隨著我國電力系統配電網設備的不斷發展，國家在城鄉電網建設和改造中，要求高壓直接進入負荷中心，形成高壓受電—變壓器降壓—低壓配電的供電方式，要使配電設備向節地、節能、緊湊型、小型智能化、無人值守的方向發展，智能型箱式變電站自投入市場運行以來，供電系統反映情況良好，受到了廣大用戶的歡迎和青睞，因而在城鄉電網中得到廣泛應用，下面就其基本結構、性能、智能化及市場前景作一簡要介紹和分析。

1概述智能箱式變電站是社會經濟發展和城市建設的必然產物。近二十多年的經濟發展，城市供電的格局發生了較大的變化，過去那種集中降壓、長距離配電的方式已經大大制約了城市供電，并降低了供電企業的經濟效益。原因是供電半徑過大，線路損耗隨著用電負荷的增加而大大增加，同時供電質量也大大降低。為此，國家在城網建設中，要求高壓直接進入市區，深入負荷中心。與此同時，由于信息化、網絡化和智能化住宅小區的發展，不僅要求箱式變電站安全可靠，同時要求具有“四遙”(遙測、遙信、遙調、遙控)的智能化功能。這種智能箱式變電站環網供電時，在特定軟件配合下，能完成故障區段自動定位、故障切除、負荷轉帶、網絡重構等功能，從而保證在短時間內恢復送電。它是集高壓開關柜、變壓器、低壓開關柜于一體，具有成套性強、體積小、結構緊湊、可靠性高、現場安裝工作量小、安裝調試周期短以及可移動等特點，是城鄉電網建設與改造中理想的成套設備。

2箱式變電站結構特點、性能和智能化智能箱式變電站是一種將高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置按一定接線方式組成一體的緊湊式中壓配電設備，它將高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能有機地組合在一起，可作為城市高層建筑、居民小區、市政設施、工廠、礦山、公路、碼頭、油田等場所的智能化變配電設備。在20世紀60年代國外就大量生產和使用箱式變電站，目前技術已經成熟，在歐洲箱式變電站已占配電變壓器的70％左右，在美國箱式變電站產量占配電變壓器產量的80％以上。這種箱式變電站直到90年代才引入我國。

2.1布局智能箱式變電站在結構上采用模塊方式，每一臺箱式變電站可由以下各種型式組合而成（見圖1所示）：按高壓開關接入電網型式分為環網型或雙電源型或終端型；按設備布置方式分為“目”字型或“品”字型；按內裝變壓器種類分為油浸全密封變壓器或干式變壓器；按箱體外殼材質分為金屬外殼或非金屬外殼等。從布置上看，高壓室、變壓器室、低壓室按“品”字形布置，結構緊湊，便于安裝選址、操作和巡檢；當變壓器室排布多臺變壓器時尤為有利，按“目”字形布置，接線較為方便，是目前采用較多的一種布置方式。

2.2高壓接線方式高壓（12kV）側，采用SF6負荷開關與限流熔斷器組合作為變壓器的保護，一般有環網、雙電源和終端三種供電方式，限流熔斷器一相熔斷時必須能聯動跳開三相負荷開關，不會發生缺相運行。線路側負荷開關必須配有直流電源電動操作機構，可實現無外來交流電源狀態下自啟動。環網回路必需配置檢測故障電流用的電流互感器或傳感器。

