摘要：在铁路运输事业得到迅速发展的情况下，针对铁路早期而设置的变电站已经难以满足现有的铁路供电需求。为此，需要使用箱式变电站来更换传统的配电方式，提升铁路供电系统的自动化水平和电气化程度。文章就如何将箱式变电站合理应用在铁路供电系统中进行详细探究，以期为其他从业人员提供一定参考。
关键词：箱式变电站；铁路；供配电系统
引言：
在现代化发展进程中，铁路作为重要的运载工具，在诸多领域内发挥着至关重要的作用。要想为铁路的正常运行保驾护航，为其提供充足的电力支持必不可少。但是从实际情况来看，仍有部分地区在使用早期建设的变电站进行供配电操作，既难以满足日益增长的铁路用电需求，同时也无法保障铁路运行的安全性和稳定性。因此，需要将箱式变电站合理应用在铁路供电系统中，使其充分发挥自身优势，为实现铁路供电系统的长期运行提供有力的技术支持。
一、铁路供电
铁路的生产和运输离不开电力资源的有效保障，而铁路电力部门则承担着给不同的铁路系统和不同的行业进行供电的重要工作。因此，铁路电力部门对供电系统具有十分严苛的要求，只有让铁路供电系统在一种稳定和高效的方式下进行工作，才能为铁路的诸多方面提供电力支持，确保铁路的正常使用。在对铁路供电系统的供电状况进行细致分析后，可发现铁路负荷的主要特点是沿铁路分布，现有老旧配电室供电容量有限且可靠性较低，如提高供电可靠性，则建议按一级负荷[1]考虑。从该角度分析铁路上的供电系统，早期投入使用的电气设备难以满足电力负荷的增长需求和可靠需求，在不对现有电气设备进行及时更换的情况下，铁路将会进入运行受阻状态，严重破坏交通运输秩序。要想改变铁路供电的传统形式，构建箱式变电站是一个不错的选择。具体来讲，箱式变电站的体积较小，不需要占据大量的土地资源，而且能够引入第二路电源从而提高供电的负荷等级和供电容量，保障供电水平，为铁路的诸多方面提供充足的电力支持，进而实现铁路的安全运行。
二、箱式变电站
（一）箱式变电站
从根本上来看，箱式变电站实际上就是一套变配电设备，由多种构件组合而成。之所以箱式变电站最终能呈现出一体化局面，主要是因为遵循了特定的接线原则。将箱式变电站按照功能区域来划分，可分为以下三部分：一，高压室。高压室内通常设置高压进线柜、计量柜、出线柜、变压器柜等，高压柜通常采用带有负荷开关的气体绝缘环网柜，也可采用带真空断路器的保护或熔断器保护的气体绝缘环网柜。根据上级线路的情况可安装避雷器，线路故障指示器等。该区域的主要作用是为高压供电线路提供安全保障；二，低压室。低压室内通常安装低压进线柜、出线柜、电容补偿柜等，柜内配置避雷器、计量仪表、断路器、隔离开关、电容补偿装置等构件。当需要减小箱变尺寸时，还可以不配置低压柜，直接选用带有维纳尔母线系统的面板式低压室。该区域的主要作用仍是为低压供电线路提供安全保障；三，变压器室。变压器室的内部采用的是双层夹板结构，在变压器室的四周和顶部均铺设有隔热材料和空气垫。其作用是增强室内的防晒效果和防辐射能力。为了加快变压器的散热速率，还可以设置多个通风口或者是安装质量合格的散热设备[2]。
（二）箱式变电站的特点
一，自动化特点。为了加强箱式变电站的运作效能，设计人员在箱式变电站的设计阶段就已经添加了自动化运行的相关内容。当箱式变电站安装完毕之后，就可以遵循自动化原则实现功能运作。其中自动化水平最高的系统为保护系统，保护管理机可安装在高压室内，并配置通讯设备，从而实现“三摇”功能[3]，对系统的运行参数进行远程遥信、遥测、遥控。
二，工厂预制特点。对箱式变电站设备的安装与调试均需要在工厂内完成。
