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永新華集團青島城投燕島酒店有限公司的研究人員范振代，在2018年第9期《電氣技術》雜志上撰文指出，相對于操作空間大、保護性能高、出線回路多的土建變電所而言，箱式變電站以選址靈活、占地面積小、安裝使用方便、組合方式靈活、投資省見效快、外形美觀、易與環(huán)境協(xié)調(diào)等特點被應用到越來越廣泛的領域。本文針對土建變電所和箱式變電站各自特點進行了對比分析，并闡述針對各自特點的應用。

變電站是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，按相應需求的接線方式構(gòu)成的配電和變電設備，從電力系統(tǒng)取得電能，經(jīng)變換、分配、輸送將電能安全、可靠、經(jīng)濟地輸送到現(xiàn)場用電設備。本文針對10kV變電所進行以下分析。

10kV變電所分屋內(nèi)式和屋外式，即土建變電所和箱式變電站。這兩個系列的變電所各有特點，以下針對10kV變電所部分涉及內(nèi)容進行對比分析，并闡述針對其各自特點的應用。以下分別從所址選擇、型式、主接線、變壓器選擇、高低壓電器選擇、防護措施6個方面對兩大系列變電站特點作對比分析，并指明其適用情況。

1 變電所所址選擇

1）依照配電設計手冊中變電所的所址選擇時應綜合考慮以下因素：

（1）應靠近負荷中心。（2）兼顧規(guī)劃、建設、運行、施工等方面的要求，宜節(jié)約用地。（3）與規(guī)劃相協(xié)調(diào)，便于進出線。（4）運輸設備應方便。（5）應高于內(nèi)澇水位。

2）依照以上所址選擇原則，土建變電所和箱式變電站所址選擇情況如下：（1）土建變電所的選址一般是在建筑設計院設計階段就預先規(guī)劃出放置的位置；（2）箱式變電站因其體積一般比較小，選址相對土建變電所靈活，一般是在建筑物或工廠企業(yè)等建成后期規(guī)劃位置，選址比較方便。箱式變電站一般為地上站，建基礎平臺，高低壓進出線采用電纜溝，易于滿足變電所選址的規(guī)范要求。

2 變電所容納型式

按變電所設備的外部容納型式，一般分土建變電所和箱式變電站兩大系列。

1）土建變電所的位置

土建變電所即位于建筑物內(nèi)的指定房間。其房間面積要依據(jù)用電前期規(guī)劃預估，變電所的門尺寸、材質(zhì)、開門方向等均應依照相應變電所設計規(guī)范（如GB 50060—2008《3～110kV高壓配電裝置設計規(guī)范》、GB 50053—2013《20kV及以下變電所設計規(guī)范》等）和《工業(yè)與民用配電設計手冊》等要求。

2）箱式變電站箱體特點

箱式變電站箱體是把中壓開關設備、變壓器和低壓配電設備集中裝設的箱體，一般分為鋼結(jié)構(gòu)式和景觀式。

箱變箱體主要由底座、骨架豎梁和橫梁、封板、門和頂蓋等部分組成，一般分為高壓室、變壓器室及低壓室。底座和頂蓋骨架一般由角鋼或槽鋼焊接而成，并在牢固可承重位置設置吊裝支架，以便現(xiàn)場吊裝就位。箱體是整個變電站的骨架，因此設計時必須考慮通風孔、風扇、安裝梁和固定支架等。

3 變電所主接線

10kV變電所主接線設計應結(jié)合具體項目的負荷容量、性質(zhì)、電源引入形式（架空線或電纜）、變壓器容量及臺數(shù)、柜型特點以及進出線回路數(shù)等情況綜合分析來確定。主接線在滿足供電可靠前提下應力求簡單化、便捷化、節(jié)約化和可擴展化。

1）土建變電所10kV/0.4kV變電所10kV側(cè)型式：

單電源進線方式（高供高計）。進線柜-計量柜-PT柜-變壓器出線柜1～n。進線柜-計量柜-PT柜（兼出線）。雙電源進線方式（高供高計，低壓側(cè)設聯(lián)絡開關）。進線柜-計量柜-PT柜-變壓器出線柜1～n；變壓器出線柜1～n-PT柜-計量柜-進線柜。進線柜-計量柜-PT柜（兼出線）；PT柜（兼出線）-計量柜-進線柜。柜體型式一般采用KYN28柜。

2）箱式變電站10kV/0.4kV變電所10kV側(cè)型式：

單電源進線方式（一般采用高供低計）：進線提升柜-負荷開關柜（兼出線）；箱式變電站一般不做雙電源進線方式（特殊應用除外）。柜體型式一般采用固定柜。

4 變電所變壓器臺數(shù)和容量選擇

變壓器的長期負荷率不宜大于85%，在進行變壓器選型時可參見此值。按《供配電設計規(guī)范》（ GB 50052—2009）第5.0.13條要求，為控制各類非線性用電設備所產(chǎn)生的諧波引起的電網(wǎng)電壓正弦波波形畸變率，宜選用D,yn11接線組別三相配電變壓器。

