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摘要：結合鐵路電力生產(chǎn)實際，從現(xiàn)場施工和日常運用入手，對箱式變電站和房屋式變電站的結構和技術特性等進行了應用對比分析，提出了兩者的優(yōu)劣性。
關鍵字：變電站 應用 對比 分析
1 前言
隨著鐵路現(xiàn)代化發(fā)展步伐的日益加快，各種新型生產(chǎn)用電設備迅猛增加，電力變電站做為電能重要的傳輸設備，承擔著電壓變換和電能再分配的雙重任務，在生產(chǎn)實踐中，采用什么樣的變電站形式，既安全又投資最省，一直以來都是電力運行工作者面臨的一個問題。目前，我國10kV/0.4kV等級的變電站主要為房屋式變電站(簡稱房屋變)和箱式變電站(簡稱箱變)，實際應用中選擇什么結構形式的變電站，對于鐵路用電單位的用電安全和投資影響巨大，因此結合兩種變電站的特點進行應用對比分析很有必要。
2 箱變的特點
2.1 箱變的結構和型式
箱變是一種比較新型的電力設備。它在電氣結構布置上一般分為“品”字形和“目”字形兩種，高壓配電裝置、變壓器和低壓配電裝置等部分分別安裝于相互獨立的空間當中。箱變外殼一般采用電鍍鋁(鋼)板材料，框架采用集裝箱結構材料，外殼夾層采用防火保溫材料，箱體內(nèi)通常還安裝有溫度調(diào)節(jié)裝置和除濕裝置。 
箱變10kV進線側通常不使用斷路器，普遍采用負荷開關加熔斷器加環(huán)網(wǎng)供電裝置形勢，10kV電源一般是從鄰近架空線路“T”接到變壓器高壓端，根據(jù)使用環(huán)境和不同的用途，進線方式可采用電纜線或架空絕緣線。箱變的低壓出線一般情況下視變壓器的容量而定，變壓器容量在400kVA及以下時為4回，最多不超過6回;變壓器容量在400kVA以上至1250kVA時，設置6～10回低壓出線比較合適，以后變壓器容量每提高1檔，則低壓出線數(shù)量增加1回。
2.2 箱變具有以下幾方面的優(yōu)勢
(1)整體尺寸較小，占用土地面積較少。以400kVA變壓器規(guī)模的變電站為例，建設一座房屋式變電所，大約需占地45平方米左右，而箱變占地面積最小可降至12平方米，可減少2/3的土地占用。
(2)可以工廠化生產(chǎn)，縮短了施工周期。由于箱變所有設備可以在工廠里一次安裝、調(diào)試合格，現(xiàn)場安裝僅需進行箱體定位、箱體間電纜聯(lián)絡、出線電纜連接、保護定值校驗等簡單工作，大大縮短了施工周期。
(3)由于普遍采用了全密封型設備和新型高壓環(huán)網(wǎng)柜等新設備，延長了維護周期，有的甚至達到了免維護水平，節(jié)省了運行維護成本。
2.3 箱變存在的不足
(1)一次性投資較大。箱變因采用了大量的有色金屬材料和新型設備，生產(chǎn)成本較高。目前，購置1座容量為400kVA的箱變，一般需要投資15～20萬元，而普通的房屋變僅需10～12萬元。
(2)空間狹窄，設備更換困難。首先，由于箱變是按照給定的設計方案圖進行建造的，預留的空間非常有限，投入使用后，不能隨著負荷增加而對變壓器等大型設備進行增容改造;另外，生產(chǎn)廠家出于壓縮成本的考慮，設備在生產(chǎn)時僅以滿足電氣安全距離為基礎，往往犧牲了檢修、維護的容間，給投運后設備的維護造成了一定的不便。
(3)壽命短。雖然箱變在設計和建造過程中采用了很多新材料和新技術，但是與普通房屋變相比，在耐用性方面仍顯不足。箱變外殼等金屬部件易受環(huán)境的污染，尤其是鋼鐵部件長期暴露在雨、霧、霜、露的環(huán)境中，銹蝕現(xiàn)象較為嚴重，縮短了箱變的整體使用壽命。
(4)抵御外界影響的能力較低。箱變大多數(shù)都被安裝在地理環(huán)境比較狹窄和偏僻的地區(qū)，經(jīng)常臨近道路、河流、住宅樓等。這些因素加大了箱變受遭受外界影響的可能性。例如，道路附近就容易受到車輛的碰撞，河流附近容易受到洪水的沖刷和浸泡，住宅樓附近易受人為損害等。
3 房屋變的特點
3.1 房屋變的結構和型式
房屋變一般有以下幾種結構方式：
(2)附設式變電站。變電站設在用電建筑的旁側或毗連，變電站的一面墻或兩面墻與用電建筑的墻共用。
(3)建筑內(nèi)變電站。這種變電站全部設備設置于用電建筑的內(nèi)部。 
3.2 房屋變具有以下幾方面的優(yōu)勢
(1)節(jié)約投資，配套方便。土建房屋技術成熟，材料易購，價格低廉。電氣方面可以采用普通的、方便觀察和現(xiàn)場維護的設備。這些通用型電氣設備不但價格不高，而且配套起來非常容易，有利于現(xiàn)場安裝和維護。
(2)操作安全，技改方便。由于房屋變的操作空間和安全距離都比較寬敞，再加上采用了自然通風冷卻方式，所以非常有利于作業(yè)人員設備檢修和維護，同時也最大限度的保證了工作當中的人身和設備的安全，更為將來可能的設備技改預留了空間。
(3)使用壽命長。房屋的使用壽命較長，普通磚混結構房屋的使用期限一般為50年，如果采用鋼筋混凝土結構則使用期將更長。
(4)抵御環(huán)境影響的能力比較強。由于房屋建筑本身特點，決定了它抵御外界干擾和影響的能力比較強，在耐寒、耐曝曬、抗震、抗風雨雪、抗暴、防火和隔離噪聲等方面均優(yōu)于箱變。
3.3 房屋變存在的不足
(1)占用土地面積較大，對場地的要求較高，土地征用和規(guī)劃審批手續(xù)較為復雜。
4.1 箱變適用范圍
綜合上述分析，箱變適用如下情況：
(1)對工期要求比較緊張的場所。
(2)臨時用電場所。在鐵路建設施工當中，都需使用臨時施工用電，使用期限一般在1個月～2年不等，施工完畢后這些電力設備也就失去存在的必要了，如果按常規(guī)建設正式的變電站，不經(jīng)濟。
(3)地質(zhì)、氣候或生產(chǎn)環(huán)境條件不適合進行土建施工的場所。
(4)日常電力設備維護工作有困難的場所。一些鐵路單位的生產(chǎn)或辦公場所由于不能長時間停電等各種原因，開展對電力設備的周期性維護有困難，可采用具有有免維護功能的箱變。
(5)與周圍環(huán)境或建筑物協(xié)調(diào)性比較高的場所。鐵路機關單位、運輸窗口單位、家屬住宅小區(qū)、景觀道路等對環(huán)境協(xié)調(diào)性要求較高的場所可采用箱變。
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