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運行費用低、無污染、免維護等優點，因此在電力系統中箱式變電站逐漸被廣泛應用。變電站投用前為了保證設備正常使用就要進行核相工作，本文以某企業為例對箱式變電站運行前的核心問題進行了分析。
關鍵詞：箱式變電站；投運；核相問題
中圖分類號：TM63 文獻標識碼： A
引言
在變電站運行中，經常要做核相試驗，目前所說的核相，包括核對相序和核對相位。核對相序，主要是為了發電機、電動機的正常工作。運用核相方法合理對變電站進行核相工作，保證電力設備平穩運行。
一、箱式變電站
目前箱式變電站是高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置，按一定接線方案排在一體的工廠預制緊湊式配電設備。將組合在一起，安裝一個防潮、防銹、防塵、隔熱、全封閉、防火、防盜，全封閉運行，是繼土建變電站之后崛起的一種嶄新的變電站。箱式牽引變電所結構主要由箱體、溫度調節裝置、微增壓裝置及其內部供電設備等構成。內部供電設備主要包括牽引變壓器、整流器、中壓交流開關柜、直流開關柜、負極柜、排流柜、交流屏、直流屏、綜控屏等。
二、箱式變電站的優勢
1、工藝先進
箱體部分采用目前國內領先技術及工藝，而且可以大規模生產，質量能得到充分的保證。設備運行安全可靠，箱體內一次設備采用國內技術領先設備，產品無帶電部分，是全絕緣結構，能防止觸電事故；全站可實現無油化運行，安全性高；二次設備采用微機綜合自動化系統，可實現無人值守。
2、自動化程度高
全站智能化設計，保護系統采用微機綜合自動化裝置，分散安裝，可實現遙測、遙信、遙控、遙調。每個單元均具有獨立運行功能，繼電保護功能齊全，可對運行參數進行遠方設置，對箱體內濕度、溫度進行控制。
3、投資省、見效快
箱式變電站較同規模常規變電站減少投資40%～50%。土建變電站基建時間需要半年以上，箱式變電站與土建變電站相比，占地約為1/20，工期約為1/7。箱式變電站的生產和土建工程施工可以同時開展，甚至可以先于土建開工。有效地縮短了工期。土建變電站需要土建、電氣兩方面設計，工作量較大；而箱式變電站土建工作僅一個安裝基礎，箱變本身有典型設計，只須根據用戶要求，做一些調整，設計工作大為減少。常規變電站不能過分接近負荷中心，供電線路半徑較長，電壓降落及電能損失較高。而箱式變電站能貼近負荷中心，甚至直接置于建筑物處，供電線路半徑可以很短，電壓降落及電能損失較少，提高了供電質量，并且降低了線路成本。
三、核相的意義
核相指在二路電源電力系統電氣操作中用儀表或其他手段核對兩電源或環路相位、相序是否相同。也就是在實際設備的運行中，對變電站相位差的測量。在企業中就要對改建、新建、擴建后的變電所和輸電線路進行電路核相試驗。在第二路電源投入時，一定要與第一路電源進行核相。否則相位或相序不同的交流電源并列或合環時，將產生很大的電流，巨大的電流會造成電氣設備的損壞。
對于新投產的站用變壓器，必須進行相位、相序核對后方能并入系統。在核相測量結果異常時，須做具體相量分析，在分析時若忽略了Yd11變壓器降壓過程中產生的角差，按照常規思維進行判斷，將步入誤區。
四、核相問題
下面根據實際工作中遇到的問題，對箱式變電站投運前的核相問題進行探討：在箱式變電站投運前核相時，當測量結果異常須對測量數據做具體相量分析，按照常規思維進行判斷將走入誤區，現在以某化工企業400kVA箱式變電站變壓器啟動為例進行探討。
1、核相系統運行方式、箱變啟動倒閘操作及核相步驟
啟動前運行方式為：箱式變電站I回路變壓器，上級電源由110kV變電站754號提供，污水處理站10/0.4kV變電所603號高壓開關柜下線供電；箱式變電站II回路變壓器，上級電源由110kV變電站763號高開提供，污水處理站10/0.4kV變電所906號高壓開關柜下線供電。。
1.1箱變啟動倒閘操作
箱式變電站I回路變壓器啟動時，與上污水處理站10kV變電所母聯，將800kVA箱式變壓器I回路負荷倒至II回路，防止400kVA箱變啟動時變壓器產生涌流波及上級110kV變電站高壓開關跳閘；400kVA箱式變電站II回路變壓器啟動時操作步驟亦如上。
1.2核相步驟
將兩回箱變高壓側送電后對高壓三相進行核相，無誤后再對箱變低壓側三相進行核相，兩箱變變壓器型號一致。
2、發現問題
核相數據分析：核相完后對測試記錄進行分析，發現核相數據存在問題，兩變壓器同相序電壓為380-400V，應為相間電壓；UA2-UB1、UB2-UC1、UC2-UA1電壓接近于0，應為同相序電壓，故可能存在某變壓器接線錯誤；低壓側檢查相序接線正確，停電后檢查I回箱變高壓側接線正確，且II回箱變壓器相序標示丟失，因此可能II回箱變高壓側接線錯誤，故對箱變高壓側相序進行更改，將箱變II回路高壓側接線進行調整：A與B互換，B與C互換，C與A互換。更換相序完成后啟動，進行第二次電壓核相，測試結果為：測1號變壓器A相對地電壓值UAN1為230V，測1號變壓器B相對地電壓值UBN1為227V，測1號變壓器C相對地電壓值UCN1為230V；測2號變壓器A相對地電壓值UAN2為220V，測2號變壓器B相對地電壓值UBN2為230V，測2號變壓器C相對地電壓值UCN2為223V。用萬用表測得2號變壓器A相與1號變壓器A相的電壓值UA2-UA1為2。4V，2號變壓器A相與1號變壓器B相的電壓值UA2-UB1為408V，2號變壓器A相與1號變壓器C相的電壓值UA2-UC1為400V，2號變壓器B相與1號變壓器A相的電壓值UB2-UA1為385V，2號變壓器B相與1號變壓器B相的電壓值UB2-UB1為6。5V，2號變壓器B相與1號變壓器C相的電壓值UB2-UC1為395V，2號變壓器C相與1號變壓器A相的電壓值UC2-UA1為390V，2號變壓器C相與1號變壓器B相的電壓值UC2-UB1為400V，2號變壓器C相與1號變壓器C相的電壓值UC2-UC1為5.5V。查看測試結果正常。當400KV箱式變壓器高壓側三相交流電壓核相無誤后，對低壓側進行第一次核相時，核相完成后查看測試記錄，發現核相結果異常。檢查箱變高壓側接線正確，因此懷疑低壓側相序錯誤，要求污水處理站變電站停電，對箱變II回路母聯低壓側相序進行更改。停電后將箱變II回路母聯低壓側A、C相對調。更換相序完成后繼續進行啟動，進行第二次電壓二次核相。
查看測試結果仍然異常，且出現460V的電壓值。經過認真的思考和總結，在第一次核相的基礎上，進行二次三相接線整體向左平移，終于把低壓相序調換正確。
3、核相方法分析
3.1一一對應法
若核相結果：ABC若有一相接近于0V，其余兩相接近于380V。基于I回箱變接線柱不動，相序不正確的情況下，對II回路接線進行對調，若三相接線正確的情況下，核相電壓均為0V。
3.2逐項核對法
取標準電源ABC任意相，核對另一電源ABC三相進行檢測，找出0V電壓相，可確定該相為標準電源匹配相；再取標準電源其余兩項中任意相，核對另一電源其余兩相，找出0V電壓相，可確定該相為標準電源匹配相，另一相可確定與匹配電源未選相匹配，接線后可用一一對應法進行檢驗。
結束語
核相試驗表面看似簡單，但容易受習慣性思維的影響而做出錯誤判斷。在工作中必須做到認真細致，利用理論知識分析試驗數據，找出問題的關鍵所在，才能提高效率，更好的完成各項工作。
參考文獻
[1]GB17467-1998高壓/低壓預裝式變電站[S]。
一、引言
箱式變電站(簡稱箱變)適用于住宅小區、城市公用變、繁華鬧市、施工電源等。其自問世以來，發展極為迅速，在國外已普遍使用，在國內已興起，在歐洲發達國家箱變已占配電變壓器的70%，美國已占90%。在國內，城市現代化建設正在飛速發展，城市配電網不斷更新改造，箱變得到了廣泛的應用。同時，隨著國內配網自動化技術的日益成熟以及智能小區不斷崛起，電力用戶對供電質量提出了更高的要求，以前的站前操作、監測、讀表等傳統功能已不能滿足現代電力設備管理和運行管理的要求，廣大用電部門迫切需要箱式變電站能滿足當今市場的需求，智能型箱式變電站應勢而生。
作為箱式變電站、開閉所RTU等電力系統裝置，要做到無人值守，首先要做到四遙(遙測，遙信，遙控，遙調)，而在智能化的處理上，主要是內部某個功能模塊依據各種現場數據通過特定算法完成某種操作的判斷和執行。
二、箱變自動化功能需求
1、具有四遙和在線統計功能
柜箱變自動化設備應能夠實現對箱變進、出線及變壓器的電流、電壓、有功、無功、有功電度、無功電度、頻率、相位等參數的檢測；對配電變壓器的運行情況進行統計，如電壓合格率、各個電參數出現的峰值及時間；實現對開關分合位、有載調壓檔位等狀態量的監視；實現對開關的遠方控制；實現對變壓器的油溫檢測及遠方遙調。
2、具有FA功能
對于接在環網中的箱變，自動化設備應能夠實現進出線的故障識別、故障隔離及非故障區自動送電功能。能夠靈活配置三段式電流保護、一次重合閘及多次重合閘等保護功能，能夠捕捉過流脈沖，能夠實現電流型或電壓型分段器功能。能夠通過其他設備(如手機、筆記本、掌抄器)或裝置操作界面靈活配置各種保護功能和查看實時數據。