1）土建變電所的物業(yè)變電所變壓器一般設置情況：

通常數(shù)量最常見為2臺，不并列運行（低壓側(cè)設置聯(lián)絡開關，聯(lián)絡開關和2臺進線斷路器間設置電氣聯(lián)鎖+機械聯(lián)鎖），個別容量較大，出線回路數(shù)很多的變電所設置4臺及以上變壓器。一般在變壓器容量選擇時既要考慮變壓器的經(jīng)濟運行，又要考慮今后一段時間變壓器的擴容問題。

2）箱式變電站一般設置1臺變壓器，容量一般在630kVA及以下。

5 變電所內(nèi)高低壓電器的選擇

5.1 高壓電器選擇

1）對于10kV土建變電所高壓側(cè)開關，一般采用真空斷路器，配合微機保護裝置和高壓后臺監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)保護定值設定、事件記錄、通信信息上傳以及變電所智能化。

一般小容量箱式變電站高壓側(cè)采用高壓負荷開關-熔斷器組合電器保護，部分采用高壓負荷開關-熔斷器組合電器加跳閘機構(gòu)方式實現(xiàn)保護。

箱式變電站若單純采用高壓限流熔斷器保護方式，則在單相故障某相熔斷器熔斷時，高壓缺相運行，相應低壓側(cè)電壓大幅下降，遠超電壓偏差允許范圍，將嚴重影響用電設備的正常使用或燒毀設備。采用負荷開關與帶撞擊器的限流熔斷器相配合使用，當熔斷器熔斷時，內(nèi)置的撞擊器擊出，使負荷開關三相同時分閘，從而解決了高壓缺相運行問題。

2）10kV配電裝置的電流互感器、電壓互感器宜選用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，型號選擇時應參考額定電壓、額定電流（電壓互感器不參考），環(huán)境條件等條件，電流互感器還應進行相應短路電流校驗（動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定）。避雷器應采用金屬氧化物避雷器，如HY5WS-17/50、HY5WZ-17/45等。

5.2 低壓電器選擇

低壓電器種類復雜，品牌繁多，現(xiàn)對與變電所密切相關的主要產(chǎn)品做一說明。

變電所低壓部分主要部件包括幾大部分，即框架式斷路器、電容補償裝置（電容器、電抗器、補償控制器、小型斷路器、熔斷器、接觸器等）、塑殼斷路器、電力儀表、避雷器。無論土建變電所，還是箱式變電站低壓電器的選擇，均依照產(chǎn)品品牌定位、性能參數(shù)和結(jié)合自身具體功能要求等原則來選定，在此不再贅述。

6 變電所的防護措施

6.1 土建變電所部分

1）供電局對土建配電室驗收、送電一般要求：

（1）門窗齊全，且符合材質(zhì)、尺寸、開起方向等要求。（2）有防止小動物竄入措施，如門口設置檔鼠板，對外洞口處設置鋼絲網(wǎng)等。（3）消防設施齊全，如煙感、溫感、氣體滅火裝置等。（4）必要的空調(diào)設備齊全，如空調(diào)、除濕機等。（5）應急照明符合要求。（6）電力主接線模擬圖版懸掛位置恰當，并與現(xiàn)場設備一致。（7）操作工具齊全，如接地線、令克棒、驗電筆、絕緣靴、絕緣手套等。（8）操作制度懸掛齊全。（9）如含有人值班要求的，相關人員安排到位。

2）10kV土建變電所高壓側(cè)一般采用KYN28柜，其金屬成套開關設備應具有“五防”功能：

（1）防止誤分、誤合斷路器。（2）防止帶負荷拉合隔離開關。（3）防止帶電掛接地線（合接地開關）。（4）防止帶接地線關（合）斷路器（隔離開關）。（5）防止誤入帶電間隔。

3）金屬成套開關柜內(nèi)設置防凝露的加熱板，具有據(jù)環(huán)境溫度自動控制功能。

4）土建變電所內(nèi)設置消防措施，如據(jù)規(guī)范要求設置煙感、溫感、氣體滅火裝置。

5）土建變電所內(nèi)設置空調(diào)設備，若變電所在地下層，則視濕度狀況設置除濕機等。

6.2 箱式變電站部分

箱式變電站的外殼采用箱體結(jié)構(gòu)，外殼一般采用鍍鋁鋅鋼板，具有良好的防腐性能，除此之外，還有非金屬外殼型式。防護內(nèi)容和措施如下所述。

1）強制排風散熱措施：散熱問題的主流解決方法是，在箱體外殼設置軸流風扇，在風扇外側(cè)加防護網(wǎng)，以防止飛鳥等飛入。風扇控制采用溫感自動控制起動停止。

2）防銹措施：箱體加工時，需進行噴砂鍍鋅等防銹工藝處理。

結(jié)論

綜合以上關于土建變電所和箱式變電站的特點對比分析，兩個系列的變電所各具特點，土建變電所容量較大、設備先進、保護可靠、出線回路多、操作空間大等，適用于變壓器臺數(shù)多、容量大、保護要求高、含眾多出線等情況的復雜場所。

而箱式變電站具有如下特點：①選址靈活、能深人負荷中心、提高供電質(zhì)量、減少損耗；②送電周期短、安裝使用方便；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(huán)境協(xié)調(diào)等，隨著箱式變電站的不斷被優(yōu)化改進，會越來越受到廣大用戶的青睞，也必將獲得更廣泛的應用。