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摘要：該文介紹了ZBW-10/0.4kV箱式變的結構和電氣設備的選擇，以及箱式變在應用中應注意的事項。

關鍵詞：箱式變動靜態無功補償運行

1箱式變的結構及電氣主接線

ZBW-10/0.4kV箱式變，是由高壓室、變壓器室、低壓室、電容器室箱體結構組成，各室設有封閉門加鎖。箱體采用特種鋼板或鋁合金板制作，能防止雨水和污物進入。外形尺寸與配變容量，及低壓進出線回路數而定。以630kVA箱變為例，長×寬×高為3.7×2.5×2.4m3(見圖1）。箱變的電氣主接線可按配電方式分為終端式和高壓環網式。

2箱式變電氣設備的選擇

配電室頭內，設有GA-10型進線柜和配變控制柜兩面。柜內設備的額定電壓不小于10kV，額定電流不小于配變10kV側額定電流的2倍。10kV電源從進線柜用高壓電纜引入。柜內裝有電纜頭和HY5W-12.7/50金屬氧化物避雷器，柜正面裝有GSN-10型感應式電壓指示燈。配變控制柜內，裝有帶接地連鎖的10kV隔離開關P，它作為配變檢修時與電源有明顯斷開點并安全接地。配變高壓側選用FZRN25-12D/T200-31.5型戶內交流高壓負荷開關—熔斷器組合電器。開關為彈簧儲能機構，可手動或電動跳、合閘，作為配變投、切使用。熔斷器的熔絲額定電流按配變高壓側額定電流的1.5倍選擇，作為配變高壓側過負荷保護。

變壓器室內，安裝S9型或干式10/0.4kV低損耗變壓器1～2臺。為保證電壓質量可安裝SZ9型有載調壓變壓器，實現有載自動或手動調壓。變壓器額定容量Se可按供電半徑500m內供電臺區內的最大負荷Pmax和經濟負載系數β計算：

經計算一般選用315～630kVA為宜。選擇兩臺配變時，應滿足一臺配變檢修或事故時，另一臺也能保證對用戶正常供電的n-1原則。

低壓配電室內，安裝有BDL-1型低壓進出線配電柜。進線柜內裝有HD13B三相隔離開關和ME1-160S/220萬能總開關，LHK1-0.66型電流互感器。出線柜內裝有HD13B隔離開關和CM-400L/330D型斷路器，開關內有過載、短路的過流保護，LMK1-0.66型電流互感器，每路出線通過電纜出線。

補償器室內，裝有低壓無功補償柜，其無功補償方式采用靜動態相結合的補償方式。

2.1靜補償

靜補償的范圍是對配變的無功功率損耗進行補償。變壓器無功功率損耗包括勵磁損耗和漏磁損耗兩部分，其值為：

式中△Q0——變壓器勵磁損耗，△Q0=I0%/100·Se（kvar）；

I0%——變壓器空載電流百分數，小容量變壓器I0%=2%～10%，取6%；

△QK——變壓器漏磁損耗，△QK=UK%/100·Se(kvar)；

UK%——變壓器短路電壓百分數，小容量雙繞組變壓器UK%=6.5%～10.5%，取6.5%；

β——變壓器負載系統，β=S/Se=0.4～0.6，取0.5；

S——變壓器平均負荷輸出容量(kVA)；

Se——變壓器額定容量（kVA）；

雙繞組小容量變壓器的無功功率損耗：

所以，無功靜補償容量Q1=7%～8%Se計算。靜補償電容器組選用三相BSMJ-0.45-Q-3。

三角接線的并聯自愈式電容器，它能消除電網三次諧波的影響。電容器組包括動態補償電容器組用總空開NM-160S控制，用RDA快速熔斷器保護，因此靜補償隨變壓器一同投入或退出運行，又叫隨器補償方式。

2.2動態補償

無功動態補償方式是隨負荷的無功電流的大小，由無功功率調節器KCS使電容器組自動進行投切，KCS無功功率調節器主要由大功率反并聯晶閘管模塊、隔離電路觸發電路、同步電路、保護電路及驅動電路等組成，由電流互感器二次反映無功電流量。一般安裝一組KCSIA調節器，對三相0.4kV容量1～40kvar電容器組進行無觸點投切，一組KCS3F調節器，能夠分相對0.15kV單相1～10kvar星接的電容器組進行無觸點投切，以補償單相不對稱無功負荷。兩組電容器隨無功負荷逐級投入。

城網用電負荷的平均功率因數較高，無功補償前一般在0.9左右，無功補償后，要求補償到0.96，否則會發生過補償，使動態電容器組不能投入，造成浪費。動態無功補償Q2可按下式計算：

式中Pmax——配變有功最大負荷（kW）；

tgφ1——無功補償前負荷平均功率因數角的正切值；

tgφ2——無功補償后功率因數角正切值。

3箱式變的應用

涿鹿城鎮是我縣政府所在地，是我縣經濟較發達區，人口密集、生產、生活用電負荷較大，又較集中，供電可靠性要求較高，低壓電網供電很適宜箱變供電。2003年，在涿鹿城鎮城網改造工程中，率先應用了箱變供電，先后投運了630kVA的箱變六座：一座10kV電源環網式、五座終端式，而且還計劃連同線路配網自動化工程一起實現調度自動化。箱變投入后，已初步收到良好效果。

3.1箱變安裝地點的確定

在商業區街道旁安裝箱變因影響街道美觀用戶非常反對，安裝在樓房大門口影壁后面或幾幢樓房中間地面上較好。為防止積雨水箱變基礎高出地面0.3m，由于箱變結構緊湊占地面積又小，又是電纜進出線，唯一露出地面的就是箱體它取代了雙桿變臺，美化了街道環境，又在負荷中心處，用戶比較滿意。

3.2提高電能質量

由于箱變的無功補償裝置技術條件比較先進，不會發生過補償現象，電容器組的投運率較高，使用電負荷的功率因數保持在0.96左右，降低了10kV系統及以上線路電能損耗，也改善了低壓電網的電壓質量。

3.3提高了供電可靠性

箱變的出線路數較多，每座箱變可以單獨向一個供電臺區供電，通過電纜向幾座樓房配電箱供電和街道的低壓線路供電。幾座箱變通過低壓線路連接起來環網供電，可以充分利用箱變的配變容量，某座箱變的配變停電檢修時可以由另一座箱變供電。箱變內的電氣設備不受外界環境影響，便于維護管理。配變高壓側用負荷開關控制，能帶負荷投切變壓器，開關能電動合閘，可以實現配網自動化，實現遙控、遙信、遙測。配變用熔斷器保護，也可以實現交流微機保護，因此用箱變供電可靠性較高，但箱變開關有失壓保護，為減少因檢修停電造成開關跳閘，為減少操作次數，可以退出失壓保護。

3.4減少箱變供電的投資費用

投資費用，一座630kVA的箱變有五路出線的投資費用為13.5萬元，每kVA造價為214元，其中箱變中的配變、配變10kV控制柜和低壓無功補償柜費用比例較大，因此，單臺配變的容量越大，箱變每kVA的造價越低，它適應于供電臺區用電負荷在315kVA及以上區域。為了降低工程造價，電容器補償容量，配變容量必須經計算確定。

3.5箱變的運行

箱變在投入運行前，應對柜內開關、隔離開關等設備進行調整，檢查操作是否靈活，設備的接線是否牢固，外殼接地是否可靠，并對配變開關等設備進行交接試驗，保護定值進行整定，全部合格后方可投入運行。箱變投入運行后，應定期巡視檢查，并加強維護管理工作，發現問題及時處理，以保證箱變設備的安全運行。