摘要：近年来，随着经济的发展，我国的智能化建设的发展也有了改善。箱式变电站是一种比较紧密的成套配电设备。它是将高压开关设备与低压开关设备以及无功补偿等设备通过相应的接线方案结合在一个或者几个箱体里的紧密的成套配电设备。高压侧额定电压适用于3.6kV-40.5kV，广泛运用在住宅小区与城市公用变以及施工电源等方面。随着智能电网建设加快，传统变配电产品不能满足电网建设需求，智能化变电站成为市场青睐的产品。
关键词：箱式变电站；智能化；研究与设计
引言
由于城乡美化的需要，变配电设施与环境要求有更高的融入性，城镇中用于变配电设施的空间越来越小，节约变配电设施用地变得非常重要，普通型式的配电变压器、开关及相关保护装置已经与城镇风貌建设不相协调了，负荷的增长、居住环境的改善和电网运行自动化、智能化发展的需要，旧的配电装置在外观、性能和交互性上迫切需要改变，以适应当前形势下对城乡电网改造和发展的新要求，那就是要达到变电站结构紧凑、运行自动化、操作管理智能化以及变电站高可靠性、高效率、低损耗和与环境的高协调性要求，而箱变，特别是智能箱变正是能够满足这些要求的最佳设备。
1箱式变电站的发展
箱式变电站属于时代科技的物品，是20世纪90初从美国引入的，是土建变电站以后根据有关标准设计、研发的一种新型的配套装置。其最明显的优点就是运用可靠、节能、小巧、不需要维护等，其不但在城市电网改造上具有非常重要的作用，还为城市电网的创新提出了方向。
在20世纪90年代的时候，我国就已经在使用便捷式的变电站了，在接近21世纪的时候，在完成农网改造之后，箱式变电站就大量运用在了10-110kV变电站中，由于它容易进一步进入到负荷的中心，对于农村的电网改造有好处，而且可以使用在住宅等地面缺乏的地方。从箱式变电站研发使用到现在，其不断发展。伴随着我国现代化建设的不断进步，城市电网也随之创新改进，必将得到广泛应用。箱式变电站在工厂定制、由工厂安装检验完成，具有占地面积小，施工周期短，有效缩短供电半径，应用前景广泛等优点，受到越来越多电力企业的重视。目前美国电力公司研制的自动箱式变电站，具有监控与数据采集，负荷控制及波形测量等功能，具有结构紧凑等优点。随着智能电网的发展，未来的箱式变电站会使用一体化智能开关柜。一体化智能开关柜能够把一次断路器、电子式电流、电压互感器与电网质量管理设备等集成为一体，向模块化、易操作、低成本等方向发展，最终具备自适应、能够在线监测以及状态检修等功能。紧急移动式智能变电站标志着箱变向智能化发展，变电站通过模块化制作的方式，具有结构紧凑，装备完善等特点。随着我国经济高速发展，智能电网需要安全可靠供电，对智能箱变的需求将不断扩大。
2箱式变电站的优点分析
相比较于我国以往的变电站相比，箱式变电站则更加能够提高我国的配电效率。箱式变电站由于自身所特有的优点能够提高自身的结构紧密度，箱式变电站自身特有的配电方式还能够自主的建立配电系统且具有不会受到其他系统的干扰的特点。同时箱式变电站通过组装的方式使环网以及供电单元能够进行有效的组合，从而使变电站的空间得到了缩小，并且能够促进生产成本的降低，促进了我国变电站的优化。
3箱式变电站智能化的研究与设计
3.1箱式变电站智能终端设备设计
2010年电网公司研发建设智能电网规划，整体的发展目的是建设特高压电网骨干网络购进，具有信息化，互动化特色的国际先进智能电网。包含以往电力系统的全部范围。箱式变电站自动化是后期发展的主要目标，箱式变电站实现信息共享，设备信息能够做到智能化，未来会大力研发清洁能源，变电站智能化成为发展趋势。
