刍议智能型箱式变电站的发展及应用

科技与创新Ｉ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　文章编号：２０９５—６８３５（２０１５）１４—０１２６—０２　２０１５年第１４期　

刍议智能型箱式变电站的发展及应用　曾伟健　（明珠电气有限公司，广东广州５１００００）　

摘要：为了促进智能型箱式变电站的发展、揭示智能型箱式变电站的重要性，对箱式变电站进行了介绍，对我国正在　使用的产品进行了比较，阐述了智能型箱式变电站的发展前景，并根据对智能型箱式变电站功能的研究指出了应用智能　型箱式变电站的意义。　关键词：智能型箱式变电站；电力设备；电力资源；工业生产　

中图分类号：ＴＭ６３　文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．１５９１３／ｊ．ｃＩｌｌ【ｉ．ｋｊｙｃｘ．２０１５．１４．１２６　

随着经济的不断发展，人们对电力资源的需求不断提高，　传统变电站已不能满足工业生产和日常生活对电力的需求。２０　世纪６Ｏ一７０年代，西方发达国家率先提出了对电气技术的改　进，并推出了一种安装简便、运行费用低、无污染的户外成套　变电所。在２０世纪８０年代，我国开始引进此类箱式变电站，　并在全国范围内推广使用。目前，其已广泛应用于机场、工地、　车站和道路照明等户外场所，成为了我国电力设备的重要产品　之一，对我国电网的安全、快捷运行具有重要意义。　１　智能型箱式变电站的发展　智能型箱式变电站是以传统变电站为基础转化而成的一种　可自动化控制和管理的新产品。智能型箱式变电站的产生符合　时代发展的要求，能满足人们在生产、生活中的电力需求。从　２Ｏ世纪我国引入欧式智能型箱式变电站开始，智能型箱式变电　站在我国得到了广泛使用，我国已经开始自行开发设计并投入　市场。　１．１智能型箱式变电站的起源　箱式变电站又称为户外成套变电站，可缩短供电半径，一　般用于农村电网的线路改造中。传统箱式变电站是一种将中压　开关设备、变压器与低压配电设备按照规定接线方式整合在一　起的成套变配电设备。但随着我国工业的快速发展，耗电设备　大规模增加，对电力资源的需求也越来越大，传统箱式变电站　已经满足不了人们的需求。为了顺应时代的发展，智能型箱式　变电站作为一种节省空间、节约电能、自动化控制的新一代产　品，被逐渐应用到我国电网线路的建设中。　智能型箱式变电站是在传统箱式变电站的基础上运用数字　化技术、智能化控制系统和配电自动化系统改造而成的，其间　经过了半数字化箱式变电站和全数字化箱式变电站的发展阶　段。箱式变电站的不断发展使电力系统的储能更大、安全度更　高，逐渐满足了用户的电力需求。　１．２智能型箱式变电站的分类　２Ｏ世纪，我国开始使用欧式智能型箱式变电站，截至目前　为止，欧式箱变仍被我国部分地区广泛使用。除欧式箱变外，　美式智能型箱式变电站和我国自行开发设计的变电站也是我国　使用智能型箱式变电站的主要类型。　１．２．１欧式智能型箱式变电站　作为我国最早引入的智能型箱式变电站，由于其结构复杂、　外壳内有许多隔板，导致其体积较大、安装困难、散热性差，　但是欧式箱变辐射较低，主要应用于高层住宅等建筑物中。基　于以上不足，电力部门又引进了散热性较好的美式智能型箱式　变电站。　１．２．２美式智能型箱式变电站　

