智能化小型化箱变的难点分析

智能化小型化箱变的难点分析摘要：智能小型箱式变电站以其灵活、占地面积小、成本低等优点受到各公司的广泛关注。

在农村电网（变电所）建设中，智能化小型变电站广泛应用于10kV变电站各种复杂城市环境的建设和改造，因为它可以轻松穿透负荷中心，并且易于安装。

移动变电站可以提高终端电压的质量，特别适合当今社会日益稀缺的空间。

现阶段由于我国经济的快速发展，对智能设备的应用需求越来越多，本文主要针对智能微型箱式变压器应用过程中的技术问题进行全面探讨。

关键词：智能化；小型化；难点分析引言：近年来，我国相关部门对智能电网规划进行了大力研发和创新，由于社会的持续发展进步，智能电网的发展步伐也较快，因此也加剧了各个电力公司之间的竞争。

虽然智能化电力设备被众多厂商集中研发和生产，技术水平得到显著提升，老式变电站已经不能满足现代化的发展需求，这为智能化变电站的研发提供了机遇，智能变电也正在成为未来市场上最热门的产品。

1.智能化小型化箱变的研究现状对于大部分乡镇地区的电网建设，国家规定大电流应直接连接到负载中心区域，从而在一定程度上降低高压负担。

因此，这也就需要电源根据方向和目的进行调整，比如节约用电、开发微型智能家电等。

随着城乡人民需要更便捷的供电方式，因此箱变更常见、更安全。

然而，有许多智能技术设备难以分析，本文将对其进行讨论。

世界上有众多箱式变电站企业，但小型箱式变电站的年产量却比较有限，伴随着市场需求的持续增长，微型智能箱式变电站具有很大优势。

例如：有比较先进的技术支持；在箱体材料方面，它是镀锌钢。

框架经过严格手工制作，防锈耐腐蚀[1]。

占地面积相对较小，而这些箱变的体积仅为传统箱变的32%，因此，大多数智能小型箱变可以直接安装在所需的环境中。

工厂组装：按照模块化设计和生产步骤，本设备所在车间同时安装调试，只需在安装现场进行几个简单的操作即可完成安装工作，整个过程仅需一星期。

包厢站分为美式包厢和欧式包厢。

美国箱式变压器的开关、熔断器等主要元件都放在了变压器设备箱内，构成了一个整体的装置。

而电力变压器成为了带电元件和大地间的主要绝缘介质，使部件容积最小，构造更紧密，设置方便灵活。

变压器内有压力表、油位表、水温表等仪器，及其他监控装置。

而欧式箱式变压器，在我国一般叫做组合型变压器。

一般来说，将电气箱与高低压配电装置处在三个不同的房间内，然后与母线之间通过光缆相互连接。

比较高的电压通常在3.6～40.5kV范围内，中间有一台或多台变压器，便于调压。

1.国内智能化小型化箱变应用现状上个世纪，简易箱式变电站开始大规模问世，在家庭用电领域也制定了相关法规与指标，但应用范围并不广泛。

上世纪末，箱形变电站已经成为了对农村电网改善的关键设施，并正在广泛研究和普遍使用。

电网改造的主要目的是城乡在建和改建变电站的工厂化和移动化运行，通过箱内微型智能变化，适应更深的负荷中心，而配电零点五径也可以轻松减少，所以更非常适合于我国广大农村地区。

而且随着智能电网的快速发展，中国人也越来越重视环境保护，所以我国经济正逐渐地向着更绿色、更清洁的方面发展。

而箱式变电站的发展目标则是逐渐向模块化、智能化方向发展，使用起来也更加方便，也有利于践行环保政策，消费成本相对较低。

模块化结构采用智能箱式变压器。

按照高压开关和电网之间的链接方式，可分成：环网型、双电源型或终端式。

而按照设备的布局位置则可分成：网格字体和品字型等，但由于智能变压器有着与这些类型相反的优点。

因此，箱式变电站在全球范围内都得以积极引进并有效运用，市场占有率也愈来愈大。

因此，中国智能变电站的研发工作尤为重要。

基于中国的地形地貌以及全国各地经济社会发达程度，对中国电网分布也有了相应的规划，更适合于中国未来的经济发展状况。

由于中国能源消耗高且最多使用风力和太阳能发电，因此资源更可永久性利用。

目前，我国智能电网建设已上升到国家战略层面。

智能变电站也将成为我国电力系统的主要平台，其应用必将有广阔的发展领域。

这表明智能变电站大有前途。

根据我国“十二五”规划：2015年以来，我国建成智能变电站约5182座，其中500kV变电站200余座，330kV以下变电站约5000座，110（66）kV变电站约630座。

报告期内，新建智能变电站投资约500亿元，其中投资、建设、装修等不到100亿元。

按20%的智能维修节省份额计算，智能维修投资约3200亿元。

（二）国外智能化小型化箱变应用现状箱式变电站是欧美一些先进国家在上世纪七八十年代研发的一套较为完善的变电站。

该设备具有预制装置，因此变电箱内所有设备的安装和测试必须要在现场进行。

目前，国外知名电力企业研发了一种先进的箱式自动控制系统，该系统具有良好的系统保护和统计、数据汇总等功能，控制系统内部的零件相对较少，因此成本也较为低廉。

智能变电站在发达国家的配电行业中发挥了非常重要的作用，这是迄今为止变电站最显著的变化。

二、目前市场常规箱存在的问题因为常规箱体本身体积比较庞大，会增加运输负担，再加上散热设计的不规范，在夏季用电高峰期时往往会事故频繁，也没有很好的工作的安全性与稳定性。

