1、 I 摘 要 箱式变电站又称户外成套变电站，也有称做组合式变电站，它是发展于 20 世 纪 60 年代至 70 年代欧美等西方发达国家推出的一种户外成套变电所的新型变电 设备，由于它具有组合灵活，便于运输、迁移、安装方便，施工周期短、运行费 用低、无污染、免维护等优点，受到世界各国电力工作者的重视。进入 20 世纪 90 年代中期，国内开始出现简易箱式变电站，并得到了迅速发展。 本课题的主要内容包括箱式变电站的发展应用，箱式变电站的结构分类，以 及箱式变电站一次系统设计极其设备选型，二次系统设计，以及箱式变电站的智 能监控系统。1000KVA 箱式变电站的设计高压侧额定电压为 35kV，低压侧
2、额定电 压为 10kV，主变压器容量为 5000kVA。主接线采用单母线分段接线。 关键词：箱式变电站；结构；一次系统；二次系统 2 第第 1 1 章章 绪论绪论 1.1 供配电技术的发展 随着市场经济的发展，国家在城乡电网建设和改造中，要求高压直接进入负 荷中心，形成高压受电变压器降压低压配电的供电格局，所以供配电要向节 地、节电、紧凑型、小型化、无人值守的方向发展，箱式变电站(简称箱变)正是 具有这些特点的最佳产品，因而在城乡电网中得到广泛应用。 其次随着社会发展和城市化进程的加快，负荷密度越来越高，城市用地越来 越紧张，城市配电网逐步由架空向电缆过渡，架杆方式安装的配电变压器越来越 不适
3、应人们的要求。因此，预装式变电站成为主要的配电设备之一。再次人们对 供电质量尤其是供电的可靠性要求越来越高，而采用高压环网或双电源供电、低 压网自动投切等先进技术的预装式变电站成为首选的配电设备。 与此同时，由于信息化、网络化和智能化住宅小区发展，因此不仅要求箱变 安全可靠，同时要求具有“四遥”(遥测、遥讯、遥调、遥控)的智能化功能。这种 智能箱式变电站(简称智能箱变)环网供电时，在特定自主软件配合下，能完成故 障区段自动定位、故障切除、负荷转带、网络重构等功能，从而保证在一分钟左 右恢复送电。 1.2 箱式变电站的类型、结构与技术特点 1.2.1 箱式变电站的类型 箱式变电站有美式箱式变电站
4、和欧式箱式变电站。 美式预装式变电站在我国 叫做“预装式变电站”或“美式箱变 ” ，一区别欧式预装式变电站。它将变压器 器身、高压负荷开关、熔断器及高低连线置于一个共同的封闭油箱内，构成一体 式布置。用变压器油作为带电部分相间及对地的绝缘介质。同时，安装有齐全的 运行检视仪器仪表，如压力计，压力释放阀，油位计，油温表等。欧式预装式变 电站以前在我国习惯称为“组合式变电站” ，它是将高压开关设备、配电变压器 和低压配电装置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。 3 1.2.2 箱式变电站的结构 美式预装式变电站的结构型式大致有三种： （1）变压器和负荷开关、熔断器共用一个油箱；
5、（2）变压器和负荷开关、熔断器分别装在上下两个不同的油箱内； （3）变压器和负荷开关、熔断器分别装在左右两个不同的油箱内。 其中（1）型为美式箱变的原结构，它的特点是结构紧缩、简洁、体积小、 重量轻。 （2）型和（3）型为（1）的变形。这种变型的理论根据是：开关操作和 熔断器的动作造成的游离碳会影响整个箱变的寿命。 由于采用普通油和难燃油作 为绝燃介质，使之既可用于户外，又可用于户内，适用于住宅小区、共矿企业及 各种公共场所，如机场、车站、码头、港口、高速公路、地铁等。 欧式预装式变电站的总体结构包括三个主要部分：高压开关柜、变压器及低 压配套装置，其总体结构主要有两种形式：一种为组合式；另一
6、种为一体式。组 合式布置是高压开关设备、 变压器和低压配电装置三部分个为一室， 即由高压室、 变压器室和低压室三个隔室组成，可按“目字型”或“品字型”布置，如图 1.1 所示。 “目字型”布置与“品字型”布置相比， “目字型”接线较为方便，故大多 采用“目字型”布置。但“品字型”布置结构较为紧凑，特别是当变压器室排布 多台变压器时， “品字型”布置较为有利。 （1） （2） （3） (a)目字型布置 (b)品字型布置 图 1.1 欧式预装式变电站的整体布置形式 HV TM LV TM HV LV ZL LV TM LV HV HV LV TM TM TM LV LV HV HV 4 1.2.3 箱式变电站的技术特点 箱式变电站的高压室一般是由高压负荷开关、高压熔断器和避雷器等组成 的，可以进行停送电操作并且有过负荷和短路保护。低压室由低压空气开关、电 流互感器、电流表、电压表等组成的。变压器一般采用 S9 或干式的等。箱式变 中的电器设备元件， 均选用定型产品， 元器件的技术性能均满足相应的标准要求。 为了可
