对一体化箱式变电站的研究

　　②开关柜采用固定柜或中置柜,配置弹簧机构几乎已经成为一种模式。但因其柜体宽大(单柜：800/1000*1200/1500mm),机构复杂，造成箱体庞大,因此只能把柜体的维护置于箱体外,即在箱体上开若干对应的维护门,其结果是箱体大,维护环境差,受气候影响比较大,开门过多造成箱体密封性不好,加大内部环境的不易控制。

　　③随着科技的发展,目前开关柜采用真空断路器,配永磁机构也成为一种潮流。该产品具有开断性能好、可靠性高、机械和电气寿命长、免维护等优点;

　　具有代表性的ZN78型永磁操动机构的真空断路器,是我国引进国外先进技术设计并合作生产的一种新型的真空断路器，这种设计可以使真空断路器的电气特性更优良、机械结构更简单，可以大大提高机械可靠性，使断路器可达到少维护或免维护。

　　ZN78型真空断路器的永磁操动机构与常规的操作机构结构有着根本的不同。其主要不同点在于动铁心与真空灭弧室上下直接连接。这种结构形式有助于简化断路器的机械结构，取消拐臂、转轴和轴承。

　　它是一种采用电磁合闸、永磁保持及弹簧分闸的操动机构。大大减少运动和传动部件，分合闸时只需要较少

　　柜体结构设计：采用断路器纵向布置、直动式隔离开关、新型防误操作闭锁等先进的技术，因此体积(350*550)比传统产品大大缩小;断路器采用固定式安装，移动抽出式结构，便于现场的维护。

　　4 一体化箱式变电站的自动化设备

　　为适应无人值守和调度自动化的需要，在电气二次部分，采用微机保护和综合自动化系统，实时监控，保障电网安全。融监控、保护、远动、通信等功能为一体的综合自动化系统。在中低压变电站实现全分散监控。系统分为变电站层和间隔层，层间用通信网相接，极大减化变电站的二次接线，取消常规的中央信号屏,马赛克模拟屏的设备,缩小了二次控制室面积，节省了综合造价，也提高了整个综合自动化系统运行可靠性和实用性。

　　①综合自动化系统与县调主站之间的通讯规约可采用CDT、101等规约，CDT、101规约为调度端和站端之间的信息传输制定了标准，建议今后变电站自动化设备的远方调度传输协议上应采用101规约。通讯通道可采用模拟载波、数字载波、无线电台、光纤网、微波、扩频、电话专线等,其中光纤网、载波投资比较大,电话专线比较经济.

　　②站内值班室可设置后台监控,完成本地的"四遥"功能,即遥测、遥信、遥控、遥调。通过通讯管理单元可以完成远方的"四遥"功能。可对运行参数进行远方设置，对箱体内湿度、温度进行控制和远方烟雾报警，满足无人值班的要求，有条件的话还可以装设图像远程监控实现"遥视"功能。

　　③直流屏采用全封闭铅酸免维护蓄电池，具有与综合自动化的通讯接口(485或232方式)，为站内各类继电保护、通讯和直流操作机构提供可靠的直流电源。

　　④五防闭锁装置：微机监控装置与微机五防闭锁装置应有机结合，达到采样信息共享、直观、对应、简单易行。

　⑤继电保护及自动装置：主变保护装置：纵差保护，35kV侧复合电压闭锁过电流保护、35kV侧过负荷保护、重瓦斯保护、轻瓦斯告警、温度保护等。

　　10kV出线保护：速断保护、过流保护、三相一次重合闸、低频减载、接地选检等。

　　10kV电容器保护：过电流保护、过电压保护、欠电压保护、不平衡保护等。

　　5 一体化箱式变电站的占地面积

　　节约土地、少占耕地是我国土地政策的需求，城区建设土地日益紧张,因此电网能源建设应本着节约土地的基本原则。以4000kVA单主变规模变电所为例，建设一座常规35kV变电所，大约需占地3000㎡左右，而且需要进行大规模的土建工程;而选用箱式变电站，35kV箱和10kV开关箱两箱体占地面积最小可至100㎡，包括35kV其他设备总占地面积最大为300㎡，仅为同规模变电所占地面积的1/10，可充分利用街心、广场及工厂角隅即可安装投产，符合国家节约土地的政策。

　　6 一体化箱式变电站的经济效益

　　① 投资省。箱式变电站较同规模常规变电所减少投资40%～50%，以35kV单主变4000kVA规模变电所计算，土建工程(包括征地费用)箱式变电站要比常规变电所节约100余万元.

　　②建设工期短。常规变电所因土建一般需要半年到一年，建设工程占有较长时间，而建设箱式变电站只需100天，因而能尽快发挥变电所的效益。

　　③运行管理及费用低。单从竣工投产角度分析，保守估计按每站提前2个月投运计算，若平均负荷2000kW，售电利润0.10元/kWh，二个月可增加净利润30余万元;从运行角度分析，在箱式变电站中，由于先进设备的选用，变电站可实行状态检修，减少维护工作量，整体经济效益十分可观。

　　④ 供电可靠性。能在不新增投资的条件下多供电。一方面，快速、可靠、准确的微机保护及自动化配合新一代的永磁机构真空开关使用，使得误动和拒动的事故率可降到零。另一方面, "四遥"的实现使调度员能直接对变电所各出线的负荷进行实时监测和控制，能进一步加强负荷管理，提高负荷率。此外，自动化程度提高后，维修停电和事故处理等时间大大缩短。供电质量得到进一步提高，通过遥调电压能维持在较为理想的水平，电压合格率在常规变电所的基础上至少提高5%。

　　7 一体化箱式变电站的设计灵活

　　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，一方面，我们可以全部采用箱式，也就是说，35kV及 10kV设备全部箱内安装，组成全箱式变电站;也可以仅用10kV开关箱，35kV设备室外安装，10kV设备及控保系统箱内安装，对于这种组合方式，特别适用于农网改造中的旧站改造，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。箱内布置可采用“一”型,或者“品”字型。当母线只有一段,并且出线回路不多时应选用“一”型,箱体宽度和长度比较适中.当母线为两段时应采用“品”字型。箱式变电站没有固定的组合模式，使用单位也可根据实际情况自由组合一些模式，只要满足安全运行的需要即可。

　　8 一体化箱式变电站的应用展望

　　近年来箱式变电站，是当前农网改造和今后变电站建设的主要方向，但就某些方面虽然还存在着一些不足，但是通过对箱式变电站的经济分析比较，科技技术研究，美观实用性类比，居民用电可靠性要求越来越高，以及参照变电所“密布点，短半径”的原则。箱式变体积小、占地面积少、布置灵活、安装方便、节能环保、噪音小，有利于改善和美化环境。可以看到它必将随着国民经济的发展和人民生活水平的提高而大量运用于住宅小区的建设上，获得大规模的发展，使电网运行水平再上一个新台阶。

　　参考文献：

　　[1]周冰.10kV箱式变电站的运行与维护[J].广西质量监督导报,2008,(12).

　　[2]陈玲艳.10KV箱式变电站的结构及应用要点[J].科技资讯,2008,(5).