4.2　箱式变压器

箱式变压器（简称箱变）是将高压设备、低压设备、变压器、二次设备统一集成在密封、防腐、可移动的户外钢结构箱体内全封闭运行；因其结构紧凑、外观整洁、安装移动方便、维护工作量小等优点，在低压电网建设中被广泛采用，如图4.2所示。

4.2.1　类型和技术特性

4.2.1.1　类型

箱式变压器相当于一个小型的变电站，包括高压室和低压室；高压室内包括高压母排、断路器或者熔断器、电压互感器、避雷器等，其通过架空线路或电缆线路直接与风电场升压站相连。变压室内都是变压器，是箱式变压器的核心部分。低压室包括低压母排、低压断路器、计量装置、避雷器等，其通过低压动力电缆直接与风力发电机组相连。箱式变压器在风电场中起着承上启下的关键作用。按其结构可分为以下类型：

（1）欧式箱式变压器。高压室一般是由高压负荷开关、高压熔断器和避雷器等组成，可以进行停送电操作并且有过负荷和短路保护。低压室由低压空气断路器、电流互感器、电流表、电压表等组成。

（2）美式箱式变压器。美式箱式变压器以变压器为主体，将负荷开关、后备保护熔断器、分接开关和变压器装在变压器油箱内，插入式熔断器、电缆和低压配电部分围绕变压器油箱排列，构成整体布置。

（3）国产箱式变压器。同美式箱式变压器相比增加了接地开关、避雷器，接地开关与主开关之间有机械联锁。

4.2.1.2　技术特性

1.欧式箱式变压器的主要优点

（1）噪声与Ⅲ型站和Ⅰ型站相当。

（2）辐射较美式箱式变压器低，因为欧式箱式变压器的变压器是放在金属箱体内，起到屏蔽的作用。

（3）可以设置配电自动化，不但具有Ⅲ型站和Ⅰ型站的优点，而且还有美式箱式变压器的主要优点。

2.美式箱式变压器的主要优点

（1）体积小、占地面积小，便于安放、便于伪装。

（2）过载能力强，允许过载2倍2h，过载1.6倍7h而不影响箱变的寿命。

（3）采用肘式插接头，方便高压进线电缆的连接，并可在紧急情况下作为负荷开关使用，即可带电拔插。

（4）采用双熔断器保护，插入式熔断器为双敏熔丝（温度、电流），保护箱式变压器二次侧发生的短路故障。后备限流保护熔断器保护箱式变压器内部，用于保护高压侧。

（5）变压器一般采用高燃点油。

（6）高压负荷开关保护用熔断器等全部元件都与变压器铁芯、绕组放在同一油箱内。

3.国产箱式变压器的主要优点

（1）国产箱式变压器每相用一只熔断器代替了美式箱式变压器的两支熔断器。

（2）当任一相熔断器熔断之后，都会保证负荷开关跳闸而切断电源，而且只有更换熔断器后，主开关才可合闸。

4.2.2　施工安全技术

4.2.2.1　箱式变压器施工

（1）箱式变压器在装卸、就位过程中，设专人负责统一指挥，指挥人员发出的指挥信号必须清晰、准确。

（2）汽车吊就位时，汽车吊的支撑腿必须稳固，受力均匀。吊耳选用变压器器身自带吊耳，起吊时必须试吊；起吊过程中，在吊臂及吊物下方严禁任何人员通过或逗留，吊起的设备不得在空中长时间停留。

（3）箱式变压器就位移动时不宜过快，应缓慢移动，不得发生碰撞及严重的冲击和振荡。

（4）箱式变压器就位后，外壳干净，不应有裂纹、破损等现象，各部件应齐全完好，门可正常开启。

（5）箱体调校平稳后，与基础槽钢焊接牢固并做好防腐措施。用地脚螺栓固定，拧紧牢固。

（6）接地装置引出的接地干线与变压器的低压侧中性点直接连接，接地干线与箱式变压器的N母线和PE母线直接连接，箱式变压器箱体外壳应接地，接上所有连接。

4.2.2.2　箱式变压器场内外运输

（1）运输前对运输人员进行安全告知，时刻注意运输中的安全事项。

（2）在运输过程中，倾斜角不得超过30°，保持箱式变压器的平稳。

（3）箱式变压器安装现场道路应平整、通畅，所有桥涵、道路能够保证各种施工车辆安全通行。

（4）做好危险路段记录并积极采取应对措施，特别是山区和车流量密集道路行车安全，要做到“一慢、二看、三通过”。

（5）若发生交通或安全事故，及时报警并保护现场，抢救伤员及财产，协助事故调查。

（6）对道路运输驾驶人员要求做到“八不”，即不超载超限、不超速行车、不强行超车、不开带病车、不开情绪车、不开急躁车、不开冒险车、不酒后开车。保证精力充沛，谨慎驾驶，严格遵守道路交通规则和交通运输法规。

