摘要：风能，作为一种清洁、可再生能源日益受到人们的青睐，而风力发电则是一种主要的风能利用形式。从目前的情况看，此产业目前已经具备了广阔的市场、成熟的技术、良好的基础、优惠的政策，正处于快速发展阶段。本文针对风电场箱式变压器进行了简要分析。
关键词：风电；组合箱式；变电站；
我国在“十二”五规划中提出，到2015年风电并网装机将达到1亿千瓦以上，2020年达到2亿千瓦，风电时我国实现“十二五”和2020 年非化石能源发展目标的最重要的可再生能源之一。风电是目前技术成熟、成本较低的可再生能源，随着“十八大”国家提出建设“美丽中国”的伟大构想以及2013 年以来全国主要城市面临持续的雾霾天气来看，以风电为代表的清洁能源技术，必将获得较大的发展空间。风力发电就是将风能转变为机械能再转换为电能的过程。风力发电系统主要有四种类型：独立运行、并网运行方式、多台风机组成风车田和风力发电混合能源系统。
虽然风电系统有以上几种形式，但由于其本身的特殊性，在与电网配合时要求很高。风力发电机组并网运行，对电网有一定影响。由于风力发电单机容量比较小，目前一般在6MW以下，对于一个大电网，影响很小，可以忽略。但对一个风电场来说，由几十台、上百台机组组成，总装机容量超过几十万千瓦，对于一个容量不大的电网，就会造成很大的影响，影响程度与风电容量所占电网的容量比例有关。据丹麦专家分析，一般来讲，风电比例低于10%对电网不会构成危险。
我们所说的风电专用组合箱式变电站的作用就是将风力发电机发出的690V的电能经过升压变为10kV或35kV，通过埋地电缆或架空线输送到风电场升压站。综合风电系统的特点，可以总结出风电专用变压器的技术要求：
一、变压器空载时间长
风力发电一般具有明显的季节性，变压器的年负载率平均只有30%左右。因此，要求变压器的空载损耗应尽量低；
二、过载时间少
由于变压器容量一般都比风力发电机容量大，而由于风机采用微机技术，实现了风机自诊断功能，安全保护措施非常完善，在风机过载时会自动采取限速措施或停止运行，基本上不会造成变压器过载运行。因此变压器的寿命比普通配电变压器应长；
三、运行环境恶劣
在我国，风力资源丰富的地区一般集中在沿海、东北、西北地区，变压器运行在野外。因此就要考虑设备的耐候性问题。在沿海地区的设备就应考虑防盐雾、霉菌、湿热；在东北、西北地区就要考虑低温严寒、风沙等的影响。
四、组合式变压器高压侧必须配置避雷器，以便与风机的过电压保护装置组成过电压吸收回路。在变压器的绝缘设计上应充分考虑避雷器残压对变压器的影响。
另外，风电用组合式变压器的箱体基本上按照标准组合式变压器的结构型式制造，除需具有足够的机械强度，外形力求美观等外，还应具有抗暴晒，不易导热，抗风化腐蚀及抗机械冲击等特点。箱体需采用片式散热器，外加防护罩的结构。此外，外壳油漆需喷涂均匀，防护等级高，抗暴晒，抗腐蚀，抗风沙，并有牢固的附着力；组合式变压器内部电气设备的装设位置也应易于观察、操作及安全地更换；高压配电装置小室应保证可靠安全，以防误操作；在结构和设计上有以下要求：
（1）组合型箱式变电站经过严格设计及试验验证，保证箱变的正常安全运行，35kV组合式变压器为免维护产品，结构组合，可靠保护人身安全。
（2）在产品设计中考虑风电场温度低、温差大的特点，确保产品耐低温性能，电器元件、绝缘材料及其它辅助材料选用耐低温的产品。
（3）箱变考虑变压器负荷高时，风电场风大的特点，充分利用自然通风散热，还考虑风电场风沙大的特点，设计合理的防护等级和防尘结构，防止雨、雪、灰尘等不会进入箱体内。
（4）组合型箱式变电站分为高压、低压以及变压器三个部分，各室间用隔板隔离成独立的间隔；并在箱变内设有下人孔，方便安装及维护。
（5）组合型箱式变电站除变压器散热片和器身敞露在箱体外部，产品集欧变美变的优势于一身，利用风场风大的特点，便于变压器散热。其余所有带电间隔均密封在隔室内，以保证在周围空气温度下运行时，所有的电器设备的温度不超过其最大允许温度。
（6）箱变所有门内部均安装密封条，所有电缆进出口都采取密封措施，保证雨、雪、灰尘不会从大门及电缆孔处进入箱变内部。
