箱式变压器在配电系统中的应用

箱式变压器在配电系统中的应用

闫平

(甘肃酒泉汇能风电开发有限责任公司甘肃酒泉736100)

摘要：随着我国当前国民经济的迅速发展，极大促进了我国城乡电力供应格局的变革，传统的配电方式已经无法适应当前供电所需而被逐渐淘汰。箱式变压凭借其便捷性、有效性和低成本性已被广泛应用于城乡配电网的发展中。本文针对其发展应用现状进行了系统的分析和论述。

关键词：配电系统；箱式变压器；应用分析

Abstract:WiththerapiddevelopmentofChina'scurrentnationaleconomy,ithasgreatlypromotedthetransformationofChina'surbanandruralpowersupplypattern.Traditionalpowerdistributionmethodshavebeenunabletoadapttothecurrentpowersupplyneedsandhavebeengraduallyphasedout.Box-typetransformershavebeenwidelyusedinthedevelopmentofurbanandruraldistributionnetworksduetotheirconvenience,effectivenessandlowcost.Thispapersystematicallyanalyzesanddiscussesthestatusquoofitsdevelopmentandapplication.

Keywords:distributionsystem;boxtransformer;applicationanalysis

箱式变压器将各变压器纳入至机箱壳体，并凭借其损耗低、质量轻、体积小、可靠性较高且噪声较低等优势被大量应用于机场、居民小区、矿山矿厂、商业中心等多个场所中。调查研究发现，如果供电电压从380v提升到10kv，能够减少60%的线路损耗，减少一半成本，社会效益、经济效益显著[1]。箱式变压器是当前较为先进的变压器设备，社会、经济效益较高，从而促进了高压负荷中心的发展。本文对箱式变压器设计原理进行了论述，对箱式变压器应用状况进行了总结和分析，同时对其发展前景与发展方向进行了展望。

一、箱式变压器的设计原理及其使用

（一）箱式变压器的设计原理

箱式变压器指的是高低压电器设备、变压器设备等构成的配电设备。当前，箱式变压器在我国城市区域获得了大范围的应用，帮助电力系统实现了对新建居民小区、中小型工程、矿山企业等用电场所的电力二次分配。

综合箱式变压器的设计原理及其结构特点，箱式变压器的优点主要体现在以下几方面：首先，成套性较强，完整的箱式变压器主要构成部分为高低压电器设备、变压器设备，便于管理且管理效率相对较高；其次，结构较为紧凑体积小巧，占用空间较少[2]。其将电气等有关设备整合于一体，从而保证了其运行的安全性和可靠性，且便于维护。通过研究发现，箱式变压器占地面积相当于土建式变电站的十分之一左右，从而减少了变电站建设成本。箱式变压器被广泛的应用到环网配电系统、放射终端系统以及双电源配电系统中。

（二）箱式变压器在配电系统中的使用

箱式变压器的应用过程中必须遵循《高压/低压预装式变电站》的有关标准规定。其在应用于城市居民小区时，应当注意以下问题：首先，变压器所处的地理环境因素。在气候条件、地理条件较为特殊的地方，在保证其安全性前提下，采取SF6绝缘设备，对该设备应逐步加装气体检测设备；一般环境条件下要求采用成本相对较低的空气绝缘的箱式变压器；其次，妥善解决封闭式电缆插件问题，这是环网供电单元的重要构成部分；在高低条件下，应当注意到凝露的问题，避免出现放电的情况；变压器出现发热问题后，应考虑到变压器出力的情况；同时应安装防爆膜、故障电弧限制器、压力开关系统以及电子智能保护系统，避免因内部故障导致的壳体爆炸情况；此外，还应当选用性能较好、安全性较高的电子元器件，如高低压开关以及变压器等[3]。

二、配电系统内箱式变压器的应用分析

(一)应用标准和应用环境分析

一般而言，箱式变压器在应用过程中必须遵循《高/低压预装式变电站》(GB/T17467-1998)的相关规定。同时，其应用环境，应当在海拔高度不到一千米、空气温度在40℃/-30℃、无污染、无化学污染、无爆炸危险的环境中。同时，箱式变压器在应用过程中，还应当解决以下几点问题：封闭式电缆接件问题、高低压环境下的放点问题以及壳体爆炸问题等[4]。