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美式箱变采用的主要部件为单变压器，其体积较小、便于安　装，适用于住宅小区。但美式箱变无法完全适用于我国的１０　ｋＶ　电网系统，进而无法实现配电自动化，导致供电的安全Ｉ生和可靠　性较差。因此，虽然美式箱变比欧式箱变外形美观、散热性好，　但供电质量较差，对电力需求较低的住宅小区可采用此箱变。　１．２．３我国自行开发设计的变电站　基于以上２种智能型箱式变电站的优、缺点，我国自行研　制了更适合我国用户的智能型箱式变电站，但由于我国的技术　水平有限、研发力度不足，导致国内产品在技术和质量上与欧、　美产品有较大的差距。目前，我国正在加大对新产品的开发力　度，产品的各项指标正在逐渐满足市场的需求。　通过以上３种智能型箱式变电站的比较可见，智能型箱式　变电站仍然处于发展阶段。随着用户需求的日益增加，智能型　箱式变电站将具有更广阔的发展前景。　２智能型箱式变电站的功能　智能型箱式变电站比传统箱式变电站在供电可靠性和用户　满意度等方面具有更大的优势。在智能型箱式变电站的应用过　程中，必须了解和掌握其智能系统的智能化功能。　２．１检测功能　智能型箱式变电站的智能系统可检测电压、电流、功率和　油温等日常运行参数。其中，断路器和分散式单元一一对应，　且可对分散式单元进行实时监测、控制和保护。同时，可将检　测数据通过主机联网传输给主机终端，再由总控制台根据反馈　数据，从而对实时参数进行调整。　２．２保护功能　智能系统设有过流、瓦斯和温度保护。无论是过负荷还是　瓦斯过量，都会引起温度升高，当某个相熔体达到一定温度熔　断后，变压器低压负荷会自动断开，同时，向终端发出故障示　警，从而提高供电可靠性。　２．３控制功能　工作人员可在主机终端对变电站进行远程遥控。当变电站　发生故障时，工作人员可通过计算机及时定位故障区域并检查　故障原因，还可对高、低压测断路器开关进行远程操作，缩短　了故障维修的时间，且保障了用户的安全用电。　２．４信号功能　可向分站或总站自动传输故障位置信号、保护信号和现场　参数等各种实时信号，使工作人员及时了解运行状态，保障供　电线路的稳定。　３智能型箱式变电站的应用　由于智能型箱式变电站具有上述自动化功能，所以，已经　被广泛应用于铁路、车站和道路照明等建设中。铁路信号系统的　２０１５年第１４期　文章编号：２０９５—６８３５（２０１５）１４—０１２７—０２　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　ｌ科技与创新　

可再生能源在山西建筑中的应用　赵文惠　（山西太原０３０００２）　

摘要：面对日趋减少的能源，我国提出了可再生能源的利用计划，从而补偿能源供应的缺口。可再生能源不会对环境　造成污染。值得广泛推广和应用。　关键诃：可再生能源；太阳能；风能；地热能　

中图分类号：ＴＵ８　文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．１５９１３￣．ｃｎｋｉ．ｋｊｙｃｘ．２０１５．１４．１２７　

