箱式变电站(以下简称箱变)是将高压开关设备的配电变压器、低压开关设备、电能计量设备和无功补偿装置按照一定的接线方案组合在一个或几个箱内的紧凑型成套配电装置。适用于额定电压10/0.4KV三相交流系统,用于线路和电能分配。
美式箱变结构比同容量欧式箱变更合理。由于欧式箱式变压器和普通高压电气设备安装在同一个金属外壳箱内,变压器室温高,散热困难,影响输出;另一方面,箱体采用普通高压负荷开关、熔断器和低压开关柜,因此欧式箱式变压器体积较大。在美国结构上,美式箱变不同于欧式箱变。就布局而言,其低压室、变压器室和高压室不是目标布局,而是品字布局。从结构上看,这种箱式变压器分为前后两部分,前部是高低压操作间隔,包括高低压接线端子、负载开关操作手柄、无载调压分节开关、插入式熔断器、油位计等。后部是注油箱和散热器,变压器绕组、铁芯、高压负载开关和熔断器放入变压器油箱。
避雷器还使用油浸式金属氧化物避雷器。变压器取消油枕,采用油加气隙体积恒定的原则设计密封油箱。油箱和散热器暴露在空气中,没有散热困难。低压断路器采用塑壳断路器作为主断路器和出线断路器。由于结构简化,箱式变电站的占地面积和体积大大减小。因为体积小,只有一侧开门,所需的占地面积只有欧式箱变的1/4,体积只有同容量欧式箱变的1/5-1/3。美式箱式变压器的高压侧由熔断器保护,低压侧由塑料外壳自动空气断路器保护,与中国的10kV变压器相同。高压熔断器保护变压器内部故障,自动空气断路器保护低压侧线路的过电流、短路和欠压故障。美式箱变的缺点由于负荷开关浸入油中,油被电弧碳化分解,产生乙炔等有害气体,导致性能下降和事故。没有明显的断开点,维护不方便。因为美国的低压保护和计量方法与中国不同,所以美式箱变本身没有低压保护和计量。为了满足国内用户的需求,国产箱在低压侧安装了低压配电柜。由于箱式长期暴露在阳光直射下,影响塑料外壳断路器的散热,断路器不能正常切断负载和短路电流,容易导致高压侧故障。