智能箱式变电站总体功能主要由过程设备与终端设备组成，变压器等监控模块把采集数据由局域网传输到通信管理机，根据后台的相关规定把数据输送到管理站，管理站分析数据后作出响应判断，变压器非法打开时可通知管理人员，管理人员可最先解决变压器问题。设计提供变压器温控器有三路温度传感器，温控器带有RS485通信结构，完成变压器状态的远程在线监测，能够由短信报警告诉管理人员变压器故障，变压器内部温控器利用监测变压器小室内温湿度，在变电站里的温度较高的时候，就会开启风机散热器，在湿度较大的时候会开启除湿装置。箱式变电站产品安装在户外，高压操作电源一般通过电压互感器来提供，但是因为它的输出额定的容量较小，在设计的过程中会使用安装在箱式变电站外壳上面的太阳能板来发电。运用太阳能电源和PT电源自动切换提供电能。原理是逆变器把电池的直流电逆变转换成交流电，在白天的时候通过太阳光给蓄电池充电，太阳能控制逆变器控制光伏电池把太阳能转变成电能，蓄电池由逆变器把直流电转变成交流电。
3.2接线方式
高压（12kV）侧，若是采用终端接线，可以使用负荷开关和熔断器作为主保护；若为环网接线，则应该采用环网供电单元，它由两个负荷开关柜作为进出线以及一个变压器回路柜共同组合构成。高压开关应选用SF6开关或真空负荷开关等可靠性高、自动化、智能化程度先进的产品。以SF6为代表的环网供电单元，具有很高的工作可靠性和安装简便的特点，因而少维修、省地方，大大提高了人身安全性，经济效益显著，在实际工作中得到了广泛应用。线路侧（低压侧）负荷开关必须配置直流电源（DC24V）电动操作机构，以确保高压侧交流电源因故障停电时能够执行自行启动。为加强环网回路的工作可靠性，还需配置检测故障电流用的电流互感器。为了防止箱变因内部短路、过载等故障而引起爆炸，还应安装限制较大故障电流的故障电弧限制器。此故障电弧限制器的工作原理是：当出现内部短路故障而产生电弧放电现象时，因电弧温度极高，使箱变内部压力急剧上升，导致箱体外形突出而发生变形，箱体附着的机械连杆则带动接地刀迅速接地，从而快速熄灭故障电弧，消除可能发生的严重爆炸事故，减轻故障危害程度。
3.3变压器的结构和运行状态监测
可选用三相三柱或三相五柱结构，若不对称负荷较大时，应该选用三相五柱式变压器，因为三相五柱式变压器不会因三相负载不对称造成中性点电压发生较大偏移，所以可以保证负载电压质量水平，而且三相五柱式变压器绝缘强度大，具有很强的耐雷特性。跟普通变电站一样，为保证箱变运行的安全性，箱变还应安装监视仪器仪表，用于对箱变的运行状态进行监测，如变压器油位表和上层油温表以及监测顶部气体压强的真空压力表等。由于变压器安装在封闭的箱体内，虽然百叶窗可保持内外空气流动，但是如果箱变的安装地点无遮蔽，夏季日照常使室内温度急剧升高，因此，针对可能出现室内高温的箱变，必须装设由变压器室的温度监控装置自动控制的强迫空气循环装置，在室温过高、危及箱变正常运行的安全时，能够自动开启和停止，及时调节箱体内部温度，保证箱变运行安全可靠。开启空气循环装置的温度可设置在允许温度的80%～90%范围内。
结语
以上是对我国的箱式变电站发展情况以及智能化情况的分析，箱式变电站改善我国过去的变电站中所存在的问题，并且推动了我国的配电技术的发展，而现阶段下，随着我国社会的不断发展和科学技术的进步，箱式变电站已经不能满足当前我国的用电需求了，所以就需要引入先进的科学技术，使箱式变电站朝着智能化的方向发展，而箱式变电站智能化有助于提高我国电能质量的检测与维修技术，并且还能够促进我国配电工作的自动化水平，降低电力配送的成本，并且还能够提高配电效率，降低相关的用电成本，提高经济效益，使我国的国民用电的质量能够得到保障。
参考文献
[1]王煜. 智能箱式变电站运维技术支持系统[D].山东大学，2018.
[2]高祥.箱式变电站建设中应注意的问题[J].农村电气化，2011（01）：20-21.