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【摘 要】本文阐述了箱式变电站的工作原理，结构特点和使用的场所要求与条件，通过分析箱变在运行和维护中存在的问题，找出潜在的危害和安全隐患，提出了有效的防范对策和改进意见，以促进箱变运行可靠性大大提高。
【关键词】箱变；结构紧凑；原理；分类；故障；措施
前言
箱式变电站简称箱变。具有占地面积小，结构紧凑、验收送电周期短、操作维护简便、运行安全可靠等优点，逐步成为市政建设设施的首选。然而在长期的运行使用中，受设备选型、接线工艺、施工质量等因素的影響，一些设备隐患逐渐暴露出来，那么箱式变电站后期的维护管理成为安全运行的关键点。
1.箱式变电站的工作原理简介
1.1箱式变电站简介
箱式变电站简称箱变，是一种把高压开关设备、配电变压器和低压配电装置等按一定接线方案排成一体，安装在一个防潮、防尘、防鼠、防火全封闭、可移动的钢结构箱体内。它将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合，形成设备紧凑、维护操作方便，安全运行可靠的配电设备。由于其投资少、无污染、故障率低等优点，已然成为当今城网建设、城镇居民小区配电装置的最佳选择。
1.2适用场所
箱变具有体积小、占地少、安装方便、投资省、自动化程度高、外形美观易与环境协调等优点，被广泛应用与城市电网改造、住宅小区、工矿企业、宾馆、医院、机场、公园、公路及铁路等户外场所。
2.箱式变电站的分类及选择
2.1 箱式变电站的分类
按结构不同，在国内主要有“欧式箱变”和“美式箱变”两种。
2.1.1 欧式箱变
欧式箱变是将已通过试验的高压开关柜、变压柜、低压开关柜布置在三个不同的隔室内，通过电缆或母线来实现电气连接组合在一起。这三者的组合可按“目字型”或“品字型”布置。
欧式箱变有多种高压接线方式，常用的高压接线方案有：终端、双电源、环网等接线方式。变压器通常采用常规的、性价比高的油浸式或干式变压器。
低压接线出线保护多采用空气开关或刀熔开关，回路最多可达20路；具有无功补偿和多路计量功能；亦有安装低压电源自动转换开关，可确保重要用户的供电可靠性。
2.1.2 美式箱变
美式箱变也叫预装式变电站，它是将变压器、高压负荷开关、熔断器及高低连线等置于一个共同的封闭的油箱内，用变压器油作为绝缘介质，是一种结构紧凑、体积小的新型变配电设备。因其技术是20世纪90年代从美国引进的，所以称为“美式箱变”。
美式箱变的结构大致有2种：
（1）共箱式——变压器和开关、熔断器共用一个油箱（共箱式）。
（2）上下分箱式——变压器和开关、熔断器分别装在上下或左右两个不同的油箱内，美变主要有品字型、目字型、L型和分体式等4种布局。
2.2 箱式变电站的安装和运行要求
2.2.1箱变的安装要求
（1）放置的地坪应选择在较高处，以免雨水灌入箱内影响设备运行。浇制混凝土平台时要在高低压侧留有空档，便于电缆进出线的敷设。
（2）箱变接地和零线共用一接地网。接地网一般在基础四角打接地桩，然后连成一体不松动、无锈蚀，箱变运行后，应定期测量接地电阻值，接地电阻应不大于4Ω。
（3）以自然风循环冷却为主，在其周围不能违章堆物，尤其是变压器室门不应堵塞，以确保所有电气设备不超过最大允许温度。
（4）箱式变压器高压配电室内应装设氧化锌避雷器，装设方式必须便于试验及拆装更换。
2.2.2箱变的运行要求
（1）低压断路器跳闸后，应检查跳闸原因后方可试送。
（2）高压配电装置中的环网开关、变压器、避雷器等设备应定期巡视维护，定期进行绝缘预防性试验。停用时间超过3个月，再投运前应进行全项预防性试验。
（3）所有的进出线电缆孔应封堵，防止小动物进入造成事故。
（4）接地网应深埋在1m以下。箱式变电站基础一般在10m2以下，为了降低接地电阻还要加打一些垂直接地极，接地网应尽量埋深一些。
2.3 箱式变电站运行中常见的问题及采取的措施
2.3.1 受雷击造成一、二次设备损坏，保护装置误动
一些箱变安装在农村乡野，周围没有高大的建筑物，一次设备极易遭受雷击，造成感应过电压导致二次设备损坏，直接损害变电设备。因此需采取必要的防护措施：
（1）箱体及主变周围要装设避雷针，站内铺设完善的接地网，接地电阻小于4Ω；
（2）在箱变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；
（3）在重要设备的电源配入、出口加装电源防雷器。
2.3.2箱变温度较高，增加了故障率
2.3.2.1散热差，易加速变压器的绝缘老化
