В електропреносната и разпределителната мрежа подстанциите са незаменими възли, но традиционните граждански подстанции често заемат голяма площ, имат дълъг период на изграждане и високи инвестиционни разходи. За много промишлени и търговски проекти, жилищни общности или сценарии за временно използване на електроенергия все повече се предпочита по-интензивно и ефективно алтернативно решение, което са подстанциите тип кутия. Така -наречената подстанция тип кутия, както подсказва името, е компактен пълен набор от разпределително оборудване, което интегрира високо-комутационна апаратура, разпределителни трансформатори и разпределителни устройства за ниско-напрежение в една или няколко подвижни стоманени кутии съгласно определена схема на окабеляване и е фабрично сглобена във фабриката. Това е като миниатюрна подстанция, която не само изпълнява задачите за преобразуване на напрежението и разпределение на енергията, но също така има функции като релейна защита и наблюдение на измерванията. Може да се транспортира като цяло и директно да се повдигне на място на място. И така, на какви уникални предимства разчита това устройство, за да се разпространи от Европа и Америка в света само за няколко десетилетия и да се превърне в „основната сила“ в съвременното изграждане на градска електропреносна мрежа?
Структурно, aкутия тип трафопостобикновено се разделя на три относително независими, но взаимосвързани функционални отделения: отделение за високо напрежение, отделение за трансформатор и отделение за ниско напрежение. Помещението за високо-напрежение е оборудвано с превключватели на товара, предпазители или прекъсвачи, които са отговорни за получаването на електрическа енергия с високо{2}}напрежение от електрическата мрежа; Инсталирайте основни компоненти в трансформаторното помещение - силови трансформатори, които намаляват високото напрежение до нивото на ниско напрежение, изисквано от потребителите; Стаята за ниско-напрежение е оборудвана с цялостна разпределителна кутия, изходящ превключвател, устройство за компенсиране на кондензатор и т.н., за разпределяне на безопасно и надеждно захранване до крайния товар. Използват се метални прегради за разделяне на трите отделения и са създадени мерки за ефективна вентилация и разсейване на топлината, против кондензация и разпространение на пламък, за да се осигури дългосрочна-стабилна работа на оборудването в тежки външни среди. Тъй като цялото вътрешно окабеляване и отстраняване на грешки са завършени във фабриката, -конструкцията на място изисква само основната платформа, входящите и изходящите кабелни връзки и защитата за заземяване да бъдат готови за употреба. Обикновено целият процес от повдигане до предаване на енергия може да бъде завършен за един до два дни. В сравнение със срока на изграждане от два до три месеца за традиционните подстанции със същия капацитет, предимството му във времето е изключително значително.
В допълнение към съкращаването на периода на строителство, по-важната стойност на подстанциите тип кутия се крие в опазването на земните ресурси. Като вземем за пример трансформатор в европейски стил с капацитет от 630 kVA, неговите външни размери често не надвишават 3,5 метра дължина, 2,2 метра ширина и 2,8 метра височина, заемайки само около седем или осем квадратни метра. Обаче гражданска подстанция със същия капацитет, заедно с помещения за оборудване, работни коридори и безопасни разстояния, изисква поне четиридесет до петдесет квадратни метра независима земя. В градски центрове, търговски комплекси и индустриални паркове, където всеки сантиметър земя е ценен, тази компактна характеристика директно се превръща в значителни икономии на разходи за земя. В същото време подстанцията тип кутия не изисква изграждането на отделна сграда и елиминира серия от сложни процеси като чертане и прилагане на конструкцията, изкопни работи, зидария и декорация, което може да намали общата инвестиция на проекта с 30% до 40%. В резултат на това сценарии като обновяване на общинско улично осветление, обслужващи зони на магистрали, групи от зареждащи стълбове, малки фабрики и временни строителни източници на енергия са все по-склонни да използват подстанции тип кутия като решения за захранване и разпределение.