3、具有微功耗特點
自動化設備應具有微功耗設計，這樣可以減少對后備電源的要求，甚至取消后備電源，減少日常工作的維護量。
4、具有備自投功能
箱變自動化設備能夠實現雙電或多電源進線的備自投功能，可靠保證供電質量。備自投功能應根據接線方式可以進行多種備投方案的選擇，以實現只要進線有電，則保證負荷有電為原則。
5、具有故障定位和及時報告功能
能夠根據現場故障電流的流經通道，判斷故障點，并通過手機短消息等渠道將故障信息發送給相關運行人員，便于運行人員及時趕到故障現場，對故障進行處理，減少了運行人員的尋線工作量，提高了工作效率。
6、具有無功補償功能
在電力持續緊缺，節能要求日益迫切的今天，無功補償功能具有非常現實的意義。箱變自動化設備應能夠實現變壓器出線的無功補償功能，控制安裝在配變低壓側的電容器進行動態無功補償，減少通過配電變壓器的無功電流，可以改善低壓電壓質量和降低功率損耗。
7、具有箱變安全防護功能(可選)
箱變自動化設備應能夠實現溫度、濕度、煙霧、盜警等信號的檢測，實現就地報警及遠方傳送，根據檢測到的信息，自動啟動溫控、濕控、滅火等功能。實現防盜、防火、防凝露等功能，確保箱變的安全運行，提高箱變的使用壽命
8、具有視頻監控功能(可選)
箱變實時視頻信息通過攝像頭接入到自動化設備并遠傳到調度中心，實現對箱變實時的圖像監控，從而實現對箱變的實時運行的監視。
三、智能箱變自動控制功能介紹
本節介紹根據箱變的不同結構和不同的開關類型，實現故障的智能處理和其他自動化功能的方案。智能箱變系統采用智能化的配電終端控制器，不僅實現了傳統的SCADA系統中的遠方“四遙”功能，并且由分布式智能配電終端實現了配電網故障自動檢測、自動清除、自動隔離和自動轉移供電等FA功能。
該系統采用分布式配電網保護和環網控制方案，由配電終端智能化地實現配電網保護和實時故障處理功能，故障處理過程不依賴主站，其故障處理速度也提高了數倍。
智能箱變系統的主要自動控制功能包括：
1、負荷開關的故障自動檢測、指示和記錄功能
當箱變的進、出線采用負荷開關時，控制器可以自動檢測開關的電流、電壓狀況，記錄故障電流脈沖并做出指示和告警。
2、斷路器的繼電保護和重合閘功能
對于箱變中的斷路器開關，控制器配置有繼電保護和重合閘功能(可投退)，并可通過內部通信網絡實現箱變內斷路器之間的保護快速配合，以及箱變之間的網絡式保護配合，使距故障點最近的開關快速跳閘。
3、在終端用戶時的備自投功能
多數時候，箱變是為終端用戶供電，為提高供電的可靠性，采用雙電源備用的方式。智能箱變控制器具有電源備自投功能，當一側電源失電或發生故障時，自動隔離故障并投入備用電源。
假設S1常開，為備用電源一側，S2側外部故障或電源失壓時，S2會自動斷開，S1自動合閘，投入備用電源。
4、在SCADA系統中的遠方四遙功能、由主站實現的配電自動化功能
除以上自動化功能外，智能箱變系統的監控裝置完全按照FTU功能設計，因此可以完成SCADA系統中的四遙功能，即遙測、遙信、遙控、遙調(遠方調整參數)。控制終端將本地測量數據、開關狀態、故障信息等數據通過GSM或其他通信方式發送給主站，主站將綜合分析和監控系統狀態，并在線路發生故障時，綜合整個系統狀況，可以給出更加精準的故障處理方案。智能箱變的網絡自動重構功能可以由用戶選擇投入或退出，或僅作為主站的故障處理方案的后備。
四、智能箱變的控制系統結構
智能箱變的控制系統利用現代高性能微處理器技術、交流采樣技術、數字信號處理技術和網絡拓撲技術等，對現場的電流、電壓和開關狀態進行采集、計算、判斷，執行相應的自動控制功能，同時，通過適當通信通道，可與上級控制中心通信。系統采用面向對象的模塊化結構設計，每個開關、裝置或功能對應配置一個監控模塊，模塊的功能可以根據用戶的不同需求進行靈活配置和擴展，從而減小用戶的初期投資和定貨風險。
在該系統中，通信管理單元屬于系統核心處理部分，它通過內部通信總線收集每個開關控制器/控制模塊采集到的電流、電壓、開關狀態及過流信息等，對這些信息進行分析處理，將處理結果通過遠動口(101協議或104協議)送給上級主站，上級主站下發的遙控命令經通信管理機處理后下發給相應開關控制器/控制模塊，由這些模塊控制相應的開關動作，從而完成SCADA功能。同時，通信管理單元可以與遠方保護子站通過高速信息交換口進行通信，交換系統故障信息，判斷故障類型和故障位置，從而實現故障的快速清除和隔離。總的來看，該控制系統具有以下特點：
1、模塊化結構
每個控制模塊對應于一個開關、設備或功能對象，不同的對象可以配置不同的功能模塊，但采用的是相同的硬件平臺，便于維護。所有模塊通過系統內部通信總線交換信息，簡化了系統的構成邏輯，便于系統將來的升級和擴展，減小單元間的相互影響。
2、可以根據應用場合自動配置功能
根據開關類型和進出線的不同，可以通過軟件配置不同的功能。
3、靈活的電源和通信系統
系統可以利用直流屏供電，也可以直接利用現場交流供電，并可自配后備電源。系統提供多種內部和外部通信方式。內部通信總線主要采用RS-485或CAN總線，可以根據模塊的多少、類型及系統對數據實時性要求的高低，確定內部通信總線的個數，通常選用2組通信總線，特殊要求時可以選用2組以上內部通信總線。外部通信提供多種通信接口方式(RS232和以太網接口)，支持多種通信協議(IEC870-5-101和104等)和多種通信媒介(光纖、GSM、有線等)。
4、適合各種使用環境
系統可以在戶內使用，也可以全戶外運行。與全戶外箱變配套時，采用箱式、插拔式模塊化結構。箱體采取了防雨、防潮等各種措施，適應各種惡劣環境。在戶內使用時，可以將各單元模塊分散、就地安裝在不同的開關柜上，通過通信總線互聯。也可以集中組屏，或直接采用柜式的插拔式結構。
5、智能箱變控制器的具體實現
多功能測控模塊主要負責采集所管轄的電力對象運行狀態的模擬量和狀態量，監視并向調度中心傳送這些模擬量和狀態量，執行調度中心下發的控制和調度命令。
硬件上采用現場總線技術，支持模塊熱插拔。采用模塊式結構設計，由各自獨立的CPU處理模塊組成，系統內模塊間使用CAN網通信，摒棄傳統的并行總線結構，從根本上解決了插件接觸不良的問題。所有板與板之間進行了完全的電氣隔離，沒有任何電的聯系，從而使得任何插件故障時保證不會影響其他插件的正常運行，在維護故障插件時，可以任意帶電插拔插件而無須關掉整機電源，這樣就克服了由于開關整機電源所造成的一些錯誤信息。
軟件方面主控模塊采用了嵌入式實時操作系統，同時在此操作系統上構建了針對電力系統裝置的二次平臺，所有的應用程序將基于該二次平臺上開發，使得項目開發人員可以不需要了解較深的軟硬件知識，便可以開發出專業的功能軟件，嵌入到該系統中，從而使得該系統的可靠性和快速開發性能得到很大的提高。
(1)模塊的硬件設計
主控模塊采用了高性能的32位單片機模塊，1M的SRAM，512KFLASH，并能提供4個RS422/485/232接口，1個以太網接口，1個CAN口，支持在線直接更新FLASH，主控模塊主要完成和調度通訊，以及和下面智能儀表的通訊，存儲所有的現場數據供各個智能模塊使用。
智能模塊則根據功能的不同的分別采用了INTEL的80C196KC和TI的DSPTMS320F206。每個智能模塊主要完成遙信，遙測數據的采集，遙控的執行，無功補償電容的投切，同樣適用于保護，故障診斷等多種功能的運行。
主控模塊以及各個智能模塊的通訊采用了現場總線CANBUS，該現場總線的主要特點是：
CAN總線屬于工業現場總線的范疇。與一般的通信總線相比，CAN總線的數據通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性。由于其良好的性能及獨特的設計，CAN總線越來越受到人們的重視。全球很多大的汽車公司都采用了CAN總線來實現汽車內部控制系統與各檢測和執行機構間的數據通信。同時，由于CAN總線本身的特點，其應用范圍目前已不再局限于汽車行業，而向自動控制、航空航天、航海、過程工業、機械工業、紡織機械、農用機械、機器人、數控機床、醫療器械及傳感器等領域發展。CAN已經形成國際標準，并已被公認為幾種最有前途的現場總線之一。
CAN總線采用了CSMA/CD的載波偵聽多路訪問沖突檢測機制，同時CAN本身提供了循環冗余校驗，加之CAN協議本身使得每個報文幀非常短小，又有出錯重發機制，使得CAN具有非常好的健壯性。比較適合于電力系統這種需要高可靠性和數據量小的場合。另外CAN具有非常優秀的廣播和組播機制，對于數據的共享帶來很大的便利。甚至當主控單元失控的時候依然可以保證功能模塊得到正常的執行。
由于以現場總線方式通訊，所以各個模塊可能實現熱插拔，當某個智能模塊需要維修的時候，可以直接拔下來而不會影響其他模塊的正常運行。由于采用雙絞線的介質，使得系統的電磁兼容性大大增強。同時由于模塊之間完全通過CAN來完成所有的聯系，每個智能模塊的獨立性增強，可能很容易的完成單個模塊的升級。另外可以很容易的掛接新的功能模塊。只要每個功能模塊遵守CAN網通訊規約即可。
