汽车充电站项目中，箱式变电站的设计至关重要，因为它关系到充电站的电力供应稳定性和安全性。箱式变电站通常包括一次设备（如变压器、高压开关柜等）和二次设备（如继电保护装置、监控系统等）。
一次设计
一次设计主要涉及电力系统的主电路部分，包括变压器、高压开关柜、低压配电柜等设备的选择和布置。
示例
假设为电动汽车充电站设计一个箱式变电站，其主要参数如下：
变压器
容量：根据充电站的需求，假设变压器容量为630 kVA。
电压等级：高压侧为10 kV，低压侧为0.4 kV。
冷却方式：干式变压器，适用于室内安装。
绝缘等级：F级（最高工作温度为155℃）。
高压开关柜
额定电压：10 kV。
额定电流：630 A。
断路器类型：真空断路器。
保护装置：配备过流、速断、零序保护等。
低压配电柜
额定电压：0.4 kV。
额定电流：根据负载需求，选择合适的馈线断路器，一般为200 A至630 A。
保护装置：配备漏电保护、过载保护等。
二次设计
二次设计主要涉及电力系统的控制、测量、保护和通信等辅助电路部分。
示例
在箱式变电站中，二次设计主要包括继电保护系统、监控系统、通讯系统等。
继电保护系统
保护类型：包括但不限于过流保护、速断保护、零序保护等。
保护装置：采用数字式继电保护装置，具有高灵敏度和可靠性。
参数设置：根据系统容量和特性设置保护定值，如过流定值为1.2倍额定电流，延时时间为0.5秒。
监控系统
数据采集：采集电压、电流、功率等电气参数。
通讯方式：采用Modbus RTU或TCP/IP协议与后台监控系统通讯。
显示界面：触摸屏操作界面，方便查看实时数据和历史记录。
通讯系统
通讯协议：支持Modbus RTU/TCP、Ethernet等多种通讯协议。
数据传输：通过光纤或双绞线实现数据传输。
网络结构：构建星形或环形网络拓扑结构，提高通讯可靠性。
参数
一次设备参数
变压器
容量：630 kVA
电压等级：10 kV / 0.4 kV
冷却方式：干式
绝缘等级：F级
高压开关柜
额定电压：10 kV
额定电流：630 A
断路器类型：真空断路器
低压配电柜
额定电压：0.4 kV
额定电流：200 A 至 630 A
二次设备参数
继电保护
保护类型：过流保护、速断保护、零序保护
保护装置：数字式继电保护装置
保护定值：过流定值为1.2倍额定电流，延时时间为0.5秒
监控系统
数据采集：电压、电流、功率等
通讯方式：Modbus RTU/TCP/IP
显示界面：触摸屏
通讯系统
通讯协议：Modbus RTU/TCP、Ethernet
数据传输：光纤/双绞线
网络结构：星形/环形
如何进行箱式变电站设计的基本步骤：
1. 需求分析
需求分析是设计的第一步，需要明确变电站的用途、容量、供电等级等基本信息。
示例
假设设计一座用于电动汽车充电站的箱式变电站：
用途：为电动汽车充电站提供电力供应。
容量：根据充电站的规模，设计容量为630 kVA。
供电等级：高压侧10 kV，低压侧0.4 kV。
地理位置：城市边缘，需考虑空间限制。
2. 方案设计
方案设计阶段主要是确定变电站的主要组成部分和技术规格。
示例
一次系统设计
变压器：选择一台干式变压器，容量为630 kVA，高压侧电压10 kV，低压侧电压0.4 kV。
高压开关柜：选择额定电压为10 kV的高压开关柜，配备真空断路器，额定电流630 A。
低压配电柜：选择额定电压为0.4 kV的低压配电柜，配备塑壳断路器，额定电流630 A。
二次系统设计
继电保护：配备过流保护、速断保护、零序保护等，采用数字式继电保护装置。
监控系统：安装监控系统，采集电压、电流、功率等参数，并通过触摸屏显示。
通讯系统：采用Modbus RTU/TCP/IP协议，通过光纤或双绞线连接至后台监控系统。
3. 结构设计
结构设计包括箱体尺寸、材料选择、防雷接地等。
示例
箱体尺寸：根据设备尺寸和布置要求，设计箱体尺寸为长×宽×高=3m×2m×2.5m。
材料选择：箱体采用镀锌钢板，厚度为2 mm，具有防腐蚀性能。
防雷接地：设置专用的防雷接地系统，接地电阻不大于4Ω。
4. 电气连接设计
电气连接设计包括电缆选型、敷设路径规划、接线图绘制等。
示例
电缆选型：高压电缆选用YJV22型，低压电缆选用YJV型，根据电流大小选择合适的截面积。
敷设路径：电缆从高压开关柜引出，沿电缆沟或桥架敷设至低压配电柜。
接线图：绘制详细的电气接线图，标注每一根电缆的编号、起始位置和终止位置。
5. 安全设计
安全设计是为了确保变电站运行时的安全性，包括防火、防爆、防雷等方面。
示例
防火措施：安装自动灭火系统，并在箱体内设置火灾报警装置。
防爆措施：在箱体内设置通风设备，防止气体积聚。
防雷措施：设置避雷针和避雷器，确保箱体免受雷击影响。
6. 环境适应性设计
环境适应性设计是为了使箱式变电站能够适应不同地理环境和气候条件。
示例
温控系统：安装空调或风机盘管系统，保证箱体内温度适宜。
防水防潮：箱体底部设置排水孔，顶部设置防雨罩。
防尘措施：箱体进风口和排风口安装防尘网。
7. 施工图纸与技术文件编制
施工图纸和技术文件是确保施工质量和后期运维的重要资料。
示例
施工图纸：包括基础平面图、箱体立面图、电气接线图等。
技术文件：包括设备清单、技术规格书、安装说明书、操作手册等。
