箱式变电站.docx

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箱式变电站

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箱式变电站简介|美式/欧式箱变区别|箱变问题讨论|箱式变电站应用及设计中应注意的问题|箱式变电站存在的问题及对策|《新建居民住宅箱式变电站技术规范》北京标准|箱式变电站在居民小区中的应用及设计注意事项|

箱式变电站简介（感谢hanghost提供该单元内容）[编辑]

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　　箱式变电站（在IEC及欧洲称为高压/低压预装式变电站）是一种集成化程度高，工厂预安装、节能、节地的发展中设备与常规变电站相比，占地为1/20，工期为1/7，投资为1/2。

在国外应用极度为广泛，在西欧占变电站总数的70%以上，美国为90%。

在我国应用为10%，是一种方兴未艾的装备。

　　本产品在世界上有三大流派，

（1）欧洲式：

特点是防护性好，多了一个外壳，变压器散热不易，要降低容量运行；

（2）美国式：

特点是变压器保持户外设备本质，散热好，结构紧凑，但是在我国10kV电网系中性不接地系统，因此一相熔丝熔断时不能跳开三相负荷开关，造成非全相运行，危及变压器及用电设备，并且不易实现配电自动化；（3）中国式：

从欧洲式派生而来，结合中国用户需要改进而成，但是符合中国电力部门各种法规标准要求，可铅封电能计量箱，无功补偿，一应俱全。

美式/欧式箱变区别（感谢hanghost提供该单元内容）[编辑]

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一、美式箱变和欧式箱变的区别:

1、美式箱变：

1）、箱变的接线形式

一路或两路10KV进线；

单台变压器，容量一般选用500KVA~800KVA;低压出线电缆4~6路。

2）、箱变的主要部件

变压器、10KV环网开关、10KV电缆插头、低压桩头箱体等主要部件组成。

它具体积小、有造价低便于安装等优点。

美式箱变的优缺点

3）、优点：

体积小占地面积小、便于安放、便于伪装，容易与小区的环境相协调。

可以缩短低压电缆的长度，降低线路损耗，还可以降低供电配套的造价。

4）、缺点：

供电可靠性低；无电动机构，无法增设配电自动化装置；无电容器装置，对降低线损不利；噪音较Ⅲ型站和Ⅴ型站要高，因为Ⅲ型站和Ⅴ型站是将变压器安放在室内，起到隔音的作用；另外，将Ⅲ型站和Ⅴ型站的集中一电磁辐射分解成多点辐射；由于不同容量箱变的土建基础不同，使箱变的增容不便；当箱变过载后或用户增容时，土建要重建，会有一个较长的停电时间，增加工程的难度。

2、欧式箱变：

1）、箱变的接线形式

a、单台配变形式—两路10KV进线；

单台变压器容量一般在500KVA~800KVA；低压出线电缆一般为4~6路。

b、两台配变形式—两路10KV进线；两台变压器，每台变压器的容量在500KVA~800KKVA;低压出线电缆一般为8~12路。

2）、箱变的主要部件

变压器、10KV环网开关柜、低压电容器、低压开关等主要部件组成，相当于将Ⅲ型站的设备紧凑安装在金属的箱体内，使Ⅲ型站小型化。

欧式箱变的体积比美式箱变要高要大，造价也比美式箱变要大。

3）、优点：

噪音与Ⅲ型站和Ⅰ型站相当；辐射较美式箱变要低，因为欧式箱变的变压器是放在金属的箱体内起到屏蔽的作用；可以设置配电自动化，不但具有Ⅲ型站和Ⅰ型站的优点，而且还有美式箱变的主要优点。

4）、缺点：

体积较大，不利于安装，对小区的环境布置有一定的影响；

二、由于箱变的结构的不同使用的地方也不同，供电的网络也不同

因为美式箱变和欧式箱变的结构不同可靠性不同，因此适用的场合也不同。

当美式箱变的容量选用的较小而小区的建筑面积较大时，应用的箱变会增加很多，从而使在架空线上支接的负荷点增多；当减少架空线的支接负荷点时必定要增加箱变的串接数量，从而使网络结构薄弱。

要克服小容量箱变而带来的网络结构薄弱的问题，最好使用环网站解决。

1、美式箱变的适用地方

鉴于美式箱变的结构特点和优缺点，美式箱变适用于对供电要求相对较低的多层住宅和其他不重要的建筑物的用电。

根据我们的实际使用情况看，美式箱变配上小型的环网开关站后，完全适用多层住宅的供电需求。

因为就是箱变发生故障，对居民的影响不大，但不适应于小高层和高层。

2、欧式箱变的适用地方

欧式箱变适用于多层住宅、小高层、高层和其他的较重要的建筑物。

箱变问题讨论（感谢hanghost提供该单元内容）[编辑]