（7）箱体骨架由型钢焊接而成，并进行防锈处理，所有部件有足够的强度，能承受起吊、运输、安装、地震及运行时短路所引起的电动力而不致损坏。
（8）箱体有足够的机械强度和刚度，在起吊、运输和安装时不会变形或损坏；箱体外壳经防腐处理，表面覆盖层有牢固的附着力，并均匀一致，外壳具有防凝露、防霉菌的功能，并能满足高温、高湿度环境防腐蚀要求。
（9）箱体墙壁内外光滑平整，柜内不有型钢突出，外不见铆接、焊接等情况。
（10）箱体顶盖的倾斜度不小于3°，并装设防雨檐。箱体的顶盖为双层结构以防止热辐射。
（11）箱体所有外露金属件均进行防锈处理，并喷涂耐久的防护漆。箱体有可靠的密封性能，如门、窗和通风口设防尘、防小动物进入和防渗、漏雨水措施。
（12）箱体的内壁隔板可用金属或非金属材料，其色彩与内部电器设备颜色协调，金属构件也进行防锈处理和喷涂防护层。
（13）箱体内装设自动控制驱潮装置，以尽量避免内部元件发生凝露。
（14）门锁采用翻盖锁或优质把手锁，门锁具有足够的机械强度，且锁孔可遮盖， 可防止长期淋雨腐蚀。
（15）箱变铭牌标志符合标准规定，标志内容清晰耐久，安装位置明显可见。
（16）箱体外壳设有可靠的接地设施，接地点不少于2个。
（17）箱变内有足够照明设施以满足运行和检修的需要。
（18）箱体底座上设有电缆孔，进出箱体的电缆有防护和固定措施。
（19）箱体内设有智能温控器，温控器能自动的启动控制风机的启动，保证箱体内配电设备和变压器的安全运行。
（20）箱体所有金属件均经过防锈处理，并喷涂耐久的防护层。
（21）箱变门要有防风型铰链，箱体上所有的门向外开，开启角度都大于90°，并设有定位装置。门都有密封措施，装有门封条，具有缓冲功能，并装有把手、暗闩和能防雨、防堵、防锈和不易被破坏，侵害的专用锁。门的设计尺寸与所装的设备尺寸相配合。箱体为全密封防盗结构（除变压器室外其它没有百叶窗，底部封堵，门框加密封条）。箱变所有外门内部需加装型钢框架，采用内铰链，每扇门3个铰链。
（22）箱体和箱柜的内外表面平整、光洁，无锈蚀、涂层脱落和磕碰损伤现象，涂料层牢固均匀，无明显色差反光，可以保证20年不褪色，不脱落。
（23）箱体设有足够的自然通风口和隔热措施，以保证在正常环境温度下运行时，所有的电器设备的温度不超过其最高允许温升。箱体以自然通风为主，变压器室设有自动控制的排风扇。
（24）箱体基座和所有外露金属件均进行防锈处理，并喷涂永久的防护层。金属构件也进行防锈处理和喷涂有防护层。箱体内有驱潮装置，避免内部元件发生凝露。
（25）箱体有可靠的密封性能，门、窗和通风口都设有防尘、防小动物进入和防渗、漏雨水措施。箱体的内壁和隔板为高防腐的金属材料，其色彩与内部电器设备颜色协调。
（26）低压室在门打开时导电体不能裸露，要加装防护板，低压侧中性线选用铜排。
（27）接地
箱式变的金属骨架、高、低压配电装置及变压器部分的金属支架均有符合技术条件的接地端子，并与专用接地导体可靠地连接在一起。箱式变高、低压配电装置及变压器部分的专用接地导体相互联接，否则通过专用的端子可靠地连接在一起，箱式变的所有高、低压设备的非带电金属裸露部分均可靠接地，门在正常运行条件下及可抽出部分保证在打开或隔离位置时仍可靠接地。
（28）高压室内门加装电磁锁，当35kV侧带电时高压室门不能打开。变压器、高压室、低压室分列布置，相互隔离，任何一部分故障不会殃及其它部分。
（29）低压室内设一单独的控制保护小室，将箱变外传信号全部引至该小室端子排。
（30）高压电缆室内接电缆横母线排距地1000mm。单独设置高压电缆室，电缆室与负荷开关室母线通过穿墙套管连接，并加装电磁锁。
（31）高压室、低压室、变压器室及电缆室内加装照明装置。
五、结语
以上介绍了风力发电的相关知识以及新型风电用组合式变压器的特点，随着我国近年风电建设的迅猛发展，组合型箱式变电站的应用未来风电发展建设中将会具有更加广阔的发展空间。
参考文献：
[1]DL/T537-2002高压 /低压预装箱式变电站选用导则[S]