箱变结构紧凑，变压器室体积较小，散热能力差。变压器运行中产生较大的热量，当天气炎热时，室内温度升高，甚至可达到40度以上，严重阻碍了变压器的散热，加速变压器的绝缘老化，增加了故障发生率。合理的安装便是可行的散热措施
（1）将变压器上侧进出线改为侧出线，高低压接头分别位于变压器的两侧。
（2）在四周壁添加隔热材料，采取双层夹板结构，顶盖采用空气垫或隔热材料的气楼结构。
2.3.2.2超负荷运行造成箱体温度高，设备安全性差
配变的负荷一般不能超过80%，负荷运行状况应以配变的温度为最终判据， 当配变温度较高，配变负荷就应该加以严格限制，降低负荷运行。对于寒冷的冬天，配变最大负荷是可以按要求提高到额定容量运行。
2.3.3高低压配电设备防护不到位，造成人员烧伤和设备事故
箱变配电设备隔间内的盘柜较多，箱体空间小，盘柜侧面和后面大多是开启式的，人员在维护、操作时误操作引起人员触电烧伤和设备事故。为防止出现安全事故，箱变内高低压配电设备中带电裸露部分应采取有效隔离措施。
2.3.4封堵不够，造成箱体潮湿和异物进入，带来安全隐患
箱变的进出电缆孔洞较大，不能有效防止潮湿和异物进入。按规定要求箱体的电缆应穿管，进入箱变基础的电缆出入口、电缆管做好封堵，多余电缆应盘好放在下部空间内。同时还应注意防水，在电缆沟上沿引入箱变基础。
2.3.5封闭式结构，事故不易发现，隐患处理不及时
箱变多为无专人值守，全封闭式结构使内部设备出现异常，不能及时发现，导致故障升级和损失加剧，通过装设温度、光烟报警器，报警信号直接引入调度监控机，发生事故时及时发现及时处理。同时在电源进线处加装故障指示装置，能有效判别和分析故障原因，排查设备隐患，防范缺陷引发事故风险。
3.结束语
为适应智能化电网的发展需要，远程采集数字信息化装置逐步被推行应用，箱变在保持原有结构的基础上将不断向设备更新和自动化可控操作方面转型，合理利用科学的维护管理措施，是箱变安全、可靠、经济运行的有利保障。
参考文献：
[1]张艺滨.箱式变电站浅谈.电气应用建筑电气.2009年第28卷第19期，18～32.
[2]韩旭辉.箱式变电站的特点及应用.山西电力2009年第5期，59～60.
[3]莫文火.论箱式变电站的布点及容量选择.企业与科技发展2009年第12期， 59～60.
[4]陆华.箱式变电站的若干问题探讨 。华通技术2005（2）.
作者简介：
包黎 新疆大学 《电力系统及其自动化》专业本科毕业，1989年参加工作，从事用电检查和营销安全管理工作，曾在用电检查专业工作22年，对客户侧设备的运行管理及故障的分析有着丰富的实践经验，和处理解决问题的能力。
【关键词】箱变；结构紧凑；原理；分类；故障；措施
前言
箱式变电站简称箱变。具有占地面积小，结构紧凑、验收送电周期短、操作维护简便、运行安全可靠等优点，逐步成为市政建设设施的首选。然而在长期的运行使用中，受设备选型、接线工艺、施工质量等因素的影響，一些设备隐患逐渐暴露出来，那么箱式变电站后期的维护管理成为安全运行的关键点。
1.箱式变电站的工作原理简介
1.1箱式变电站简介
箱式变电站简称箱变，是一种把高压开关设备、配电变压器和低压配电装置等按一定接线方案排成一体，安装在一个防潮、防尘、防鼠、防火全封闭、可移动的钢结构箱体内。它将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合，形成设备紧凑、维护操作方便，安全运行可靠的配电设备。由于其投资少、无污染、故障率低等优点，已然成为当今城网建设、城镇居民小区配电装置的最佳选择。
1.2适用场所
箱变具有体积小、占地少、安装方便、投资省、自动化程度高、外形美观易与环境协调等优点，被广泛应用与城市电网改造、住宅小区、工矿企业、宾馆、医院、机场、公园、公路及铁路等户外场所。
2.箱式变电站的分类及选择
2.1 箱式变电站的分类
按结构不同，在国内主要有“欧式箱变”和“美式箱变”两种。
2.1.1 欧式箱变
欧式箱变是将已通过试验的高压开关柜、变压柜、低压开关柜布置在三个不同的隔室内，通过电缆或母线来实现电气连接组合在一起。这三者的组合可按“目字型”或“品字型”布置。
欧式箱变有多种高压接线方式，常用的高压接线方案有：终端、双电源、环网等接线方式。变压器通常采用常规的、性价比高的油浸式或干式变压器。
低压接线出线保护多采用空气开关或刀熔开关，回路最多可达20路；具有无功补偿和多路计量功能；亦有安装低压电源自动转换开关，可确保重要用户的供电可靠性。
2.1.2 美式箱变
美式箱变也叫预装式变电站，它是将变压器、高压负荷开关、熔断器及高低连线等置于一个共同的封闭的油箱内，用变压器油作为绝缘介质，是一种结构紧凑、体积小的新型变配电设备。因其技术是20世纪90年代从美国引进的，所以称为“美式箱变”。