关于箱变问题，欢迎网友在此讨论……

箱式变电站应用及设计中应注意的问题（感谢linjianming提供该单元内容）[编辑]

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箱式变电站应用及设计中应注意的问题

白晓娟新疆兵团勘测规划设计研究院一分院（832000）

摘要：

箱式变电站以其显著优点，在农网建设（改造）中被推广应用。

文章以新疆某地一座新建35kV箱式变电站（10kV部分采用箱式配电站布置型式）为例，论述箱式变电站设计中应注意问题：

箱体与主变压器之间应满足最小防火净距，10kV电缆出线应穿钢管敷设。

关键词：

箱式变电站　最小防火净距　电缆敷设

1　箱式变电站概述及应用

箱式变电站又称户外成套变电站，也称做组合式变电站，因其具有组合灵活、便于运输、迁移、安装方便、施工周期短、运行费用低、占地面积小、无污染、免维护等优点，受到广泛重视。

农网建设（改造）中，被广泛应用于城区、农村10～110kV中小型变（配）电所、厂矿及流动作业用变电所的建设与改造，因其易于深入负荷中心，减少供电半径，提高末端电压质量，特别适用于农村电网改造，被誉为21世纪变电所建设的目标模式。

1.1　箱式变电站特点

1.1.1　技术先进安全可靠

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，框架采用标准集装箱材料及制作工艺，有良好的防腐性能，保证20年不锈蚀，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℃的恶劣环境下正常运行。

箱体内一次设备采用单元真空开关柜、干式变压器、干式互感器、真空断路器（弹簧操作机构）等国内技术领先设备，产品无裸露带电部分，为全绝缘结构，完全能达到零触电事故，全站可实现无油化运行，安全性高，二次采用微机综合自动化系统，可实现无人值守。

1.1.2　自动化程度高

全站智能化设计，保护系统采用变电所微机综合自动化装置，分散安装，可实现"四遥"，即遥测、遥信、遥控、遥调，每个单元均具有独立运行功能，继电保护功能齐全，可对运行参数进行远方设置，对箱体内湿度、温度进行控制，满足无人值班的要求。

1.1.3　工厂预制化

设计时，只要设计人员根据变电站的实际要求，作出一次主接线图和箱外设备的设计，就可以选择由厂家提供的箱变规格和型号，所有设备在工厂一次安装、调试合格，真正实现变电所建设工厂化，缩短了设计制造周期；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5～8天的时间，大大缩短了建设工期。

1.1.4　组合方式灵活

箱式变电站由于结构比较紧凑，每个箱均构成一个独立系统，这就使得组合方式灵活多变，我们可以全部采用箱式，即35kV及10kV设备全部箱内安装，组成全箱式变电所；也可以采用35kV设备室外安装，10kV设备及控保系统箱内安装，这种组合方式，特别适用于农网改造中的旧所改造，即原有35kV设备不动，仅安装一个10kV开关箱即可达到无人值守的要求。

1.1.5　投资省、见效快

箱式变电站（35kV设备户外布置，10kV设备箱内安装）较同规模综自变电站（35kV设备户外布置，10kV设备布置于户内高压开关室及中控室）减少投资40％～50％。

1.1.6　占地面积小

以上例来说明，因选用箱式变电站无房建工程量，变电站占地面积减少约70m2，符合国家节约土地的政策。

1.2箱式变电站在农网建设（改造）中的应用

在农网建设（改造）中，箱式变电站模式被广泛采用。

如新疆某地一座新建35kV终端变电所，主变容量2×3150kVA，采用三相双绕组无励磁调压电力变压器，电压等级为35±2×2.5％/10.5kV。

35kV架空进线一回，主变高压侧采用35kV真空负荷隔离开关和快速熔断器配合使用，替代35kV真空断路器，降低造价，能在熔断器一相熔断，缺相运行时，实现联动分闸。

10kV部分采用箱式配电站布置形式，10kV电缆出线6回，其中一回为无功补偿回路，一回备用。

35kV、10kV母线均采用单母线不分段接线形式。

所变设置在35kV进线侧，容量为50kVA，电压等级为35±5％/0.4kV。

箱式配电站电气二次系统采用微机综合自动化系统。

2　箱式变电站设计中应注意的问题

2.1　主变压器与箱体之间应满足最小防火净距

《35～110kV变电站设计规范》中规定，耐火等级为二级的建筑物与变压器（油浸）之间最小防火净距为10m。

其面对变压器、可燃介质电容器等电器设备的外墙（符合防火墙要求），在设备总高加3m及两侧各3m的范围内不设门窗不开孔洞时，则该墙与设备之间的防火净距可不受限制；如在上述范围内虽不开一般门窗，但设有防火门时，则该墙与设备之间的防火净距应等于或大于5m。

