其它需调试的工作，整个变电站从安装到投运大约只需5~ 8d的时间，大大缩短了建设工期。
1.3运行可靠性高
箱体部分采用目前国内领先技术及工艺，外壳一般采用镀铝锌钢板，框架采用标准集箱材料及制作工艺，有良好的防腐性能，保证20a不锈蚀，内封板采用铝合金扣板，夹层采用防火保温材料，箱体内安装空调及除湿装置，设备运行不受自然气候环境及外界污染影响，可保证在-40~+40摄氏度的恶劣环境下正常运行，使安装在箱体内的二次保护、远动装置及开关设备等处于良好的工作环境中，再加上设备布置紧凑，一、二次设备的集成化程度高，减少了不必要的连线和接点，降低了电气回路中的故障率，从而使变电站运行的可靠性大大提高。
1.4技术先进、自动化程度高
1）箱体内一次设备采用成套高压开关柜或干式互感器、真空断路器，弹簧操作机构、旋转隔离开关等国内技术领先设备，产品无裸露带电部分，为全封闭、全绝缘结构，完全能达到零触电事故，全部可实现无油化运行，安全性高，二次采用微机综合自动化系统，可实现无人值守。
2）高集成化、单元化和积木式的组合，使用和配置一、二次设备十分灵活，如：主变容量增大后需要增加保护或在运行中插件有故障，只要更换插件板，即可解决；现在许多厂家在二次回路中设置的短路环均具有带电插拔的功能，从而节省了不必要的停电时间。
1.5 移动性灵活
由于箱变安装简单，设备一体化。当使用于35 kV 终端变电站时，如果原地负荷消失或大变时，可以将其拆除，安装在新建的变电站，提高了设备的使用率。
2.箱式变电站城网改造中的应用
近年来随着人民生活水平的不断提高，对电力的要求也不断提升，目前全国几乎所有的大中型城市都出现“电荒”现象，10 多年前的拉电、限电景象再次出现，在保障供给、提高发电电能的基础上、安装使用可靠、投资少、见效快，可布置在人行道旁，绿化区，既可布置在室外，也可室内布置，而且无需规划部门的审批。尤其是其多布点，小容量的特点，在小区内部，随意灵活布置，出线距离短，输出电压品质较高。
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3.箱式变电站存在的问题与对策
3.1 散热问题
散热问题是现有箱式变电站存在的主要问题之一，与之相关的问题还有通风和防尘问题，这3 个问题相互影响和制约。温升是太阳辐射热经箱体传入箱内及箱内变压器、补偿电容器等发热引起的。箱体内温升过高会影响高低压设备和元器件的正常运行，而要降低温度，就要加强通风进行散热，这又会引起安全防护和防尘的问题。因此，可以在箱体外壳镀上一层特殊的反光材料，将太阳光中的红外波段反射掉；或者在设计时，将当地的气候条件和箱变的散热问题考虑进去，适当增大变压器的容量裕度。
3.2 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。
3.3 防雷问题
箱式变电站的箱体一般为全金属框架，对内部的电子设备来说，本身就处在一个大的屏蔽体内，加之箱变内进出线处都加装有避雷器，雷电进入的几率不大，然而实际应用中，一些箱式变电站特别是用于农村电网的10kV～35kV 箱站的安装地点一般位于空旷的野外，周围没有高大的建筑物，其感应过电压还会造成通讯装置失灵和保护装置误动甚至损坏。因此，防雷问题一定要引起注意。如有必要在电缆出线户外电线杆上加装避雷器，另外如变压器的有载调压信号大部分是电缆直接引入，而这部分较容易构成雷电进入的通道，所以需要在箱变内的相应接口部分添加防雷措施。
3.4 防锈问题
由于箱式变电站是户外金属设备，在雨季或温差变化剧烈的环境中存在锈蚀的可能。考察箱变的运行方式，外门板是打开次数较多的元件，锈蚀的可能性最大，锈蚀轻则导致内部设备金属裸露部分锈蚀，因此在产品的设计制造时需考虑采用非金属材料或者铝合金材料，对采用金属外壳的箱站，可对基座及外露金属框架采用喷砂镀锌等防锈工艺处理，外涂防腐性能良好的装饰性面漆。
3.5 凝露问题
箱式变电站一般安装于室外，所处环境条件较恶劣，箱体内外温度、湿度差较大，在外界温度急剧变化时，箱体内部容易产生凝露现象，从而引起带电设备闪络放电。安装凝露控制器，当湿度达到一定程度，有产生凝露的可能时，控制器驱动加热器工作，破坏产生凝露的条件，当产生凝露的条件消失后，加热器自动断开，控制器又恢复到监测状态。
3.6 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较小。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。
3.7 接地问题
箱式变电站内集成的设备较多，各种不同设备要求的接地形式不同，实际运行中，较容易发生计算机的串口烧毁现象，经检查，系由接地问题造成。后台计算机的外壳和通讯电缆一定要按照规定可靠接地与屏蔽。
3.8 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，这也是箱式变电站的先天不足。
总结
在社会发展和城市化进程中，负荷密度越来越高，城市用地越来越紧张，城市配电网逐步由架空向电缆过渡，杆架式配电变压器台架，也将越来越不适应人们的要求了。因此，箱式变电站，特别是小型化箱式变电站将会成为主要的配电设备之一。另外，为提高供电的可靠性，高压环网及双电源供电的自动化、低压网自动投切、网络优化等发达国家目前已经采取的先进技术势必在我国今后的城网建设中被采用。因此，箱式变电站除小型化、免维护、高性能、节能以外，易于和配网自动化向衔接，在县城电网建设与改造中箱式变电站应是首选的替代产品，也将是其今后发展的必然。
参考文献：
[1]吕智.箱式变电站在居民小区中的应用浅谈[J].江汉石油科技，2008（3）.
[2]杜万昌等.户外箱式变电站在城网配电系统中的应用[J].中国新技术新产品，2010（5）.
论文作者:张健
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/10
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