关键字：变电站 应用 对比 分析

　　1 前言

　　随着铁路现代化发展步伐的日益加快，各种新型生产用电设备迅猛增加，电力变电站做为电能重要的传输设备，承担着电压变换和电能再分配的双重任务，在生产实践中，采用什么样的变电站形式，既安全又投资最省，一直以来都是电力运行工作者面临的一个问题。目前，我国10kV/0.4kV等级的变电站主要为房屋式变电站(简称房屋变)和箱式变电站(简称箱变)，实际应用中选择什么结构形式的变电站，对于铁路用电单位的用电安全和投资影响巨大，因此结合两种变电站的特点进行应用对比分析很有必要。

　　2 箱变的特点

　　2.1 箱变的结构和型式

　　箱变是一种比较新型的电力设备。它在电气结构布置上一般分为“品”字形和“目”字形两种，高压配电装置、变压器和低压配电装置等部分分别安装于相互独立的空间当中。箱变外壳一般采用电镀铝(钢)板材料，框架采用集装箱结构材料，外壳夹层采用防火保温材料，箱体内通常还安装有温度调节装置和除湿装置。

　　箱变10kV进线侧通常不使用断路器，普遍采用负荷开关加熔断器加环网供电装置形势，10kV电源一般是从邻近架空线路“T”接到变压器高压端，根据使用环境和不同的用途，进线方式可采用电缆线或架空绝缘线。箱变的低压出线一般情况下视变压器的容量而定，变压器容量在400kVA及以下时为4回，最多不超过6回;变压器容量在400kVA以上至1250kVA时，设置6～10回低压出线比较合适，以后变压器容量每提高1档，则低压出线数量增加1回。

　　2.2 箱变具有以下几方面的优势

　　(1)整体尺寸较小，占用土地面积较少。以400kVA变压器规模的变电站为例，建设一座房屋式变电所，大约需占地45平方米左右，而箱变占地面积最小可降至12平方米，可减少2/3的土地占用。

　　(2)可以工厂化生产，缩短了施工周期。由于箱变所有设备可以在工厂里一次安装、调试合格，现场安装仅需进行箱体定位、箱体间电缆联络、出线电缆连接、保护定值校验等简单工作，大大缩短了施工周期。

　　(3)由于普遍采用了全密封型设备和新型高压环网柜等新设备，延长了维护周期，有的甚至达到了免维护水平，节省了运行维护成本。

　　2.3 箱变存在的不足

　　(1)一次性投资较大。箱变因采用了大量的有色金属材料和新型设备，生产成本较高。目前，购置1座容量为400kVA的箱变，一般需要投资15～20万元，而普通的房屋变仅需10～12万元。

　　(2)空间狭窄，设备更换困难。首先，由于箱变是按照给定的设计方案图进行建造的，预留的空间非常有限，投入使用后，不能随着负荷增加而对变压器等大型设备进行增容改造;另外，生产厂家出于压缩成本的考虑，设备在生产时仅以满足电气安全距离为基础，往往牺牲了检修、维护的容间，给投运后设备的维护造成了一定的不便。

　　(3)寿命短。虽然箱变在设计和建造过程中采用了很多新材料和新技术，但是与普通房屋变相比，在耐用性方面仍显不足。箱变外壳等金属部件易受环境的污染，尤其是钢铁部件长期暴露在雨、雾、霜、露的环境中，锈蚀现象较为严重，缩短了箱变的整体使用寿命。

　　(4)抵御外界影响的能力较低。箱变大多数都被安装在地理环境比较狭窄和偏僻的地区，经常临近道路、河流、住宅楼等。这些因素加大了箱变受遭受外界影响的可能性。例如，道路附近就容易受到车辆的碰撞，河流附近容易受到洪水的冲刷和浸泡，住宅楼附近易受人为损害等。

　　3 房屋变的特点

　　3.1 房屋变的结构和型式

　　房屋变一般有以下几种结构方式：

　　(2)附设式变电站。变电站设在用电建筑的旁侧或毗连，变电站的一面墙或两面墙与用电建筑的墙共用。

　　(3)建筑内变电站。这种变电站全部设备设置于用电建筑的内部。

　　3.2 房屋变具有以下几方面的优势

　　(1)节约投资，配套方便。土建房屋技术成熟，材料易购，价格低廉。电气方面可以采用普通的、方便观察和现场维护的设备。这些通用型电气设备不但价格不高，而且配套起来非常容易，有利于现场安装和维护。

　　(2)操作安全，技改方便。由于房屋变的操作空间和安全距离都比较宽敞，再加上采用了自然通风冷却方式，所以非常有利于作业人员设备检修和维护，同时也最大限度的保证了工作当中的人身和设备的安全，更为将来可能的设备技改预留了空间。

　　(3)使用寿命长。房屋的使用寿命较长，普通砖混结构房屋的使用期限一般为50年，如果采用钢筋混凝土结构则使用期将更长。

　　(4)抵御环境影响的能力比较强。由于房屋建筑本身特点，决定了它抵御外界干扰和影响的能力比较强，在耐寒、耐曝晒、抗震、抗风雨雪、抗暴、防火和隔离噪声等方面均优于箱变。

　　3.3 房屋变存在的不足

　　(1)占用土地面积较大，对场地的要求较高，土地征用和规划审批手续较为复杂。

　　4.1 箱变适用范围

　　综合上述分析，箱变适用如下情况：

　　(1)对工期要求比较紧张的场所。

　　(2)临时用电场所。在铁路建设施工当中，都需使用临时施工用电，使用期限一般在1个月～2年不等，施工完毕后这些电力设备也就失去存在的必要了，如果按常规建设正式的变电站，不经济。

　　(3)地质、气候或生产环境条件不适合进行土建施工的场所。

　　(4)日常电力设备维护工作有困难的场所。一些铁路单位的生产或办公场所由于不能长时间停电等各种原因，开展对电力设备的周期性维护有困难，可采用具有有免维护功能的箱变。

　　(5)与周围环境或建筑物协调性比较高的场所。铁路机关单位、运输窗口单位、家属住宅小区、景观道路等对环境协调性要求较高的场所可采用箱变。