配电装置的最低耐火等级为二级，箱式配电站箱体内部一次系统采用单元真空开关柜结构，每个单元均采用特制铝型材装饰的大门结构，每个间隔后部均设有双层防护板，即可打开的外门，我们在设计工作中，主变与箱体之间最小防火净距建议采用10m，以确保变电所安全运行。

2.2　10kV电缆出线应穿钢管敷设

为求美观，变电所内10kV箱式配电站箱体四围一般均设计为水泥路面，10kV线路终端杆一般在变电所围墙外10m处。

如果将电缆直埋，引至线路终端杆，将给检修带来很大不便。

因此10kV电缆出线应穿钢管敷设，以方便用户维护检修。

如10kV线路终端杆距离变电所较远，则箱体至变电所围墙段的10kV电缆出线必须穿钢管敷设。

在电缆出线末端的线路终端杆上装设新型过电压保护器，以防止过电压。

3　结束语

近年来箱式变电站，是农网建设（改造）和今后变电站建设的主要方向，但还存在着一些不足，如箱体内出线间隔的扩展裕度小，检修空间较小等，然而它以经济实用的优点被更广泛的推广使用，其不足之处将在不断的发展中改进完善。

箱式变电站存在的问题及对策（感谢linjianming提供该单元内容）[编辑]

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箱式变电站存在的问题及对策

陈文金孙昌盛石立行山东省蒙阴县供电公司（276200）

目前，蒙阴县供电公司有两座35kV箱式变电站投入运行，通过两年多的运行实践，发现箱式变电站存在部分影响安全或稳定运行的因素，应及时解决。

（1）箱式变电站的10kV出线开关柜为带机械闭锁的全封闭开关柜，并都装有线路侧接地刀闸，在操作中，如合上接地刀闸时，无法对线路进行验电（电缆进出线：

一端电缆头在站外钢管塔上，无法验电；另一端在开关柜内，开关柜为机械闭锁，在未合上接地刀闸前不能打开开关柜门，也无法验电）。

如果在开关柜前面板上装设三相带电显示器，就可监测线路带电情况。

（2）箱式变电站的10kV开关柜内相对狭小，有检修、试验工作时需拆开开关柜后的箱板，一是固定螺栓较多，拆卸不方便，拆卸几次后有的螺栓会出现"滑丝"现象；二是开关柜的后箱板排列紧密，距离较近，容易误拆、误入。

如果把箱后的箱板改为活动的箱门，加装与线路侧接地开关的闭锁，只有合上接地开关后，才能打开后箱门。

（3）在箱式变电站中，35kV和10kV变电箱体只有一扇门，安全通道没有第二出口，如有异常情况不利于人员撤离，应该在箱体现有门的对称侧再安装一扇门。

（4）箱式变电站为无人值守变电站，35kV、10kV变电箱为全密闭结构，箱中如有异常（箱内温度过高，火灾等），运行、监测人员不能够及时发现，会引起故障升级或损失加剧。

可在箱内装设温度、光烟报警器，信号由扩频通道上传到调度监控机。

（5）35kV、10kV变电箱内结构紧凑，现场操作时，填写调度命令票和许可工作票时，没有办公地点，多在凸起的电缆沟盖板上填写。

在箱内的通讯器材无处放置，电话多放在地面或操作机构上，箱内消防器材占用通道，影响正常操作维护。

可在10kV变电箱内预留一个开关柜的位置，旋转办公桌椅、通讯器材、消防器材、备品备件等。

（6）35kV、10kV变电箱下电缆沟为半潜地下的封闭结构，因地下水位较高，电缆沟内长年积水，使变电箱内湿度增高，影响设备运行安全、降低绝缘强度、加快设备锈蚀。

如果在封闭的电缆沟入口处设一集水坑，沟内纵向预留导水槽，就可将水引至集水坑，用水泵自动抽排。

（7）变电箱内照明、排风扇和事故照明线路全部是明线在箱顶或箱壁布线，既影响美观又不安全，可采用线槽布线或在箱体夹层中布线。

（8）35kV变电箱内操作走廊宽度为1.0m，10kV变电箱内操作走廊宽度为0.8m，并且有操作机构突出，实际空间只有0.6m，操作杆为活动拔插式，长度为0.5m，操作人员在拉合隔离开关时只有在操作杆旁侧进行操作，极为不便。

