箱变内部结构详解（一文详解箱式变电站）

高压开关站（HV Switching Station）：设有35kV及以上线路进出线，对功率进行再分配的装置，相当于变电站母线的延伸，主要用于解决变电站35kV及以上出线间隔不足，进出线走廊受到限制，以及减少相同路径的电缆条数等问题。高压开关站内不设变压器。

开闭所（MV Switching Station）：设有中压配电进出线、对功率进行再分配的配电装置。相当于变电站母线的延伸，可用于解决变电站进出线间隔有限或进出线走廊限制，并在区域中起到电源支撑的作用。开闭所内可附设配电变压器。

配电室（Distribution room）：户内仅设有中压进出线、配电变压器和低压配电装置，仅带低压负荷的配电场所统称为配电室。

箱式配电室 （
Cabinet/pad-mounteddistribution substation）：也称预装式变电站或箱变，是指中压开关、配电变压器、低压出线开关、无功补偿装置、计量装置等设备共同安装于一个封闭箱体内的户外配电装置。

环网单元（Ring Main Unit）：是接于电缆线路中，在电源回路中设有分段、联络开关，在线路中起联络、分段和分接负荷作用的配电装置。

电缆分接箱（Cable Junction Cabinet）：是用于电缆线路中分接负荷的配电装置，在电源回路中不能用作线路联络或分段。

由于电缆的供电能力大，事故率低且不影响市容，已被大、中城市普遍采用。中压电缆网的接线方式见图B8 a、b（注：图中仅为示意图，可根据需要选择不同的接线方式）。

a 双放射接线

b 开环运行的单环网

图B8 中压电缆网接线方式

双放射接线方式用于双电源供电的重要用户。大城市中心区负荷密度高，需双电源供电的重要用户密集，可采用此方式。双放射接线的电源可来自不同变电站，也可来自同一变电站的不同母线。

开环运行的单环网用于单电源供电的用户。随着用户对供电可靠性要求不断提高，单放射接线方式逐渐被淘汰，单环网虽然只提供单个运行电源，但在故障时可以在较短时间内倒入备用电源，恢复非故障线路的供电。

单环网的电源来自不同变电站，也可来自同一变电站的不同母线，由环网单元（负荷开关）组成的单环网必须开环运行。

箱式变电站特点

箱式变电站具有重量轻，安装维护方便，外形美观等特点，特别适合于工矿企业，城市配电、公园、居民住宅区等场所变电。箱式变电站主要由多回路高压开关系统、铠装母线、变电站综合自动化系统、通讯、远动、计量、电容补偿及直流电源等电气单元组合而成，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，机电一体化，全封闭运行，主要有以下特点：

（1）技术先进安全可靠。箱体部分采用目前国内领先技术及工艺，外壳一般采用镀铝锌钢板，框架采用标准集装箱材料及制作工艺，有良好的防腐性能，20年不锈蚀，内封板采用铝合金扣板，夹层采用防火保温材料，箱体内安装空调及除湿装置，设备运行不受自然气候环境及外界污染影响，可保证在-40℃～+40℃的恶劣环境下正常运行。箱体内一次设备采用全封闭高压开关柜(如XGN型)、干式变压器、干式互感器、真空开关，弹簧操作机构、旋转隔离开关等设备，产品无裸露带电部分，为全封闭、全绝缘结构，完全能达到零触电事故，安全性高，二次采用微机综合自动化系统，可实现无人值守。

（2）自动化程度高。全站智能化设计，保护系统采用变电站微机综合自动化装置，分散安装，可实现“四遥”，即遥测、遥信、遥控、遥调，每个单元均具有独立运行功能，继电保护功能齐全，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；根据需要还可实现图像远程监控。

（3）工厂预制化。设计时，只要设计人员根据变电站的实际要求，作出一次主接线图和箱外设备的设计，就可以选择由厂家提供的箱变规格和型号，所有设备在工厂一次安装、调试合格，真正实现变电站建设工厂化，缩短了设计制造周期；现场安装仅需箱体定位、箱体间电缆联络、出线电缆连接、保护定值校验、传动试验及其它需调试的工作，整个变电站从安装到投运大约只需5～8天的时间，大大缩短了建设工期。

（4）组合方式灵活。箱式变电站结构比较紧凑，每个箱均构成一个独立系统，这就使得组合方式灵活多变，使用单位可根据实际情况自由组合一些模式，以满足安全运行的需要。

（5）投资省见效快。箱式变电站较同规模常规变电所减少投资40%～50%，由于先进设备的选用，特别是无油设备运行，从根本上彻底解决了常规变电所中的设备渗漏问题，变电站可实行状态检修，减少维护工作量，可节约运行维护费用，整体经济效益十分可观。