4.2.3　运行安全技术

4.2.3.1　箱式变压器运行

（1）箱式变压器运行有以下相关规定：

1）变压器在额定使用条件下，全年可按定容量运行。

2）变压器上层油温不宜超过85℃，温升限值为60℃。

3）变压器各绕组负荷不得超过额定值。

4）变压器三相负荷不平衡时，应监视最大电流项的负荷。

5）变压器的外加一次电压可以较额定电压高，一般不超过该运行分接头额定电压的5％。

6）变压器运行时，气体保护应投入信号和接入跳闸。

7）值班员在投运变压器前，应仔细检查，确认变压器在完好状态，具备带电运行条件（接地线是否拆除，核对分接开关位置和测量绝缘电阻）。

8）在大修、事故抢修和换油后，宜静止48h，待消除油中气泡后方可投入运行。

9）变压器压力释放器在运行中产生非常压力时，释放器自动释放，油箱压力正常后，释放器的阀盖应自动封闭。如释放器动作，阀盖就把指示杆顶起，必须手动压复位，此时微动开关动作，必须扳动扳手使机械复位，以备下次动作再发信号。释放器接点宜作用于信号。

（2）断路器运行有以下规定：

1）观察分、合闸位置是否正确无误，机构动作是否正常，并做好记录。

2）观察断路器内部有无异常响声、严重发热等异常现象，如发现问题，需查明原因，必要时应及时请求调度退出运行，进行清查检修。

3）运行中的断路器机构箱不得擅自打开，利用停电机会进行清扫、检查及缺陷处理，所进行的维护项目均应记入有关记录。

4）电动储能机构完成一次储能后将储能开关断开，此次储能只用于此次的合闸，下次合闸前再进行储能。当停电时需要检修试验合闸，可使用手动储能。

（3）隔离开关运行有以下规定：

1）观察隔离开关支持瓷瓶是否清洁、完整，无裂纹及破损、放电痕迹。

2）观察机械连锁装置是否完整可靠。

3）检查各引线，应无过热、无变色、无氧化、无断裂等现象。

4）隔离开关卡涩时，不可用强力拉合，以免隔离开关损伤或损坏接地连锁装置。

（4）箱式变压器停送电操作有以下规定：

1）断电操作顺序：①断开低压各支路空气断路器、隔离开关；②断开低压总断路器；③断开高压断路器；④断开高压隔离开关。

2）送电顺序与断电时操作顺序相反。

（5）箱式变压器操作时有以下注意事项：

1）负荷开关分、合闸操作时，要推到分闸或合闸最终位置，切勿在负荷开关完成动作前松开或拔出操作手柄。

2）负荷开关分、合闸操作时，操作手柄的操作把向外。

3）负荷开关分、合闸操作前，必须把对应单元面板上部的电动、手动切换旋钮拔出，并旋转90°固定到手动位置后，才能进行负荷开关的手动操作。

4.2.3.2　箱式变压器检修

（1）进行箱式变压器设备检修作业前，应做好保证安全的组织措施和技术措施。

（2）箱式变压器停运操作可直接拉开高压侧的柱上断路器或跌落式熔断器，然后再拆下箱式变压器熔断器，并将高压侧下闸口的引线和低压侧的引线分别短路接地。

（3）停电后的箱式变压器应进行验电、放电操作；检修箱式变压器的周围应设置遮栏或围栏，并挂标识牌。

（4）箱式变压器门的开启与关闭，不能生拉硬拽，防止门体变形，影响箱式变压器的正常使用。

（5）高压负荷开关本地手动操作结束后，要将负荷开关操作手柄放到规定位置；停电检修时还应在开关把手处悬挂“禁止合闸”标识牌，并将高压室门锁住。

（6）在箱式变压器顶盖上作业时必须穿软底鞋。

（7）停电后的箱式变压器与周围带电部分的距离不能满足检修作业时，必须设置遮栏，并由监护人监护作业；做试验时，周围严禁有人，地面应设围栏，并悬挂“止步，高压危险”的标识牌，由监护人监护。

（8）更换变压器油时，必须同牌号且经化验试验合格，必要时应做混油试验。

（9）箱式变压器设备检修工作完毕后，应清点检修前所携带的工器具和物料，及时清理现场废弃物。

（10）箱式变压器应定期巡视维护，发现缺陷及时维修，定期进行预防性试验，操作时要正确解除机械连锁，做好保证安全的组织措施和技术措施才能开始工作。

（11）箱式变压器在正常运行时每月应进行电缆头红外测温工作，发现异常及时处理，并做好保养记录。

4.2.4　标准依据

箱式变压器施工及运行必须遵照的相关标准及规范见表4.2。