(二)案例分析

考虑到箱式变压器结构与参数，某家发电厂在工程现场采用预装式变压器、组合式变压器结合而成的环网配电系统。同时考虑到施工现场用电负荷等因素，其选用三台BW组合式变压器、5台预装式变压器，并将八台箱式变压器分布于工程施工现场，从而形成环状的配电网系统。

1#/2#/3#/4#/5都是容量在1000kVA左右的预装式变压器；6#/7#/8#都是容量为1600kVA的组合式变压器。预装式变压器已被用于工程施工电源系统，因为其体积、容量相对较小，有效的解决了工程现场用地紧张、工程环境复杂等问题；6#组合式变压器则用于工程施工现场办公电源来源；7#/8#组合式变压器则主要用于生活小区的生活电源[5]。6#/7#/8#等组合式变压器用于生活区、工厂办公区，是因为施工现场电负荷相对稳定。正常情况下，1#/2#/3#/4#变压器的供电是通过开闭所A段实现的；5#/6#/7#/8#变压器的供电则是由开闭所B段实现；开关C则处于中断状态。因此，如果开闭所A、B段，任何一段出现故障，闭合开关C都可能起到减少局部故障的情况，从而保证其稳定供电。

通过对大量实证经验的总结认为，全封闭箱式变压器主要有以下几个优点：可有效避免烟雾等物体进入箱体内，避免了各种腐蚀性气体、液体对设备可能造成的损坏，延长了设备寿命周期；由于箱式变压器结构较为紧凑，体积小巧，可有效解决工程现场用地紧张的情况；此外，箱式变压器电缆解决了杆架式供电方式的不足，避免了带电体泄露导致的触电情况，从而确保了系统的安全性。

三、箱式变压器的应用前景分析

我国对箱式变压器的引进和推广起源于上世纪八十年代末期。经过这三四十年的发展，箱式变压器在我国获得了极大的应用和发展，但也呈现出一系列的问题来，特别是配电系统内箱式变压器应用效率较低等的问题。调查发现，当前，我国箱式变压器应用效率不到配电变压器的一半，市场发展前景较好，发展空间广阔。

随着我国城市化的发展，城乡经济不断缩减，加剧了城乡用地，电力负荷密度不断提升，而杆式配电电压器已经无法满足当前社会发展所需，箱式变压器应用范围不断扩大，并呈现出用户负荷中心越发深入的趋势来。调查发现，箱式变压器在保证供电安全性、美化环境等方面，有着极大效用。总的来说，箱式变压器发展空间较为广阔。

结束语

综合前文所述，箱式变压器能够满足当前社会发展所需。且封闭箱式变压器，能够有效避免腐蚀液、气体侵入机箱，延长了设备使用寿命；通过防腐处理的热镀锌彩钢板外科，能够更为符合用户使用需求，且有防水、防腐等功能，在美化环境的同时，还能有效的保证供电安全性。但其设计、应用，都必须在《高/低压预装式变电站》(GB/T17467-1998相关规定的引导下进行，因此，箱式变压器在居民生活小区、生产厂商中获得了广泛应用。

参考文献

[1]孟磊.现代住宅小区配电系统的设计分析[J].华章，2011,（23）.

[2]黄文强.住宅供配电系统安装过程探讨[J].科学之友，2011，（12）.

[3]江巍.综合住宅小区供配电系统及其自动化分析[J].中国科技信息，2011，（11）.

[4]姚勇，温俊峰.浅谈当前住宅小区供配电系统设计存在的问题及对策[J].中国高新技术企业，2010，（04）.

[5]高玉岭.石家庄勒泰中心酒店大楼供配电系统设计[J].现代建筑电气，2011，（07）.

作者简介

闫平，男，汉族，甘肃永登人，本科，从事风电场前期建设及运维工作