(2)模塊的軟件設計
①主控模塊的軟件設計
裝置的軟件設計中，主控單元采用了嵌入式實時操作系統，其他智能模塊根據實際情況決定是否使用操作系統，因為智能模塊往往功能單一，無需使用操作系統，同時可以節約很多資源。本文介紹的軟件設計主要針對于最為復雜的主控單元的軟件設計。
裝置中采用原碼公開的uC/OS-Ⅱ嵌入式實時操作系統，該操作系統是全球十大嵌入式實時操作系統之一。該操作系統需要大約20KB的FLASH和1.5KB的RAM。對系統資源需求較少。和正常的商業實時操作系統一樣，該系統采用了搶占式的調度方式。根據任務優先級的不同來決定哪個任務可以優先得到執行權。相比于以前的循環過程控制方式，系統的實時性得到了很大的提高。該操作系統是多任務操作系統，支持多線程的調度方式。在我們的設計中，可以讓每個功能的執行為一個單獨的線程加以執行。由于各個線程都是獨立執行的，這使得項目的組織規劃比較容易，項目組成員的目標明確，而且可以不受相互進度的干擾。
uC/OS-Ⅱ操作系統有一個很重要的特點就是它是開放源碼的，同時是不收取版權費的，使得這款操作系統的性價比比較高。
②力裝置的二次平臺
由于電力系統裝置的很多共性，我們開發了電力裝置的二次平臺，使得整個系統更加富有層次感，程序更加模塊化，同時使得編程更加簡單，錯誤更容易排查，開發人員可以更加專注于自身專業軟件的開發。該二次平臺由內存實時數據庫和通信協議函數庫構成：
內存實時數據庫
我們設計的內存實時數據庫就是數據以一個規定的方式常駐在內存中并能實時更新的內存區。同時它能夠將數據根據它的重要性進行分類，并能根據內存實時數據庫的配置文件及時通知需要這些數據的應用程序。這樣應用程序可以無需去不停的查詢它所需要的數據，而只需要等待內存數據庫的通知即可。使得系統資源的利用率得到大大的提高。內存實時數據庫由一個具有特殊數據結構的緩沖區，一個配置文件，和數據接口三塊構成，其中緩沖區的大小是根據配置文件來確定的。配置文件中則決定該內存數據庫應該包含哪些數據。這些數據的優先級別。從而使得該內存實時數據庫具有相當的主動性，使實時性能得到更好的體現。由于內存數據庫中緩沖區的開辟是根據配置文件得出的，不需要在使用是時進行內存分配，既可以使整個系統的運行更加穩定，而且使得內存的使用能夠得到量化。
通信協議函數庫
關鍵詞：箱式變電站；實時監測系統；設計
中圖分類號： S611 文獻標識碼： A
箱式變電站的結構與基本功能
箱式變電站的結構
箱式變電站是電力網中的線路連接點，用以實現變換電壓、交換功率和匯集、分配電能的設施。箱式變電站包括高壓部分、電力變壓器部分、低壓部分以及計量單元和智能化單元，它的優點是具有占地面積小、少維護、更高性能、而且節約能耗、可以將幾部分進行拼裝，所以箱變安裝和運輸都很方便。目前，箱變廣泛應用于城鎮、農村公共設施供電、居民小區以及工廠、碼頭、油田等。
組合式與一體式這兩種是箱式變電站的總體布置的主要形式。“目”字型與“品”字型的組合形式是組合式這種分為三部分布置的最常見的表現，在當變壓器室內排列著多臺的變壓器時，采用“品”字組合型則更為有利（如圖1所示）。而以變壓器為主體，負荷開關和熔斷器等材料裝配在變壓器箱內部的這種布置格局結構則是一體式。
圖1 箱式變電站的布置圖
箱式變電站的基本功能
1、箱式變電站高壓側(10kV)的功能
箱式變電站高壓側一般選用負荷開關配合限流熔斷器作為變壓器的主保護，按高壓開關的數量及開關接入方式可分為：環網型、雙電源型和終端型，變壓器分段范圍保護由兩組插入式熔斷器和后備保護熔斷器串聯組成，為了避免高壓部分缺相運行，當插入式熔斷器的其中一相熔斷時，可以聯鎖分閘三相負荷開關。為了實現負荷開關的電動操作，高壓線路側負荷開關會配置24V直流電源作為電動操作機構。
箱式變電站中電力變壓器功能
箱式變電站中電力變壓器將將 10kV 降至380V/220V，電力變壓器容量一般為160 kVA至1600kVA。變壓器的為三相三柱或三相五柱或立體卷鐵心結構、Dyn11或 Yyn12 聯結，熔斷器連接在變壓器外部。立體卷鐵心變壓器的特點是鐵心在空間上完全對稱，比三相三柱疊片鐵心更容易保證各項電磁參數。這種鐵心具有節材節能、三相磁路對稱、勵磁電流小、空載損耗低、諧波小、噪聲大幅度下降等特點。
箱式變電站低壓側(0.4kV)的功能特點
箱式變電站低壓側，饋電電流出線部分一般配置空氣塑殼斷路器或者刀熔開關進行保護；用戶用電負荷變化快時，采用自動循環投切的動態補償裝置（當用戶用電負荷變化緩慢時，一般采用靜態補償裝置），補償容量為變壓器容量的10%至40%；低壓主開關需要配置智能控制器，控制器帶有信號單元和操作控制單元，當出線斷相或者過流，過壓時，可以自動切斷主開關，達到預警的功能。
箱式變電站的組成和使用的條件
箱式變電站的組成和功能
在工廠內部先將高壓開關設備、低壓開是若干個箱盒中，組成成套的配電設備，并用這些設備將電能從高壓系統輸送到低壓系統中。
箱式變電站的使用條件
使箱式變電站正常的運行和為人們生活提供便利，也要確保在使用過程中能遵循箱式變電站使用的條件，以下就幾點簡單的進行認識：（1）箱式變電站所處的地點海拔不得超過1000米；（2）箱式變電站的環境最高溫度要控制為40℃，日均最高氣溫要小于35℃，而最低氣溫要控制為-25℃，當箱式變電站的溫度為25℃時，相對濕度的日平均值不可以超過95%，月平均值不超過90%，要將戶外的風速控制在35m/s以內；（3）箱式變電站的安裝地點必須確保沒有爆炸的危險， 火災隱患以及化學腐蝕劑。
箱式變電站智能系統的硬件設計
智能終端系統
智能終端系統的硬件組成結構如圖2所示，由 CPU 模塊，計量模塊，顯示模塊和通訊模塊組成。電池供給 CPU 自身的用電，時鐘時鐘器件 MC146818為 CPU 提供時間校驗，通過鍵盤輸入參數，通過 CPU 數據處理，由顯示器顯示，該終端還具有電流電壓計量功能，支持遙測，遙信信號，以及 RS232 端口和多路 RS485 端口，具有 GPRS/CDMA 兩種方式的通訊功能。
CPU 模塊中包括單片機系統、模擬量輸入模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、通信接口模塊，顯示模塊等。
圖2智能終端系統組成
通訊網絡
智能變電站實現了一系列的高級應用功能，因此對站內設備提出了更高的要求，比如一次設備智能化、一體化系統平臺等。同時由于需要大量信息需要交換，因此，智能變電站需要數字化的通信平臺。而數字化的通信平臺，首先是需要有穩定可靠的數據鏈路的傳輸技術來保證各點測試數據的獲取和控制信息的可靠到達。現有箱式變電站采用有線和無線兩種通訊方式，有線通訊包括光纖、電話線、RS485 總線和低壓電力線載波傳輸。
智能箱式變電站通訊網絡設計結構見圖3。系統的管理主站存放在各電力公司。通過光纖分布與各個變電站的智能網關相連接。數據網關與智能終端相連，通過節點交換機逐級把數據傳遞給核心交換機。系統自上至下由通信平臺管理系統主站、核心交換機、節點交換機、智能終端組成，通過數據網關進行協議解析，實現全程鏈路的構建。
圖3 智能箱式變電站通訊網絡體系
后臺管理系統
后臺管理系統主要由能耗管理系統、監控計算機、打印機、UPS 電源組成。后臺管理系統采用 C++Bulider 編程制作，第四章將詳細講解該系統的設計過程。后臺管理系統具有良好的人機交互界面，對采集的設備層實時能耗數據信息進行遠程計算、分析與處理，并以圖形、數顯等方式反映變電站的運行情況，對箱式變電站中歷史能耗數據進行統計、分析。
監控計算機：用于數據采集、處理和數據轉發，為系統內或外部提供數據接口，進行系統管理、維護和分析工作。打印機：系統召喚打印或字形打印圖像、報表等。
UPS 電源：保證監控計算機系統的正常供電，在整個系統發生供電問題時，保證后臺管理設備的正常運行。
箱式變電站智能監測系統的軟件設計
系統軟件設計總方案
系統軟件設計是否成功關系到整個智能箱式變電站的系統是否能夠靈活使用、操作方便和可靠性等，軟件設計的要求是，可以在較少改變硬件電路的條件下，改進整個箱式變電站的系統功能。
軟件任務層次化，然后對沒層次的任務逐步詳細化“自頂向下，逐步求精”的結構化程序設計，由于軟件任務層中的每個功能都是相互獨立，所以彼此之間的影響會較少，通過主程序調用各層任務中的子程序，按照劃分相反的過程進行編寫和調用程序，當所有的子程序都編寫完成后，按照子程序之間的順序邏輯組合起來，形成一個完整的軟件程序。
在智能箱式變電站中，系統的電壓、電流、溫度、斷路器開合狀態、油位等信號通過智能終端采集器和模/數轉換成為后臺管理中監控計算機處理的數字量后，后臺管理系統將對這些參數進行計算、分析，得到配電系統中的相電流、相電壓波形以及總有功功率、總無功功率、總有功電度、總無功電度、總功率因素以及元器件的溫度等參量，并根據這些參數的結構以及報警設定值，確定判斷設備裝置的動作行為。所以自能終端采集器的采集算法的選擇不僅與裝置需要實現的功能相關，也與采樣的方式密切相連。選擇合理的算法可以優化整個軟件的設計和計算，而且能夠提高系統的精度和可靠性能。整個智能系統的軟件設計分為智能采集終端采集程序設計和終端與后臺管理系統的串行通訊設計。