可在设计箱式变电站时考虑加宽操作走廊。

建议35kV变电箱内操作走廊宽度为1.5m，10kV变电箱内操作走廊宽度为1.2m。

（9）35kV变电箱内，操作箱高度为2.7m，操作时需用梯子或高凳，各断路器的紧急分闸把手装在开关柜正面，加之箱内空间狭小，容易误碰设备，增加了不安全因素。

建议降低35kV操作箱高度，参照10kV开关柜上的操作箱高度安装。

（10）35kV进线开关柜没有接地开关，柜内也没有接地极，而线路清扫、开关检修工作中常常需要在线路侧装设接地线，临时固定在箱体上不符合规程要求。

可在35kV进线开关柜内焊两组接地极。

（11）变电箱顶部为了防雨都加装了防水层，防水层与箱顶的金属层膨胀率不同，时间长了边缘会分离，在大风时会造成防水层剥离，使箱内进水或剥离部分落到主变区，影响设备正常运行。

建议安装防水层后，在箱顶边缘出檐处用扁铁或铝排做压条，与箱顶固定为一体，防止边缘剥离。

（12）35kV、10kV所用变及TV柜前面闭锁把手与下侧柜门距离太近（柜门内为所用变低压侧开关及TV的二次保险），闭锁把手在正常位置时，妨碍下侧门的开与关，建议将闭锁把手锯掉一半，以满足下侧柜门的距离，但是半截的把手在使用中很不方便，如果在设计时降低柜门的高度（柜门内部空间很大，可以适当降低柜门），或者调整闭锁把手的位置，也可将闭锁把手更换为折叠式把手。

《新建居民住宅箱式变电站技术规范》北京标准（感谢linjianming提供该单元内容）[编辑]

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新建居民住宅箱式变电站技术规范

1用途要求

本技术规范仅适用于新建住宅区的供电工程。

2本条件制定依据

根据国标（GB）、IEC及北京供电局的有关规定。

3使用条件

3．1电网运行条件

3.1.1额定电压10千伏

3.1.2最高电压12千伏

3.1.3额定频率50赫兹

3.1.410千伏配电网中性点中性点经小电阻接地。

3.2使用环境

3.2.1海拔高度小于1000米

3.2.2环境温度-25～40℃

3.2.3相对湿度≤95％（20±5℃）

3.2.4日温差≤25℃

3.2.5日照强度0．1w／cm’（风速0.5m／s时）

3.2.6抗震能力:

地面水平加速度0.3g

地面垂直加速度0．15g

同时作用持续三个正弦波、安全系数≥1．67

4箱变主要技术条件

箱变的设计使用年限为20年，箱变安装在阳光直接照射的场所。

箱变内安装2台变压器，分为2个变压器室、1个高压室、1个低压室。

高压室、低压室内有操作走廊。

在变压器不超过630千伏安、高压环网为2进2变压器2馈出线、

低压出线不超过12路400安培开关时，箱变的长为7600毫米，宽3200

毫米，高度不超过2700毫米。

箱变顶部采用“坡顶”形式，“坡顶”底沿高度为2000毫米。

箱变四面均有可开启的门。

箱变基础底板采用14#（B）槽钢构成主结构（下图中黑实线），

其它部分也应采用不同标号的槽钢，同时对基础底板的荷载进行计

4.1.1设备名称:

10千伏三相油浸式全密封卷铁心无励磁调压配电变压器。

4.1.2型号:

S11-MRL

4.1.3额定容量315至800千伏安（按设计、招标书要求执行）。

4.1.4额定电压：

高压侧:

10±2*2.5％千伏（或10.5±2*2.5％千伏）。

低压侧：

0.4千伏。

4.1.5联结组标号:

Dynll

4.1.6变压器高压端头采用肘型绝缘头。

变压器与负荷开关之间

的电缆采用截面积为50平方毫米的高压铜芯交联聚乙烯电缆，变

压器低压端头至低压母线之间的导体须进行绝缘处理。

4.1.7三相油浸式全密封卷铁心无励磁调压（S11-MRL）配电变压器

生产厂为:

按招标书要求执行。

4.1.8箱式变电站生产厂家按供业字［2002］87号文件《小区配电室低压氧化锌避雷器技术规范》要求与S11-MRL变压器生产厂订货。

4.2高压电器部分环网柜型号：

按设计、招标书要求执行

4.2.1技术性能

型式负荷开关SF6气体绝缘

操作方式目前为手动操作

额定电流630安

额定电压12千伏

工频耐压42千伏

冲击耐压75千伏

热稳定电流（3秒）20千安

动稳定电流50千安

断口工频耐压48千伏

断口冲击耐压85千伏

负荷开关关合短路能力50千安

接地开关关合短路能力50千安,2次

寿命630安>100次

0安>2000次

负荷开关十熔断器组合电器额定电流200安

负荷开关+熔断器组合电器转移电流1251安

使用年限>25年

投切空载电缆充电电流30安

投切空载变压器电感电流16安

4.2.2进出线电缆规格及附件

●进出线电缆为3X120平方毫米3x300平方毫米铜芯电缆

（ZRC-YJY2：

8．7／15千伏）

●变压器出线配套选用单芯电缆,电缆截面为50平方毫米。

●电缆线芯端子以螺栓连接。

按供货产品结构要求，配套提

供相应规格的电缆终端附件，如直角式靴形绝缘罩等。

4.2.3其他附件

●带电显示器（带核相插孔）——————————按回路配置

●操作手柄—————————————————每站二个

●负荷开关柜连接进出线电缆所必须的附件负荷开关及接地

开关操作机构孔的锁鼻

●予留加装电动操作及远方控制装置的位置。

●负荷开关+熔断器组合电器回路，负荷开关须加装分励脱

扣装置（用于变压器过温掉闸）。

●进线柜接地开关的操作孔须进行封堵，不能有任何操作的

可能。

进线柜取消接地开关与前柜门的连锁。

4.2.4电缆故障指示器

短路／接地故障指示器按回路配置电流型“SD-9860电缆线路短路、接地故障指示器”，故障指示器须具有远方传输接点和远方复位控制接点，在未接到复位指令时故障指示器闪光指示须大于4小时。

B相配套安装电流表一只，电流表满刻度为400安培。

4.3低压电器部分

4.3.1技术规范

1、开关柜型号JYD口G

2、主母线额定电流（采用矩型母线）1600安培

N相与土母线界面相同

PE线为主母线截面的二分之一

3、额定绝缘电压600伏

4、额定工作电压400伏

5、短时耐受电流50千安、2秒

6、峰值电流120千安

7、低压母联断路器设置自投装置并符合下列要求：

（1）装设“自投自复”、“自投手复”“自投停用”三种状

态的位置选择开关；

（2）低压母联断路器自投装置应有一定的延时，继电器整定

时间为（0-10秒），当低压侧主断路器因过载及短路故障

分闸时，不允许自动关合母联断路器；

（3）低压侧主断路器与母联断路器须有电气联锁。

8、变压器计量

低压主进开关配置测量及计量Cr，计量CT变比见设计图纸，计量CT精确等级为0．2级。

9、结构要求

（1）柜的金属壳和隔板应可靠接地，导体须满足额定短时和

峰值耐受电流的要求。

（3）柜体保护等级为IP3X，地板和墙壁均不能作为壳体的一部

分；柜底用钢板封闭，电缆由下部引入，电缆室应有足够的

空间（安装孔距底板距离须大于500毫米）可以安装电缆。

（3）柜内的母线和连接线（分支线）须用铜材，相序的排列是第一

相A，第二相B，第三相C，从上到下，从左到右或从里到外。

（4）电气净距:

相间大于20毫米;相对地之间大于20毫米。

（5）馈线柜中每路塑壳开关（MCCB）前须有隔离电器（TJ开关）。

（6）馈线柜中每路塑壳开关出线端，采用与一次引线同截面的铜

排，经绝缘子固定后，予留连接电缆（240平方毫米电缆）的

安装孔。

（7）采用透明柜门，馈线柜塑壳开关须开柜门后操作，电容器柜

可采用对开门方式。

透明材料选用具有“抗爆”特性6毫米

厚度的聚碳酸脂板。

（8）导体、主母线及支线均采用矩形母线，并做绝缘处理。

（9）柜体尺寸：

进线柜宽800毫米、深450毫米、高1900毫米

馈线柜宽600毫米、深450毫米、高1900毫米

电容柜宽600毫米、深450毫米、高1900毫米

4.3.2元件的技术条件

（1）空气断路器

型号MW

开关极数3极

额定工作电压400伏

额定绝缘电压1000伏

额定冲击耐受电压12000伏

极限分断能力42千安

电气寿命1000次

机械寿命7000次

安装方式

箱式变电站在居民小区中的应用及