箱变是将高压开关设备、配电变压器和低压配电设备按照一定的连接方式集成在一起的预制紧凑型配电设备。随着经济的发展和城市化进程的加快，箱变以其成套性强、体积小、结构紧凑、运行安全可靠、维护方便、投资少、见效快、输电周期短等特点，在城乡电网中得到了广泛应用。特别是，由于城市规划、土地快速升值等诸多因素。，安装方便、占地面积小的小容量箱变(1000KVA以下)成为用户的更多选择，箱变临时设备的认识发生了变化。这使得市场需求逐年扩大，许多电器厂商纷纷制造，市场上出现了各种箱变。箱变较大的特点是:“利用标准化产品的组合，充分满足特定用户的供电需求。”既然是具体的，就不具有普适性，需要厂家根据不同用户的要求进行设计制造。电源变压器容量、开关电路数量、外围环境以及每个用户的布局都不同。由于变压器安装在室外箱内，室外的曝晒以及变压器本身产生的热量能否消散以保证变压器的正常运行成为用户最关心的问题。在这里，我们将谈谈我公司在箱式变压器制造过程中的一些经验，重点是箱变的温升，供大家讨论，共同提高我国箱变的制造水平。

　　一、温升

　　1.温升是箱式变压器寿命和功率的主要限制因素

　　变压器是箱式变压器的主要发热元件，在运行过程中会产生损耗，这些损耗都会转化为热量。一部分热量使变压器本身温度升高，另一部分辐射到周围空气中。变压器的所有电磁载体都是发热元件，铁芯和绕组是主要发热元件。

　　变压器的寿命取决于其绝缘介质的寿命。在正常运行条件下，温度主要影响绝缘介质。长期高温会导致绝缘介质老化，逐渐失去电阻。

　　各种绝缘介质在一定温度下都有一定的寿命。油浸式变压器使用的绝缘材料主要是绝缘纸和纸板，设计寿命一般为20年。通过试验和生产实践，认为20年寿命对应的绝缘介质最长允许温度约为98℃。也就是说，油浸式变压器中的绝缘介质在98℃的作用下可以连续运行二十年。

　　变压器各部分温度不同。在额定条件下运行时，各部分的温度不应超过绝缘材料允许的工作温度。因此，GB1094标准规定油浸式变压器的正常使用条件是:

　　海平面不超过1000米，气温+40℃，最热月份平均气温+30℃，年平均气温+20℃等。变压器在连续额定容量稳态下的温升极限如下:顶油温上升55K(未全密封)，平均绕组温度上升65K。标准中规定的温升极限是以变压器周围空气的年平均温度20℃为基准，即顶油温和绕组平均温度与年平均空气温度20℃之差。变压器重要的绝缘是绕组绝缘。一般认为绕组最热温度与平均温度相差13K，因此绕组平均温升极限为98-20-13=65K。

　　变压器运行过程中产生的热量通过热传导、热辐射和对流散失。从绕组到绕组表面，热量以热传导的形式散失;从绕组表面到油，通过对流扩散;从油箱外壁到空气的散热是通过对流和辐射实现的。油箱外壁与空气的温差大，占总温升的60%-70%。从这个角度来看，变压器运行的环境温度非常重要。

　　目前，许多箱式变电站都安装了干式变压器。干式变压器绕组温升极限为100K，最热点温度与平均温度之差为15K。干式变压器的正常使用条件与油变压器相同。但干式变压器是比油高得多的热源，从干式变压器到变电站内部空间到变电站外部空间存在很大的温度梯度。一般干式变压器都装有风扇，可以在强制风冷下运行，风扇使变压器的温度更快地辐射到周围介质中。这就要求箱式变电站有更好的通风散热条件。变电站内外温度很难保持恒定，但需要控制变电站对外界空气的温升，使之最小化。

　　箱式变电站安装的变压器也要求环境空气年平均温度不高于20℃。由于环境恶劣，变压器运行温度升高，一方面会影响变压器的使用寿命;另一方面，如果要保证变压器的额定负载，绕组的DC电阻会增加，负载损耗会增加，这将进一步提高变压器的温度，最终降低负载，从而降低变压器的使用效率。以S9-630kVA为例，降低负荷，保证温升极限。

　　2.双层通道结构解决了温升问题

　　用户在选择供电变压器时，都希望满负荷或短时过载使用。为了保证这个期望值，他们必须注意箱式变压器外壳的自然通风率的设计，外界的冷空气应与箱式变压器内的热空气形成对流，从而保证供电变压器的绕组温升和满负荷或短时间过载能力。我们就是这样解决温升问题的;外壳采用自然对流双层隔热风道结构(此结构已获zhuanli)，基本满足供电变压器散热要求。在短时间过载运行期间，我们增加了温度控制和强排气装置，以确保电源变压器的安全运行。在采用这个设计方案之前，我们也走过了一段弯路。刚开始的时候我们发现不可能采用单层结构，所以采用了填充保温材料的双层结构。结果一验证，我们就做了一个培养箱。之后改为顶部通风，增加强制通风。升温的问题解决了，但也带来了冷凝的问题。就这样，经过反复验证和上百次的改进，最终确定了现在的方案。电力研究院做了多种型式试验，温升远低于国家标准值(见温升试验记录)。根据新方案生产的数百座箱式变电站已投入运行，并已在经历了严冬酷暑考验的南北方地区投入使用。

　　3.温升试验的计算

　　电力部标准DL/T537-2002和国家标准GB/T17467-1998《箱式变电站选型导则》6.2中关于温升试验的说明如下:温升试验的目的是验证箱式变电站外壳设计的正确性，即能正常运行而不缩短站内部件的预期寿命。试验时，必须测量变压器液位和绕组的温升(干式变压器只测量绕组)和低压设备的温升。试验应证明变压器外壳内的温升与同一变压器外壳外测得的温升之差不大于外壳等级规定的值，如0级(0K)、10级(10K)、20级(20K)和30K(30K)，各等级的值计算如下:△t≤δT2-△t1(注:△t2外壳内变压器的温升)