后臺管理系統的人機界面設計
后臺管理系統是在 C+ +Builder 環境下開發的平臺，后臺管理系統由以下的功能：通過串口通訊端口 RS232 連接后端數據庫儲存數據，進行電力系統實時數據分析處理，同時利用數據庫儲存數據，將歷史電力數據進行動態顯示。如圖4所示，其主要包含與下位機通信、實時數據處理、歷史數據查詢和報表打印。
圖4 后臺管理軟件功能框圖
后臺管理系統界面設計的設計原則有以下幾點：
要以通信功能作為界面設計的核心
人機界面設計的的關鍵是使人與計算機之間能夠準確地交流信息。設計數據管理系統的人機界面時，要針對每一個功能，采用模塊化思想，使得數據輸入、數據處理與數據輸出模塊相互獨立。
界面友好、使用方便
由于電力采集的參數輸入量較大，對于不同類型的參數，進行分類、分項管理，數據大部分可以用圖表和曲線表示。
結束語
箱式變電站具有占地面積小、投資成本低、運行安全可靠等諸多優勢，但是由于電氣儀表和采集傳感器自身等因素的影響，導致所采集的變電站運行數據準確度低，控制系統智能化程度低等。通過對箱式變電站實時監測系統進行分析設計，從而來提高了電力系統運行、維護效率，實現了電力系統信息共享。
參考文獻
關鍵詞 箱變 建設 運行 注意 問題
0 引言
箱式變電站是一種把高、低壓配電裝置和配電變壓器按一定的接線方式組裝成一體的預裝式變電站。具有環境適應性強、體積小、結構緊湊、建設驗收送電周期短、運行安全可靠、維護方便、占地面積小、投資少、見效快等特點。因此在城鄉電網中得到了廣泛的應用。特別是由于城市進程的加快、土地升值過快，城市規劃美化、安全要求高等多方因素，使得安裝方便、占地面積小的小容量箱式變電站(1000kVA以下)已成為用戶的首選。這就使市場需求逐年擴大，因此眾多廠家紛紛生產箱式變電站，各種各樣的箱式變電站在市場應運而生。
這樣在實際的工程設計設備選型、施工建設中的一些要求和驗收接電投運中，不免會出現一些問題和不足，從而使工程建設達不到預期效果，甚至存在一些安全隱患造成損失。
1 箱式變電站箱體存在的一些問題
1.1 箱體材料選用存在的防腐問題
(1)箱式變電站箱體現在選用金屬材料的較多。金屬箱體也有選用鋁材的，絕大多數首選的是鐵板加填充物。鐵板材一般選用的是鍍鋅鐵板，由于箱變安裝地點往往條件較差，一般運行2-5年后箱體底部容易出現銹蝕，有的還相當嚴重。這樣只有修補和作防腐處理，但是越修補越容易出問題，損毀更快。
(2)為了防止銹蝕，箱式變電站箱體也有選用水泥的，但重量較大，不易于運輸和安裝。所以較傾向于玻璃鋼等合成材料的箱體。玻璃鋼等合成材料的箱變箱體使用運行效果較好些。但價格較貴，費用較高。同時材質不容易鑒別，有些材質較差一些的也被箱變選用，運行效果就大打折扣了。
1.2 箱體存在防火的問題
作為防火一是箱體材料的耐火阻燃能力，再是箱體對燃燒的隔阻能力。一些變電站的箱體選用鋼板、鋁合金板是防火的，但其鋼板、鋁合金板中間的填充物往往使用的是一些阻燃效果不好，或根本不阻燃的保溫材料，這樣就達不到阻燃的效果。按規程規定：箱式變電站的箱體填充物應使用玻璃纖維、石棉或合成材料，但合成材料應按IS01210：1990方法A進行阻燃試驗，符合要求方可。否則是不可以的。
變電站的箱體必須要內外封閉嚴密。特別是油浸變壓器隔間，按規程規定為一類防火隔間，既要耐火又要嚴格封閉隔離。一些變電站的箱體中的變壓器隔間在防火方面就有三個薄弱方面：一是選用小于2ram厚的鋼板作隔板，焊接縫隙不嚴，不符合防火的要求；二是沿箱體下底部或上部連接部分封閉不嚴，一旦著火順著連接縫隙和孔洞危及其它設備安全，三是變電站的箱體為了防水和好看頂部往往做成三角脊頂，一些箱體的隔板和頂板之間縫隙較大，甚至有的三角脊頂部根本沒有封堵，起不到防火作用。
1.3 存在著油浸變壓器箱體隔間防火導油設計薄弱環節
對于油浸變壓器，容量100kVA以上時儲油量應在100kg以上，容量1000kVA時儲油量應近1000kg，規程規定就有一個防火的問題。按規程DL／T537～2002規定“應采取措施防止油從箱式變電站內漏出，應將發生火災的可能性降至最小”。如果按此規定，發生著火時如果做到防止近1000kg的變壓器油從箱體內流出是比較困難的，因為變壓器間隔內本身就有一個與外界較大的散熱空氣流孔洞。如果發生火災時把油導出至地下安全儲油設備內應該是比較可行的。GB50229～1996的5.6.7條規定：屋內單臺設備總油量為100kg以上的電氣設備，應設置貯油或擋油設施。按此規定箱式變電站油浸變壓器隔間應設置擋油或導油裝置。
裝設箱式變電站的場所一般都是地處繁華街道或特殊場所，為防止電氣設備事故殃及周邊，造成更大的事故發生，及時把變壓器油導出至安全地方應該是一個比較妥善的方法。
1.4 箱體存在防潮的問題
變電站箱體按規程規定：應防止水分的浸入。一些變電站的箱體底部封閉不夠嚴密，箱體下部基礎中間一般有600mm左右深的空間，相對比較潮濕，往往造成箱體內的潮濕度較高，特別是高、低壓開關隔間內凝露較多，有些箱變內部絕緣件出現閃絡故障，同時刀閘刀口出現氧化銹蝕現象。有的變壓器隔間內為了自然通風散熱，底部留有較大的網孔狀通風面，加之變壓器隔間的上部封閉不嚴，潮濕侵入高、低壓開關室，也是造成高、低壓開關室潮濕的一個原因。
2 箱式變電站內部安全防護的問題
2.1 箱式變電站母線應用絕緣材料封閉，母線最好是采用封閉式母線
按規程規定：無絕緣裸導體距地面高度大于2.3m時應加裝不低于IP2X等級的防護裝置。箱式變電站高度一般不超過2.5m，再加上箱式變電站內設備安裝緊湊、密集，留有的操作、維護通道距離較小，所以采用全封閉母線是很有必要的。
2.2 箱式變電站內高低壓配電設備中帶電導體部分應采取防護措施
箱式變電站配電設備隔間內的盤柜較多，這些盤柜側面和后面有許多是開啟式的，當人們維護、操作時可能觸及時應加裝防護裝置，否則，由于箱體內空間較小，留有安全隱患容易發生安全事故。這些盤柜之間的連接線路相對比較多，線路布置走向應加裝相應的防護，以防出現損傷造成安全事故。特別是一些運行年限相對長一些的箱變，運行檢修中，容易造成人員觸電燒傷和設備事故。
2.3 箱式變電站高壓部分宜為全封閉絕緣組合電器。
我們現在應用的箱式變電站大多為35kV、10kV兩個電壓等級。由于這兩個電壓等級的設備相間距離相對較小，出現單相接地故障的次數占其故障總數的60％以上。為了減少故障時設備停電次數和停電時間，且其設備絕緣制造也較便宜，所以現行的運行系統基本上是小接地運行系統。規程規定該系統一般不加裝單相接地故障切除的繼電保護裝置，而是采用拉路查找方式，并且允許單相接地運行最長時間2h。這樣就大大地提高了該系統的供電可靠性。
然而這種小接地運行系統出現單相接地故障時有其三個固有的缺陷：一是當小接地運行系統出現單相接地故障時，其它兩非故障相對地電壓會升高，其最高會升高到線電壓，危及設備安全運行；二是單相接地故障大多數情況下都是斷續接地現象，這相就會很容易引起系統諧振發生，造成系統諧振過電壓，損壞系統設備；三是當出現接地故障時一般不采用裝設繼電保護裝置動作斷開線路，切除故障設備。這樣使單相接地故障在較長的時間內一直危害線路設備。
由以上小接地系統固有缺陷我們知道，高壓配電設備是不具備采用I類設備的觸電防護條件，因為它沒有配置接地故障時快速切斷線路設備的繼電保護裝置。當采用高壓配電柜時即為0類設備無防護運行，這樣出現接地故障時將會嚴重危害人身和設備安全。由于箱式變 電站大多在人員稠密的公共場所，所以一旦造成損害，后果會很嚴重。因此采用Ⅱ類防護電氣設備十分必要。所以箱式變電站的高壓配電裝置選用六氟化硫等全絕緣組合電器將會有效防止高壓配電系統接地故障的危害。
3 箱式變電站接地問題
(1)要正確地選用低壓公共接地母線。《高壓／低壓預裝箱式變電站選用導則》DL／T537 2002第5.1條規定：接地導體應使用銅導體，其最小截面積不應小于30mm2。有些箱變為了節省成本選用鋁材質是不符合規程要求的。有些人認為這條線不通過工作電流，無足輕重，這是錯誤的。同時這條線有著有效降低故障接觸電壓，防止觸電傷害的重要作用。加大了這條線的截面積后，經過核算就可大大降低箱變內導電線路的選擇面積，因而降低總體造價，應該是比較合算的。
(2)箱式變電站的接地網應深埋在1m以下
箱式變電站基礎一般在10m2以下，尺寸相對較小，而其接地網則相對較大，要擴展到周邊較遠一些的地方，為了降低接地電阻還要加打一些垂直接地極。為了減小接地電壓分布不應向周邊造成其它損害，接地網應盡量埋深一些。
同時接地網與箱變的連接點，按照反措要求至少應在兩處以上牢固連接，且連接面積要符合要求。箱式變電站箱體內部按要求做好地電位連接，創造一個等電位環境，保護箱變運行和檢修安全。
4 箱式變電站應加裝安全防護遮欄