之所以会产生这样的要求，主要是因为在工厂内完成上述工作，能够在第一时间查找到问题所在，并通过对问题的细致研究而快速制定出解决方案，以消除设备故障和潜在的安全隐患，具有良好的操作属性和经济特性。当上述的工作流程得到确定之后，箱式变电站也就具备了工厂预制的特点。
三，灵活组合的特点。箱式变电站的结构是十分紧凑的，而且每个箱子均可看作是一个相对独立的子系统。为了满足实际的供电需求，还可以将不同的箱子进行自由的排列组合，以实现不同的供电方式。此外，各箱子的有效性始终不会因为位置的变化而发生改变。
三、箱式变电站在铁路供电系统中的合理应用手段
通过上文的介绍与分析可以得知，箱式变电站的应用价值有别于传统的变电站，其具有方案灵活、造价经济、高度集成、安装快捷等特点。将其合理地应用在铁路供电系统中，能够全面提升该系统的运行性能。接下来对合理的应用方法进行介绍。
（一）站场供电
某车站内，原有变电室一座，变压器容量2*1600kVA，为双路10kV电源供电。现因车站内设备增加导致需要进行变压器增容，原有变压器容量难以满足使用需求，需要增加变压器容量1600kVA。因车站不能长时间停电，且现有变电室无足够位置安装新的用电设备。综合以上因素考虑，可在车站室外安装1座2*800kVA箱式变电站。箱式变电站可单独引入双路电源，安装过程不会对现有供电系统造成影响[4]。箱式变电站具备自动化功能，可通过安装在高压室的DTU及通讯设备将自动化信号通过光纤传输至车站调度室的监控系统[5]。如此一来，即可满足用电增容需求，又保证了现有供电系统的持续稳定。
（二）区间供电
某隧道长度为3公里，隧道内照明及通风系统需要0.4kV电源供电，由于隧道地处山区，且无位置建设配电室，也无较好的电源条件。基于上述情况，在隧道的入口引入A路10kV电源，在隧道出口引入B路10kV电源，两路10kV电源各带3台400kVA箱变，6台箱变在隧道内每间隔500米设置一个，箱变高压侧采用单环网接线方式，当A路电源停电时，可以用B路电源反供电。箱变设置自动化功能，通过安装在箱变高压室内的DTU和通讯设备实现远程操控。通过光缆将信号传输至调度室内。因此，从功能的角度来看，箱式变电站可以被广泛的应用于区间供电之中。
三、结束语
在我国现代化建设水平日益增长的过程中，铁路的安全运行需要更为强大的电力保障。但是就实际情况而言，我国铁路的电力供应系统仍存在较多问题，部分地区还在使用早期建设的传统变电站，不论是在满足用电需求方面，还是在确保铁路稳定、安全、高效的运行方面均达不到相应标准。因此，文章提出通过增设箱式变电站来解决铁路系统内现有供电系统容量不够或者负荷等级不够的方案。箱式变电站属于设备，不占用规划建筑面积，安装位置灵活，占地空间小，实施快捷，不仅能够在站场供电和区间供电中发挥积极作用，而且还能实现铁路的安全、高效运行。因此，将箱式变电站合理应用在铁路供电系统中，能够有效增强供电系统的可靠性，提高负荷等级，同时还提高了电力设备自动化水平，推动我国铁路运输的可持续发展。
参考文献：
[1]邵帅. 箱式变电站在铁路供电系统中的应用[J]. 文摘版:工程技术, 2016, 000(007):P.233-233.
[2]任江容. 箱式变电站在铁路供电系统中的应用[J]. 引文版:工程技术, 2016, 000(001):P.17-17,19.
[3]郝彦蒙. 分析箱式变电站在铁路供电系统中的运用[J]. 中国新技术新产品, 2017, 000(012):70-71.
[4]张伟. 箱式变电站在铁路供配电系统中的应用研究??[J]. 中国高新技术企业, 2016(18):49-50,共2页.
[5]田丽丽, 王明军, 骆祥华. 高速铁路电力远动箱变辅助系统设计[J]. 科技经济导刊, 2018, 000(020):P.96-96.