１可再生能源的概念　在《中华人民共和国可再生能源法》中，可再生能源是指风　能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源。　可再生能源生产的时间比较短、可再生产，但通过低效率炉灶直　接燃烧方式利用秸秆、薪柴和粪便等不在可再生能源范围内。　２可再生能源的分类　２．１太阳能　太阳能广义上是指来自太阳的能量，包括太阳辐射能、煤、　石油、天然气、沼气、风、波浪、生物质能和水能等；狭义是　单指太阳辐射能，即仅限于太阳辐射能的光热、光电和光化学　的直接转换。　太阳能的优点有以下５点：①供给能量巨大。太阳能为１　年内世界主要能源探明储量的１９倍　②可再生陛（１　０００亿年）。　③普遍性。太阳能处处都可以利用。④生态清洁性。矿物燃烧　可改变地球的热能平衡，进而造成温室效应；没有废渣、废水　和废物排出。⑤安全性。太阳能在所有能源中的安全性最高。　太阳能的缺点为以下２点：①分散性。能流力度低，地球　表面为１　３６０　ｖ／ｍ２。②间断性和不稳定性。晚间和阴雨天等恶劣　天气下难以利用。　２．２风能　风能是地球表面大量空气流动所产生的动能。其特点有以　下４点：①数量较大。陆地上离地１０　ｍ高度层上的风能资源技　术可开发量为２．９７　Ｘ　１０　ｋＷ。②可再生性。太阳辐射已发温差，　进而产生风能。③密度低。风力的能量密度只有水力的１／１６—　１／８．④不稳定性。气流瞬息万变。　２．３地热能　地热能包括深、浅地热能。深地热能是由地壳抽取的天然　热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是　引发火山爆发和地震的能量，按照其储存形式分为蒸汽型、热　水型、地压型、干热岩型、熔岩型；浅层地热能是指一般处于　地表以下一定的深度范围内（一般恒温带在２００　ｍ埋深），温度　低于２５℃，在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地球　内部的热能资源，浅层地热能是地热资源的一部分，其能量主　要来源于太阳辐射和地球梯度增温。　浅层地热能的储量较大，我国地下近百米深度内的土壤每年　可采集的低温能量是我国目前发电装机容量９．５×１０９　ｋＷ的１　５７８　倍，而地下百米内地下水每年可采集的低温能量也有２．０×１００ｋＷ。　其特点为清洁环保、安全性强（水源热泵避免了因燃烧过度或　材料因素引起的锅炉爆炸等安全隐患），但会受水文地质条件　（应能打出水并回灌）和储热量的限制（一定区域内，土壤可　供开采的热量是有限的）。　２．４地表水能　地表水主要指河流、冰川、湖泊、沼泽四种水体的总称，　并称“陆地水”。地表水能的缺点是温度受气候的影响大。　２．５污水、中水（再生水）能　污水是指受一定污染的来自生活和生产的排出水。城市污　

稳定是铁路安全运行的关键，智能型箱式变电站具有控制功能和　信号功能，能有效保障铁路供电系统的安全Ｉ生和可靠性。对于车　站、道路等户外设置，当供电线路出现过负荷运行时，智能型箱　式变电站可起到增大变压器容量的作用。智能型箱式变电站的广　泛应用使我国电网的运行和管理水平有了极大的提高。　４结束语　智能型箱式变电站是在传统箱式变电站的基础上，经过多　个阶段地改善而产生的一种复杂的智能化系统，它也是随着时　代的需求应运而生的产物。但我国目前使用的智能型箱式变电　站还存在各种缺陷，因此，必须在应用现有变电站的同时，不　断优化和完善变电设备，从而使供电线路更加安全、可靠。　参考文献　［１］田明亮．浅析智能型箱式变电站的发展及应用［Ｊ］．科技信　

・息，２０１２（０７）：１２５，１４９．　［２］蒙峰．论智能型箱式变电站的发展前景［Ｊ］．职业，２０１０（２７）：　１１３．１１４．　［３］喻川航．浅谈智能变电站的发展及应用［Ｊ］．山东工业技术，　２０１４（２３）：２０５．　［４］秦峰，朱祥连，杨怀国．国产化箱式变电站的发展和应用［Ｊ］．　现代城市轨道交通。２０１４（０５）：６．１０．　

［编辑：张思楠］　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｂｏｘ　Ｔｙｐｅ　Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ　Ｚｅｎｇ　Ｗｅｉｊｉａｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｂｏｘ　ｔｙｐｅ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ，ｒｅｖｅａｌｉｎｇ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｂｏｘ　ｔｙｐｅ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ，　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｏｘ　ｔｙｐｅ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｂｏｘ　ｔｙｐｅ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｕｒ　ｃｏｕｎｔｒｙ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ａｎｄ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｂｏｘ　ｔｙｐｅ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｏｆ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｂｏｘ　ｔｙｐｅ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｍａｒｔ　ｂｏｘ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ；ｐｏｗｅｒ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｐｏｗｅｒ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ；ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