對于箱式變電站，低壓部分采取接地防護，出現接地故障時應在規定時間內自動切除故障，這部分應該是I類防護電氣設備。對于高壓設備如采用封閉絕緣組合電器應該是Ⅱ類防護電氣設備。配電變壓器裝設在封閉間隔單元內，這樣整個箱式變電站的觸電防護應該說是形成了一個完整的防護體系。但是對于處于人員密集的公共地帶的箱式變電站，還應該在其周圍加裝防護遮欄，一是防止出現電氣故障時造成對周圍的傷害，二是防止來自外界對箱變造成的機械傷害。因此裝設的這個防護遮欄應有三個要點：一是要有一定的機械強度；二是導電體遮欄應單獨加裝接地線與接地體相連，而不應和箱變共用一條接地引下線，且最好與其接地網的連接點有一定的距離；三是要與周圍的環境相協調，美觀好看。
對于箱式變電站的高壓配電設備如果采用是的開關柜，沒有配接地故障時自動切除的繼電保護裝置，就要屬于0類防護設備。那么加裝防護遮欄就尤顯重要了。這種情況還應注意以下幾個要點：一是遮欄應為絕緣體的較好；二是遮欄的防護等級應在IP2X以上；三是遮欄距離箱變箱體的距離相對較大一些，遮欄的高度相應高一些，在1.7m以上為好。以有效防止人們接觸到箱變。
一些在公共區域或街道上的箱式變電站沒有加裝防護遮欄，這是不正確的，還有的雖加裝了遮欄但不夠規范，不能起到相應的防護作用。
5 箱式變電站安裝存在的問題
(1)裝有油浸變壓器的箱式變電站的基礎下的空間部分沒能分隔，出現變壓器火災事故時變壓器油漏進該空間引起箱變各部分著火，造成較大的損失。變壓器安裝間隔下空間應單獨隔離起來，做成貯油池，一旦出現泄油故障由導油管導入其間，以防事故擴大。同時嚴禁高、低壓電纜從其間通過。這樣可有效防止火災危害其它設備。
(2)進出箱變的電纜孔洞較大，不能有效防止潮濕和異物進入。按規定要求進出箱變箱體的電纜應穿管，電纜管應進行封堵。同時對多余電纜應按要求盤好放在下部空間內。進入箱變基礎的電纜入口也要做好封堵，特別是電纜溝縛設的電纜。電纜進入箱變基礎的入口還應注意防水，應在電纜溝上沿引入箱變基礎。
(3)一些箱變的基礎留有施工工藝孔，施工完成后沒能封堵，或封堵不嚴，或封堵設施損壞后給異物進入留有通道，對箱變造成危害。有些箱變開關間隔內的操作、維護站板下留有進入基礎下部空間的活動開門，可以通過此處進行施工。這樣箱變基礎上就不用預留施工孔洞，從而減少了不必要的隱患。
(4)一些箱式變電站的基礎過高，進行相應的操作時很不方便，同時也不安全。一些箱變的箱門對著道路開門，人員進出時不安全。所以箱變門不宜向道路開門。基礎較高的箱變應加裝相應的活動站臺的懸掛環，并加裝打設安全帶的掛環，并配置活動站臺，以利進出箱變維護和操作。
6 箱式變電站運行存在的問題
(1)應防止箱變超負荷運行
箱變運行中最大的缺點就是散熱能力相對較差，超負荷運行會使箱變的熱量產生過多，熱量不能及時散出去將會嚴重影響箱變設備安全運行。所以應高頻度地監測箱變電流大小和三相負荷平衡情況，既不允許三相過負荷，也不允許單相過負荷運行。
箱變過負荷的理解絕不是僅僅以配變容量為界限，應根據環境溫度不同做好相應規定。環境溫度較高的夏天，配變的負荷一般不能超過80％，對于寒冷的冬天，配變最大負荷是可以按要求提高到額定容量運行。其實配變的負荷情況應以配變的溫度為最終判據，當配變溫度較高，散熱風扇開啟后配變溫度仍在高溫時，配變負荷就應該加以嚴格限制，降低負荷運行。
(2)箱式變電站運行靈活性較差也是其一個弱點，負荷較小時箱變運行經濟性較差。所以箱變在設計之初就應注意其安裝地點和高、低壓電源的聯絡。當負荷較小時，經核算確實使用聯絡電源較經濟時應及時報停，切換至聯絡電源供電。
也有在一臺箱變中設置兩臺配變的，分別裝在兩個隔間內。這樣箱變的運行方式就比較靈活了，負荷適應性也就較強了，同時也提高了供電可靠性。缺點是最初投資較高一些。
(3)箱式變電站一般都承諾免維修運行15年，但也應根據運行環境的情況進行相應的清掃。許多箱式變電站運行時間較長后積垢較多，因此造成絕緣子件閃絡故障較多；有些刀閘出現發熱故障較多。因而形成事故，造成較大損失。
關鍵詞：箱式變電站 安裝 維護 安全 運行
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（b）-0104-02
箱式變電站又稱戶外成套變電站，也稱作組合式變電站。因其具有組合靈活，便于運輸遷移，安裝方便，施工周期短，運行費用低，占地面積小，無污染，免維護等優點，收到廣泛重視。被廣泛應用于城區、農村10～110 kV，中小型變（配）電所、廠礦及流動作業用變電所的建造與改造。因其易于深入負荷中心，減少供電半徑，提高末端電壓質量，特別適用于農村電網改造，被譽為21世紀變電所建設的目標模式。
1 箱式變電特點
1.1 技術先進安全可靠
箱式變電站應用及設計中應注意的問題：箱式部分采用目前國內領先技術及工藝，外殼一般采用鍍鋁鋅鋼板，框架采用標準集裝箱材料及制作工藝，有良好的防腐性能，保證20年不銹蝕。內封板采用鋁合金扣板，夾層采用防火保溫材料，箱體內安裝空調及除濕裝置，設備運行不受自然氣候環境及外界污染影響，可保證在-40 ℃～40 ℃的惡劣環境下正常運行。
因為箱式變電站采用金屬封閉形式，所有電氣設備全部封裝在金屬外殼內，金屬外殼起到了良好的屏蔽作用。同時在箱式變電站安裝前，做電纜地槽時，已經做好了電氣檢測合格的接地網。金屬外殼和接地網進行了可靠的電氣連接。所以箱式變電站具有良好的防雷擊功能，避免了箱式變電站遭受雷擊傷害。
1.2 工廠預制化
設計時，只要設計人員根據變電站的實際要求，作出一次主接線圖和箱外設備的設計，就可以選擇由廠家提供的箱變規格及型號，所有設備在工廠一次安裝，調試合格，真正實現變電所建設工廠化，縮短了設計制造周期；現場安裝僅需箱體定位、箱體間電纜聯絡，出線電纜連接、保護定值校驗、傳動實驗及其他需調試的工作，整個變電站從安裝到投運大約只需5～8天時間，大大縮短了建設工期。
1.3 組合方式靈活
箱式變電站由于結構比較緊湊，每個箱均構成一個獨立系統。這就使得組合方式靈活多變，我們可以全部采用箱式，即35 kV及10 kV設備全部箱內安裝，組成全箱式變電所；也可以采用35 kV設備室外安裝，10 kV設備及控保系統箱內安裝，這種組合方式，特別適用于農網改造中的舊所改造，即原有35 kV設備不動，僅安裝一個10 kV開關箱，即可達到無人值守的要求。
1.4 投資省，見效快，用地少
箱式變電站無需房建工程，減少占地面積約70 m2，同時減少高壓控制設備和低壓控制設備，減少變電站的初投資和節約土地資源。
2 10 kV箱式變電站內部結構及維護保養要點
（1）10 kV箱式變電站高壓側為10 kV，低壓側為400 V，以適應目前各種用電設備和用電器的電壓要求。
（2）目前10 kV箱式變電站高壓側經常采用二硫化鉬高壓負荷開關，用于正常檢修變壓器作為高壓側負荷斷路器和故障時自動切斷變壓器的供電電源。二硫化鉬負荷開關具有很強的滅弧作用，而且操作靈活，比較以前高壓側常用的貧油開關或多油開關，安全性能大大提高。同時高壓側設有接地開關用于檢修變壓器時接地保護之用。
（3）500 kVA以下變壓器多采用油浸風冷式變壓器。有全封閉形式和油枕形式。高壓進線和低壓出線采用瓷絕緣套管與變壓器內部高壓繞組和低壓繞組連接。
（4）變壓器端蓋上設有高壓分接開關。接于高壓繞組的不同抽頭上，用于10 kV側電壓的不同可以調整二次輸出電壓的大小。分接開關有三個檔位，中間檔位為10 kV，兩側檔位分別為10.5 kV和9.5 kV。需要注意的是，如要調整高壓分接開關，應在調整前和調整后都要進行高壓繞組直流電阻的測量，確保分接開關的接點和高壓繞組抽頭接點的良好接觸，方可投入使用。
（5）油浸式風冷變壓器依靠變壓器油進行熱循環來散發因變壓器繞組的直流電阻在通過電流的情況下所產生的熱量。變壓器的油溫一般控制在不超過溫升50 ℃情況下運行。如果變壓器的溫升過高，可能造成變壓器繞組損壞，從而造成變壓器發生事故。變壓器溫升過高的原因可能有：變壓器負載過大或散熱條件不好，此時應仔細檢查變壓器二次負載有無超負荷運行的狀況。如有超負荷運行狀況，應切斷一部分負荷，如無超負荷運行狀況，可加裝強力風機，強迫變壓器油加快循環散熱直到達到溫升不超過50 ℃。
（6）變壓器端蓋不嚴或箱體有砂眼，可能造成變壓器滲油。應隨時觀察變壓器的油位，油位不足時及時補充合格的原型號變壓器油。
（7）箱式變電站地槽內電纜敷設完畢后，應及時將各進出口用水泥封堵嚴密，防止小動物進入。
（8）箱式變電站低壓側總控開關一般采用電動機帶動連桿機構的空氣開關，操作性能和安全性能有大幅的提高。
（9）箱式變電站的各分路開關，一般采用塑殼空氣開關。需要注意的是，各分路的負荷量有時會發生變化，所以應根據負荷量的變化及時更換合適的負荷開關。
（10）箱式變電站根據當地的使用條件應定期進行清掃檢修，避免因粉塵和潮濕造成箱式變電站發生故障，給企業帶來不必要的損失。檢修清掃時，應重點檢查高低壓瓷套管有無裂痕，有無污損，各元件之間的接點有無變色，有無燒灼痕跡，有無接觸不良現象，各儀表是否指示正常。油色油位是否正常，變壓器溫升是否正常。