2.3變壓器的選型和散熱處理智能箱式變電站采用的變壓器為降壓變壓器，一般將10kV降至380V/220V，變壓器容量一般為160～1600kVA，常用的容量為200～630kVA。其器身為三相三柱或三相五柱式、Dyn11或Yyn0聯結。三相五柱式Dyn11變壓器的優點是帶三相不對稱負荷能力強，不會因三相負載不對稱造成中性點電壓偏移，負載電壓質量可得到保證，這種變壓器具有很好的耐雷特性等。變壓器選用S9M、S11M全密封、免維護、低噪音、性價比高的油浸式變壓器（噪音≤50dB）或干式變壓器（噪音≤55dB）等。采用干式變壓器時，變壓器室必須配散熱系統。目前，國內大多采用新S9或S11系列配電變壓器，有的也采用了非晶合金變壓器，其優點是空載損耗很小，但價格高，但隨著制造技術的提高，一旦價格降下來，非晶合金變壓器會占據市場主導地位。為防止變壓器室因日照輻射使室溫升高，采用四周壁添加隔熱材料、雙層夾板結構，屋頂采用雙層結構，夾層間可通氣流，具有良好的隔熱作用，內設通風道。并配有自動溫控儀，設置變壓器室內為40℃，如高于40℃時，自動溫控儀動作，使軸流風機工作。其溫度的整定值按允許溫度的80～90設定，室內正常溫度下，靠自然通風來散熱。為了通風，變壓器室的箱體上一般設置了百葉窗，使氣流能進能出，產生對流。

2.4低壓側功能特點低壓（0.4kV）側，主開關采用微型智能斷路器。出線保護可以配多路空氣斷路器或熔斷器；具有微機控制，自動循環投切的一體化節能無功補償裝置，補償容量一般為變壓器容量的15～30；可配獨立電能計量的自動抄表系統，實現遠程抄表、讀數。低壓側配備配電運行綜合監控儀，可實現數據傳送和監控管理系統的“四遙”功能。可通過變壓器低壓側斷路器實現兩臺變壓器互投，從而來實現節能，提高經濟效益。通過采納使用方便、邏輯簡單、易實現原則，制定互投邏輯如下：正常運行情況：兩臺TTU（配變監控終端）均以負荷電流為判據（無需考慮電壓）。，250kVA變壓器側TTU判斷負荷電流I>設定門檻電流I0，在時間T內，負荷電流I>設定門檻電流I0，認為達到切換條件，切斷本地開關，向對方發出遙控合閘命令，見圖2所示。第二，500kVA變壓器側TTU判斷負荷電流I>設定門檻電流I0，設置Flag，負荷電流I<設定門檻電流I0，在時間T內，負荷電流I<設定門檻電流I0，認為達到切換條件，切斷本地斷路器，向對方發出遙控合閘命令，見圖3所示。自動投切說明：，送電狀態，上電后手動投入“自動投切”功能，應嚴格遵守操作流程：先投入對側TTU“自動投切”功能，再投入本側TTU“自動投切”功能和低壓側出線開關。第二，停電、維修、低壓側故障、高壓側故障等非正常運行狀況下，需先將兩臺TTU的“自動投切”功能退出，再進行線路上的其他操作。

2.5智能系統的選配智能箱式變電站采用的智能型元器件應配置電源、接口器件、通信介質、控制設備，以滿足智能化的要求。從而實現主站通過總線對斷路器、電網的遠程測量、調節、控制、通信；或采用智能控制儀對高低壓側進行本地或遠程的測量、調節、控制、通信。在系統方案配置時考慮到用戶對智能監控的要求，采用以下兩種方式之一進行：高低壓側分別配置智能系統；高低壓側統一配置智能系統。裝備智能系統的箱式變電站具有下列智能化功能：顯示高壓側系統一次接線圖，反映各高壓開關分合閘狀態；“四遙”功能；系統管理。

2.6外殼制造工藝表面防護層的附著力差、壽命短，制約了普通鋼板用于戶外型箱式變電站。外殼有的采用不銹鋼板或鋁合金板或聚苯乙烯復合板，而非金屬外殼（如玻璃纖維增強水泥板、玻璃纖維增強塑料板、彩色板等）的采用是一種流行趨勢。當然，外殼必須堅固，隔熱性能優良，防火阻燃，應能承受因內部故障電弧而引起的沖擊力，其形狀和顏色要盡量與周邊環境相協調。3結束語我國箱式變電站行業雖然從引進到生產已經有近20年的歷史了，但箱式變電站的應用率仍然很低，不足配變的10.5％，距世界發達國家的70％～91.3％還相去甚遠，因而其具有很大的市場潛力。箱式變電站除智能化、免維護、節能外，自動化控制技術的應用將是發展的整體趨勢，今后的配電設備將會朝著這個方向發展。