（6）占地面积小。选用箱式变电站，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。

（7）外形美观，易与环境协调。箱体外壳采用镀铝锌钢板及集装箱制造技术，外形设计美观，在保证供电可靠性前提下，通过选择箱式变电站的外壳颜色，从而极易与周围环境协调一致，特别适用于城市建设，如城市居民住宅小区、车站、港口、机场、公园、绿化带等人口密集地区，它既可作为固定式变电所，也可作为移动式变电所。

箱式变电站的分类

（1）拼装式。将高低压成套装置和变压器装入金属箱体，高低压配电装置中留有操作走廊，这种箱变体积较大，现很少采用。

（2）组合装置型。不使用现有成套装置，而将高低压控制、保护电器设备直接装入箱内，成为一个整体。设计按免维护考虑，无操作走廊，箱体小，又叫欧式箱变或普通型箱变。

（3）一体型。简化高压控制、保护装置，将高低压配电装置与变压器主体一齐装入变压器油箱，成为一个整体，体积更小，接近同容量油浸变压器，是欧式箱变的1/3。又叫美式箱变或紧凑型箱变。

箱式变电站的结构

（1）我国多用欧式箱式变电站，三部分格为一室，组成“目”或“品”字结构，常用型号有ZBW型和XWB型。

断面图和接线图如图3-3-39所示。欧式箱变高压室为环网、双线或终端单元负荷开关，体积较小，兼容环网柜。采用安全可靠的紧凑型设计，具有全面防误操作连锁功能，可靠性高，操作检修方便。高压设备一般采用负荷开关和熔断器组合电器，熔断器装有撞击器，熔断器熔断后，撞针顶动脱口机构，负荷开关三相同时跳开，避免缺相运行，同时若采用电动操作机构，可实施配电自动化功能。环网结构10kV电缆出线配置接地故障指示器零序传感器。变压器可采用油浸变压器或干式变压器，D，yn11接线，考虑到散热不利，可采用自然通风或顶部强迫通风。低压室设有计量和无功补偿，可根据用户需要设计二次回路及出线数量，满足不同需要。外壳采用钢板或合金板，双层顶盖，隔热好，外形及色彩可与环境协调一致。高压室，变压器室和低压室之间用隔板隔离成独立的小室。为了监视和检修，各小室设照明装置，由门控制照明开关。

1.高压室；2.环网柜；3.框架；4.底座；5.底部吊装轴；6.变压器；7.低压柜；8.低压室；9.箱顶；10.顶部吊装支撑；11.变压器室；12.温控排风扇

（2）美式箱变将高压开关与变压器共一油箱，常用美式箱变型号有ZB1336型、GE型和COOPER型。结构和接线如图3-3-40和3-3-41所示。

美式箱变外形图

美式箱变接线图

美式箱变采用全密封全绝缘结构，安全性高，可用于环网，又可用于终端，高压采用T型或V型三相联动四位置负荷开关控制。

V型四位置开关

T型四位置开关

变压器采用后备熔断器与插入式熔断器串联起来提供保护，后备熔断器安装在箱体内部，只在箱变变压器发生内部相间故障时动作，用来保护高压线路，插入式熔断器在二次侧发生短路或过负荷时熔断。

高压电缆接入绝缘性能良好的套管，套管与肘型电缆插头相接，将带电部分密封起来，肘型电缆插头是一种全屏蔽的绝缘插头，可带全负荷插拔，相当于负荷开关，结构见图3-3-44，但如果合到短路点后，肘型插头及套管均应更换。

肘型电缆插头

高压主回路表准方案

箱式变电站的运行

（1）箱式变电站应放置在较高处，不能放在低洼处，以免雨水灌入箱内影响设备运行。浇筑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。开挖地基时，如遇垃圾或腐蚀土堆积而成的地面，必须挖到实土，然后回填较好的土质夯实，再填三合土或道蹅，确保基础稳固。

（2）箱式变电站接地和接零共用一个接地网。接地网一般采用在基础四角打接地桩，然后连为整体。箱式变电站与接地网必须有两处可靠连接。运行后，应经常检查接地连接，不松动，不锈蚀。定期测量接地电阻，不大于4Ω。

（3）箱式变电站以自然风循环冷却为主。因此其周围不能堆放杂物，尤其是变压器室门，还应经常清除百叶窗通风孔，确保设备不超过最大允许温度。

（4）低压断路器跳闸后，应查明原因方可送电，防止事故扩大。

（5）箱式变电站高压室应装设氧化锌避雷器，装设方式应便于试验及更换。

（6）高压室中环网开关、变压器、避雷器等设备应定期巡视维护，及时发现缺陷并及时处理，定期进行绝缘预防性试验。超过3个月停用，再投运时应进行全项目预防性试验。

（7）更换无开断能力的高压熔断器，必须将变压器停电，操作时要正确解除机械连锁，并使用绝缘操作杆。

（8）箱式变电站所有进出线电缆孔应封堵，防止小动物进入造成事故。

（9）必须具有高压危险的警告标志和电气设备的铭牌编号。