（11）箱式變電站低壓側一般加裝補償電容。根據用電性質自動投入和切除運行的電容，使功率因數盡量接近1的水平。補償電容有時會發生損壞和失效，如發現補償電容明顯變形，則應及時更換同型號電容。沒有明顯變形的電容一般可通過電容柜電流表來進行判斷，當手動投入某一組電容時，電容電流無明顯變化，則說明此組電容已經失效。應予以更換同型號電容。
3 箱式變電站設計中應注意的問題
3.1 主變壓器與箱體之間應滿足最小防火凈距
《35～110 kV變電站設計規范》中規定，耐火等級為二級的建筑物與變壓器（油浸）之間的最小防火凈距為10 m。其面對變壓器、可燃介質電容器等電器設備的外墻（符合防火墻要求），在設備總高加3 m，及兩側各3 m的范圍內不設門窗，不開空洞時，則該墻與設備之間的防火凈距可不受限制；如在上述范圍內，雖不開一般門窗，但設有防火門時，則該墻與設備之間的凈防火距應等于或大于5 m。
配電裝置的最低耐火等級為二級，箱式配電站箱體內部一次系統采用單元真空開關柜結構，每個單元均采用特制鋁型材裝飾的大門結構，每個間隔后部均設有雙層防護板，即可打開的外門，我們在設計工作中，主變與箱體之間防火凈距建議采用10 m，以確保變電所安全運行。
3.2 10 kV電纜出線應穿鋼管敷設
為求美觀，變電所內10 kV箱式配電站箱體四圍一般均設為水泥路面，10 kV線路終端桿一般在變電所圍墻外10 m處。如果將電纜直埋，引致線路終端桿，將給線路檢修帶來很大不便。因此10 kV電纜出線應穿鋼管敷設，以方便用戶維護檢修。如10 kV線路終端桿距離變電所較遠，則箱體至變電所圍墻段的10 kV電纜出線必須穿鋼管敷設。在電纜出線末端的線路終端桿上裝設新型過電壓保護器，以防止過電壓。
4 結語
近年來箱式變電站，它以經濟實用的有點被更廣泛的推廣使用，其不足之處將在不斷地發展中改進完善。
參考文獻
關鍵詞：箱式變電站；鐵路；供電系統；應用分析
中圖分類號：TM633 文獻標識碼：A
現代化建設中，鐵路發揮著不可替代的作用，而鐵路安全運行則離不開電力的保障。但是，通過對鐵路供電實際情況予以了解和分析，確定某些鐵路之中依舊使用早期建設的變電站，無法滿足供電系統運作需要，這不利于保證鐵路安全、高效、穩定地運行。對此，應當積極將箱式變電站引用到鐵路供電系統中，如此可以充分發揮箱式變電站的優勢，體積小、占地面積少、深入負荷中心、提高供電質量、減少線路損耗等，從而保證鐵路供電系統可靠運行，持續供電，滿足鐵路運行需要。所以，將箱式變電站有效應用于鐵路供電系統之中具有較高的現實意義。
一、鐵路供電
電力是鐵路運輸生產的主要動力之一，鐵路電力部門擔負著對鐵路指揮系統、自動化系統、牽引系統及鐵路各行業供電的任務。這使得鐵路電力部門對供電系統要求較高，以便鐵路供電系統能夠持續地、安全地、高效地運行，為鐵路各個方面良好供電，使鐵路正常運作。通過對鐵路供電系統供電情況進行分析，確定鐵路負荷的特點是負荷沿鐵路分布，并且容量較小；要求不間斷供電的多為一級負荷。從這一角度來分析鐵路上使用的配電設備，確定傳統的土建變電站及趕上變電站，價值早期生產的電氣設備越來越不能滿足電負荷增長的需要，如若不加以更換，則會影響鐵路正常運行，甚至引發安全事故。當然，要想改變鐵路傳統供電局面，最好進行箱式變電站的構建，其具有體積小、占地面積少、深入負荷中心、提高供電質量、減少線路損耗等優點，良好的應用能夠為鐵路各個方面予以供電，保證鐵路持續正常的、安全的運作。
二、箱式變電站
（一）箱式變電站
從本質上來講，箱式變電站是變配電成套設備，其中電氣設備與變壓器、配電裝置是根據特定接線方案排成一體的。也就是說，箱式變電站是有高壓室、低壓室及變壓器室3部分組成的。其中，高壓室內設有避雷器、負荷開關、熔斷器等，其最大的作用是對供電及線路予以有效地保護；低壓室內設有電流表、斷路器等；變壓器室內部結構通常為雙層夾板式，四周與頂板應用了隔熱材料和空氣墊，如此可以提高室內的防曬和防輻射效果，同時為了避免變壓器設備過熱，還會設置通風口或散熱設施。另外，出于保證變壓器室內干燥，還會采取相應的針對性措施。
（二）箱式變電站的特點
參考相關資料及箱式變壓站使用情況的分析，確定箱式變壓站具有的特點為：
（1）自動化特點
出于保證箱式變電站有效運作的考慮，在具體進行箱式變電站設計階段就融入了自動化設計，這使得箱式變電站能夠自動化運作，尤其是保護系統，其分散安裝的各項裝置，能夠支撐“四遙”功能，可以進行遠程設置運行參數和監控。這充分說明了箱式變電站具有自動化的特點。
（2）工廠預制
箱式變電站所有的設備安裝與調試均在工廠內完成的。這是因為在工廠內進行設備安裝與調試，能夠及時發現問題，及時處理問題，保證箱式變電站的設備不存在故障隱患。這也使得箱式變電站具有工廠預制特點。
（3）靈活組合
箱式變電站的結構非常急湊，并且各個箱都相當于一個獨立的系統，可以根據實際需要，對箱式變電站進行自由組合，并且其有效性還不會受到影響。
三、箱式變電站在鐵路供電系統中的運用
基于上文的分析，確定箱式變電站具有較高的應用價值，將其科學、合理的應用于鐵路供電系統中，利于保障鐵路供電系統持續安全、穩定、高效的運行。那么，如何將箱式變電站有效的應用于鐵路供電系統中呢？
（一）站場供電方面
車站信號、通信等一、二級負荷為雙路電源供電，結合站場供電實際需要，合理地設計獨立的箱式變電站，可以為車站信號、通信等方面進行供電。因為箱式變電站能夠引入兩路電源，分別接引自鐵路電力貫通電源和鐵路電力自閉電源。箱式變電站是與變壓器、低壓開關柜、雙電源檢測裝置、電力線路故障自動切除系統等組合在一起的，能夠在箱式變電站具體運行的過程中，車站信號電源及戶外真空開關參將同集成在箱式變電站內部的遠程終端“RTU”接入運動系統，從而有效的、事實的監控車站信號電源及戶外真空開關。另外，在對鐵路信號、通信等方面設置獨立的箱式變電站時，還要注意運用2M專用鐵通光纜作為通信數據通道，并利用“環引”方式來設置調度站與被控站值之間的通信方式，如此可以保證調度站、被控站的開關狀態、電流、電壓等方面的參數傳入主控站，以便主控站能夠統一監控和調度供電。
（二）區間供電方面
箱式變電站除了能夠在戰場供電方面可以有效應用之外，在^間供電方面也能有效地應用，發揮重要作用。為了說明箱式變電站在區間供電方面具體應用，筆者在此引出實際案例來加以說明。某新建隧道供電中，按照相關規定直線隧道長度超過1km，曲線隧道長度超過500m，都應有隧道固定照明，并且需要設置維修插座箱以便對線路及隧道的維護。此種情況下，在隧道壁預留洞口處安裝箱式變電站，并且將其設置為隧道內供電專用的，如此可以將變壓器、雙電源檢測裝置、電力線路故障切除系統等組合在一起，箱式變電站在具體為隧道區間供電的過程中，能夠對供電設備進行實時監控，及時發現電力設備存在的故障，以便相關工作人員能夠及時處理故障，避免故障問題的產生，影響電力設備正常運行，致使整個隧道區間供電受到影響。從這一方面來說，箱式變電站應用在區間供電之中是非常適合的，不僅能夠保證隧道區間供電穩定、可靠、高效，還能實時監控供電設備，及時查處故障隱患，從而保證隧道區間供電安全。
結語
在國內現代化建設水平不斷提高的情況下，鐵路安全運行需要電力的保障。而通過對國內鐵路供電系統運作實際情況進行分析，確定早期建設的變電站已經無法滿足鐵路供電系統安全、高效運作的需要。基于此，本文提出了箱式變電站，其具有多種優點，將其科學、合理地應用于鐵路供電系統之中，能夠在站場供電方面和區間供電方面發揮作用，為保障鐵路安全、高效、可靠的運作創造條件。所以，在我國鐵路運輸不斷發展和自動化、電氣化程度不斷提高的情況下，在鐵路供電系統中積極引用箱式變電站是非常有意義的。
參考文獻
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【關鍵詞】35kV/10kV 箱式變電站 總體結構 設計
Abstract: box-type substation is an outdoor set of substation developed in the 1960s to the 1970s, Europe and the United States and other developed Western countries launched a new substation equipment, advanced technology, safe, reliable, high degree of automation, and installation cycleshort, less investment and quick, easy-depth load centers, reducing the radius of the power supply to improve the quality of the end of the voltage characteristics. In this paper, talkabout the overall structure of the 35kV/10kV box substation design.
