： Ｃｈｉｎａ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌ ！工 工业技术 铁路箱式变电站的特点及应用 崔健沈文杰韩成 （中铁工程设计咨询集团有限公司，北京１０００５５） 摘要：高速铁路电力供电系统采用多种新技术、新设备提高供电可靠性，其中箱式变电站的应用越来越广泛，箱式变 电站为区间通信、信号、防灾等设备供电，将高压一次设备、变压器、低压一次设备和二次仪表等集中在一个箱体中。 进行供配电的小型变电站，在设计中，箱式变电站是重点也是难点，本文将对箱式变电站的分类进行总结，并分析了欧 式箱变的几种优点以及一二次设备的型号及含义说明，有利于在设计时对箱式变电站中的设备进行合理选择。 关键词：箱式变电站；变压器；高、低压室；避雷器：熔断器 中图分类号：ＹＭ６３３ 箱式变电站又称为户外成套变电 站、预制式变电站，２Ｏ世纪６Ｏ一７０年代 在欧美等西方国家开始发展，由于其 组合灵活、运输、迁移、安装方便， 无污染、免维护等特点，进入２０世纪 ９０年代，箱式变电站在我国开始快速 发展，广泛使用于铁路电力供电系统 中。 １箱式变电站的定义 箱式变电站属于配电站，为铁路 站场及区间负荷设备提供电源，主要由 多回路开关系统、母线、综合自动化系 统、远动、计量、电容补偿等电气元件 组合而成，安装在一个防尘、防水、防 潮、隔热、全封闭可移动的钢结构箱体 内，分为高压室，变压器室，低压室 三部分，多呈“目”或“品”字型布 局，满足室内高低压设备安全运行条 件。 ２箱式变电站的分类 箱式变电站按照结构形式分为组合 式变电站（简称美式箱变）和预装式变 电站（简称欧式箱变）两种，与美式箱 变相比，欧式箱变的主要优点有： ①供电可靠性高，可增设电动机 构、配电自动化装置及电容器装置，可 降低供电线路损耗； ②增容方便，当用户需要增容时， 土建基础可以重新利用，大大缩短施工 周期； ③箱变辐射小，由于变压器放置于 金属箱体内，箱体可起到屏蔽作用。 由于欧式箱变的多种优点，多适用 于较重要的建筑用电，在铁路设计中一 般选用欧式箱变。 ３箱变高压部分 高压室主要由电源￣ｔＪ３５ｋＶ或者１０ｋＶ 高压进线柜、高压出线柜、以及高压计 量柜组成，主要设备有负荷开关、熔 断器、电压互感器、电流互感器、避雷 器等，下面介绍几种主要设备的型号含 义。 ①ＦＶ避雷器型号含义说明。高压 一６６一 中国新技术新产品 文献标识码：Ａ 避雷器的主要元件是火花间隙，是用 来作大气过电压，使高压导线和 地隔离开，同时还可以熄灭由于冲击 波击穿而形成的工频续流电弧，被广 泛应用与铁路输变、变电、配电系统 中，使铁路电气设备免受过电压的损 害。 ｆＬ ———————————一表示瓷套式金属氧化物避冒器 图１ ②Ｆｕ熔断器型号含义说明。熔断 器作为电力变压器及其他设备短路、过 载的保护元件，由于高压负荷开关只能 切断负荷电流，当遇到短路和过载情况 时，电流变大，负荷开关就不能切断此 时的电流，遇到大电流，则由熔断器来 切断大电流。 衰示颤定电濉（＾） 衰示囊定电压（ｋ ） 襄示设计序列 Ｔ衰示保护变压善Ｐ衰示保护互蓐嚣Ｍ表示保护电机 矗示瞧甩环境Ｎ－户冉ｗｔ户外 衰示熔昕鼍 衰示阻流式 图２ ③ＰＴ：电压互感器型号含义说明。 电压互感器是根据电磁感应原理把高电 压按比例关系变换成１００Ｖ或更低等级的 标准二次电压，供保护、计量、仪表装 置使用。同时，使用电压互感器可以将 高电压与电气工作人员隔离。 示 盘电 （＾） 衰 橱窟电 （ｗ） 示设 序 — 靛芯柱｝Ｂ—・带朴蕾＾慧槐ｍ —午式Ｉ卜－油矗‘ 蟪■Ｉ —靠洼砖●ｌ卜电軎式， 衰示Ｄ一单 －ｓ——Ｅ帽Ｉ ｃ一●曩Ｉ卜 俄张 图３ ④ＣＴ：电流互感器型号含义说明。 电流互感器的作用是可以把数值较大的 一次电流通过一定的变比转换为数值较 小的二次电流，用来进行保护、测量等 用途。 图４ ５箱变变压器部分 变压器是一种静止的机电装置， 它利用电磁感应原理将一种电压、电 流的交流电转化成同一频率的另一种 或几种不同电压、电流的交流电，它 可以实现电能不同等级的转换，是实 现电能转换、分配和使用的重要电气 设备。 ①类变压器的性能比较 各类变压器性能比较见表１。 ②按环境条件选择变压器 变压器的类型多种多样，在选择变 压器类型时，需考虑使用场所的环境特 点，各类变压器性的适用范围及能比较 见表２。 ６箱变低压部分 低压室主要由低压进线柜、低压 出线柜、以及低压补偿柜组成，主要设 备有电压电流表、功率因数表、隔离开 关、断路器、避雷器等，下面介绍几种 主要设备的型号含义。 ①电流、电压、功率、功率因数型 号含义说明 电流、电压、功率、功率因数主要 用各种高、低压开关柜，电源柜、控制 柜以及各种电控装置作监测。 ＾为电流袁、ｖ为电压寰、Ｄ为电度寰、ｓ为兰相有功 设计序列 Ｃ为电硅式、Ｌ为整流累、Ｔ为电磁晨、Ｄ为电动熏ｌ 外，瞽尺寸， 图５ 工业技术 ＮｅＷＴ ２０１５ ＮＯ．０７（下 表１ 油浸式变压器 类别 矿物油变压器 价格 安装面积 气体绝缘变压器 六氟化硫变压器 高 中 干式变压器 普通及非包封绕组干式变压器 高 大（小） 硅油变压器 出 中 环氧树脂浇注变压器 较高 小 低 中 爆炸性 耐湿性 损耗 噪音 重量 有可能 良好 大 低 重 可能性小 良好 大 低 较重 不爆 良好 稍小 低 由 不爆 弱 大 高 重（轻） 不爆 优 小 低 轻 袁２ 变压器类型 普通油浸式 干式 密封式 防雷式 适用范围 一般环境的变电所 用于防火要求高或潮湿、多尘环境的变电所 用于具有化学腐蚀性气体、可燃粉尘、纤维会影响变压器运行的场所 用于多雷区及土壤电阻率较高的山区 参考型号 ｓ９一￥１ １、￥１５、Ｓ９一Ｍ型配电变压器 ＳＣ（Ｂ）９－ＳＣ（Ｂ）１１等系列环氧树脂浇注变压器 ｓ９一Ｍ、Ｓｌ１一Ｍ、Ｒ型油浸式变压器 Ｓｚ等系列防雷变压器 ②ＱＦ低压断路器型号含义说明 通和切断或隔离电源之用，操作应在无 参考文献 ［１铁路智能型箱式变电站应用田．科技 １】广场。２００９（０９）：２０７－２０９． ｆ２］扬林，黎文生．箱式变电站在铁路供 电系统中的应用Ⅱ】．大众科技，２０１１（０８）： １３２－１３３，１３１． 低压断路器，又称低压自动开关。 负荷下进行。 是一种带保护装置的开关，当负荷电路 发生过载、短路及欠压故障时，能自动 切断电路。常用的低压断路器有框架 式断路器、塑料外壳式短路器、智能 型断路器、快速断路器和限流式断路 器。 图７ 裹示脱扣ｊ瞽式０ｔ无脱扣嚣，１ｔ热脱扣， ２ｔ电磁式３ｔ复试 ［３］马峰超，牛大鹏，韩成，等．非晶合 金变压器在铁路电力供电系统的应用前 景卟铁道工程学报，２０１４，３１（１１）： ９４－９７． 衰示极救 配电用断路署加代哥ＰＩ 表示鞭定电流 衰示设计时序 断麝■ 图６ 结语 ［４杜克．箱式变压器在配电系统中的应 ４］随着铁路箱式变电站的应用越来 用Ｕ］．科技与企业，２０１３（１９）：３３７－ 越多，对箱式变电站的准确性、可靠性 ３３７．要求越来越高，对配电网和供电设备提 【５】宋涛．客运专线箱式变电所方案技术 出了更高的要求。箱式变电站以其占地 经济分析［Ｄ］．西南交通大学，２００９． 少、安装迅速、移动方便、投资少等优 作者简介：崔健。男。助理工程师。 点越来越受到社会的肯定，其将来的发 １９８７年８月出生。硕士。目前从事铁路 普通的隔离刀开关不可以带负荷操 展趋势是形成一种规模稍小的无人值守 电力设计。 作，通过与断路器配合使用，在断路器 变电站，在电力设计过程中需对箱式变 沈文杰。男。高级工程师。１９８２年５月 切断电路后才能操作隔离开关，刀开关 电站的一次设备、变压器、低压一次设 出生，硕士。目前从事铁路电力设计。 起隔电作用，造成一个明显的断开点， 备和二次仪表的型号和安装方式进行认 韩成，男。助理工程师．１９８５年１２月出生， 以确保检修人员的安全。主要用于配电 真选择，提高客运专线建设中电力工程 工程硕士在读，目前从事铁路电力设计。 设备的控制电路中，作不频繁地电动接 的质量水平。 ③ＱＳ隔离开关型号含义说明 中国新技术新产品 一６７—
