【技术解析】景观式地埋箱变与传统供电的对比配网变压器的故障定位　　变压器是电网

景观式地埋箱变与传统供电的对比

薛云，王国杰，孙展松

(河南省森电电力设备股份有限公司)

摘要：景观式地埋箱变的供电方案在传统配电房供电方案基础上进行了多项的技术革新与突破，使供电产品与城市、工业园区等人文文化环境融合，更为重要的是，采用该设备的供电方案能节省大量的低压电缆投资成本和运行损耗成本，形成可观的节能减排效果，并为用户每年节省低压电缆产生的损耗发生电费值。此外，该产品的广告灯箱能有效提高城市或小区的层次。

关键词：景观式地埋箱变；安全环保；经济性好；美化环境

一、 景观式地埋箱变概述

景观式地埋箱变是一种低碳、节能、环保、绿色的整体配电设备，拥有多项国家专利，为城市配电提供了整体解决方案。预装地下式箱变具有合乎“建设节约型国家”的国策、安全环保、美化环境、运行可靠、免维护、经济性好、集成功能多等优点。同时景观式地埋箱变可以提高城市的品质与形象，符合建设资源节约型、环境友好型的两型社会的施政目标，亮化、美化环境，提高城市的软实力，充分发挥广告资源的优势，充分利用现有资源的价值，支持广告这一第三产业的发展。

二、 优势分析

景观式地埋箱变是为城市发展的需要而诞生的箱变产品，是在传统箱变的技术基础上作进一步发展和完善的供配电成套设备，景观式地埋箱变地下部分占地不到6m2，地面部分占不到3m2，并且可以在花园等绿化带安装，而传统箱变至少要占地10-20m2，配电房更可能占70-100m2，在房地产的开发项目中，这样的占地面积比例很大，若采用景观式地埋箱变，可以减少占地和土建费用等，更提高小区的品味。特别是在高档的小区中，通常要留出大块地皮来建设配电房或安装欧美变，这样无形中占用了开发商庞大的资产，而且还不能解决周围住户的种种担忧，传统的变压器安装在地面以上，噪音很大、美观性差，因此大部分箱变不能更靠近居民负荷中心安装，这种方案使用的低压电缆长度比安装景观式地埋箱变使用的低压电缆更多，因此线路损耗较大。以下是景观式地埋箱变的主要特点：

1. 设备维护的方便性

变压器安装在建筑物里面，万一变压器有质量问题，需要破坏建筑物的结构才能更换变压器；而且，车间用电与办公楼用电使用同一台变压器，变压器一旦出现故障，则所有用电都会停止，用电可靠性不高。

此方案仅把高压开关柜安装在高压电房内，把变压器直接靠近用电单位安装，而低压开关柜安装在用电单位内，具有动力柜和配电屏的功能，电能经低压开关柜直接分配到用电设备上。此供电方案虽然增加了高压电缆的走线，但使低压电缆投资成本大量缩减，并节约了电能损耗，此外，还使电房的土建费用大为减少。

2. 供电可靠性

景观式地埋箱变采用低温升、B级绝缘、45#纯环烷基油、双重密封等技术，具有免维护、抗涝害等特点。尤其对于城市地区，容易受到大暴雨和爆水管等突发事件影响而产生水浸街现象，而景观式地埋箱变的变压器可浸水运行，景观箱体内的开关带电部分均离地1米以上（特殊地点可采用全密封设计），故可提高设备在灾害情况下的供电的可靠性。而传统箱变则不具备以上特点。

3. 美化环境

景观式地埋箱变的地表以上是一台广告灯箱或其它景观箱体，它把让人害怕的电力设备巧妙的隐藏在景观式箱体内，对四周的环境起到美化和协调作用，并成为了城市中的一道亮丽风景。而传统的箱变只成为人们避之则吉或贴满牛皮藓的碍眼产物。

4. 减少噪音和辐射

景观式地埋箱变把变压器埋在地面以下，有效减少了变压器的噪声，尤其是对夜深人静时的变压器空载噪声，避免了对居民的噪声滋扰，而且，地坑也屏蔽了变压器的电磁辐射，消除了人们生理上和心理上的影响。而传统的箱变的变压器噪声和电磁辐射可通过变压器门的散热口传出，令人们产生不安全感。

三、 效益分析

景观式地埋箱变占地表的空间比传统箱变或配电房为大缩小，使之能靠近负荷中心而安装，有效减少低压电缆的长度，并为国家每年节约大量的低压电能线损，达到既节材又节能的双重效能。而采用配电房供电需占用建筑面积，同时难以寻找合适的地点安装，安装地点与用地负荷距离较远，使低压供电距离大，并增加损耗。