Key words: 35kV/10kV box substation overall structure of the design
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
一、箱式變電站原理
箱式變電站主要由多回路高壓開關系統、鎧裝母線、變電站綜合自動化系統、通訊、遠動、計量、電容補償及直流電源等電氣單元組合而成，安裝在一個防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動的鋼結構箱體內。機電一體化，全封閉運行。它具有如下特點：①技術先進安全可靠；②自動化程度高；③工廠預制化；④組合方式靈活；⑤投資省見效快；⑥占地面積小；⑦外形美觀，易與環境協調。
箱體內一次設備采用真空開關柜、干式所用變柜、干式互感器、干式電容柜等無油設備，產品無帶電部分，為全絕緣結構，完全能達到零觸電事故，全站可實現無油化運行，安全性高，二次采用微機綜合自動化系統，可實現無人值守。
全站智能化設計，保護系統采用變電所微機綜合自動化裝置、直流供電，分散安裝，可實現“四遙”，即遙測、遙信、遙控、遙調，每個單元均具有獨立運行功能，繼電保護功能齊全，可對運行參數進行遠方設置，對箱體內濕度、溫度進行控制，滿足無人值班的要求。
二、箱式變電站的特點
1、自動化程度高
全站智能化設計, 保護系統采用變電站微機綜合自動化裝置, 分散安裝, 可實現“四遙”, 即遙測、遙信、遙控、遙調, 每個單元均具有獨立運行功能, 繼電保護功能齊全, 可對運行參數進行遠方設置, 對箱體內濕度、溫度進行控制和遠方煙霧報警, 滿足無人值班的要求; 根據需要還可實現圖像遠程監控。
2、工廠預制化
設計時, 只要設計人員根據變電站的實際要求, 作出一次主接線圖和箱外設備的設計, 就可以選擇由廠家提供的箱變規格和型號, 所有設備在工廠一次安裝、調試合格, 真正實現變電站建設工廠化, 縮短了設計制造周期; 現場安裝僅需箱體定位、箱體間電纜聯絡、出線電纜連接、保護定值校驗及其它需調試的工作, 整個變電站從安裝到投運大約只需5～8天的時間, 大大縮短了建設工期。
3、組合方式靈活
箱式變電站由于結構比較緊湊, 每個箱均構成一個獨立系統, 這就使得組合方式靈活多變, 一方面, 我們可以全部采用箱式, 也就是說, 35kV和10kV設備各自全部箱內安裝, 組成全箱式變電站；或者35kV設備室外安裝、 10kV設備全部箱內安裝的形式,特別適用于農網改造中的舊站改造。總之, 箱式變電站沒有固定的組合模式, 使用單位可根據實際情況自由組合一些模式, 以滿足安全運行的需要。
三、35kV/10kV箱式變電站的總體結構設計注意事項
1、 交直流系統
現有箱變一般交流、直流系統為不同廠家產品, 存在如下問題: ①交直流系統無法協調聯動, 難以實現最佳方式運行; ②網絡智能化管理困難; ③影響可靠患較多; ④運營成本偏高。要采用交直流一體電源系統，站用電源交直流一體化是指將站用交流電源系統、直流電源系統、逆變電源系統、通信電源系統統一設計、監控、生產、調試、服務, 通過網絡通信、設計優化、系統聯動方法, 實現站用電源安全化、網絡智能化設計。實現站用電源交鑰匙工程, 實現客戶效益最大化目標。采用交直流一體電源系統后, 可取消UPS 、通信蓄電池, 整體網絡智能化對外一個通信口。為提高可靠性, 重要變電站一體化監控宜采用雙網模式。正常時主一體化監控器運行, 備用一體化監控作為后備不對下通信。當主一體化監控器故障時,備用一體化監控器自動投入運行。
2、 防雷及接地
35kV/10kV 箱式變電站戶外布置圍墻內面積一般不超過1500m2, 存在兩個問題比較難解決: 一是獨立避雷針安裝位置,由于要考慮防火及獨立避雷針對設備的安全距離, 往往在站內很難找到合適位置。二是地網接地電阻值, 由于變電站大多數建在山上, 土壤電阻率較大, 加之受面積限由于箱式變多布置于面積較小地方，接地網面積受限，接地電阻難于達到小于4 Ω。所以要優化平面布置, 獨立避雷針盡量布置在遠離設備及綜合樓, 可考慮布置在墻角處同時考慮增加獨立避雷針的高度，來達到保護范圍。,地網要向戶外延伸, 擴大地網敷設面積, 若附近地區1 km 范圍內有水源, 可將地網延伸至水源處, 也可采用打深井接地, 采取措施后一般接地電阻值均可達到規程要求。
3、主接線的比較與選擇
單母線接線是一種原始、最簡單的接線所有電源及出線均接在同一母線上，其優點是簡單明顯，采用設備少，操作簡便，便于擴建，造價低。缺點是供電可靠性低。母線及母線隔離開關等任一元件發生故障或檢修時，均需使整個配電裝置停電。因此，單母線接線方式一般只在發電廠或變電所建設初期無重要用戶或出線回路數不多的單電源小容量的廠中采用。
關鍵詞：變電站；電氣施工；項目管理
中圖分類號： F407 文獻標識碼： A
1變電站電氣施工過程中存在的問題
1.1電氣設備安裝前的問題
（1）設備安裝前，相應的廠家人員未能及時提供安裝作業的施工方案，實施時沒有通過運行單位審批，并且在施工材料上也準備不足。
（2）在氣體絕緣封閉組合電器安裝過程中，未能按標準規程規定進行統一安裝，特別是在變電站工期緊張時，往往在安裝之前的階段，土建的一部分工作還沒有準備完善就開始安裝，導致水汽或者塵土等對設備造成嚴重污染，其中室內安裝部分的設備污染比較嚴重。此外，樓房的門窗、墻面、天花板以及地面等也不能為附屬設備安裝提供合適的環境，例如：通風、照明、行車等，在這些情況下非常容易發生安全和質量事故。
（3）在氣體絕緣封閉組合電器安裝之前，電氣和土建專業未能進行規定的驗收交接工作。
1.2電氣安裝過程中存在的問題
（1）在安裝的全部過程中防塵、防潮的工作是一定要做的，并且要特別小心在拆卸和安裝罐體內部的螺栓部分時，其中在螺栓松開和緊固時會產生一定量的金屬粉末，要嚴格注意此金屬粉末不能掉落在罐內，若有掉落的情況，也一定要進行詳細的清理和吸塵工作。
（2）溫度補償型伸縮節的安裝調整問題。溫度補償型伸縮節在一定程度上，主要是為了吸收因外力作用或者熱脹冷縮產生的設備和管道的少量位移。在調節伸縮節的過程中，如果對尺寸的變化不多加注意，就很可能產生受壓或者受拉變形而導致不能正常發揮伸縮節應有的作用。所以，伸縮節在安裝時盡量不進行隨意調整。
（3）緊固法蘭螺栓的問題。在螺栓緊固階段，安裝單位沒有根據力矩值正確使用力矩扳手進行操作，并且盆式絕緣子在豎直安裝時，螺栓在緊固方面未能依據左、右、上、下的正確順序操作，為電氣設備留下安全隱患。
（4）斷路器在油壓閉鎖中存在的問題。設計單位在油壓閉鎖問題上缺乏嚴謹的考慮，在設計過程中經常會將合閘閉鎖的油壓回路和重合閘的閉鎖油壓合并起來進行考慮。但是，在一般情況下重合閘回路閉鎖只在重合閘閉鎖油壓中使用，然而合閘閉鎖油壓在一定程度上，是適用在斷路器的合閘回路閉鎖中的，所以兩個回路是不能進行合并的。若合并，當開關重合于故障時，液壓就會出現明顯下降現象，在下降的狀態持續時，分閘回路閉鎖就會讓事故擴大化。
2變電站電氣施工管理措施
2.1施工項目設計階段
由于變電站電氣工程的項目管理相關設計委托書同整個電氣工程設計圖紙的制作及其質量密切相關，因此，在設計委托階段要求電氣工程項目相關管理人員必須對設計委托書的起草以及撰寫等工作引起足夠的重視。例如，設計委托書中所必須包括的內容如電氣設備的功能、電氣技術的指標、電源的位置、所需各種專業的要求和規范、保障參數、建設方所提出的電氣工程使用過程中的各項具體要求等進行清晰完善的說明和闡釋，從而為接下來的電氣工程設計圖紙等提供相關的信息和依據。
此階段還應進行電氣圖紙相關設計的檢查，看其是否合理可行且滿足各項相關規程規范的的標準以及各種要求等；同時，還應對電氣設計圖紙進行嚴格審查，看其是否以工程項目具體情況以及業主所提出的實際需求為依據進行相關設計的，而且應當對建筑工程的各個部門系統的要求和意見及時進行協調處理，從而防止施工等過程中出現破壞及浪費現象。
另外，應當對電氣圖紙設計進行系統審查，看所設計的各個環節是否滿足工程所要求的經濟、實用以及施工方便等原則，盡量通過應用先進的技術手段和設備材料實現項目管理的方便、實用以及經濟性的要求；此外，還應注意對電氣設計圖紙進行會審工作的組織，通過會審找出設計圖紙中的不足之處并進行完善，例如，有關通用說明以及專用說明等相關的設計說明中可能存在不足的地方，而且需要解決其中可能會對建筑電氣工程的運行使用造成影響的問題。