美式箱变的结构大致有2种：
（1）共箱式——变压器和开关、熔断器共用一个油箱（共箱式）。
（2）上下分箱式——变压器和开关、熔断器分别装在上下或左右两个不同的油箱内，美变主要有品字型、目字型、L型和分体式等4种布局。
2.2 箱式变电站的安装和运行要求
2.2.1箱变的安装要求
（1）放置的地坪应选择在较高处，以免雨水灌入箱内影响设备运行。浇制混凝土平台时要在高低压侧留有空档，便于电缆进出线的敷设。
（2）箱变接地和零线共用一接地网。接地网一般在基础四角打接地桩，然后连成一体不松动、无锈蚀，箱变运行后，应定期测量接地电阻值，接地电阻应不大于4Ω。
（3）以自然风循环冷却为主，在其周围不能违章堆物，尤其是变压器室门不应堵塞，以确保所有电气设备不超过最大允许温度。
（4）箱式变压器高压配电室内应装设氧化锌避雷器，装设方式必须便于试验及拆装更换。
2.2.2箱变的运行要求
（1）低压断路器跳闸后，应检查跳闸原因后方可试送。
（2）高压配电装置中的环网开关、变压器、避雷器等设备应定期巡视维护，定期进行绝缘预防性试验。停用时间超过3个月，再投运前应进行全项预防性试验。
（3）所有的进出线电缆孔应封堵，防止小动物进入造成事故。
（4）接地网应深埋在1m以下。箱式变电站基础一般在10m2以下，为了降低接地电阻还要加打一些垂直接地极，接地网应尽量埋深一些。
2.3 箱式变电站运行中常见的问题及采取的措施
2.3.1 受雷击造成一、二次设备损坏，保护装置误动
一些箱变安装在农村乡野，周围没有高大的建筑物，一次设备极易遭受雷击，造成感应过电压导致二次设备损坏，直接损害变电设备。因此需采取必要的防护措施：
（1）箱体及主变周围要装设避雷针，站内铺设完善的接地网，接地电阻小于4Ω；
（2）在箱变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；
（3）在重要设备的电源配入、出口加装电源防雷器。
2.3.2箱变温度较高，增加了故障率
2.3.2.1散热差，易加速变压器的绝缘老化
箱变结构紧凑，变压器室体积较小，散热能力差。变压器运行中产生较大的热量，当天气炎热时，室内温度升高，甚至可达到40度以上，严重阻碍了变压器的散热，加速变压器的绝缘老化，增加了故障发生率。合理的安装便是可行的散热措施
（1）将变压器上侧进出线改为侧出线，高低压接头分别位于变压器的两侧。
（2）在四周壁添加隔热材料，采取双层夹板结构，顶盖采用空气垫或隔热材料的气楼结构。
2.3.2.2超负荷运行造成箱体温度高，设备安全性差
配变的负荷一般不能超过80%，负荷运行状况应以配变的温度为最终判据， 当配变温度较高，配变负荷就应该加以严格限制，降低负荷运行。对于寒冷的冬天，配变最大负荷是可以按要求提高到额定容量运行。
2.3.3高低压配电设备防护不到位，造成人员烧伤和设备事故
箱变配电设备隔间内的盘柜较多，箱体空间小，盘柜侧面和后面大多是开启式的，人员在维护、操作时误操作引起人员触电烧伤和设备事故。为防止出现安全事故，箱变内高低压配电设备中带电裸露部分应采取有效隔离措施。
2.3.4封堵不够，造成箱体潮湿和异物进入，带来安全隐患
箱变的进出电缆孔洞较大，不能有效防止潮湿和异物进入。按规定要求箱体的电缆应穿管，进入箱变基础的电缆出入口、电缆管做好封堵，多余电缆应盘好放在下部空间内。同时还应注意防水，在电缆沟上沿引入箱变基础。
2.3.5封闭式结构，事故不易发现，隐患处理不及时
箱变多为无专人值守，全封闭式结构使内部设备出现异常，不能及时发现，导致故障升级和损失加剧，通过装设温度、光烟报警器，报警信号直接引入调度监控机，发生事故时及时发现及时处理。同时在电源进线处加装故障指示装置，能有效判别和分析故障原因，排查设备隐患，防范缺陷引发事故风险。
3.结束语
为适应智能化电网的发展需要，远程采集数字信息化装置逐步被推行应用，箱变在保持原有结构的基础上将不断向设备更新和自动化可控操作方面转型，合理利用科学的维护管理措施，是箱变安全、可靠、经济运行的有利保障。
参考文献：
[1]张艺滨.箱式变电站浅谈.电气应用建筑电气.2009年第28卷第19期，18～32.
[2]韩旭辉.箱式变电站的特点及应用.山西电力2009年第5期，59～60.
[3]莫文火.论箱式变电站的布点及容量选择.企业与科技发展2009年第12期， 59～60.
[4]陆华.箱式变电站的若干问题探讨 。华通技术2005（2）.
作者简介：
包黎 新疆大学 《电力系统及其自动化》专业本科毕业，1989年参加工作，从事用电检查和营销安全管理工作，曾在用电检查专业工作22年，对客户侧设备的运行管理及故障的分析有着丰富的实践经验，和处理解决问题的能力。