Може би някои хора може да се притесняват дали такива силно интегрирани устройства жертват сигурността и надеждността? Напротив, модерните подстанции тип кутия са станали много зрели по отношение на изолацията, защитата, интелигентността и други аспекти след десетилетия на технологична итерация. Например, напълно изолирани и запечатани превключватели за натоварване със серен хексафлуорид или пръстеновидни главни блокове обикновено се използват от страна на високо-напрежение, които не се влияят от кондензация и замърсяване; Трансформаторът може да избере сух-тип или напълно запечатана структура, потопена в масло, комбинирана със силна система за разсейване на топлината на отработените газове, за да контролира повишаването на температурата в рамките на стандартния диапазон, дори когато работи при пълно натоварване; Страната с ниско-напрежение може да интегрира интелигентни разпределителни трансформаторни клеми за наблюдение на три-фазно напрежение, ток, фактор на мощността и остатъчен ток в реално време. В случай на неизправности при претоварване, късо съединение или теч, веригата за повреда може бързо да бъде прекъсната и алармен сигнал може да бъде качен в центъра за наблюдение. Освен това самата кутия е изработена от дву-слойни студено{8}}валцовани стоманени плочи и изолационни материали с ниво на защита до IP44 или дори IP54, които могат да издържат на вятър, дъжд, пясък, солена пръска и умерена корозия, а също така се представят добре в крайбрежни или платови среди.
От гледна точка на продуктовата класификация, обичайните абонатни станции тип кутия на пазара се разделят главно на две школи: европейска (сглобяеми) и американска (модулна). Кутиевият трансформатор в европейски стил приема линейно или кръстосано оформление с „високо-ниско трансформаторно“, като помещението за високо напрежение, помещението за трансформатор и помещението за ниско напрежение са напълно разделени. Всяка стая работи и се поддържа независимо, със силна гъвкавост при разширяване и удобство за поддръжка, особено подходящо за обществени разпределителни мрежи с голям капацитет с много вериги. Трансформаторът в американски стил поставя товарния превключвател за високо-напрежение, предпазителя и трансформатора заедно в един и същ маслен резервоар, което прави структурата по-компактна и намалява обема с около една-трета в сравнение с трансформатора в европейски стил със същия капацитет. Изходната верига за ниско{7}}напрежение обаче е относително ограничена и се използва най-вече в жилищни райони или улично осветление, където товарът е относително фиксиран. Когато общуват с клиенти от различни страни и региони, външнотърговският персонал трябва да препоръча подходящи типове въз основа на навиците на местната електрическа мрежа и нуждите на проекта. Например регионът на Близкия изток предпочита трансформатори в американски стил със силни възможности за разсейване на топлината, докато европейските и югоизточноазиатските комунални проекти са по-запознати с методите на окабеляване на трансформатори в европейски стил.
Струва си да се спомене, че с развитието на разпределената енергия и интелигентните мрежи, ролята на подстанциите тип кутия тихо се надгражда. В днешно време много производители имат сглобяеми фотоволтаични мрежови интерфейси, управление на батерията за съхранение на енергия и модули за зареждане на електрически превозни средства вътре в трансформаторната кутия, образувайки интелигентна трансформаторна кутия с „интегрирано съхранение и зареждане на светлина“. Той може не само да служи като възел за пренос на натоварване за разпределителната мрежа, но също така независимо да поддържа работата на микромрежи в островен режим, наистина постигайки двойните функции на пиково бръснене, запълване на долината и аварийно архивиране. За външнотърговските предприятия това означава, че подстанцията тип кутия вече не е еднофункционално разпределително оборудване, а цялостно енергийно решение, което интегрира производство на енергия, съхранение на енергия, разпределение и контрол. Неговата пазарна стойност и конкурентен праг също се увеличиха съответно.
В обобщение, подстанцията тип кутия промени фундаментално начина на изпълнение на традиционното електроразпределително инженерство със своите производствени характеристики на „фабрично предварително производство, -инсталация на място и включи и пусни“. Той не само разрешава болезнената точка на трудното разширяване на земята в градските райони, но също така отговаря на спешната нужда от бързо захранване при временни и аварийни сценарии, като същевременно непрекъснато разширява границите си на приложение във вълната на интелигентност и екологизиране. Когато следващия път се сблъскате с проект, който изисква изграждането на нова разпределителна мрежа, защо не си зададете следния въпрос: Трябва ли да продължите да използвате традиционни подстанции, които отнемат време-и трудоемки, или да изберете това глобално утвърдено компактно решение? Отговорът вероятно вече е залегнал в тенденцията за увеличаване на популярността на кутийните абонатни станции.
