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摘要：从10kV柱上式变压器台区的简化演变发展入手，整体介绍变压器台区的集成化、智能化、模块化、一站化的发展方向与解决方案
关键词：集成化、智能化、模块化、一站式
引言
传统10kV柱上式变压器台区由配电箱、补偿箱、计量箱、互感器箱、变压器、高压跌落式熔断器、隔离开关组成，其低压部分的成套装置一直在简化集成，配电计量箱与JP综合箱就是集成产物。今后一站式与智能化发展是电力建设的趋势，也是10kV变压器台区的发展方向。
一 10kV变压器台区的一站式、智能式服务的必要性
传统10kV柱上式变压器台区物料多，材料加工精度不高，多个物料组装到一起后，造成各个厂家供货的物料不匹配，而且很难找到责任单位。物料较多，各个物料之间供货时间的一致性也难以保证，造成电力建设施工周期很难确定；各个厂家供货的产品颜色有差异，导致安装完成后装置整体外观协调性差、美观性不高。随着当下用电客户对供电部门的要求越来越高，供电部门对电力建设方面的要求也越来越高，这种传统的方式已经很难满足客户需求了。为确保电力施工进度、减少相互推诿、提高整体配合精确度、提高产品外观整体协调美观，对10kV柱上变压器台区进行一体化设计及一站式供货显得越来越重要。
二 10kV变压器台区的一站式、智能式服务的解决方法
对于10kV变压器台区的集成，大部分都是对低压部分进行整合、简化与集成。目前低压部分的结构由进线—计量—配电—补偿的结构形式集成为JP综合配电箱的形式。JP综合箱分为进线室、计量室、出线室和补偿室几个功能单元室，且计量室完全独立。当前JP综合配电箱看起来似乎已经高度集成，无法进一步简化。经过研究设计，本文现结合国家电网《10kV一体化柱上变台和配电一二次成套设备》提出一种全新的10kV变压器台区一体化综合新思路。
该思路设计要点是：新型的10kV高压进线—变压器—JP综合箱一体化综合装置由带扩展功能的高压全绝缘进线—变压器—JP综合箱通过特殊的方式连接在一起，形成一个整体以后，整体配套好后安装于台架上。其中这种一体化装置对低压电能分配部分、低压配电出线部分、电能计量部分、变压器部分、高压部分都进行了改进。JP综合箱部分增加了母线槽及计量单独通道、低压出线部分增加了出线密封防水绝缘装置，变压器取消了部分散热片、高压部分改变了高压出线瓷瓶及高压避雷器的传统方式，增加了高压带电指示及核相功能。这种一体化装置分前后式、上下式、和左右式三种结构形式。高压电缆进线部分采用带避雷带核相等功能的高绝缘全密封装置；高压带电部分IP防护等级可达IP68及以上等级，符合相关防护标准。具体设计如下图：
本设计与传统方式相比主要变化情况与相应功能变化情况说明如下：1、变压器出线与JP柜进线处增加了母线槽，并采用软连接搭接的方式，厂内接线，整体式供货减少现场接线环节，改变以往的电缆或铜排现场搭接方式，使整体简洁美观。2、低压部分设置了独立的计量通道及独立的计量互感器室，并完全按计量标准要求设计了铅封、3、低压部分进线隔离主开关采用带熔断器式的负荷开关，配电出线开关全部采用带自动重合闸功能的智能漏电保护开关。4、低压出线接口由传统结构改为全绝缘、防水的密封结构，彻底解决出线防水问题。5、由无功补偿配变终端变为智能配变终端后，通过智能配变终端可以对出线开关进行自动重合闸功能、根据用电负荷情况自动调整出线开关的整定电流、当出现故障的时候可以进行自动拍照上传等完全实现遥信、遥测、遥控、遥调等功能。6、高压部分将变压器高压进线瓷瓶改为全绝缘带避雷器的形式，并增加带电指示及核相功能。7，还可以实现更高层次的高压一体化集成。8、留出可扩展的功能端口，便于高压负荷分断及短路保护功能的扩展。扩展端口可根据用户要求还可以实现台区全套集成至一台产品供货；9、功能不低于美变及欧变，成本比美变与欧变便宜至少1/3以上；10、装置对安装场地无太多要求，对安装工艺要求不多；11、装置安装完成无任何裸露带电体，大大提高农、城网分散供配电设备现场的安全问题。12、整体式供货所有产品颜色完全可以做到一致，不存在任何色差问题，整体美观协调。
传统10kV变压器台区的一站式、智能式服务，智能化方面主要集中在低压部分。本文提出了一个全新的集成化概念，将低压部分、高压部分有机协调整合，更精简、更安全。
一站式服务的概念主要是改变了传统的物料零散供货方式，确保所有物料在厂内精确配合试装后整套发给用户，实现一站式服务。装置可以采用已有成熟技术实现四遥功能、漏电保护功能、电子式精确电流变换检测功能、在线视频采集功能、自动开关门功能、太阳能充电及无人机检修平台等新功能，实现智能化发展。
三 10kV变压器台区的一站式、智能式发展展望
10kV变压器台区通过一站式供货方式，一家供应商提供了全套物料，万一出现问题，责任方只有一个，不必再去多家协调；安装物料由一家供应商供货，所有物料同时到货，物料准备时间可控，工程进度可控；所有物料能集成的集成，安装时只需一把扳手解决所有安装问题；变压器台区内集成了四遥功能、漏电保护功能、电子式精确电流变换检测功能、在线视频采集功能、自动开关门功能、及无人机检修平台等新功能，当由于过负荷、瞬时性故障跳闸时、还可以实现自动重合闸与在后台实现负荷保护电流调整的功能。当发生特别复杂的状况还可以派出无人机先期进行实地查看，通过多种方式了解现场情况判断故障原因后，一次性带好检修所需的所有物品，一次性解决问题。高压部分采用全绝缘的形式，集成了高压避雷器的功能，并增加了带电显示及核相功能，防护等级可达IP68以上，可以减少或避免检修人员发生安全事故。
结束语
随着电力市场用电客户的要求越来越高，用户对电力建设、供电可靠性、维护的快捷性提出了更高的要求，集成化、智能化、模块化、一站化最大可能的满足了客户的要求。
参考文献：
[1]《国家电网公司一体化柱上变台和配电一二次成套设备典型设计及检测规范》
论文作者:邹宇1,王德银1, 方建磊2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/12
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