本方案将按照20万平方米建筑面积的小区进行地埋变与配电房方案的对比，若每栋居民楼分为15层，每层建筑面积为1500m2，则每栋居民楼建筑面积为22500m2，建筑面积为20万平方米的小区约有楼房9栋。

根据民用建筑电气规范中的标准要求，民用建筑每平方米负荷为0.04kW，功率因数为0.85，负荷需求系数为0.35，通过计算可得：

小区总负荷S=15000×15×0.04×0.35 ×9/0.85=3330kVA

四、 电缆线损分析

由于高压电缆的电流量比低压电缆的电流量少很多倍，因此，计算电缆线损仅需考虑低压电缆。居民用电性质属于非连续性生产用电，可按照全年365天，每天8小时用电进行计算，全年共2920小时。

? 配电房集中供电的低压电缆长度为1620m（2路），每支路电流为288A，则电缆损耗:

ΔW=3I2RT

=3×2920×2882×0.0185Ωmm2/m×1620m/120mm2

=181102.42kW.h

(根据电量计算公式△W=3I2RT，取电缆平均电流I=288A，平均截面为120mm2），以每度电平均0.55元计算，采用配电房方式供电将损失90551元。

? 地埋变分散供电的低压电缆长度为180m（2路），每支路电流为288A，则电缆损耗:

ΔW=3I2RT

=3×2920×2882×0.0185Ωmm2/m×180m/120mm2

=20162.86kW.h

(根据电量计算公式△W=3I2RT，取电缆平均电流I=288A，平均截面为120mm2），以每度电平均0.55元计算，采用配电房方式供电将损失11090元。

1. 电缆投资分析

由上述两种供电方式对比可知，采用配电房供电高压电缆为460m，低压电缆为1620m，而采用地埋变供电高压电缆为1000m，低压电缆为180m，因此采用地埋变供电高压电缆增加540m，低压电缆减少1440m，按照高压电缆150元/m，低压电缆400元/m计算，采用地埋变电缆投资比采用配电房电缆减投资49.5万元，减少电缆施工费用为约为20万元。

2. 占地分析

若以配电房方式建设，变压器总容量为3330kVA的配电房，其占建筑面积约为500 m2，采用地埋变方式供电后将节约这500 m2建筑面积，按照商品房价格15000元/m2计算，将直接带来收益750万元，改造成车库可停放25辆轿车，若每个车位出售价为20万元，也可带来收益500万元。

3. 广告效益分析

景观式地埋箱变的灯箱翼可放置广告画，因此作为平面传媒载体的广告灯箱可以为用户带来广告效益，每台景观式地埋箱变可放置2幅广告画，按照每幅参考单价3500元/年计算，9台地埋变可带来广告收益为6.3万元/年，按变压器使用15年计算，可产生广告收益约94.5万元。

序号

点位级别

点位对照（粗略化分）

灯箱尺寸

参考单价

灯箱数量

广告金额

AA级

商业圈繁华地区

3040mmX2300mmX2面

2350mmX1100mmX4面

36000元/年

A级

各主干道

3040mmX2300mmX2面

2350mmX1100mmX4面

22000元/年

B级

二级路段

3040mmX2300mmX2面

2350mmX1100mmX4面

13000元/年

C级

其它次要路段及小区

3040mmX2300mmX2面

2350mmX1100mmX4面

7000元/年

注：

l 以上价格含灯箱发布电费、维护费、画面制作、安装费用约合计：1500--2000元/年，不含广告税。

l 地下式箱变（ST）灯箱，年业务饱和度预计为30%。

广告收益计算对照表

4. 综合效益分析

项目

配电房投资/万元

地埋变投资/万元

节省投资/万元

增加的收益/万元

高压电缆

6.9

-8.1

低压电缆

64.8

7.2

57.6

电缆施工

23.6

17.4

占地

750

线损（15年）

135

16.5

118.5

94.5

合计

967.7

62.3

905.4

94.5

从上表可看出，将配电房更换成地埋变方案供电后，将直接节省投资816.9万元，减少电缆损耗118.5万元，同时增加收益94.5万元。

五、结束语

随着人们对生活档次要求的不断提高，对住宅地环境的要求也越来越高，景观式地埋箱的安全、方便、节能、环保的特点，可为打造绿色环保的高档精品小区提供优秀系统的解决方案。