2.2加強監察力度，獎罰分明
給予安監部門及安監人員充分的獎懲權力，加大日常安全監察力度，對發現的隱患及時通報并落實責任。為增強安全監察人員的責任感，對項目部組織每月安全大檢查及例行檢查，查到問題及事故隱患，不僅要對責任單位進行批評、通報，對專業安全監察人員也要追究責任并通報批評，以增強安全監察人員日常的監察力度。此外應加大安全措施方面的投入，做好安全防護，為施工人員提供良好的安全施工環境。
2.3施工過程中的項目管理
（1）設備在安裝調整的精細度方面要加強，調試的過程要細致；
（2）要提高監督人員和施工人員在質量控制方面的意識，其中對所涉及到的電氣安裝規范條文要有一個極高的認知度，施工全過程中，要嚴格執行規程規范，并嚴格按照經審批的設計圖紙施工。從施工的工藝角度來看，要極力推行創新技術；
（3）電纜的封堵、標示牌以及綁扎等一定要經過較嚴謹的系統化控制，參照具體的清單，開展詳細的核對檢查，只有在這樣的情況下才能最大程度地避免錯誤和遺漏；
（4）現場的監理單位要加強監督職能。在監理單位進行現場的質量報審、抽查、巡視以及監理時，要嚴格關注施工單位在質量方面的行為，施工質量要嚴格按照規范執行。例如，在施工和驗收時，對于正負電之間沒有進行隔離的現象要在第一時間發現，在條件允許的情況下，有必要采用空端子的對其實施隔離，條件不具備時，也要采取絕緣隔板隔離的方式；
（5）對電纜敷設、二次接線以及整理工作要開展系統性的改進，一定要大力推行高端的技術戰略，并且要加強責任考核制度，以這樣的方式調動施工人員的工作熱情，能夠提升主觀能動性以及施工的精確度。
2.4工程竣工驗收階段項目管理
（1）系統輔試與試運行工作，電氣管理人員必須在現場認真查看，并檢查各項測試結果是否符合規范要求，一切試運工作應服從指定的專人指揮。無論是送電還是停電均應嚴格執行操作規程，試運的指揮人員和參加試運的操作人員，應沉著鎮定，嚴格按試運方案、操作規程和有關規定進行操作，使整個試運工作有條不紊，緊張而有序地進行。
（2）竣工資料的收集和整理。竣工資料是體現工程內在質量的文件，是貫穿于項目的整個施工過程的，是竣工階段必須重點抓的一項工作，因此務必達到客觀、準確地反映工程施工的內在質量的要求。
電氣工程施工技術資料應統一管理，為提高工程質量管理水平，將施工過程中形成的各種技術文件材料經收集、審查和整理，作為對工程進行驗收、管理、使用、維護、改建和擴建的依據，工程施工技術資料應隨施工進度及時整理，并做到各項文件資料內容完整，數據準確、真實，簽證齊全。
結束語
隨著我國電力行業市場競爭的不斷加劇，對變電站電氣施工項目的相關要求也越來越高。除了需要達到一定的技術水平之外，還應不斷加強對施工項目的管理力度。只有不斷地提升施工項目管理水平，才能更好地為我國的電力工程項目提供最優質高效、最安全可靠的行業服務，才能在激烈的電力經濟市場競爭中占據一席之地。
參考文獻
關鍵詞：箱式變電站 環網柜 應用推廣
1、對箱式變電站的概述
箱式變電站簡稱箱變。隨著城市住宅小區的飛速發展，人們生活水平的不斷提高，日益巨增的家用電器等等，對供電的要求是用電量大、可靠性高，傳統的架空線路，變壓器臺已經不適應現代化住宅小區了，取而代之的是變電廳、箱式變電站（箱變）及地下電纜。而箱式變電站以其綜合投資少，維護費用低，占地面積小，現場安裝時間短等優勢，被廣為推廣。以下我們從不同角度，對箱式變電站進行粗淺的簡介：
首先，從箱式變電站的類型來看。目前，箱式變電站的型式可分為普通型和緊湊型兩類。普通型箱變有ZBW型和XWB型等，緊湊型箱變有ZB1型和GE箱式變電站等。
其次，從箱式變電站的結構設計來看。箱變主接線設計多在滿足可靠性和靈活性的前提下進行，并應做到經濟合理。同時，也應該考慮到投資、占地面積、電能損耗等幾個方面的綜合因素。主要有單母線接線、單母線分段接線、雙母線分段接線幾種形式。箱式變一般選用單母線接線方式。另外，箱變10KV配電裝置不用斷路器，常用的有負荷開關熔斷器和環網供電裝置，并從鄰近架空線直接到變壓器高壓端。進線方式可采用電纜線或架空絕緣線，按照使用環境和不同用途任意選擇。
目前，箱式變電站多采用負荷開關—熔斷器組合電器，保護變壓器。其中，負荷開關是用來開、合負載電流的開關裝置，它一般具有關合短路電流能力，但是它不能開斷短路電流。負荷開關可以單獨使用在遠離電源中心、且容量較小的終端變電站，用于投切無功補償回路、并聯電抗器及電動機等。而熔斷器的結構簡單、價格便宜、維護方便，在達到熔斷體熔點時，熔斷體自行熔斷切斷過載電流或短路電流。負荷開關與熔斷器配合使用于箱變可替代斷路器，作為變壓器的保護開關設備。
最后，從箱式變電站的總體布置來看。目前10kV母線多采用單母線接線，0.4kV側母線采用單母線分段接線。而箱體則采用了雙層密封。其中雙層鐵板間充入高強度聚胺脂，具有隔溫、防潮等特點；外層則采用不銹鋼體，底盤鋼架采用金屬噴鋅技術，具有良好的防腐性能。內層采用鋁合金扣板箱體內安裝空調及除濕裝置，從而是設備運行不受自然環境及外界污染的影響。同時，一次系統連接每個單元柜裝有“五防鎖”，也保證了人身與設備的安全。
2、對環網柜的概述
所謂環網開關柜，真實的含義是用于環網接線的開關柜，它可以是斷路器柜，也可以是負荷開關柜，或負荷開關加熔斷器柜。目前所用的負荷開關有SF6負荷開關，也有真空負荷開關。兩種負荷開關各具優缺點：
其中SF6氣體是溫室效應明顯的氣體，一旦泄露，污染環境，用它作絕緣及滅弧介質的封閉的負荷開關柜，盡管體積小但維護不便，發展前景不夠樂觀，可能逐步退出市場。而真空負荷開關由于真空滅弧室制造非常成熟，截流非常小，不會造成操作過電壓的危害，其封閉性也早已過關，不必擔心滲氣現象發生。美中不足之處是體積比SF6負荷開關柜大，不過目前已有廠家解決真空負荷開關柜體積過大的問題，那就是采用固體絕緣方式，真空滅弧室固封于環氧樹脂中，這樣相間及相對地電氣間隙大大縮小，從而使真空負荷開關柜的體積大為減小，其體積比SF6負荷開關柜體積更小。
目前，我們從環網開關柜的使用情況來看，其在實際工作中具有明顯的優越性：第一、投資節約，一臺負荷開關加熔斷器柜，平均造價兩萬多元；第二、采用負荷開關配限流熔斷器向變壓器饋電，對變壓器的保護有的地方甚至優于斷路器，主要因熔斷器切除短路迅速且有限流作用，這使在同一回路內的其它元件受益匪淺，即不再考慮動、熱穩定的要求了；第三、體積小，占地面積小。對于高層建筑來說，可以說寸土尺金，這樣由環網柜組成的開關站，占地少，這無形帶來更大的投資效益。更難能可貴的是，把體積小的環網柜集中于一箱體內，組成環網開關站，可置于建筑物旁或干脆置于馬路邊，不占用戶的建筑面積，而且供電部門管理方便，發生事故不必進入用戶建筑內，方便維護。
而在環網柜的使用中我們應重點注意以下幾點：首先，接入環網系統內的開關站，不得用母線分段開關斷開；其次，環網進出線柜電源側不宜裝接地開關。因為誤操作會造成事故，影響供電安全，況且負荷開關是三工位，有接地一檔，多加接地開關帶來連鎖麻煩，增加柜子復雜性。如果環網線路全為電纜地下敷設。且又為金屬鎧裝電纜，實無必要加裝避雷器。如果負荷開關為真空開關，由于截流，造成操作過電壓，但開段的是負荷電流，截流很小，操作過電壓不大，可不裝過電壓保護裝置。同時，對裝設帶電顯示器時，應觀察進線是否帶電，尤其回路中無電壓互感器及電壓表時，更應裝設。
3、箱式變電站及環網柜的應用前景
對于用戶分散，用電負荷容量小的供電，以前多采用樹干式架空線路加桿上變電所的供電方式。此種供電方式供電可靠性低，架空線受自然災害影響大，容易遭雷擊及單相接地事故。由于架空線路受出線走廊的限制，很難伸入負荷中心。另外，架空線路及桿上變電所，對城市的美觀也大受影響。如果改用環網柜加箱式變電站，既美觀又可靠，且可直接伸入負荷中心，減少供電損耗。同時在實際維護，操作、使用、安裝中也非常方便。因此可以說箱式變電站及環網柜具有廣闊的發展遠景，值得相關部門大力推廣。
4、結語
總之，箱式變電站及環網柜在實際使用中不僅能夠有效保障供電質量、供電可靠性，還能起到點綴和美化環境的作用，其整體經濟效益也十分可觀。因此箱式變電站及環網柜具有十分廣闊的發展前景。
參考文獻