摘要：10kV箱式变电站作为电力输送系统的重要组成部分，其常见的环境影响问题、电容器间隔、散热问题等，严重的影响了电力系统的运行安全与效率。在此基础之上，本文对箱式变电站的常见问题及其应对措施进行系统的分析。
关键词：变电站增容；外壳结构；雷击问题
箱式变电站主要由开关设备、变压器以及配电装置等机械设备，按照一定的顺序进行接线组成的紧凑式配电系统。这种变电设备的配套性较强，占据的空间小，因此是电力负荷中心的首要选择。与此同时，由于10kV变电设备具有能够提高配电网的供电质量、损耗较少、投资成本较低等优势，是电网改造常见的变电设备。
一、箱式变电站在使用过程中常见的问题
1、变电站的散热问题
巧家县县城夏季天气较为炎热，变电站所处的环境温度较高，而变电站机体、线路等设备结构十分紧凑，箱式变电站的体积较小，在设备运行的过程中会产生一定的热量。而箱式变压设备一般是通过换风，与外界空气形成循环，降低变压器的使用温度，一旦室外温度过高，与设备机体的内外空气流通不仅无法满足变压器的散热要求，使其最高温度达到五、六十度；还在一定程度上提升了机械的损耗程度，降低了变电站的安全运行系数。这种通过风扇进行机体内外空气循环的散热方式效果并不理想，在加速绝缘部分老化的同时，由于换气孔、排风扇等设备的安装，还会降低变电站的防护等级。受风沙影响较为严重区域变电站的防护等级一旦下降，极有可能由于粉尘污染等问题，提高变电站的事故风险，为设备的使用、维护工作埋下安全隐患。
2、变电站的增容问题
当变压器出现需要增加容量的情况时，需要改换变压设备，而箱式变压器的重量大，向内的空间不足，这使得变压设备的改换工作难度较大。与此同时，变压器室的空间大小也会对变压器的实际容量形成制约。通常情况下，只有器室空间大，才能容纳体积更大的变压器，满足增容的需求。而器室空间大的变压器室，其外部结构需要使用半封闭式的，器室内的变压器则为全封闭式的，这不仅增加了变电站设备的实际占地面积，也直接的提升了变电器的增容成本。
3、箱式变电站电容器存在的问题
电容器的安全隐患表现为：由于箱式变电站一般配置在电网输配系统的末端位置，因此，为提升变电站的工作效率，保证输配功率，降低输送设备的损耗，通常采用配置Y形接线的密集型并联电容器作为无功补偿装置。当前阶段，大部分单位配置的电容器主要选用密集型的，该种类型的电容器具有较强的抗击穿性，但由于采用的绝缘油是液体浸渍剂，实际的绝缘性能不强，由此引发的事故频率较高。同时，绝缘油与变电站其他装置的无油化特性不符，有时会出现电容器起火、爆炸等危险情况。除此之外，部分厂家使用功能普通的互感器作为放电线圈，当电容器出现断电情况时，无法形成快速、高效的泄放反应，造成超载电荷无法疏通，电压超过安全值，对线路、设备的检修工作造成了威胁。
4、变电站外部环境问题引发的安全问题
（1）雷击问题
部分10kV箱式变电站，尤其是农村输配电网的变电站一般是安装在室外，周围比较空旷，没有大型的建筑物，变电站在雷雨天气容易遭受雷击。雷击问题不仅会对变电站的设备造成直接的损坏，雷电产生的作用力会通过电压传送到其他设备上，造成间接的设备损害，如通讯装置、保护装置等失灵或损坏等问题。
（2）外壳质量问题
箱体变电站容易受外界环境影响，因此，保障箱体外壳质量是降低事故发生频率的重要环节之一。部分生产厂家生产的变电站箱体外壳质量无法达到变电器的防护标准，经常会引发箱体生锈、闭合不严等问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种外壳质量问题不仅会导致变电站设备的裸露部分出现锈蚀、损坏等情况，严重者甚至会由于箱体漏水而引发设备、线路发热或短路等问题，造成安全事故。
二、针对箱式变电站不同运行问题，开展适宜的风险管控工作
1、优化变电站的整体结构