此外，当使用常规变压器时，功耗也相当高。

面对上述各类情况，研发技术人员开展了大规模的研发与创新，大大提高了常规箱体的稳定性，高效地处理了相应失效现象。

（一）箱体结构的改进箱体采用双层幕墙和金属雕刻复合板，美观大方，保温板轻便。

因为可以长期在户外使用，使用寿命长，最重要的是更方便不同的场合。

侧面和顶部面积较大，有助于改善空气流通和散热，提高设备的可靠性。

1.对高压电源的技术革新一是在可靠的永磁真空断路器机构中，断路器的工作机构采用永磁机构及其操作。

线圈不带电，防止线圈着火，一般来说驱动设备比较简单，使用周期比较长，应用比较安全可靠。

二是传统设备的综合智能精准保护因短路阻抗大、短路电流小、保护整定值大等原因，无法有效防止误接，经常导致跳闸。

箱变保护定值连续可调，定值调整能准确可靠地解决跳闸问题。

1.对变压器的技术革新1.节能环保的卷铁芯技术低损耗：在硅钢片上放置磁片再绕制，可充分发挥硅钢片的优点，使磁路变化较小，并能有效减小电流消耗和电压变化。

与其他交流变压器比较，空载运行电压变化大约为百分之八十，空载运行消耗电流大约为百分之三十。

环境低噪声：由于变压器设备的绕组铁芯整体结构紧凑，因此噪声也比较小，可以满足环境保护需要。

设备防盗装置：由于绕制的铁心是一种整体，因此内部的芯片不会松动，而内部的输入线圈也不可拆开。

同时由于硅钢片也是一种相对较硬的金属材质，所以具有很好的防盗性能[2]。

1.有载节能技术资料显示，目前我国变压器整体损耗率约为10%，其中中低压设备约占电力系统的五分之三，其热耗损失大约占五分之二。

但若亏损，这每年可节约高达百亿千瓦的电能。

所以，迫切需要研究降低配电变压器的消耗。

而对于配电变压器，变压器消耗在季节性和间歇性电力消耗期间通常较低。

一般来说，在负载比较轻时，空载损耗大大降低，小体积的空载功耗也比大体积的不到三分之一，节能效果也更好。

三、箱式变电站智能化系统研究到目前为止，箱式变电站已逐渐成为我国低压变电站的集中配电设备。

随着电力系统的快速发展和创新，其配电技术和创新能力也得到了很大的发展，因此智能小型箱式变压器也逐渐得到了开发和应用。

在这项研究过程中，有必要充分评估相关地区的电力需求，并充分评估发生事故的可能性。

据预测，对于行业的发展，智能箱式变电站的快速发展和企业经济效益的提升具有重要意义。

一般情况下，引入智能小型箱变主要是高低压系统。

每个设备相对独立，可以对各种类型的数据进行适当的采集和输入。

也可以使用像Alpine这样的配套软件解决很多问题，也可以找到一些局部问题造成的一般故障，确保问题的根源尽快找到并修复，同时确保每个模块都能正常工作。

由于箱式变电站需要统一控制，每个模块还具有控制和通讯功能。

其结构一般为CPU协同工作方式，每个智能终端均配置监控设备，保证各模块之间相互通信。

（一）高压侧当压力比较大时，智能化变电站的应用比较合理。

到目前为止，环路系统还没有一个相对高效的监控功能。

为了满足自动化设备的需要，需要设置一个具有三个遥控器的系统。

由于我国城镇化电力系统的改造和配电自动化系统的快速发展，开发基于环网柜的监控装置成为必要，能够对终端设备和整个系统进行实时监控，可能对它们有一定的保护作用。

（二）变压器室变压器的主要功能就是对运行设备进行实时在线监控。

在整个控制系统中，变压器主要把高压转化为低压，给低压用户提供了更方便的供电。

数据是整个控制系统中最关键的组成部分，如功耗、频率等。

数据也是判断一个配电变压器是否正常工作的重要关键。

所以，很有必要对变压器室的各项技术参数进行系统的分析，并预测它是否可以正常稳定地工作。

结论：通过文章分析得知，由于我国小型箱式变压器的发展还不够成熟，国内相关应用制度也不够完善。

然而，随着相关配套元件的研发与创新，箱变小型化设计越来越得到人们认可，该设备具有质量轻、成本低廉、维修便利的特点。

损耗远小于传统箱变，相比之下成本可降低25%左右。

此外，箱变采用防盗设计，安全更加可靠，可穿透负载中心，大幅提升电能质量。

鉴于上述特性，小型箱式变压器的开发和生产带来了显著的经济效益。

参考文献：1.邓振民,刘波峰.直流有轨电车箱式变电站小型化方案探讨[J].电气化铁道.2021(01)：45-47.2.廖国虎,邱国跃,袁旭峰.电力电子变压器研究综述[J].电测与仪表.2018(16)：23-25.。