优化过程需要将变压器的上侧进出线调整为下侧出线，并且将高低压接头改装到变压器的两侧，对内部进行改装后需要对变压器的外壳也相应做出改动以适应现有结构。接着需要对变压器的高低压套及周围加装法兰盘，为使高低压变电设备能够在同一空间内并存，就需要对箱式变电站结构进行调整，使其组成成套设备室。最后对其加装法兰，该环节应保证法兰对齐在同一高度，为了保证变压器与设备室之间稳固性，需要加装密封垫圈，并且使用螺栓对其进行连接。
2、保证电容器的使用质量
在变电站的设计过程中，应选用新型电容器，电容器的主体部分为干式无油构造，设备的内部元件具备一定的自愈性。当电容设备的聚丙烯膜出现破损时，由于干式无油电容设备的导电金属层很薄，聚丙烯膜击穿部分产生的热量会使得金属层及时的逸散开来，形成空白区域，击穿点能够自动的恢复绝缘的状态，保证电容器的正常工作。干式电容组内部元件还采用Ag-Zn复合金属化镀层及边缘加厚技术和喷金工艺。因此，在实际的使用过程中，干式电阻的电容量损耗较小、自愈性能强以及具备较强耐涌流性等特性，能够在故障发生后及时恢复，保证了变电站的稳定、安全运行。除此之外，如果选用充油电容器，应将电容器进行外置，并与箱式站分隔开，为变电站的定期检修提供便利。
3、针对雷电问题的管理对策
箱式站箱体及主变周围应设置避雷针，并保证其保护范围覆盖整个设备区域，站内铺设完善的接地网，其接地电阻应小于4Ω。在箱站进出线电缆与隔离开关联接处装设金属氧化锌避雷器，防止雷电由线路引入站内。因通讯、保护设备的电源雷电侵害主要是通过线路侵入，所以在重要设备的电源配入、配出口尽可能应加装电源防雷器。所有进出箱站的控制电缆均采用屏蔽电缆，屏蔽层和整个接地网联接，在控制、通讯接口处加装浪涌抑制器。
4、变电站定期巡检的注意事项
针对变电站进行定期检修时，需要考虑其空间范围，并严格按照《电业安全工作规程》执行，为了安全起见，还需要在箱内各柜门、隔离开关、负荷开关操作的手柄处，加装“五防”程序闭锁装置。在设备的选用上，最好采用带接地刀闸型的产品，开关触头最好也采用双触头型的隔离开关。再有需要在巡检中注意开关柜的前面板需要安装三相带电显示器。在相关措施都完善后能够在一定程度上避免误拆、误入及其他错误操作现象，也能够在一定程度上克服站内空间拥挤的现象，方便进行随时监测工作。
5、变电站外部箱体的维护措施
变电站箱体的维护主要可以从以下几方面入手：首先，在部分特定的区域采用非金属材质的箱站，降低雷电的传导效果，减轻箱体的锈蚀程度；其次，在金属材质箱体变电设备的外壳上采用防锈工艺进行处理，如喷砂镀锌、涂装饰性防腐漆等。在降低箱体外壳受损可能性的同时，提升变电站设备的防护功能；变压站箱顶板采用“人”字形设计，使用斜坡屋顶，并在顶板涂抹防水层，提升排水效果；外壳的门体应选择多点定位的设计结构，使用密封胶条，保证门体的密封性。
结语：10kV箱式变电站是一种常见的配电设备，一般位于电网的末端，是整个电力输送系统的重要组成部分。通常情况下，变电站没有工作人员进行值守，因此，针对设备可能发生的异常情况应该制定有效的管理方案，从根本上降低变电站发生事故的可能性。对变电站的常见问题进行探讨，制定具有针对性的管理规定，不仅可以保证区域配电系统的运行效率，还能在一定程度上提升箱式变电站的整体防护水平，保障配电网的安全。
参考文献：
[1]黄海棠.浅析10kV配电网线路运行中的安全隐患及对策[J].企业技术开发，2015，34（19）；
[2]蒋大伟.论10kV配电运行中出现故障的原因及防治对策[J].引文版：工程技术，2015（26）.
论文作者:兰文强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/7/9
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